Der Technologiekonzern ZF treibt die Weiterentwicklung software-definierter Fahrzeugarchitekturen voran und setzt dabei auf Glasfasertechnologie als Basis für zukünftige Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung im Fahrzeug.
Der hauseigene Hochleistungsrechner ProAI wurde für den Einsatz von optischem Multi-Gigabit-Ethernet nach dem neuen Standard IEEE 802.3cz-2023 ausgerüstet. Damit können Daten über Distanzen von bis zu 40 Metern in Pkw und Nutzfahrzeugen übertragen werden.
„Diese ultraschnelle Übertragung ist eine Schlüsseltechnologie für künftige Bordnetze software-definierter Fahrzeuge“, erklärt Oliver Briemle, Leiter Cross-Domain Computing bei ZF. Ein Serieneinsatz der Technologie ist bereits ab dem kommenden Jahr realistisch.
Glasfaser in der Automobilindustrie
Während Glasfaser in der Büro- und Heimnetzwerktechnologie etabliert ist, steht ihr Durchbruch im Automobilbereich noch bevor. Erste optische Systeme wie MOST (Media Oriented Systems Transport) wurden bereits vor rund 20 Jahren eingeführt. Diese nutzten jedoch Polymerfasern. Moderne Standards wie IEEE 802.3cz-2023 basieren nun auf leistungsfähigeren Glasfasern (OM3), die höhere Bandbreiten und geringere Übertragungsverluste ermöglichen.
Technische Vorteile des optischen Multi-Gigabit-Ethernet
ZF nennt eine Vielzahl an Vorteilen, die die neue Technologie für die Automobilindustrie bietet:
1. Hohe Datenübertragungsraten
Der Standard unterstützt Übertragungsraten von 2,5 bis 50 Gbit/s – essenziell für datenintensive Anwendungen wie autonomes Fahren (ADAS), Infotainmentsysteme (IVI) und vernetzte Dienste.
2. Erweiterte Übertragungsdistanz
Glasfaserleitungen ermöglichen eine stabile Datenübertragung über Entfernungen von bis zu 40 Metern, was sowohl Kurz- als auch Langstreckenverbindungen innerhalb des Fahrzeugs erlaubt.
3. Gewichtsreduktion
Im Vergleich zu Kupferkabeln ist Glasfaser deutlich leichter, was zur Effizienzsteigerung und Reduzierung des Energieverbrauchs beiträgt.
4. Hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit
Glasfasern sind unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen, alterungsresistent und ermöglichen galvanisch getrennte Datenverbindungen – ein Plus für die Fahrzeugarchitektur.
5. Energieeffizienz
Der Energiebedarf für Datenübertragung ist im Vergleich zu Kupferlösungen geringer – ein Vorteil angesichts steigender Anforderungen an Energieeffizienz in Elektro- und Hybridfahrzeugen.
6. Skalierbarkeit und Zukunftssicherheit
Neue Systeme lassen sich ohne Anpassung der vorhandenen Verkabelung auf höhere Übertragungsraten aufrüsten – ein entscheidender Faktor für modulare Fahrzeugarchitekturen.
7. Wirtschaftlichkeit durch hohe Stückzahlen
Die im Standard spezifizierten Komponenten – OM3-Glasfasern, VCSELs und Photodioden – sind bereits weltweit in großer Stückzahl verfügbar, was Kostenvorteile für die Serienproduktion bietet.
8. Effiziente Kommunikationskanäle
Die einfache physikalische Schichtstruktur des optischen Multi-Gigabit-Ethernet ermöglicht niedrige Latenzen, geringen Stromverbrauch und hohe Ausfallsicherheit. Ein dedizierter OAM-Kanal sorgt für zusätzliches Monitoring und effektives Link-Management.
Ausblick
ZF positioniert sich mit dieser Technologie als Treiber der automobilen Digitalisierung. Das optische Multi-Gigabit-Ethernet nach IEEE 802.3cz-2023 bietet die erforderliche Leistungsfähigkeit, um den steigenden Anforderungen software-definierter Fahrzeuge gerecht zu werden – von autonomem Fahren bis zu vernetzten Services der nächsten Generation.
Dieser Beitrag wurde unter Mitwirkung eines KI-Systems erstellt und von der Redaktion geprüft.
(Quelle: ZF)