DLT bei autonom fahrenden Personenkraftwagen 1/2

Willkommen zu unserer Beitragsreihe über die besten Abschlussarbeiten unserer Studierenden!

Der Alumnus und stellvertretende Leiter des E-Commerce Instituts Köln Robin Kracht hat im Rahmen ihres Studiums Digital Management an der Hochschule Fresenius in Köln eine herausragende Masterarbeit zum Thema „Blockchain und alternative Technologien bei autonom fahrenden Personenkraftwagen“ geschrieben. Im Folgenden wird die Zusammenfassung vorgestellt. Freuen Sie sich schon auf den zweiten Teil am 14.12.20. Sie suchen selbst Themenvorschläge für Ihre Bachelor- oder Masterarbeit? Besuchen Sie uns hier und lassen sich inspirieren.

Autonome Fahrzeuge und die „Vertrauensfrage“

Die Digitalisierung ist aktuell einer der zentralen Treiber des technischen und wirtschaftlichen Fortschritts. Auch unsere Mobilität erfährt diesbezüglich starke Veränderungen: In absehbarer Zeit werden autonome PKWs und neue „Mobilitäts-Ökosysteme“ möglich und realisiert. Eine große Herausforderung ist dabei die Frage, wie viele rechtlich unabhängige Akteure vertrauensvoll und zuverlässig zusammenwirken können. Dies gilt im Besonderen, da autonome Fahrzeuge höchste Anforderungen für die Sicherheit der Passagiere und der übrigen Verkehrsteilnehmer erfüllen müssen. Erst nach Lösung dieser „Vertrauensfrage“ sind autonome PKWs im Alltag denkbar.

Autonomes Fahren bietet viele Vorteile

Durch autonomes Fahren kann der ökologische Fußabdruck je gefahrenem Kilometer verkleinert werden. Ressourcen können durch optimierte Routenplanung und abgestimmtes Fahren (Schwarmmobilität / Konvoi-Fahrten) effizienter und nachhaltiger genutzt werden. Der Bedarf nach einem eigenen Auto wird obsolet, wodurch es wesentlich weniger Fahrzeuge geben wird. Außerdem entstehen niedrigere Mobilitäts- und Zeitkosten, da während der Reisezeit anderen Tätigkeiten nachgegangen werden kann.

Kabelbäume und ihre technischen Grenzen

Ein Problem stellt die aktuelle Datenaustauschinfrastruktur in PKWs dar, die auf einer Leitungsvermittlung in Kabelbäumen basiert. Diese Architektur stößt bezüglich des Datenvolumens und anderer einzubeziehender Komponenten zunehmend an ihre technischen Grenzen. Da für das autonome Fahren sehr viele Komponenten wie z.B. Sensoren benötigt werden, und diese Komponenten viele Daten in Echtzeit miteinander austauschen müssen, ist ein Wechsel zur digitalen Paketvermittlung notwendig.

Abhilfe dank Distributed Ledger Technologie (DLT)

Zukunftsweisend könnte die Distributed Ledger Technologie (DLT) sein. Bei DLT handelt es sich um Systeme, die eine verteilte Datenherrschaft und Datenablage umsetzen. Aktuelle Implementierung der DLT zeichnen sich dadurch aus, dass einmal akzeptierte Datenblöcke weder gelöscht, noch nachträglich geändert werden können und somit vor Manipulationen geschützt sind. Im Zeitpunkt des Datenaustausches finden je nach Implementierung verschiedene Ansätze Anwendung, um die Gültigkeit des Datensatzes zu ermitteln.

DLT und ihre Vorteile

Bei der DLT besteht der Vorteil insbesondere darin, dass die „Vertrauensfrage“ kostengünstiger und schneller im Vergleich zu traditionellen Ansätzen gelöst werden kann. Des Weiteren können korrespondierende Dienste (Ökosysteme) ermöglicht werden. Bei der DLT geht es um die fehlerfreie, vollständige, beweisbare und sichere Weitergabe von Daten und Handlungsanweisungen zwischen den Komponenten im Auto (Sensorik, Motorik, Logik) sowie zwischen mehreren Autos und Verkehrsregelsystemen (Ampeln). Die Verkehrseffizienz und Sicherheit erhöhen sich dementsprechend.

Im Fokus: Hashgraph, Blockchain und Tangle

Um die DLT konkreter zu betrachten, wurden drei Ausprägungen näherbetrachtet: Blockchain, Tangle und Hashgraph. Diese fokussieren die Idee der gemeinsamen Datenherrschaft, wodurch sich die technologische Entwicklung der DLT vor allem auf eine spezielle Form der elektronischen Datenannahme und -speicherung bezieht. Da die DLT aktuell noch eine „unreife Technologie“ ist, weisen die drei genannten Ausprägungen noch Schwächen für die Anwendung im Kontext autonomer PKWs auf:

Hashgraph ist aufgrund der Lizensierungskosten und der Closed-Source-Software am ungeeignetsten für den hier beschriebenen Anwendungsfall und auch Blockchain ist durch nutzenabhängige Transaktionskosten und –geschwindigkeiten für die benötigten Micropayments unattraktiv.

Ihnen hat der zweite Teil dieser Bachelorarbeit gefallen? Freuen Sie sich auf viele weitere spannende Abschlussarbeiten!

Autor: Robin Kracht

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