Teleoperation mit Drive-by-Wire: Warum Fernsteuerung einen geschlossenen Fahrzeugregelkreis braucht

Für Entwickler, OEMs, Tier-1-Zulieferer und Systemintegratoren wird Teleoperation damit zu einer Frage der Fahrzeug- und Steuerungsarchitektur. Eine Kommunikationsverbindung kann Steueranforderungen übertragen. Sie garantiert jedoch weder deren kontrollierte Umsetzung in Lenkung, Bremse und Antrieb noch eine belastbare Rückmeldung darüber, wie die reale Plattform tatsächlich reagiert.

Teleoperation ist mehr als eine Kommunikationsstrecke

Eine teleoperierte Plattform benötigt einen durchgängigen Steuerungspfad vom externen Bedienplatz bis zu den Bewegungsfunktionen des Fahrzeugs – und einen Rückkanal zurück zum Operator. Damit entsteht ein geschlossener Regelkreis:

Steueranforderung → elektronische Verarbeitung → Aktuatorik → Fahrzeugbewegung → Rückmeldung an den Operator.

Wie relevant diese Gesamtsystembetrachtung ist, zeigt auch der zivile regulatorische Rahmen. Die deutsche Straßenverkehr-Fernlenk-Verordnung betrachtet Fahrzeug und technische Fernlenkausrüstung ausdrücklich als Gesamtsystem und verlangt, Übertragungslatenzen im Sicherheitskonzept zu berücksichtigen. Für bestimmte Signale, die den Operator unmittelbar bei der dynamischen Fahraufgabe unterstützen, sieht die Verordnung eine maximale Signallatenz von 0,2 Sekunden vor. Das ist keine Defence-Vorgabe, verdeutlicht aber die enge technische Kopplung zwischen Kommunikation, Verarbeitung und Fahrzeugreaktion.

Für Defence-Anwendungen bleibt die konkrete Auslegung vom jeweiligen Einsatz- und Systemkontext abhängig. Die grundlegende Engineering-Frage ist jedoch dieselbe: Wie wird aus einer extern übertragenen Anforderung eine kontrollierte Fahrzeugbewegung?

Drive-by-Wire schließt die Lücke zwischen Leitstand und Fahrzeugbewegung

Genau hier setzt Drive-by-Wire an. Lenkung, Bremse und Antrieb werden elektronisch ansprechbar und können in eine übergeordnete digitale Steuerungsarchitektur eingebunden werden. Mit NX NextMotion bildet Arnold NextG dafür eine sicherheitsgerichtete Control Layer. Externe Steueranforderungen werden verarbeitet, auf Plausibilität geprüft und über die jeweilige Aktuatorik in reale Fahrzeugbewegung umgesetzt. Gleichzeitig überwacht die Architektur die beteiligten Funktionen und kann auf erkannte Fehler mit definierten Reaktionen antworten.

Teleoperation ist damit keine separate Fernsteuerung, die neben der eigentlichen Fahrzeugsteuerung arbeitet. Sie wird zu einer Steuerquelle innerhalb der Bewegungsarchitektur. Der technische Aufbau von NX NextMotion und die Integration unterschiedlicher Steuerquellen sind auch im ATZheavy-duty-Fachbeitrag zur Drive-by-Wire-Plattform dokumentiert.

Der Rückkanal entscheidet mit über die Qualität der Teleoperation

Je weiter der Operator vom Fahrzeug entfernt ist, desto wichtiger wird die Frage, welche Informationen aus der realen Plattform zurückgeführt werden. Kamerabilder bilden einen Teil dieser Rückmeldung ab. Hinzu kommen je nach Systemauslegung Zustandsdaten sowie Informationen zu Fahrzeugreaktion, Lenkkräften, Schlupf oder Untergrund. Diese können über visuelle, digitale oder haptische Rückkanäle bereitgestellt werden. Besonders deutlich wird die Bedeutung der Rückkopplung beim Force Feedback.

Bei NX NextMotion ist die haptische Rückmeldung Bestandteil des sicherheitsrelevanten Lenkpfads. Im zugrunde liegenden Sicherheitskonzept wird sie auf Basis der Fehlerbaumanalyse entsprechend sicherheitskritisch behandelt. Das Feedback wird dabei nicht ausschließlich künstlich im Bediengerät erzeugt, sondern aus plausibilisierten physikalischen und fahrdynamischen Größen abgeleitet. Damit wird Force Feedback vom reinen Bedienmerkmal zu einem Bestandteil des geschlossenen Bewegungsregelkreises.

Für diese Verarbeitung gelten Echtzeit-, Redundanz- und Fehlerreaktionsanforderungen wie für die übrige Steer-by-Wire-Funktion. Der Steuerungs- und Diagnosezyklus von NX NextMotion liegt bei zwei Millisekunden. Der zugrunde liegende technische Ansatz ist im ATZheavy-duty-Fachbeitrag dokumentiert.

Ohne Fahrer verändert sich die Sicherheitsarchitektur

Bei einer bemannten Plattform kann ein Fahrer unter bestimmten Bedingungen als Rückfallebene zur Verfügung stehen. Bei einem unbemannten oder vollständig teleoperierten Fahrzeug entfällt diese Annahme. Kommunikation, Sensorik, Aktuatorik, Steuerung und Energieversorgung müssen deshalb als zusammenhängender sicherheitsgerichteter Steuerungspfad betrachtet werden. Ein Kommunikationsabbruch oder der Verlust eines Signalpfads darf nicht zu einer unkontrollierten Fahrzeugbewegung führen.

Für Drive-by-Wire bedeutet das: Die Architektur muss Fehler erkennen, den verbleibenden Funktionsumfang bewerten und eine definierte Reaktion ermöglichen. NX NextMotion ist dafür multi-redundant und fail-operational ausgelegt. Entscheidend ist dabei nicht allein die Redundanz eines Steuergeräts, sondern die Betrachtung der gesamten sicherheitsrelevanten Wirkungskette. Arnold NextG beschreibt diesen Architekturansatz auch im Zusammenhang mit der kontrollierten Fahrzeugbewegung ohne Fahrer als permanente Rückfallebene. Hintergrund: fail-operational Drive-by-Wire bei NX NextMotion (https://www.pressebox.de/…)

Teleoperation wird zur integrierten Fahrzeugfunktion

Für Defence-Plattformen liegt die technische Herausforderung nicht allein in der Übertragung von Steueranforderungen. Entscheidend ist, wie externe Bedienung, Fahrzeugsteuerung und Aktuatorik zu einer durchgängigen Architektur verbunden werden. Der Remote Operator, die Kommunikationsstrecke und die Drive-by-Wire Control Layer übernehmen dabei unterschiedliche Aufgaben. Während der Bedienplatz Steueranforderungen erzeugt und Fahrzeuginformationen visualisiert, verbindet NX NextMotion diese Anforderungen mit den realen Bewegungsfunktionen des Fahrzeugs.

Damit bleiben die Systemebenen klar voneinander getrennt: Teleoperation stellt die Steuerquelle bereit, Drive-by-Wire übernimmt die kontrollierte Umsetzung in Lenkung, Bremse und Antrieb.

Für OEMs, Tier-1-Zulieferer und Systemintegratoren ist diese Trennung besonders relevant. Neue Bedien- oder Automatisierungsfunktionen können über definierte Schnittstellen in die Fahrzeugarchitektur integriert werden, während die Anbindung an Aktuatorik, Bordnetz und Kommunikationssysteme plattformspezifisch bleibt.

Was OEMs und Integratoren bei Defence Teleoperation betrachten müssen

Für die technische Bewertung einer teleoperierten Plattform sind deshalb nicht nur Reichweite oder Bandbreite der Kommunikationsverbindung relevant. Entscheidend sind insbesondere:

• Steuerungspfad: Wie gelangen externe Steueranforderungen sicherheitsgerichtet bis zu Lenkung, Bremse und Antrieb?
• Rückkopplung: Welche Informationen über die reale Fahrzeugreaktion stehen dem Operator zur Verfügung?
• Zeitverhalten: Wie werden Latenzen, Übertragungsunterbrechungen und Reaktionszeiten erkannt und behandelt?
• Fehlerverhalten: Welche Fahrzeugfunktionen bleiben kontrollierbar, wenn kein Fahrer im Fahrzeug als unmittelbare Rückfallebene zur Verfügung steht?

Damit verschiebt sich die zentrale Entwicklungsfrage von „Wie übertragen wir einen Fahrbefehl?“ zu „Wie erhalten wir einen geschlossenen und kontrollierbaren Fahrzeugregelkreis?“

Teleoperation wird zur Systemeigenschaft der Plattform

Gerade im Defence-Umfeld kann Teleoperation unterschiedliche Plattformtypen und Nutzungskonzepte betreffen – von neu entwickelten unbemannten Fahrzeugen bis zu digitalisierten Bestandsplattformen. Für eine skalierbare Integration ist deshalb entscheidend, Teleoperation nicht als isolierte Zusatzfunktion zu behandeln. Die externe Bedienung muss Bestandteil einer Fahrzeugarchitektur werden, die elektronische Steuerung, Rückmeldung, Diagnose und Fehlerreaktion gemeinsam betrachtet.

NX NextMotion bildet dafür die Drive-by-Wire Control Layer zwischen externer Steueranforderung und realer Fahrzeugbewegung. Der technologische Kern ist damit einfach formuliert: Teleoperation überträgt nicht nur Kontrolle über Distanz. Sie muss die Kontrolle über Bewegung auch über diese Distanz erhalten.

WE CONTROL WHAT MOVES

weitere Information: www.arnoldnextg.de

Quellen und technische Einordnung

Straßenverkehr-Fernlenk-Verordnung (StVFernLV), Anlage 1 – Technische Anforderungen
Regulatorischer Referenzrahmen für Fernlenkung im zivilen Straßenverkehr; im Beitrag ausschließlich zur technischen Einordnung der Signallatenz verwendet, nicht als Defence-Vorgabe.
https://www.gesetze-im-internet.de/stvfernlv/anlage_1.html

ATZheavy duty 02/2026 – „Drive-by-Wire-Plattform zur Integration verschiedener Steuerquellen“
Technische Grundlage unter anderem für NX NextMotion, Teleoperation, Force Feedback sowie den Steuerungs- und Diagnosezyklus.
https://link.springer.com/article/10.1007/s35746-026-1416-1