Cloud-Infrastrukturen und Security by Design im Automobilsektor Cloud-native DevOps verändert die SDV-Entwicklung

Ein Gastbeitrag von Michele Del Mondo* 5 min Lesedauer

Software-Defined Vehicles (SDV) verlangen nach neuen Entwicklungsprinzipien. Cloud-native DevOps-Plattformen und integrierte Security-Strategien sorgen nicht nur für Geschwindigkeit, sondern auch für Vertrauen in sicherheitskritischen Umgebungen.

Cloud-native DevOps und Security by Design beschleunigen die Entwicklung von Software-Defined Vehicles und sichern regulatorische Konformität.(Bild: ©  vegefox.com - stock.adobe.com)
Cloud-native DevOps und Security by Design beschleunigen die Entwicklung von Software-Defined Vehicles und sichern regulatorische Konformität.
(Bild: © vegefox.com - stock.adobe.com)

Moderne Fahrzeuge sind keine Maschinen mehr, sondern digitale Plattformen auf Rädern. Mit vielen Millionen Zeilen Code ist die Software das neue Differenzierungsmerkmal. Das stellt OEMs und Tier-1-Zulieferer vor grundlegende Herausforderungen in der Entwicklungslogik: Statt starrer Entwicklungszyklen und lokaler Toolchains braucht es flexible, skalierbare und sichere Cloud-native Umgebungen. Die Fähigkeit, komplexe Systeme mit hoher Änderungsdynamik sicher zu betreiben und zu pflegen, entscheidet zunehmend über den Markterfolg.

Neue Architektur, neue Anforderungen

Software-Defined Vehicles folgen zentralisierten E/E-Architekturen mit leistungsstarken Zentralrechnern. Damit steigen die Anforderungen an dynamische Updates, Funktionsentkopplung und systematische Wiederverwendung. Gleichzeitig fordern Regularien wie ISO/SAE 21434, ASPICE oder UNECE R155 eine lückenlose Dokumentation, sichere Entwicklungsprozesse und umfassendes Risikomanagement.

Diese regulatorischen Anforderungen machen es erforderlich, dass Sicherheitsaspekte bereits in den frühesten Phasen des Entwicklungsprozesses berücksichtigt werden. Eine mangelnde Integration von Sicherheitsvorgaben in der Architekturphase kann später zu kostspieligen Nacharbeiten, Verzögerungen bei der Zulassung oder sogar zu Produktrückrufen führen. Auch die Absicherung der Lieferkette rückt verstärkt in den Fokus: Jede Komponente muss nachvollziehbar, überprüfbar und sicher integrierbar sein.

Cloud-native DevOps als Antwort auf Komplexität und Geschwindigkeit

Cloud-basierte DevOps-Plattformen bilden das methodische Rückgrat für SDV-Entwicklung: Continuous Integration und Continuous Delivery (CI/CD) mit integrierten Security-Scans, automatisierte Compliance-Prüfungen, skalierbare Testumgebungen – das alles sorgt für Effizienz, Sicherheit und Transparenz. Anbieter wie PTC unterstützen diese Prozesse mit Lösungen, die speziell auf die Anforderungen der Automobilbranche zugeschnitten sind. Die Cloud erlaubt dabei nicht nur schnellere Entwicklungszyklen, sondern auch einen reibungsloseren Wechsel zwischen Entwicklung, Testing und Deployment.

Ein Beispiel: Statt längere Release-Zyklen lokal zu bauen und zu validieren, können globale Teams in einer einheitlichen Umgebung entwickeln, testen und ausrollen. Das reduziert Time-to-Market drastisch, senkt Fehlerquoten und verbessert die Softwarequalität nachhaltig. CI/CD-Pipelines sorgen dafür, dass jede Codeänderung sofort getestet, validiert und bei Bedarf in Echtzeit ausgeliefert werden kann. Die Integration von Feature-Toggles ermöglicht zudem rollierende Updates, bei denen neue Funktionen schrittweise ausgerollt und bei Bedarf zurückgenommen werden können.

Security by Design: Sicherheit beginnt bei der Architektur

Spätestens mit der UNECE-Regelung R155 ist die ISO/SAE 21434 zur regulatorischen Realität geworden. In der Praxis bedeutet das: Security muss frühzeitig mitgedacht und methodisch im Entwicklungsprozess verankert werden. Cloud-native ALM-Plattformen wie Codebeamer unterstützen mit eingebautem Requirements-Management, automatisierten Risikobewertungen und Audit-Trails. So lassen sich Sicherheitsanforderungen modellbasiert steuern, überwachen und dokumentieren.

Security by Design bedeutet konkret: die Integration von Sicherheitsmechanismen wie Secure Boot, Verschlüsselung, Netzwerksegmentierung und Anomalieerkennung bereits auf der Architekturebene. In Kombination mit automatisierter Testabdeckung und modellbasierten Bedrohungsanalysen schaffen Cloud-native Plattformen die notwendige Transparenz und Sicherheit. Die Einbindung von Bedrohungsmodellen und Angriffsszenarien in den frühen Phasen des Systemdesigns hilft, Schwachstellen proaktiv zu adressieren.

Begriffe kurz erklärt

Software-Defined Vehicle (SDV): Fahrzeug, dessen Funktionen zunehmend durch Software statt durch Hardware bestimmt werden.
Cloud-native DevOps: Kombination aus cloudbasierten Plattformen und DevOps-Prinzipien (kontinuierliche Entwicklung, Integration, Auslieferung).
CI/CD (Continuous Integration / Continuous Delivery): Methoden, mit denen Softwareänderungen kontinuierlich getestet, integriert und ausgeliefert werden.
Security by Design: Prinzip, Sicherheitsanforderungen von Beginn an in die Systemarchitektur einzubauen, nicht erst nachträglich.
ISO/SAE 21434: Internationale Norm für Cybersicherheit im Automobilbereich.
UNECE R155: UN-Regelwerk, das Cybersecurity-Management-Systeme für Fahrzeuge vorschreibt.
ASPICE: Standard für Reifegradmodelle in der Automobil-Softwareentwicklung.
MBSE (Model-Based Systems Engineering): Methodik, komplexe Systeme modellbasiert statt dokumentenbasiert zu entwickeln.
Hardware-in-the-Loop (HiL), Software-in-the-Loop (SiL): Simulationsmethoden, bei denen Hardware- oder Softwarekomponenten virtuell getestet werden, bevor sie real im Fahrzeug landen.

Skalierbarkeit trifft auf Compliance

Die Cloud bietet nicht nur Geschwindigkeit, sondern auch Nachvollziehbarkeit: Jede Änderung, jedes Feature, jedes Release ist dokumentiert. Das ist entscheidend für Zertifizierungsprozesse, Zulassungsverfahren und gesetzliche Anforderungen. Gleichzeitig können durch Cloud-Ressourcen Test- und Simulationsumgebungen beliebig skaliert werden – ob Hardware-in-the-Loop, Software-in-the-Loop oder modellbasierte Tests. Auch die Integration von KI-gestütztem Testmanagement und Predictive Quality Monitoring wird durch Cloud-Plattformen erheblich vereinfacht.

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Durch standardisierte APIs und Microservice-Architekturen lassen sich neue Features in bestehende Systeme integrieren, ohne den Gesamtkontext zu beeinträchtigen. Ein gutes ALM-System verwaltet diese Änderungen zentral, dokumentiert Versionsstände und erlaubt ein gezieltes Rollback bei Problemen. Diese Flexibilität ist besonders wichtig für OEMs, die mehrere Modellvarianten über unterschiedliche Märkte hinweg bedienen. Gleichzeitig unterstützt das System eine enge Verzahnung mit Produktion und Aftermarket-Services und schafft damit die Grundlage für konsistente, wartbare und skalierbare Systemlandschaften.

Best Practices: Was die Industrie schon heute umsetzt

Volvo CE nutzt Cloud-ALM, um mechanische, elektronische und softwareseitige Anforderungen zusammenzuführen – mit direktem Effekt auf die Time-to-Market. Durch die zentrale Verwaltung von Sicherheitsanforderungen lassen sich regulatorische Unterschiede zwischen Absatzmärkten effizient handhaben. Veoneer realisiert mit Codebeamer eine durchgängige Sicherheitszertifizierung für Steer-by-Wire-Systeme, inklusive Versionierung und Audit-Trails.

BMW wiederum verbindet MBSE und DevOps, um Compliance, Variantenvielfalt und Sicherheitsarchitekturen in einem einheitlichen Prozess abzubilden. Durch die Verbindung von modellbasiertem Engineering mit automatisierten Pipelines entstehen digitale Entwicklungspfade, die nicht nur effizient, sondern auch nachvollziehbar und auditierbar sind.

ZF implementiert digitale Zwillingsstrategien, um frühzeitige Simulationen sicherheitskritischer Funktionen zu ermöglichen. Diese Echtzeit-Validierung, gekoppelt mit Cloud-nativen Infrastrukturen, beschleunigt die Innovationszyklen und reduziert die Anzahl physischer Prototypen signifikant. Auch Bosch testet derzeit cloudbasierte Software-in-the-Loop-Umgebungen, um komplexe Regelalgorithmen automatisiert zu validieren und zyklisch zu optimieren.

Fazit: SDV verlangt nach Cloud und Vertrauen

Die Transformation zum SDV ist nicht nur ein technologischer Wandel, sondern ein Kulturwandel im Engineering. Cloud-native DevOps-Plattformen schaffen die Grundlage, um komplexe Softwareprodukte sicher, effizient und nachvollziehbar zu entwickeln. Sie bieten Skalierbarkeit, Sicherheit und Compliance in einer bisher nicht gekannten Integrationstiefe.

Nur wer Architektur, Sicherheit und Variantenmanagement integriert denkt, wird langfristig im Markt bestehen können. Die Übertragung klassischer IT-Prinzipien in die SDV-Entwicklung ist dabei entscheidend für Zukunftsfähigkeit und Skalierung. Wer Sicherheit nicht als Bremse, sondern als Differenzierungsmerkmal begreift, schafft Vertrauen in digitale Mobilität – und bleibt auch in der Cloud wettbewerbsfähig.


* Der Autor Michele Del Mondo startete seine Karriere nach dem Maschinenbaustudium 1994 am Steinbeis-Transferzentrum in Karlsruhe. 1997 wechselte er zu Webasto SE und leitete die Einführung eines unternehmensweiten PLM-Systems. Später übernahm er als Director Sales die Verantwortung für den globalen Vertrieb für die Mercedes Car Group. Seit 2011 ist er bei PTC tätig und verantwortet als Global Advisor Automotive das weltweite Automotive Business.

Bildquelle: PTC

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