C-V2X erklärt: Die Technologie, die deinem Auto hilft, Gefahren zu erkennen, bevor du sie sehen kannst

Jedes Jahr kommen weltweit etwa 1,19 Millionen Menschen bei Verkehrsunfällen ums Leben. Das entspricht mehr als 3.200 Toten pro Tag oder ungefähr zwei Menschen pro Minute.

Viele dieser Unfälle passieren, weil Fahrer schlicht nicht sehen können, was hinter einer Kurve, hinter einem anderen Fahrzeug oder an der nächsten Kreuzung passiert. Natürlich gibt es Verkehrsschilder, die vor Gefahren wie rutschigen Straßen bei Schnee warnen. Aber sie können nicht vorhersagen, wie sich andere Verkehrsteilnehmer tatsächlich verhalten.

Genau hier setzt C-V2X an. Die Technologie ermöglicht es Fahrzeugen, Fußgängern und der Straßeninfrastruktur, in Echtzeit miteinander zu kommunizieren. Sie hilft deinem Auto, Gefahren zu erkennen, bevor du sie sehen kannst. Aber bevor man zu große Erwartungen hat - lies weiter, um zu erfahren, warum die Realität etwas nüchterner ist.

• C-V2X umfasst sowohl die direkte Kurzstreckenkommunikation (V2V) als auch die zellulare Langstreckenkommunikation (V2N).

• Dank integrierter Datenschutzmechanismen ist eine kontinuierliche Verfolgung von Fahrzeugen oder anderen Verkehrsteilnehmern nicht möglich.

• China gilt derzeit als weltweit führend bei der Einführung von C-V2X.

V2X (Vehicle-to-Everything) ist ein drahtloses Kommunikationssystem, das es Fahrzeugen ermöglicht, Informationen mit ihrer Umgebung auszutauschen. C-V2X ist eine konkrete technische Umsetzung dieses Kommunikationskonzepts.

In diesem Blogpost verwenden wir den Begriff V2X ausschließlich für diese Kommunikationsebene, nicht für bidirektionale Energiefunktionen wie V2G, V2H oder V2L. Diese Formen des bidirektionalen Ladens bauen zwar auf dem V2X-Kommunikationsnetzwerk auf, gehören aber nicht zur Kommunikationstechnologie selbst.

C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) ist ein Kommunikationsstandard, über den Fahrzeuge in Echtzeit Informationen mit ihrer Umgebung teilen können: mit anderen Fahrzeugen, mit Verkehrsinfrastruktur wie Ampeln oder Anzeigen sowie mit Smartphones von Fußgängern und Radfahrern.

C-V2X ermöglicht die Kommunikation mit:

• anderen Fahrzeugen (V2V)

• Verkehrsinfrastruktur (V2I / V2R)

• Fußgängern und Radfahrern (V2P)

• Mobilfunknetzen und der Cloud (V2N)

C-V2X wird vom 3GPP (3rd Generation Partnership Project) definiert,jener internationalen Organisation, die auch die Standards für 4G, LTE und 5G entwickelt. Dadurch funktioniert C-V2X über verschiedene Fahrzeuge, Länder und Mobilfunknetze hinweg einheitlich.

Bevor C-V2X entwickelt wurde, nutzten viele frühe V2X-Pilotprojekte DSRC (Dedicated Short-Range Communication, deutsch: gerichtete Kurzstreckenkommunikation), eine WLAN-basierte Technologie. DSRC zeigte, dass drahtlose Sicherheitskommunikation im Straßenverkehr grundsätzlich möglich ist. C-V2X bietet jedoch eine höhere Zuverlässigkeit, größere Reichweiten und bessere Leistung in dichtem Verkehr.

Die Idee hinter C-V2X ist es, das Fahren sicherer und vorhersehbarer zu machen. In der Praxis bedeutet das: Ein Auto kann automatisch und anonym Informationen wie seine Position, Geschwindigkeit oder ein plötzliches Bremsmanöver an umliegende Fahrzeuge, Ampeln und sogar Fußgänger senden. Andere Fahrzeuge mit derselben Funktionalität können diese Informationen empfangen und frühzeitig reagieren.

So kann man mit C-V2X beispielsweise ein Einsatzfahrzeug wahrnehmen, lange bevor man das Martinshorn hört.

C-V2X kombiniert zwei Arten der Kommunikation: Zum einen eine direkte Verbindung zwischen Fahrzeugen (V2V), die ohne Mobilfunknetz auskommt. Zum anderen eine Verbindung über das Mobilfunknetz (V2N), die über die sogenannte zellulare Uu-Schnittstelle* läuft.

*Die standardisierte Funkverbindung zwischen einem Gerät (z. B. einem Fahrzeug oder Smartphone) und dem Mobilfunknetz. Sie ermöglicht die Kommunikation mit Mobilfunkmasten – etwa für Datenaustausch, Cloud-Zugriffe oder netzgestützte Funktionen.

Das ist eine schnelle Kurzstreckenverbindung, über die sich nahe Verkehrsteilnehmer sofort sicherheitsrelevante Informationen mitteilen können. Mobilfunkempfang ist dafür nicht erforderlich. Die PC5-Schnittstelle* funktioniert typischerweise über Distanzen von etwa 100 Metern bis zu 1 Kilometer.

Sie kann unter anderem in folgenden Situationen eingesetzt werden:

• Ein vorausfahrendes Auto bremst plötzlich stark

• Ein Fahrzeug steht hinter einer uneinsichtigen Kurve liegen

• Eine Ampel übermittelt ihre aktuelle Signalphase

Dieser Kommunikationskanal ist dafür ausgelegt, auch bei hohen Geschwindigkeiten und dichtem Verkehr zuverlässig zu funktionieren – im Unterschied zur Mobilfunkverbindung, die gelegentlich um ein paar Sekunden verzögert sein kann.

*Direkte Kurzstreckenverbindung in C-V2X, über die nahe Fahrzeuge und andere Verkehrsteilnehmer Nachrichten sofort austauschen können – ohne Einbindung des Mobilfunknetzes.

Die V2V-Kommunikation funktioniert unabhängig vom Mobilfunknetz. Das bedeutet: Fahrzeuge brauchen eine eingebaute Hardware, die direkt mit anderen Fahrzeugen oder mit Straßeninfrastruktur in der Nähe kommunizieren kann.

Im Fahrzeug gehören dazu unter anderem:

• ein C-V2X-Kommunikationsmodul (meist in der Telematics Control Unit integriert)

• Antennen für das 5,9-GHz-ITS-Band

• GNSS/GPS für präzise Positionsbestimmung

• ein ITS-Software-Stack, der standardisierte Sicherheitsnachrichten erzeugen und verarbeiten kann (z. B. Position, Geschwindigkeit, Bremsereignisse)

Seitens der Infrastruktur benötigen Städte sogenannte Roadside Units (RSUs), die an Kreuzungen, Ampeln oder entlang von Autobahnen installiert werden. RSUs senden Informationen wie:

• Signalphasen

• Fahrspur- und Kreuzungsgeometrie

• Baustellenbereiche

• empfohlene Geschwindigkeiten oder Warnhinweise

Bei der netzbasierten Kommunikation nutzt das Fahrzeug das 4G- oder 5G-Mobilfunknetz, um Backend-Systeme oder andere Fahrzeuge über die Cloud zu erreichen. Die Reichweite entspricht dabei im Grunde der gesamten Abdeckung des Mobilfunknetzes.

Das ist nützlich für:

• Verkehrsprognosen

• Gefahreninformationen, die weit voraus liegen

• ein E-Auto, das vorab mit einer Ladestation kommuniziert

Für die Kommunikation über große Distanzen benötigen Fahrzeuge:

• ein 4G-/5G-Modem für die Verbindung zum Mobilfunknetz

• eine Datenverbindung für den Zugriff auf Cloud- oder Backend-Dienste

Die Mobilfunknetze (4G/5G) müssen V2X-Funktionen unterstützen, damit:

• Verkehrs- und Gefahreninformationen über große Entfernungen hinweg ausgetauscht werden können

• Updates aus Backend-Systemen die Fahrzeuge erreichen

• Cloud-Anwendungen wie Verkehrsprognosen, OEM-Cloud-Dienste oder die Abstimmung mit Ladestationen möglich sind

V2X umfasst verschiedene Kommunikationsrichtungen, je nachdem, mit wem das Fahrzeug interagiert. Je nach Situation benötigt ein Fahrzeug unterschiedliche C-V2X-Modi.

Fahrzeuge tauschen Informationen direkt miteinander aus.

Nützlich für:

• wenn das vorausfahrende Auto plötzlich bremst

• Fahrzeuge, die in deine Spur wechseln

• Kollisionsvermeidung an Kreuzungen

• Warnungen vor rutschigen Straßen

Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Straßeninfrastruktur wie Ampeln oder Verkehrsschildern.

Nützlich für:

• Informationen zu Ampelphasen (z. B. „grün in 7 Sekunden“)

• Baustellen oder gesperrte Fahrspuren

• Geschwindigkeits­empfehlungen

• Vorrangschaltungen für Busse oder Einsatzfahrzeuge

Fahrzeuge tauschen Daten über das Mobilfunknetz mit Cloud-Diensten aus.

Nützlich für:

• Verkehrsmanagement

• Gefahreninformationen aus weiter Entfernung

• Verbesserungen der Navigation in Echtzeit

• Over-the-Air-Updates

Fahrzeuge tauschen Informationen mit Fußgängern oder Radfahrern aus – über deren Smartphones oder andere am Körper getragene Geräte.

Nützlich für:

• Erkennen eines Fußgängers, der hinter einem geparkten Transporter die Straße überquert

• Warnen eines Radfahrers vor einem abbiegenden Lkw

C-V2X verbessert die Verkehrssicherheit und den Verkehrsfluss, indem Fahrer frühzeitig vor Staus, bevorstehenden Baustellen oder nahenden Einsatzfahrzeugen gewarnt werden. Die Technologie erhöht zudem die Sicherheit an unübersichtlichen Kreuzungen und ermöglicht Lkw-Platooning mit synchronisierten, unmittelbaren Reaktionen.

Es ist 7:30 Uhr morgens, und du bist auf dem Weg zur Arbeit. Vielleicht überlegst du, ob du dir später noch einen zweiten Kaffee holen sollst, oder deine Gedanken hängen ganz woanders. Plötzlich warnt dich dein Auto, dass sich direkt hinter einer Kurve ein Stau gebildet hat. Das passiert dir nicht jeden Tag, ohne Warnung würdest du vermutlich weiterhin mit deinen üblichen 100 km/h fahren und dann plötzlich stark abbremsen müssen. Stattdessen reduzierst du die Geschwindigkeit frühzeitig, lange bevor du die stehenden Autos überhaupt sehen kannst. Genauso funktioniert es bei einer Baustelle hinter einer Kurve, mit der du nicht gerechnet hast.

Du bist auf dem Heimweg und überlegst, was du heute Abend kochen willst. Der Verkehr ist ziemlich dicht. Auf deinem Display erscheint plötzlich die Meldung: „Einsatzfahrzeug nähert sich.“ Du siehst und hörst noch nichts, denn der Rettungswagen ist noch relativ weit entfernt. Aber die Warnung zeigt dir genau, welche Spur du frei machen sollst. Du wechselst frühzeitig nach links oder rechts, ganz ohne den zusätzlichen Stress, der entsteht, wenn du erst reagieren kannst, sobald das Blaulicht direkt hinter dir auftaucht.

Du fährst auf eine belebte Kreuzung zu, schnell noch etwas erledigen, bevor der Tag richtig beginnt. Gerade als du rechts abbiegen willst, warnt dich dein Auto, dass sich von der Seite ein Radfahrer nähert, komplett verdeckt hinter einem geparkten Transporter. Selbst wenn du erst seit weniger als einem Jahr fährst, hast du vermutlich schon Situationen erlebt, in denen plötzlich jemand wie aus dem Nichts auftaucht. Mit C-V2X fühlen sich solche Momente deutlich entspannter an.

Mehrere Lkw können eng hintereinander in einer organisierten, automatisierten Formation fahren. Das macht den Alltag von Fahrern, die viele Stunden auf der Straße verbringen, erheblich leichter. Der vordere Lkw gibt einfach das Tempo vor, und die folgenden Fahrzeuge reagieren dank direkter C-V2X-Kommunikation sofort, ganz ohne menschliche Reaktionszeit. Bremst der erste Lkw, bremsen alle anderen im Verband gleichzeitig.

Je stärker KI-Technologien in unseren Alltag einziehen, desto mehr neigen Menschen dazu, sich fast selbstverständlich auf digitale Systeme zu verlassen. Das gilt für viele Lebensbereiche und genauso auch für das Autofahren.

Sobald Menschen wissen, dass ihnen Technik helfen kann, besteht die Gefahr, dass sie sich zu stark darauf verlassen. Im Straßenverkehr könnte das bedeuten, dass Fahrer weniger aufmerksam sind und darauf vertrauen, dass die Funktionen im Auto jede Situation schon bewältigen werden.

Ein weiteres Risiko ist eine mögliche Informationsflut. Wenn das Fahrzeug gleichzeitig vor Baustellen, toten Winkeln und anderen Gefahren warnt, kann die Menge an Hinweisen schnell überfordernd wirken.

C-V2X schützt die Privatsphäre, indem Kennungen regelmäßig gewechselt werden, Zertifikate zur Überprüfung vertrauenswürdiger Nachrichten eingesetzt werden und starke Sicherheitsmechanismen in höheren Protokollschichten sicherstellen, dass niemand die Kommunikation verfolgen oder abfangen kann.

Fahrzeuge, die C-V2X nutzen, senden keine personenbezogenen Daten. Stattdessen verschicken sie standardisierte Sicherheitsnachrichten mit temporären Kennungen. Diese ändern sich regelmäßig, sodass man ein Fahrzeug nicht dauerhaft nachverfolgen kann.

C-V2X basiert auf einer Public-Key-Infrastruktur (PKI) mit digitalen Zertifikaten, die im Fahrzeug gespeichert oder über externe Prozesse bereitgestellt werden. Jede Sicherheitsnachricht kann überprüft werden. So ist sichergestellt, dass jede Warnung tatsächlich von einem realen Fahrzeug stammt und nicht von einem gelangweilten Hacker mit zu viel Zeit.

Die Entwicklung von C-V2X verläuft langsam, weil die Technologie komplex ist, hohe Sicherheitsanforderungen erfüllt werden müssen und umfangreiche Tests notwendig sind. Alle sind sich einig, dass die Innovation sinnvoll ist, doch wie bei vielen neuen Technologien, einschließlich bidirektionalem Laden, ist es eine große Herausforderung, alle Beteiligten auf eine gemeinsame Linie zu bringen.

Man darf nicht vergessen, dass der Hauptzweck eines Autos darin besteht, dich von A nach B zu bringen. Teure, hochentwickelte Technologie kann zwar die Sicherheit erhöhen, aber sie kann auch neue Probleme schaffen. Ein komplexeres System ist beispielsweise anfälliger für Defekte. Wenn nur ein einziges Kabel locker wird oder beschädigt ist, könnte das gesamte System ausfallen – und damit auch der Wert des Fahrzeugs deutlich sinken.

Was passiert, wenn beim Lkw-Platooning etwas schief geht (z. B. ein Softwarefehler) und es zu einem Unfall kommt? Wer ist dann verantwortlich? Der Hersteller? Der wird diese Haftung kaum übernehmen wollen. Der Fahrer? Das ergibt noch weniger Sinn.

Das ist dasselbe Problem, das seit den ersten autonomen Fahrzeugen diskutiert wird – und eine klare Lösung gibt es bis heute nicht.

Fahrzeuge in Bewegung benötigen eine gemeinsame Zeitbasis, um korrekt miteinander kommunizieren zu können. C-V2X ist auf präzises GNSS-basiertes Timing und den genauen Austausch von Positionsdaten angewiesen. Das ermöglicht zuverlässige Kollisionsvermeidung und eine korrekte Interpretation von Nachrichten. Wenn das Timing nur zwei oder drei Sekunden abweicht, kann ein Fahrzeug falsch einschätzen, wie nah ein anderes wirklich ist.

V2X-Nachrichten enthalten viele optionale Elemente und detaillierte Datenfelder. All diese Informationen müssen über verschiedene Hersteller und Software-Stacks hinweg einheitlich codiert, decodiert und validiert werden. Wenn ein einziges Fahrzeug ein optionales Feld anders interpretiert als vorgesehen, kann das zu Verwirrung im gesamten System führen.

Diese Komplexität bremst die Entwicklung, weil jede Implementierung enorm viel Testaufwand erfordert.

Wenn dein erster Gedanke zu C-V2X war: „Heißt das, wir können alle verfolgt werden?“, ist diese Sorge nachvollziehbar. Damit das System anonym funktioniert und Manipulationen verhindert werden, müssen sicherheitsrelevante Nachrichten signiert und authentifiziert sein. Fahrzeuge benötigen Zertifikate, ein funktionierendes Schlüsselmanagement und ein konsistentes Sicherheitskonzept, das bei allen Herstellern identisch arbeitet.

C-V2X ermöglicht sicherheitskritische Funktionen. Deshalb sind umfassende Tests zwingend notwendig: Labortests, Feldversuche, Tests ohne direkte Sichtverbindung und Simulationen für hohe Netzlast. Die Integrationskette umfasst Hardware-Chipsätze, OBUs, RSUs, GNSS-Timing, Protokollstapel und Netzkomponenten.

Dieses hohe Testniveau ist notwendig, verlangsamt jedoch den Fortschritt der gesamten Technologie.

Autohersteller stehen ständig vor der Herausforderung, Innovation und Kostenmanagement in Einklang zu bringen. Deshalb wird der finanzielle Aspekt für viele moderne Technologien, wie zum Beispiel induktives Laden, schnell zum entscheidenden Hindernis. Um Fahrzeuge für C-V2X auszurüsten, wären zusätzliche Hardware-Komponenten erforderlich. Das würde die Fahrzeugkosten erhöhen – und darauf haben viele Hersteller nur wenig Lust.

China ist führend bei C-V2X, dank starker staatlicher Unterstützung, einem schnellen 5G-Ausbau und großen Smart-Transport-Projekten. Indien erweitert den Einsatz durch Pilotprojekte in Metropolen und strengere Sicherheitsvorgaben. Deutschland treibt die Entwicklung mit starken Automobilherstellern und frühem 5G-Ausbau voran. Frankreich wächst im Rahmen der EU-Mobilitätsstrategien. Das Vereinigte Königreich skaliert über Pilotprojekte mit Herstellern, Start-ups und Telekommunikationsunternehmen.

C-V2X verlässt in vielen Regionen inzwischen die reine Testphase und wird Schritt für Schritt im Alltag eingesetzt. In China sind bereits mehr als 270.000 Serienfahrzeuge mit ab Werk verbautem C-V2X ausgestattet. Um zu verdeutlichen, wie ernst das Thema dort genommen wird: Die Technologie ist inzwischen Teil der 2024er China-NCAP-Sicherheitsbewertung und beeinflusst damit offiziell die Sicherheitsnoten von Fahrzeugen!

China führt den globalen C-V2X-Markt mit einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR*) von 44,7 % an. Das liegt vor allem an starker staatlicher Unterstützung, dem schnellen Ausbau von 5G und groß angelegten Smart-Transportation-Projekten. Darüber hinaus spielt KI eine große Rolle bei der Verbesserung der V2X-Leistung: Sie ermöglicht vorausschauende Analysen, Gefahrenerkennung, optimierte Routenführung und unterstützt höhere Stufen des autonomen Fahrens.

Die Zahl der ab Werk installierten C-V2X-Einheiten erreichte in China im Jahr 2024 rund 500.000 und soll bis 2028 auf über 2 Millionen steigen.

Wesentliche Gründe für Chinas Vorsprung:

• umfangreiche Installationen in Städten und auf Autobahnen

• starke Partnerschaften zwischen öffentlichem Sektor und Industrie sowie klare nationale Strategien

• fortgeschrittener 5G-Rollout, der die Einführung weiter beschleunigt

• Hohes öffentliches Vertrauen dank eines starken Datenschutz- und Sicherheitsrahmens

* Compound Annual Growth Rate – durchschnittliche jährliche Wachstumsrate

Der C-V2X-Markt wächst um 41,4 %. Dieser Fortschritt wird vor allem durch staatliche Smart-Mobility-Pilotprojekte und den schnellen Ausbau von 5G vorangetrieben. Zwar steht das Land weiterhin vor großen infrastrukturellen Herausforderungen, doch lokale und internationale Partnerschaften helfen dabei, die Technologie an den dichten Verkehr Indiens anzupassen.

• Pilotprojekte in großen Metropolen integrieren C-V2X

• Steigender regulatorischer Druck für Sicherheits­technologien

• Zunehmende Nutzung durch OEMs und Flottenbetreiber

Deutschland verzeichnet eine jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 38,1 %. Starke Automobilhersteller, strenge Sicherheitsvorgaben und ein früher 5G-Ausbau fördern die Einführung von C-V2X. Autohersteller und Telekommunikationsunternehmen testen die Technologie aktiv.

Der VW Golf 8 war eines der ersten in Europa massenproduzierten Fahrzeuge, das V2V-Technologie auf die Straße brachte. Tests zeigten, dass das Fahrzeug Warnungen zu stehenden Hindernissen, Baustellen oder Notbremsmanövern etwa zehn Sekunden im Voraus empfängt.

Viele globale Hersteller – darunter BMW, Mercedes-Benz, Audi, Ford, Hyundai und andere priorisieren jedoch V2N gegenüber der direkten Kurzstrecken-V2V-Kommunikation, da V2N besser zum 4G/5G-Ausbau und zu zukünftigen autonomen Fahrstrategien passt. Dadurch ist der Markt aktuell fragmentiert.

Wesentliche Treiber:

• Früher 5G-Ausbau in Schlüsselregionen wie Bayern und Hamburg

• Staatliche Förderung für Innovationen rund um Smart Mobilität

Der C-V2X-Markt im Vereinigten Königreich wächst mit einer CAGR von 31,4 %. Wie in vielen anderen Ländern treiben nationale Pilotprojekte sowie Kooperationen zwischen Autoherstellern, Start-ups und Telekommunikationsanbietern die Entwicklung voran. Auch das steigende Bewusstsein der Verbraucher und urbane Mobilitätsstrategien unterstützen den Markt.

Wichtige Faktoren:

• national koordinierter Ansatz für Tests vernetzter Fahrzeuge

• starke öffentlich-private Partnerschaften als Innovationstreiber

• 5G-Rollout schreitet voran und verbessert sich Jahr für Jahr

Der europäische Markt für V2X-Kommunikationssysteme im Automobilbereich wird in den kommenden 7 bis 8 Jahren voraussichtlich stark wachsen. Mit strengeren Vorschriften und dem breiten Ausbau von 5G werden V2V- und V2N-Technologien wahrscheinlich in immer mehr Neufahrzeugen Einzug halten.

Zudem werden viele Länder mehr Straßeninfrastruktur und intelligente Verkehrssysteme ausrollen, die koordiniertes Fahren und einen flüssigeren Verkehrsfluss ermöglichen. C-V2X wird weiter an Bedeutung gewinnen und eng mit Smart-City-Projekten sowie neuen Mobilitätsdiensten verknüpft sein. Außerdem wird V2X eine Schlüsselrolle für höhere Stufen des autonomen Fahrens spielen, da es Informationen liefert, die Fahrzeuge mit ihren eigenen Sensoren und Kameras allein nicht erfassen können.

Das kannst du in den nächsten sieben Jahren erwarten:

• höhere C-V2X-Verbreitung in Neuwagen

• großflächige Installation von Roadside Units und intelligenten Verkehrssystemen

• enge Verzahnung mit Smart-City-Entwicklungen

• essenzielle Unterstützung für fortgeschrittene autonome Fahrfunktionen

• neue Mobilitätsdienste, die auf V2X-Kommunikation basieren