05.08.2022

Holloid: Wie ein Wiener Startup mit einem neuen Verfahren Mikroorganismen sichtbar macht

Das Wiener Startup Holloid ermöglicht eine Echtzeit-3D-Bildgebung und Messung von Bakterien, Algen, Hefen und Mikroplastik. Im Interview spricht CEO & Co-Founder Marcus Lebesmühlbacher über die Potenziale der Technologie und welches Geschäftsmodell das Startup verfolgt.
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Holloid
Holloid Co-Founder Marcus Lebesmühlbacher | (c) Holloid

Holloid wurde als ein Spin-Off der Boku Wien gegründet und möchte künftig mit einem eigens entwickelten Verfahren die Pharma- und Lebensmittelerzeugung verlässlicher und günstiger machen. Zum Einsatz kommt dabei eine Echtzeit-3D-Bildgebung (holographische Mikroskopie), die eine Messungen von Bakterien, Algen, Hefen aber auch Mikroplastik ermöglicht. Insgesamt stecken rund zehn Jahre Entwicklungszeit in der Technologie, die nun zu einem skalierbaren Produkt weiterentwickelt wurde. Mittelfristig möchte das Startup seine Technologie dazu nutzen, um die großen Herausforderungen der Klimakrise zu lösen. Mehr darüber hat uns CEO & Co-Founder Marcus Lebesmühlbacher im Interview erzählt.


Welches Problem löst ihr mit eurer Technologie? 

Lebesmühlbacher: Stell dir vor du kommst gerade von der Covid-Impfung. Du willst dich vielleicht mit einem Bier und einem Burger, egal ob normal oder mit Fleisch, stärken. Das Getränk kommt im biologisch abbaubaren Becher. In der Produktion all dieser erwähnten Produkte (Impfstoff, Bier, Laibchen im Burger, Kunststoff) spielen Mikroorganismen eine bedeutende Rolle. Je besser wir diese Mikroorganismen überwachen können, desto effizienter können wir gesunde und nachhaltige Produkte herstellen.

Ähnlich ist es in der Umwelt: es gibt gute Gründe die Blaualgen und das Mikroplastik in der Donau und vieles andere zu analysieren. 

In Produktionsprozessen in der Lebensmittelindustrie, in der Pharmaerzeugung oder im Umweltmonitoring müssen oft das Vorhandensein, die Art und der Zustand von Mikroorganismen und Mikropartikeln kontrolliert werden. Bestehende arbeitsintensive Analysemethoden bieten aber nur beschränkte Einblicke. Holloids Technologie liefert Daten zu tausenden Mikroorganismen automatisiert.

Wie viel Entwicklungszeit steckt in eurem Verfahren zur holographischen Mikroskopie? 

Lebesmühlbacher: Dr. Peter van Oostrum, der Erfinder unserer Technologie, arbeitet gemeinsam mit Prof. Dr. Erik Reimhult seit mehr als zehn Jahren als leitender Forscher an seiner großen Leidenschaft, der holografischen Mikroskopie. Gemeinsam mit Mitgründerin Dr. Pinar Frank und einem wachsenden Team entwickeln sie seit eineinhalb Jahren ein skalierbares Produkt.

Die Anwendungsfelder der Technologie | (c) Holloid

Über welche Kompetenzen verfügt ihr im Team? 

Lebesmühlbacher: Mit den beiden Erfindern und Pinar Franks Leitungserfahrung als Mikroskopie-Entwicklerin in anderen Startups haben wir eine starke Kompetenz für unsere Kerntechnologie im Gründerteam. Diese wird durch Marcus Lebesmühlbachers Erfahrung im Venture Capital und in Startups, sowie durch Dr. Franks Track-Record im technischen Vertrieb und Prof. Reimhult als mehrfachem Gründer (zuletzt BrightComSol GmbH) ergänzt. Weitere Physiker:innen, Expert:innen für Bilderkennungs-Software und ein Hardware-Engineer sorgten in den letzten Monaten für rasche Fortschritte bei der Produktentwicklung.

Die acht Teammitglieder stammen aus sieben unterschiedlichen europäischen Ländern. Wir sind weiter auf Wachstumskurs und freuen uns über Initiativbewerbungen – unter anderem von Mikrobiologen mit Branchenerfahrung oder Softwareentwickler:innen.

Das Team von Holloid | (c) Holloid

Wie habt ihr das Unternehmen bislang finanziert und welches Geschäftsmodell verfolgt ihr?

Lebesmühlbacher: Bisher haben wir unser Unternehmen mit dem Eigenkapital der Gründer (Skin in the Game), Förderungen wie aws Pre-Seed, WAW Innovation, aws Innovationsschutz und mit Preisgeldern finanziert. Wir sind also noch 100 Prozent in Gründerhand, sind aber im Austausch mit passenden internationalen VCs um unsere weitere Produktentwicklung und Skalierung rascher voranzutreiben. 

Unser Geschäftsmodell ist eine Cloud-basierte SaaS-Lösung für das Inline-Monitoring mit einer Hardwarekomponente bei den Anwender:innen. Das heißt, wir verkaufen Geräte und dazu die Analysen als Software-as-a-Service. Das senkt die Einstiegshürde für unsere Kund:innen und verlagert die Cashflows dorthin, wo wir den Wert generieren. 

Wie sieht der Markt für eure Lösung aus und wie unterscheidet ihr euch von anderen Mitbewerber:innen am Markt? 

Lebesmühlbacher: Holloids Lösung adressiert ein stark wachsendes Marktsegment von mehr als acht Milliarden Euro für die Qualitätssicherung und Analysen in so unterschiedlichen Branchen wie Lebensmittel- und Getränkeproduktion, Umweltüberwachung, Energiequellen und pharmazeutischer Produktion. Derzeit konzentrieren wir uns auf die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, während wir auch Anfragen darüber hinaus erhalten und bedienen.

Holloid unterscheidet sich von seinen Mitbewerber:innen durch mehr Informationen mit höherem Durchsatz und weniger manueller Arbeit. Die nächsten Mitbewerber:innen analysieren Partikel anderer Größe, mit geringerem Durchsatz und ohne Bewegungen sehen zu können. 

Die SaaS-Lösung des Startups | (c) Holloid

Wer zählt zu euren Kund:innen und wo kommt die Technologie bereits zum Einsatz? 

Lebesmühlbacher: Unsere Geräte finden sich derzeit bei zahlenden Kund:innen in Bioreaktoren zur Zucht von Mikroalgen und an Universitäten zur Überwachung von Sedimenten in der Umwelt.

Mittelfristig tragen wir dazu bei, einige der größten Herausforderungen unserer Zeit zu lösen. Dazu gehören der notwendige Wechsel zu nicht-tierischen Proteinquellen, der Übergang von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energien, eine steigende Nachfrage nach Impfstoffen und anderen pharmazeutischen Produkten, sowie konsequenter Umweltschutz.

Welche weiteren Wachstumsschritte verfolgt ihr?

Lebesmühlbacher: Die nächsten technischen Schritte für Holloid beinhalten die Skalierbarkeit unserer Hardware und die Erweiterung unserer Datenbanken, indem wir unseren Algorithmus mit mikrobiologischen Proben trainieren. Bei diesen Entwicklungen arbeiten wir eng mit unseren Kund:innen zusammen. Finanzierung über Förderungen und ein Venture Capital Investment, sowie Recruiting von hochqualifizierten MitarbeiterInnen sind natürlich Dauerthemen. Marktseitig sind wir in der angenehmen Position, dass sowohl Anwender:innen als auch Equipment-Hersteller:innen dringenden Bedarf an unserer Lösung zeigen.


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(c) Tesla

Der österreichische Sicherheitsforscher Martin Herfurt hat bereits vor Jahren eine Sicherheitslücke bei Tesla entdeckt, wie er damals auf der Videoplattform YouTube demonstrierte: Der digitale Autoschlüssel am Smartphone sei zwar bequem, jedoch bei allen Tesla-Fahrzeugen ohne Ultra-Breitband-Technik (UWB) grundsätzlich angreifbar. ToothR new media bzw. IT-Wachdienst.com veröffentlicht nun mit TeslaKee eine Smartphone-App, die dokumentierte Schwachstellen des Bluetooth-PhoneKey-Protokolls entschärfen soll: den Relay-Angriff, der zum Fahrzeugdiebstahl in Sekunden führt, und die sogenannte BlueBait-Attacke, mit der sich Fahrerinnen und Fahrer über gefälschte Fahrzeug-Signale orten lassen — selbst dann, wenn das eigene Auto kilometerweit entfernt steht.

Teslakee-Founder: „App beantwortet jede Authentifizierungsanfrage“

„Tesla-Fahrzeuge entriegeln, sobald sich das gekoppelte Smartphone in Bluetooth-Reichweite meldet. Die eingesetzte Kryptografie ist solide. Die Schwachstelle liegt eine Ebene darüber, in der Logik: Die offizielle App beantwortet jede Authentifizierungsanfrage — bedingungslos, ohne zu prüfen, ob die Situation überhaupt plausibel ist. Genau das macht zwei Angriffe möglich“, beschreibt Herfurt per Aussendung das Tesla-Problem.

Bei einem Relay-Angriff arbeiten zwei Täter mit zwei handelsüblichen Funkmodulen zusammen. Einer folgt Fahrzeughaltern ins Einkaufszentrum, der zweite steht am Auto auf dem Parkplatz. Die Funkstrecke zwischen beiden verlängert die Bluetooth-Reichweite künstlich um beliebige Distanzen. Für das Fahrzeug sieht es so aus, als stünden Besitzer direkt daneben. Das Auto entriegelt, lässt sich starten und wegfahren — während das Handy unberührt in der Jackentasche steckt.

Der Angriff wurde von Herfurt im Rahmen des Projekts TEMPA auf Sicherheitskonferenzen live demonstriert und als Video dokumentiert. Er benötige keine Kenntnis von Passwörtern, keinen Tesla-Account und hinterlasse keine Einbruchsspuren — ein Umstand, der in der Schadensregulierung regelmäßig zu Problemen mit Versicherungen führt, wie der Sicherheitsforscher sagt.

Das Bluetooth-Problem

Neuere Fahrzeuge begegnen diesem Problem mit UWB-Distanzmessung: Das Auto misst hierbei physikalisch, wie weit das Telefon tatsächlich entfernt ist, und ein weitergeleitetes Signal fliegt auf. Diesen Schutz hat die große Mehrheit der Fahrzeuge jedoch nicht. Die weltweite Tesla-Flotte mit Bluetooth-PhoneKey wird derzeit auf rund acht Millionen Fahrzeuge geschätzt. Davon sind jedoch nur etwa 20 Prozent mit UWB ausgestattet.

Der zusätzliche Schutz kam erst mit den jüngsten Modellgenerationen – für rund sechs Millionen Fahrzeuge bleibt Bluetooth damit die Grundlage des Zugangs. Beim Model S und Model X wurde UWB ab 2021 (Palladium) eingeführt, beim Model 3 ab 2024 (Highland) und beim Model Y ab 2025 (Juniper). Betroffen sind damit alle älteren Modelle der jeweiligen Baureihen.

Erschwerend komme hinzu: UWB schütze nur, wenn Fahrzeug und Smartphone die Technik beherrschen. Ein Großteil der verbreiteten Android-Geräte hat, Herfurt zufolge, keinen UWB-Chip. Selbst Besitzer eines neuen Fahrzeugs würden damit still auf die ungeschützte Bluetooth-Ebene zurückfallen.

BlueBait-Attacke

Weniger bekannt, aus Sicht des Datenschutzes aber gravierender, sei ein Angriff, den die Forschung als BlueBait-Attacke bezeichnet — nach dem Köder, mit dem gearbeitet wird: Die offizielle App antwortet auch auf gefälschte Fahrzeuge. Wer einen nachgebauten Tesla-Beacon betreibt — ein Gerät für wenige Euro, wie Herfurt betont — bekommt von jedem vorbeigehenden Tesla-Fahrer eine Antwort des Smartphones. Damit lässt sich zuverlässig feststellen: Diese konkrete Person war zu dieser Uhrzeit an diesem Ort.

„BlueBait funktioniert vollkommen unabhängig davon, wo das Auto steht. Die Halterin muss nicht in der Nähe ihres Fahrzeugs sein — es genügt, dass sie ihr Telefon dabei hat. Mehrere solcher Beacons, verteilt über eine Stadt, ergeben ein Bewegungsprofil“, beschreibt Herfurt diese Gefahr. „Die Anwendungsfälle sind unangenehm konkret: Stalking, häusliche Gewalt und Nachstellung, verdeckte Beobachtung durch Dritte, kommerzielles Kunden-Tracking im Einzelhandel, das Ausspähen von Fahrzeugen als Vorbereitung eines Diebstahls. Betroffene bemerken davon nichts — es gibt keine Anzeige, keinen Hinweis, kein Protokoll.“

Entscheidend dabei ist, dass UWB nicht gegen BlueBait helfe. Die Distanzmessung greife erst, wenn das Fahrzeug die Nähe des Telefons überprüft — sie verhindert den Diebstahl. Die Ortung entstehe jedoch schon eine Stufe davor, allein dadurch, dass das Telefon auf eine Anfrage überhaupt reagiere. Von der Ortbarkeit sind deshalb auch Halterinnen und Halter brandneuer Fahrzeuge mit UWB betroffen. Solange die Entscheidung, ob geantwortet wird, nicht auf dem Telefon selbst getroffen wird, bleibe das Problem bestehen. Hier kommt die App von Herfurt ins Spiel.

Die Idee hinter TeslaKee

Die zentrale Idee hinter TeslaKee besteht nicht darin, die offizielle Tesla-App zu ersetzen, sondern eine ganz konkrete Schwachstelle in Teslas eigener Umsetzung zu schließen: den Bluetooth-basierten digitalen Schlüssel, mit dem sich das Smartphone am Fahrzeug authentifiziert.

Eine Policy-Engine prüft jede Authentifizierungsanfrage gegen einen selbst definierten Regelsatz, bevor eine Antwort erfolgt. Passt der Gerätekontext nicht zu einer plausiblen Annäherung, bleibt die Reaktion aus, das Angreifersignal läuft ins Leere, das Fahrzeug bleibt verschlossen, und auch ein BlueBait-Köder erhält keine verwertbare Antwort. Fahrzeug- und Privatsphärenschutz laufen so über denselben Mechanismus, so der Claim.

Alle internetbasierten Funktionen der Tesla-App, etwa Navigationsziele, Updates, Supercharger-Planung oder der Fernzugriff über hunderte Kilometer, bleiben eigenen Angaben nach unverändert erhalten, da sie über Teslas Server laufen. „Beide Apps sind parallel nutzbar: TeslaKee übernimmt nur den Bluetooth-Nahbereich, in dem die Schwachstellen liegen, und dafür wird der offiziellen App lediglich die Berechtigung „Geräte in der Nähe“ entzogen, ihr Schlüssel bleibt im Fahrzeug hinterlegt“, liest man in der Aussendung.

Kern des Tesla-Schutzes

Den Kern des Tesla-Schutzes bildet ein Baukasten aus zehn konfigurierbaren Kontextregeln (Pflicht- oder optionale Regel mit Quorum), etwa Bewegungserkennung, GPS-Geofence, Abgleich mit dem letzten Parkplatz samt Mobilfunkzellen, bekanntes WLAN, Zeitfenster, Signalstärke, Schrittzähler, barometrische Höhe, Bildschirmstatus und erlaubte Funkzellen. Für Ausnahmen wie Fahrzeugübergabe oder Werkstattbesuch gibt es eine befristete manuelle Übersteuerung (15/30/60 Minuten), und ein Live-Policy-Test zeige jederzeit nachvollziehbar, welche Regel gerade greift.

„Die Verschlüsselung von Tesla ist in Ordnung — das Problem ist, dass das Telefon jede Frage beantwortet, ohne sich zu fragen, wer da eigentlich fragt. Ein Auto, das aufgeht, weil jemand mein Signal aus dem Supermarkt auf den Parkplatz verlängert hat, ist die eine Hälfte. Die andere Hälfte ist, dass ein zwanzig Euro teures Bastelgerät am Straßenrand mitschreiben kann, wann ich vorbeigegangen bin — dafür muss mein Auto nicht einmal in der Nähe sein“ präzisiert Herfurt. „Gegen den Diebstahl hilft UWB tatsächlich, aber nur bei neuen Fahrzeugen mit passendem Telefon. Gegen das Mitschreiben hilft es überhaupt nicht: Das Telefon antwortet dem gefälschten Beacon weiterhin, auch im nagelneuen Auto. Deshalb muss die Entscheidung, ob überhaupt geantwortet wird, auf das Telefon — und genau das macht TeslaKee.“

TeslaKee ist ab sofort für alle Interessierten öffentlich verfügbar — für Android ab Version 10, vorausgesetzt wird ein Gerät mit StrongBox-Sicherheitschip (verbreitet ab Baujahr 2019). Parallel läuft weiterhin ein internes Testprogramm, dessen Rückmeldungen in die Weiterentwicklung einfließen. Kompatibel sind Tesla Model 3, Y, S und X mit Bluetooth-PhoneKey. Für die einmalige Schlüsselanmeldung wird die NFC-Keycard des Fahrzeugs benötigt. An einer TeslaKee-App für das iPhone wird bereits gearbeitet.

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