21.07.2017

AgTech: „Mein Traktor Lenkt Sich Seit Heuer Selbst“

Die Sorge um die eigenen Daten und eine gewisse Scheu vor hochtechnologischen Maschinen – in der österreichischen Landwirtschaft steht man der Digitalisierung eher kritisch gegenüber.
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(c) Foto: Fotolia

Die frühen Abendstunden sind im nördlichen Weinviertel der perfekte Zeitpunkt, um die Saat zu säen. „Der Wind setzt aus und die Bedingungen sind ideal“, sagt Johannes Hiller-Jordan, der in Kattau einen Betrieb mit 39 Feldern leitet. Wäre nur nicht die schlechte Sicht. Ein normaler Traktor ließe sich nicht mehr präzise genug über das Feld steuern. Zumindest, wenn ein Mensch am Lenkrad sitzt. „Mein Traktor lenkt seit heuer selbst“, erklärt Hiller-Jordan. Ein Präzisions-GPS und ein Computersystem zum Nachrüsten sorgen dafür, dass Traktoren auf zwei Zentimeter genau ihre Bahnen fahren. Einsteigen muss Hiller-Jordan trotzdem. Aus rechtlichen Gründen, zum Wenden am Ende des Ackers und ganz einfach, weil es noch immer genug zu tun gibt. Der junge Landwirt kann sich nun voll auf die Kontrolle der Pflanzen und die Steuerung des Geräts konzentrieren.

Keine Experimente

Die Digitalisierung ist in der Landwirtschaft angekommen, noch sind die meisten Bauern aber vorsichtig. Knapp 40 Prozent der vom deutschen IT-Dachverband Bitkom 2016 in Deutschland befragten Landwirte haben Hightech-Landmaschinen wie Hiller-Jordan im Einsatz. Bei neueren Technologien wird die Luft bereits dünner: Auf Robotik setzen acht Prozent der Befragten, Drohnen haben nur vier Prozent im Einsatz. Bei Software ist die Situation ähnlich. „Intelligente Software“, gemeint ist etwa ein lernfähiges Steuersystem für Landmaschinen, verwendet nur ein knappes Fünftelund Farmmanagement-Plattformen sind nur bei zwölf Prozent der Befragten im Einsatz. „Landwirte kämpfen mit kleinen Margen und können es sich oft nicht leisten, viel herumzuexperimentieren“, meint David Saad, der für das Programm des Ag Tech-Accelerators des Raiffeisen Agro Innovation Labs verantwortlich ist. Will ein Startup eine neue Sprühtechnik für Düngemittel testen, müsse das auf einer großen Fläche passieren. Für Landwirte bedeutet das ein großes Risiko.

Angst um Daten

Landwirte plagt aber noch eine andere Sorge: die um ihre Daten. Viele fürchten, die Daten ihrer Betriebe an große Unternehmen zu verlieren und vielleicht sogar teuer zurückkaufen zu müssen. Nach Großbritannien ist diese Sorge in Deutschland am größten, wie eine Erhebung der Deutschen Landwirtschafts-Gesellschaft 2016 ergab. Ein Drittel der deutschen Bauern hat Angst um seine Daten. Startups müssen mit diesem Thema also besonders sensibel umgehen. Das weiß auch Andreas Prankl, der mit seinen Brüdern Johann und Peter und Franz Heinzlmaier das Startup Farmdoc gegründet hat. „Uns war von Anfang an klar, dass die Daten, die unser System sammelt, einen riesigen Wert haben.“ Er sieht vor allem diePolitik in der Pflicht. „Ich will ja auch nicht, dass sich meine Daten selbstständig machen“, sagt Prankl. Er sieht aber auch eine große Bereitschaft, Daten zur Verfügung zu stellen, wenn daraus auch ein Nutzen erwächst. „Landwirte vergleichen sich gerne“, glaubt Prankl, „früher am Stammtisch im Wirtshaus und heute eben im Internet.“ Auch Hiller-Jordan sieht das Thema eher entspannt: „Meine Ackerschlagdaten liegen auf einem Server in Österreich. Aber ich glaube, dass man auch vor den US-Konzernen nicht zu viel Angst haben sollte. Man bekommt ja auch gute Services dafür.“ Die Prankl-Brüder kommen selbst aus der Landwirtschaft, ihre Geschäftsidee ist aus dem eigenen Bedarf entstanden: eine App, die die Dokumentation übernimmt.

Redaktionstipps

Problemfeld Regionalisierung

Für Behörden, Partner und auch für die eigene Planung muss jeder Handgriff am Ackernachvollziehbar sein: Wann wurde wo wie viel Düngemittel ausgebracht, welche Pflanzenschutzmaßnahmen ergriffen und welches Saatgut verwendet? „Früher hat man sich am Abend noch hinsetzen müssen und die gesamte Dokumentation erledigt“, sagt Andreas Prankl. Farmdoc nutzt den GPS-Sensor des Smartphones, um die Daten direkt am Feld aufzuzeichnen. Die Digitalisierung dieser Ackerschlagkartei ist ein großes und heiß umkämpftes Gebiet. „Aufgrund der Aufzeichnungspflichten sind diese Apps leider immer sehr länderspezifisch“, erklärt Hiller-Jordan. „Mir würde 365FarmNet aus Deutschland gut gefallen, leider kann man es in Österreich nicht verwenden.“ Die gesetzlichen Rahmenbedingungen für Pflanzenschutz und Düngemittel sind je nach Region sehr unterschiedlich, aber auch natürliche Gegebenheiten und die Agrarstruktur. Farmdoc hat daher ein Konzept mit einem überregionalen Basismodul entwickelt, das leicht lokalen Gegebenheiten angepasst werden kann. „Zum Beispiel wird in Deutschland die Anbau- und Düngeplanung anders berechnet als in Österreich. Das können wir relativ schnell anpassen“, erklärt Prankl.

Bei dem Startup steht heuer die Internationalisierung an, nach Europa sollen  in zwei Jahren auch die USA und Kanada erobert werden, so der Plan. Damit stehen die vier Gründer vor einer großen Herausforderung. Prankl: „In Kanada hat der durchschnittliche Betrieb 300 Hektar – zum Vergleich: In Österreich sind es 18 bis 19 Hektar.“ In den USA stehe man zudem einer vergleichsweise wenig technikaffinen Zielgruppe gegenüber. Über GPS denken dort noch kaum Landwirte nach – das Wichtigste am Traktor seien ein Radio und eine gute Sitzfederung.

Investoren zurückhaltend

Diese starken regionalen Unterschiede machen eine Internationalisierung kompliziert und teuer. Leider ist es für Agrar-Startups oft zusätzlich schwierig, Investoren zu finden. „Das Problem beim Proof of Concept im Agrarbereich ist, speziell in der Bewässerung und Pflanzenzucht, dass man immer auf die Vegetationsperioden angewiesen ist“, erklärt David Saad vom Raiffeisen Agro Innovation Lab. Sprich, es dauert einfach wesentlich länger, um zu zeigen, dass eine Idee aufgeht. Da ist es ein Vorteil, wenn man auf Daten vergangener Entwicklungsjahre aufbauen kann. Bei Farmdoc ist genau das der Fall. „Man muss eben etwas vorausschauender planen, damit man die Entwicklungsumfänge zur rechten Zeit fertig hat“, erklärt Prankl. Im schlimmsten Fall verliere man aber eine ganze Saison. Vor allem, wenn es um die Ernte geht: „Die gibt es in unseren Breiten üblicherweise nur einmal im  .“ Allen Schwierigkeiten zum Trotz ist es dem Farmdoc-Team heuer gelungen, einen Investor an Land zu ziehen. Im Frühjahr ist der VC-Fonds TecNet Equity gemeinsam mit dem Manager Walter Riess als Business Angel bei dem Startup eingestiegen. Der Betrag im niedrigen sechsstelligen Bereich ist für den 50-Millionen- Euro-Fonds ein ungewöhnlich kleines Investment. Es solle aber nicht dabei bleiben, hieß es nach der Bekanntgabe.

Der Bedarf an Investoren, aber auch anderer Unterstützung ist im wachsenden Ag Tech-Bereich jedenfalls groß. Das Agro Innovation Lab hatte im vergangenen Jahr für den ersten Durchlauf des Accelerator- Programms 160 Bewerbungen. Saad erklärt sich den Trend auch damit, dass die Generation Startup auch sehr affin für Themen wie Nachhaltigkeit und ressourcenschonendes Wirtschaften sei. Das Innovation Lab sucht Startups aus allen landwirtschaftlichen Bereichen – von Landtechnik und Bewässerung bis hin zu Urban Farming und Forstwirtschaft. „Wir sind bewusst offen, weil Startups oft noch gar nicht wissen, für welchen Bereich ihre Technologie hilfreich ist“, meint Saad. International lassen sich aber klare Trends ausmachen. Einen klaren Schwerpunkt sieht Saad derzeit bei Smart Farming, zu dem neben klassischen Farm-Management- Systemen auch neue Konzepte für Precision Farming zählen. Aber auch Urban Farming und Bewässerung seien gerade ein großes Thema. David Saad: „Wasser ist eine knappe Ressource und auch landwirtschaftlich nutzbare Flächen werden durch das Städtewachstum knapper.“

Ag Tech-Zentrum Wieselburg

Nur 19 Bewerbungen für das Accelerator-Programm kamen 2016 aus Österreich. Die Szene ist nicht groß und – wie im Startup-Bereich generell – man kennt sich relativ rasch in Österreich, bestätigt auch Prankl. Als Firmenstandort hat sich Farmdoc nicht für Wien, sondern für Wieselburg in Niederösterreich entschieden – teilweise bedingt durch die Nähe zum elterlichen Betrieb. Die Stadt im Mostviertel hat aber auch Potenzial, zum Ag Tech-Zentrum Österreichs zu werden. Dort ist die Bundesanstalt für Landtechnik beheimatet, die mit dem Josephinum Research auch einen Fokus auf technische Innovationen hat. „Vielleicht entwickelt sich Wieselburg ja zum Silicon Valley der österreichischen Agrar-Startups“, so Prankl. Mit einem Nachteil, der die gesamte heimische Startup-Szene plagt: Gute Entwickler sind Mangelware und das gilt für Wieselburg leider noch mehr als für Wien. Auch deshalb hat Farmdoc in der Hauptstadt ein kleines Entwicklerbüro eröffnet.

Der Ag Tech-Bereich startet in Europa gerade erst. Wie groß das Potenzial für Startups ist, merkt man aber im Alltag am Feld. Das Aufrüsten eines Traktors zum Selbstlenker ist nach wie vor eine komplizierte Sache, erzählt Hiller-Jordan: „Es braucht schon eine gewisse Leidenschaft für Technik, damit man sich das antut.“

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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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