Exklusivinterview mit LOXO-Gründern LOXO: Autonomes Fahrzeug bringt Migroseinkäufe

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Das noch junge Unternehmen LOXO hat vor kurzem sein Pilotprojekt gestartet: ein autonomes Fahrzeug zur Auslieferung von Waren. Eric Silva, Chief Operating Officer bei LOXO, erzählt uns mehr darüber.

Wie ist LOXO entstanden?

Im Jahr 2018 arbeiteten die Mitbegründer von LOXO und ich bei ROSAS (Robust and Safe Systems), ein Kompetenzzentrum der Hochschule für Technik und Architektur in Freiburg und sich auf die Bereiche funktionale Sicherheit, Zuverlässigkeit und Cybersicherheit von technischen Systemen spezialisiert hat. Wir waren an einem Forschungsprojekt beteiligt, das sich mit der praktischen Umsetzung eines "Proof-of-Concept" für die Fernsteuerung von Fahrzeugen befasste, und bewerteten die Cybersicherheitsrisiken einer solchen Anwendung. Im Anschluss an dieses Projekt beschlossen wir, diese Technologie für den Transport auf der letzten Meile weiterzuentwickeln. So kam es, dass LOXO 2021 gegründet wurde und heute etwa zehn Mitarbeiter hat.

Was ist der Transport auf der letzten Meile und warum konzentrieren Sie sich auf dieses Segment?

Der Transport auf der letzten Meile bezieht sich auf die letzten Kilometer des Gütertransports bis zur Auslieferung an den Endkunden. Wenn jemand online eine Bestellung aufgibt, durchlaufen die Güter zunächst die grossen Postverteilzentren, bevor sie weiterverteilt werden. Bis zu diesem Punkt funktioniert die Logistik in der Schweiz sehr gut. Die letzten Kilometer sind der grösste Kostenfaktor bei der Logistik. Diese Lieferstufe ist zunächst einmal sehr arbeitsintensiv. Es gibt Studien, die zeigen, dass der Bedarf an Fahrern explodieren würde, wenn die Online-Bestellungen auf Kosten der physischen Geschäfte, einschliesslich der lokalen Geschäfte, zunehmen würden. Der Sektor hat jedoch bereits jetzt mit einem Mangel an Arbeitskräften zu kämpfen. Hinzu kommt, dass für viele Branchen die Lieferung zum Wohle des Kunden angeboten werden muss, für das Unternehmen aber nicht rentabel ist. Nehmen Sie z. B. einen Supermarkt: Die Lieferung nach Hause verursacht dem Unternehmen zusätzliche Kosten. Wenn es diese Kosten decken will, kann es entweder den Preis der Lebensmittel erhöhen oder die Lieferung kostenpflichtig machen, was in jedem Fall dazu führen wird, dass die Kunden vergrault werden. Das Ziel unserer Lösung besteht also darin, den Unternehmen zu ermöglichen, ihre Kosten für die Lieferung nach Hause zu senken. Ausserdem vereinfacht aus technologischer Sicht die Konzentration auf die letzten Kilometer die Entwicklung, z. B. in Bezug auf die Batterie, da unser Fahrzeug nur 30 km/h fährt und kurze Strecken zurücklegt.

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Warum haben Sie sich für den Gütertransport und nicht für den Personentransport entschieden?

Die äusseren Risiken, mit denen man umgehen muss, sind dieselben, aber der Gütertransport ist viel weniger riskant als der Personentransport. Man muss mit Behinderungen, möglichen Zusammenstössen zwischen Personen im Transportmittel usw. umgehen können. Indem wir uns auf den Transport von Gütern konzentrieren, befreien wir uns von vielen Problemen.

Ein Fahrzeug ist derzeit im Rahmen eines Pilotprojekts im Einsatz, können Sie uns etwas darüber erzählen?

Wir haben für die Migros unser Fahrzeug für die Lieferung von Einkaufstaschen angepasst und beliefern damit die Mitarbeitenden von Schindler in Ebikon (LU). Dieses fahrerlose Fahrzeug verfügt über 8 Boxen mit je 4 Plätzen, so dass bis zu 32 Bestellungen gleichzeitig transportiert werden können. Die Angestellten von Schindler geben ihre Bestellungen online auf der Migros-Website auf. Gegen 15.30 Uhr fährt das LOXO-Fahrzeug von der Garage zur Migros, wo eine Person das LOXO-Fahrzeug mit den Bestellungen belädt. Sobald das Fahrzeug beladen ist, fährt es zu Schindler, wo es von 16:00 bis 18:00 Uhr geparkt bleibt. In dieser Zeit können die Angestellten ihre Einkäufe mit einem Code abholen. Um 18 Uhr schliesst sich das Fahrzeug wieder und fährt zurück zur Garage.

Was sind die verschiedenen Entwicklungsstufen dieses Pilotprojekts?

Das LOXO-Fahrzeug ist seit dem 8. Februar 2023 auf der Strasse unterwegs. Nun ist es eine Sache, ein autonomes Fahrzeug zu entwickeln, eine andere, es auf die Strasse zu bringen. Nach langen Gesprächen mit dem Bundesamt für Strassen (ASTRA) haben wir die Genehmigung erhalten, unser Fahrzeug in einem schrittweisen Prozess in den Verkehr zu bringen, um die Risiken so weit wie möglich zu begrenzen. Jede Etappe musste innerhalb einer bestimmten Zeit ohne Zwischenfälle ablaufen, um validiert zu werden. Das Ziel ist es, am Ende des Projekts ein Fahrzeug zu haben, das seine Fahrt völlig autonom absolviert, mit einem Stand-by-Betreuer, der bei Bedarf zur Verfügung steht. Dieses Pilotprojekt ermöglicht es uns, unsere Technologie für autonomes Fahren zu entwickeln und auf sichere Weise zu validieren. Sobald die Technologie validiert ist, kann ein Supervisor eine Flotte von mehreren Fahrzeugen im Stand-by-Modus verwalten, was wirtschaftlich sehr interessant ist.

Welche Schritte sind nötig, um das Fahrzeug auf einer bestimmten Strecke autonom fahren zu lassen?

Der Entwicklungsprozess erfordert die Simulation der gesamten Umgebung, in der sich das Fahrzeug bewegen soll, sowie des Fahrzeugs selbst, einschliesslich aller seiner Sensoren. Das Fahrzeug wird daher in der Simulation genau die gleichen Konfigurationen und Rückmeldungen erhalten wie im realen Betrieb. Die Algorithmen werden also zunächst in dieser virtuellen Umgebung getestet, bevor sie in das Fahrzeug implementiert werden. Auf der Ebene des Pilotprojekts bewegt sich unser Fahrzeug auf einer festgelegten Strecke. Sein Weg ist also bekannt und das Fahrzeug lernt seine Strecke und die mit den verschiedenen Abschnitten verbundenen Risiken kennen. Es stützt sich dann auf die drei wesentlichen Säulen seines Systems, nämlich Wahrnehmung, Lokalisierung sowie Streckenplanung, um einen sicheren Transport zu gewährleisten.

Was sind die Herausforderungen bei der Automatisierung einer Fahrt?

Es ist besonders schwierig, alle Situationen, die auf der Strasse vorkommen können, vollständig aufzulisten. Man muss nicht nur die Strecke selbst, sondern auch die verschiedenen Elemente auf der Strecke, wie andere Fahrzeuge und Fussgänger, berücksichtigen. Manche Strassenkonfigurationen sind daher schwieriger zu erfassen als andere. Ein Beispiel dafür ist der Kreisverkehr. Diejenigen, die einfahren, obwohl sie es nicht sollten, die mitten im Kreisverkehr die Spur wechseln, die Leute, die die Strasse überqueren wollen u.a.m. Der Kreisverkehr ist eine Situation, die schon für einen Menschen nicht leicht zu analysieren ist, umso schwieriger ist es für ein autonomes Fahrzeug.

Gibt es auch inhärente Herausforderungen bei der Fernsteuerung?

Das Hauptproblem ist ein Signalverlust und damit der Verlust der Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Flottenüberwachungssystem. Wenn das passiert, schaltet das Fahrzeug derzeit die Warnblinkanlage ein, parkt am Strassenrand und hält an. Sicherheitsfunktionen wie diese direkt in das Fahrzeug zu implementieren, ist extrem wichtig. Ein weiterer nicht zu vernachlässigender Punkt ist auch die Benutzererfahrung des . Ursprünglich wurde die Fernsteuerung mit einer Tastatur durchgeführt, dann mit einem Lenkrad und jetzt mit einem Lenkrad mit resistivem Feedback, das dem Fernüberwacher ein ähnliches Gefühl wie beim Fahren in einem Fahrzeug vermittelt. Ausserdem hat der Fernüberwacher vier Bildschirme, die mit den Kameras am Fahrzeug verbunden sind: eine nach vorne, zwei nach vorne an den Seiten und eine nach hinten, was eine Menge Daten ergibt. Daher mussten die Videostreams optimiert werden. Bei Problemen auf Seiten des Fahrers haben wir auch Sicherheitsfunktionen in das Fahrzeug implementiert, wie z. B. Geschwindigkeitsreduzierungen bei einem bestimmten Abstand zu Hindernissen, Funktionen, die auch für das autonome Fahren erforderlich sind.

Wie gehen Sie mit Personen und Objekten um, die sich in der Umgebung des Fahrzeugs bewegen?

Die bestehende Regel in Europa besagt, dass das Fahren eines automatisierten Fahrzeugs sicherer sein muss als das Fahren durch eine Person. Daher müssen automatisierte Fahrzeuge in der Lage sein, Objekte und Personen in ihrer Umgebung zu erkennen und entsprechend zu reagieren, um Unfälle zu vermeiden. Dennoch reicht es nicht aus, diese potenziell sich bewegenden Körper zu erkennen, sondern sie müssen auch in der Lage sein, ihren Bewegungsradius so genau wie möglich zu berechnen, um einen möglichen Zusammenstoss zu vermeiden. Dafür sind drei Punkte wichtig. Der erste Punkt ist die Ortung des Fahrzeugs. Dafür werden verschiedene Technologien eingesetzt: natürlich GNSS (Globales Navigationssatellitensystem, Anm. d.d Red.), aber auch Beschleunigungssensoren, um die Bewegung des Fahrzeugs zu kennen, und V-Slam (Visual Simultaneous Localization and Mapping, Anm. d. Red.), mit dem in Echtzeit eine Karte der Umgebung erstellt und verbessert werden kann, um die Positionierung des Fahrzeugs im Raum zu validieren. Der zweite Punkt betrifft die Wahrnehmung der Umgebung, d. h. die Erkennung anderer, fester oder sich bewegender Objekte, seien es Fahrzeuge, Personen oder Ähnliches. Hierfür werden vor allem Kameras, Radar, LiDAR's (Laserfernerkundung, Anm. d. Red.) und Ultraschallsensoren eingesetzt. Drittens müssen diese Objekte erkannt, in Kategorien eingeteilt und ihre möglichen Bewegungsbahnen definiert werden: Das ist die Aufgabe der Algorithmen. Die Kombination dieser drei Punkte wird das Fahrzeug in die Lage versetzen, zu entscheiden, ob es anhalten soll oder nicht.

Planen Sie, neben dem Anhalten auch andere Notfallmanöver zu implementieren?

Da wir derzeit nicht sehr schnell fahren, können wir mit dem Nothalt zufrieden sein. Sobald sich das Hindernis, das ihn ausgelöst hat, entfernt hat, fährt das Fahrzeug wieder an und setzt seine Fahrt fort. In einer sehr speziellen Situation könnte das überwachte autonome Fahrzeug in den Stand-by-Modus schalten und eine Warnung an den Fernüberwacher übermitteln, der dann prüft, ob die Situation es erfordert, dass er die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen soll. Wir arbeiten auch an verschiedenen Technologien, die es ermöglichen, Notfallfahrzeuge wie z. B. Feuerwehr oder Krankenwagen zu erkennen und ihnen Vorrang zu geben.

Wie wird eine nicht vorhergesehene Änderung der Route gehandhabt?

In den meisten Fällen werden in der Schweiz die Bauarbeiten geplant und die Auswirkungen auf den Verkehr sind im Voraus bekannt, sodass die neue Route im Voraus geplant werden kann. Dies ist in diesem Fall bei unserem Pilotprojekt der Fall, da eine der Strassen auf der Strecke wegen Bauarbeiten gesperrt werden wird. Sollten die Strassen unerwartet nicht befahrbar sein, kann das Fahrzeug wie bei herkömmlichen GPS-Geräten einfach eine neue Route berechnen, die dann entweder vom Fernüberwacher bestätigt wird oder er selber die Kontrolle übernimmt.

Zu Beginn des Interviews sprachen Sie auch über Risiken im Zusammenhang mit der Cybersicherheit: Sind autonome Fahrzeuge gefährdeter als andere?

Das einzige Fahrzeug mit einem Nullrisiko ist das rein mechanische Fahrzeug, da niemand ausser der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen kann. Die Herausforderungen im Zusammenhang mit der Cybersicherheit sind daher nicht speziell für autonome Fahrzeuge, sondern für Fahrzeuge, die elektronisch gesteuert werden können, was heute bei vielen Fahrzeugen der Fall ist. Sobald ein Fahrzeug elektronisch gesteuert wird, umso mehr, wenn das Fahrzeug vernetzt ist, kann ein Hacker die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen, indem er in den internen Kommunikationsbus eindringt. Die Probleme im Zusammenhang mit der externen Kontrolle eines autonomen Fahrzeugs mit Personenbeförderung liegen auf der Hand, aber auch Fahrzeuge mit Güterbeförderung könnten zum Beispiel bei einem Diebstahl oder bei der Blockierung von Strassen ins Visier genommen werden. Die Tatsache, dass sich niemand in dem Fahrzeug befindet, bedeutet, dass sichergestellt werden muss, dass ein Verlust der Kontrolle über das Fahrzeug erkannt und die Kontrolle aus der Ferne wiedererlangt werden kann. Wie dem auch sei, seit 2022 ist die Automobilindustrie nun verpflichtet, auf Unternehmensebene europäische Regeln und Standards für die Cybersicherheit einzuhalten. Ab 2024 müssen die Fahrzeuge gemäss der europäischen Verordnung zertifiziert werden.

Sind Cyberangriffe die einzigen Befürchtungen, die mit der Automatisierung oder Fernsteuerung von Fahrzeugen verbunden sind?

Die Vollautomatisierung eines Fahrzeugs ist ein Thema, das in der Bevölkerung generell recht kontrovers diskutiert wird. Unsere Vision ist derzeit, ein autonomes Fahrzeug zu betreiben, das selbst für die Sicherheit sorgt, aber bei dem ein Supervisor jederzeit die Kontrolle übernehmen kann, falls es zu Problemen kommt. Das Ziel dieser Art von Pilotprojekten ist es, den Behörden und der Öffentlichkeit die Angst zu nehmen, indem wir beweisen, dass diese Art von Technologie funktioniert und einem echten Bedürfnis entspricht.

Das Pilotprojekt bezieht sich auf die Lebensmittelindustrie: Lässt sich Ihr Produkt auch an andere Branchen anpassen?

Wichtig, um sich an verschiedene Märkte anpassen zu können, ist es ein flexibles Produkt zu haben, was bei uns der Fall ist. Wenn man ein modifizierbares Fahrzeug hat, kann man es den Transportgütern anpassen, so dass es z. B. 3 m lange Rohre transportieren kann. Ich glaube, dass das Potenzial einer solchen Technologie generell unterschätzt wird. Viele Unternehmen, die nur wenige Kilometer voneinander entfernt sind, tauschen täglich Güter aus und würden mit unserer Lösung ihre Logistikkosten senken. Ein grosses Unternehmen,Ein grosses Unternehmen, dessen verschiedene Gebäude auf beiden Seiten einer oder mehrerer Strassen liegen, sind ebenfalls Zielkunden, sind ebenfalls Zielkunden, da industrielle AGVs (Automated Guided Vehicle, Anm. d. Red.) nicht auf einer Strasse fahren oder diese überqueren dürfen.

Ist Ihre Lösung für ein KMU finanziell interessant?

Die Frage, ab welchem Gütervolumen es sich lohnt, vom klassischen zum autonomen Transport überzugehen, ist eine typische Diskussion, die unter den Mitgliedern des 2020 gegründeten Vereins SAAM (Swiss Association for Autonomous Mobility) geführt wird, dem zahlreiche Schweizer Akteure des öffentlichen Verkehrs und andere Akteure im Bereich der Mobilität angehören. Es muss ein bestimmtes Volumen an zu liefernden Gütern vorhanden sein, damit die Lösung rentabel ist. Diese Art der Fragestellung findet sich bei jeder Art von Automatisierung, z. B. bei der Einführung von Robotern in eine Produktionsstätte, um bestimmte von Menschen ausgeführte Aufgaben zu ersetzen.

Ist ein Sharing-System für autonome Fahrzeuge zum Transport von Waren denkbar?

Ja auf jeden Fall. Wie bereits erwähnt, ist unsere Lösung flexibel. Wir können den Bedarf eines Unternehmens decken, das gross genug ist, um ein oder mehrere eigene Fahrzeuge zu haben, wie es bei der Migros der Fall ist. Da wir uns jedoch auf die letzte Meile konzentrieren, betrifft der Bedarf, den wir zu decken versuchen, auch lokale Unternehmen und kleine Geschäfte. Man kann sich also durchaus eine Gruppe von Unternehmen oder eine Gruppe von Einzelhändlern vorstellen, die sich die Nutzung eines autonomen Lieferfahrzeugs über eine gemeinsame Buchungsschnittstelle mit individuellen Logins teilen, und sogar, um noch einen Schritt weiter zu gehen, ein System mit einem festen Online-Shop für die kleinen Geschäfte, die keinen solchen haben. Unser Pilotprojekt mit Migros stellt den einfachen Fall dar, dass der Online-Shop bereits verfügbar war und wir nur noch eine Schnittstelle entwickeln mussten, um uns mit ihm zu verbinden.

Gibt es einen gesetzlichen Rahmen für autonome Fahrzeuge?

Um in den Verkehr einsteigen zu können, musste unser Fahrzeug die gleichen Tests wie ein herkömmliches Fahrzeug bestehen: Brems- und Beschleunigungstests, Fahrten auf Steigungen, Lärmtests etc. Wir haben eine offizielle Plakette des Kantons Luzern an unserem Fahrzeug. Auf der Gesetzesseite wurde im März 2023 das neue Schweizer Strassenverkehrsgesetz angenommen, in dem autonome Fahrzeuge integriert sind. Dennoch muss noch eine Verordnung geschrieben werden und man rechnet mit einem Inkrafttreten erst bis 2025, was bedeutet, dass der bestehende gesetzliche Rahmen derzeit nicht für autonome Fahrzeuge zum Fahren auf dem Strassennetz geeignet ist. Im Rahmen unseres Pilotprojekts erteilt uns die Bundesanstalt für Strassenwesen punktuelle Genehmigungen als innovatives Projekt in einem bestimmten operativen Bereich. Wir haben nicht die Erlaubnis, einfach irgendwohin zu fahren, sondern sind in Bezug auf die Strecke eingeschränkt. Das Gebiet könnte auch z. B. in Bezug auf die Wetterbedingungen eingeschränkt sein. Solange die Verordnung noch nicht abgeschlossen ist, sind wir also gezwungen, an Pilotprojekten zu arbeiten, die auf ein geografisches Gebiet beschränkt sind.

Stehen Sie damit nicht in Konkurrenz zu industriellen AVGs und AMRs?

Unser Fokus und unser Vorteil bleibt der Verkehr auf dem Strassennetz. Sobald also das Gelände eines Unternehmens von einer Strasse durchquert wird, können FTS und AMR nicht verwendet werden, um Güter von einer Seite der Strasse auf die andere zu transportieren. Man kann also sagen, dass man mit diesen Systemen einen anderen Markt anvisiert.

Wie kann sichergestellt werden, dass die Verordnung den tatsächlichen Bedürfnissen im Zusammenhang mit autonomen Fahrzeugen entspricht?

Es ist wichtig, dass die Akteure der autonomen Mobilität und die Behörden miteinander in Dialog treten. Im Rahmen des Pilotprojekts haben wir lange mit dem Bundesamt für Strassen diskutiert, um sicherzustellen, dass die Gründe für unsere Innovation und unsere Bedürfnisse richtig verstanden werden. Wieder spielt der Verein SAAM eine führende Rolle, dank einer Arbeitsgruppe, die sich auf die rechtlichen Aspekte konzentriert und dem Bundesamt für Strassen Vorschläge unterbreitet, das diese Forderungen dann bis zu den Verantwortlichen für das Schreiben der Verordnung vorantreiben kann.

Um auf Ihre Lösung zurückzukommen, was sind Ihre nächsten Verbesserungsschwerpunkte?

Wir arbeiten ständig an der Verbesserung unserer Hardwarekomponenten, wie z. B. bei den Sensoren, Prozessoren usw., und suchen dabei nach Lösungen, die am besten geeignet und anpassungsfähig für eine Massenproduktion sind. Auf mechanischer Ebene haben wir kürzlich ein Projekt zur Verbesserung des Fahrzeugrahmens abgeschlossen. Wir entwickeln auch den Softwareteil weiter: Wir würden z. B. gerne einen Teil unserer Testkette automatisieren, eine Aufgabe, die LOXO als F&E-Partner von ROSAS übernommen hat. Der Vorteil für ein Unternehmen, das mit akademischen Einrichtungen zusammenarbeitet, besteht darin, dass es leicht auf Experten in verschiedenen Bereichen zugreifen kann.

Wie positionieren Sie sich im Vergleich zur Konkurrenz?

Wir konnten uns mit amerikanischen und chinesischen Unternehmen austauschen, wodurch uns klar wurde, dass diese Unternehmen zwar im gleichen Bereich wie wir tätig sind, aber derzeit keine direkten Konkurrenten sind. Wir haben das Beispiel eines Unternehmens, dessen Fahrzeuge im Raum San Francisco unterwegs sind, und das uns erklärt hat, dass ihre Technologie nicht für die Komplexität der europäischen Strassen gemacht ist. Was China betrifft, so liegt der Unterschied eher in der Befolgung von Regulierungen und Normen. Unser grösster Konkurrent wäre also ein Unternehmen, das das Gleiche tut wie wir in Europa. Die anderen Systeme, die derzeit in Europa entwickelt werden, verfolgen jedoch nicht die gleichen Ziele wie wir. Viele von ihnen konzentrieren sich auf die innerbetriebliche Mobilität, während wir uns auf den Strassenverkehr konzentrieren. MSM

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