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Spiel der Giganten – warum Autozulieferer das Geschäft mit Lidar-Sensoren übernehmen

Viele Lidar-Start-ups stehen vor dem Aus, weil das selbstfahrende Auto auf sich warten lässt. Davon könnten traditionelle Autozulieferer profitieren.

Mircea Gradu hat keine Angst vor Bosch. Der Senior Vice President für Produkte und Qualität beim US-Lidar-Hersteller Velodyne hatte Anfang des Jahres natürlich mitbekommen, dass der deutsche Autozulieferer in den Markt für Lidar-Sensoren einsteigen will. Gradu muss nun gegen einen weiteren milliardenschweren und ernstzunehmenden Konkurrenten antreten. Und das auf einem Markt, der auf der Angebotsseite hart umkämpft ist und auf der Nachfrageseite immer noch auf seinen Durchbruch wartet.

Doch der gebürtige Rumäne will sich vom großen Zulieferer aus dem 9000 Kilometer entfernten Stuttgart nicht einschüchtern lassen. Im Gegenteil, er ist überzeugt, dass aus Velodyne ebenfalls ein Gigant werden kann.

„Wir sind ein Technologie- und Innovationsunternehmen mit einem großen Zeitvorsprung“, sagt Gradu dem Handelsblatt. Viele Lidar-Lösungen, die andere Start-ups oder Zulieferer nun ausprobieren, habe Velodyne in den vergangenen 15 Jahren schon getestet, weiterentwickelt oder verworfen.

Das Unternehmen aus dem kalifornischen San Jose, der Südspitze des Silicon Valley, zählt zu den Lidar-Pionieren. Deswegen fürchte er auch die Konkurrenz von Bosch nicht: „Es ist leichter, ein existierendes System runterzuschrauben und kosteneffizient zu machen als bei null zu beginnen.“

Der Lidar-Sensor zählt neben Radar und Kamera für die meisten Experten zu den drei essenziellen Erkennungssystemen autonomer Fahrzeuge. Sie funktionieren ähnlich wie Radare, nur dass statt Funkwellen Laserstrahlen ausgesendet werden. Deren Reflexionen ergeben ein dreidimensionales Lichtbild, das die Umgebung des Autos wie ein pointillistisches Kunstwerk malt.

Lidar liefert gegenüber Radaren höher aufgelöste Daten. Es kann Verkehrszeichen, Fahrbahnmarkierungen und Bewegungen – beispielsweise von Passanten – erkennen und funktioniert nachts besser als Kameras. Lidar ist das Bindeglied zwischen Radar und Kamera und der Schlüssel zum milliardenschweren Markt für Roboterautos.

Zu dieser Erkenntnis gelangte die Branche auf der ersten Darpa Challenge 2004 – einem von der Forschungsagentur des US-Militärs organisierten Rennen zwischen autonomen Fahrzeugen in der Mojave-Wüste zwischen Kalifornien und Nevada, das den Boom des autonomen Fahrens entzündete.

Velodyne-Gründer David Hall schickte einen Pick-up mit einem eimerförmigen, rotierenden Dach-Lidar in die erste Challenge, bei späteren Wettbewerben rüstete er die Konkurrenten aus. Halls Erfindung, autonome Autos ihre Umgebung mit Laserstrahlen abtasten zu lassen, gilt heute als historisch: Ein Prototyp des ersten Velodyne-Produkts, der hochauflösende Lidar HDL-64, steht heute im Smithsonian Museum für amerikanische Geschichte in Washington.

Unfälle beenden Hype um selbstfahrende Autos

Die Branche wurde aufmerksam auf Unternehmen wie Velodyne oder den deutschen Lidar-Pionier Ibeo. „Die Darpa Grand Challenge 2005 war ein Gamechanger für die gesamte Lidar-Branche“, sagt Mario Brumm, Gesellschafter von Ibeo. „Ab da war das Thema gesetzt und die Umsätze mit Lidar-Sensoren begannen zu steigen.“

Die Hoffnung auf die schnelle Marktreife autonomer Autos befeuerte einen Gründerboom: Vor allem in den USA, China und Israel entstanden etliche Lidar-Start-ups. Zwischen 2006 und 2018 floss laut der Investmentbank Woodside Capital mehr als eine Milliarde Dollar in 70 verschiedene Lidar-Unternehmen.

Auch Googles Roboterauto-Tochter Waymo, die am Dienstag eine milliardenschwere Finanzierungsrunde abgeschlossen und erstmals externe Investoren ins Boot geholt hat, mischt im Lidar-Markt mit. Bis 2012 hatte das Unternehmen bei der Entwicklung mit Velodyne kooperiert und dann angefangen eigene Lidars zu bauen.

Der Boom schien seine Bestätigung zu finden, als die traditionellen Autohersteller und Zulieferer begannen, in die Start-ups zu investieren. ZF sicherte sich 2016 ganze 40 Prozent an Ibeo. Im selben Jahr übernahm Continental die US-Lidar-Firma Advanced Scientific Concepts und Infineon das niederländische Unternehmen Innoluce. Doch dann passierten drei Unfälle mit autonomer Technologie, die alles veränderten.

2016 starben zwei Menschen, die Teslas fuhren und sich zu stark auf dessen Autopiloten verlassen hatten. Ein Jahr später starb eine Passantin bei einem Verkehrsunfall mit Ubers Roboterauto-Prototyp. Mit der Lidar-Technologie hatte das wenig zu tun. Tesla-Chef Elon Musk nutzt die Sensoren nicht in seinen Autos, weil er sie für zu teuer und überflüssig hält.

Doch das abrupte Ende des Hypes um selbstfahrende Autos schlug auch auf den Markt für Lidar-Investments durch. Im Jahr 2017 flossen noch mehr als 300 Millionen Dollar Investments in Lidar-Unternehmen, zeigen die Zahlen des Datendienstleisters Crunchbase. Ein Jahr später waren es nur noch 200 Millionen Dollar. In der ersten Hälfte 2019 stieg die Summe aufs Jahr gerechnet zwar wieder, aber die Zahl der Deals sank von 30 auf unter zehn. Auch die Anzahl der Neugründungen im Lidar-Bereich geht seit 2018 stark zurück.

Eine Bereinigung der Branche scheint unvermeidlich – und am Ende könnten sich die großen Zulieferer Bosch, Continental und ZF durchsetzen, während den Start-ups die Luft ausgeht.

Fahrerassistenz statt autonomes Fahren

Bevor Mircea Gradu zum Lidar-Pionier Velodyne wechselte, arbeitete der Rumäne 25 Jahre in der Autoindustrie. Dank seiner Zeit bei Daimler in Stuttgart spricht der Rumäne bis heute exzellentes Deutsch. Über Fiat Chrysler und Hyundai kam er 2017 zu Velodyne.

Lange trieb das Unternehmen die technologische Entwicklung seiner Lidar-Sensoren voran: mehr Laser-Kanäle, eine höhere Reichweite, eine bessere Auflösung. Auch die zahlreichen Start-ups versprachen den großen Durchbruch. Das Ziel war, Lidar-Sensoren für den Massenmarkt herzustellen, mit der die höchste Autonomie-Stufe – auch Level 5 genannt – erreicht werden kann. Doch Wort gehalten hat kaum einer.

„Start-ups, die auf Venture Capital angewiesen sind, müssen etwas lauter auftreten, um an Kapitalgeber zu kommen“, sagt Brumm. Ein paar Start-ups seien deswegen über das Ziel hinausgeschossen. „Die haben Versprechen abgegeben, die sie nicht einhalten konnten.“

Nach wie vor liegt der Stückpreis für komplexe Lidar-Sensoren jenseits von 70.000 Dollar. Mircea Gradu betont aber, dass diese Preise nur die Ausstattung vollautonomer Entwicklungsfahrzeuge und bei geringen Stückzahlen gelten. Der Velodyne-Manager ist sichtlich bemüht, den Ruf des Lidars als teure Technologie zu korrigieren.

Denn die Unternehmen gehen inzwischen zwei Schritte zurück, um dem Lidar zum Durchbruch in den Massenmarkt zu verhelfen. Seit den Unfällen von Tesla und Uber ist nicht mehr von Level 5 oder Level 4 die Rede. Stattdessen dürften Fahrerassistenzsysteme (ADAS) eine größere Rolle für die Lidar-Hersteller spielen.

„Wir gehen davon aus, dass 2022 die ersten Fahrzeuge mit Level 2+ auf den Markt kommen könnten“, sagt Ibeo-Gesellschafter Brumm. „Ab diesem Level dürfte auch der Absatz von Lidar-Sensoren deutlich steigen.“ Laut IHS-Markit könnten anspruchsvolle ADAS-Systeme den Bedarf bis 2025 auf rund fünf Millionen mit Lidar-Sensoren ausgestattete Fahrzeuge hochtreiben – vorausgesetzt der Stückpreis sinkt auf 200 Dollar pro Sensor.

Das Autonome Fahren stellt neue Anforderungen an das Auto. Erfahren Sie hier, welche Sensoren notwendig sind und welche fünf Phasen des selbstfahrenden Autos es gibt.

Velodyne passt deswegen gerade seine Strategie an. „Viele Autohersteller zieren sich gerade, jegliche Zusatzkosten in den Preis ihrer Modelle einzukalkulieren“, sagt Gradu. Im Januar stellte das Unternehmen den Velabit vor – kaum größer als ein Feuerzeug, an vielen Stellen ins Auto einbaubar, aber mit geringerer Auflösung und Reichweite und statt dem 360-Grad-Blick der typischen rotierenden Dach-Lidars sieht der Velabit nur in eine Richtung. „Gut genug“, wie Gradu sagt.

Und günstiger: Der Velabit wurde als 100-Dollar-Lidar vorgestellt, die komplette Ausstattung mit mehreren Velabits und einem Velarray-Sensor mit weiterer Sicht soll einige hundert Dollar pro Auto kosten. Günstigere Lidar-Systeme könnten viele Funktionen eines Fahrerassistenzsystems wie Brems-, Spurhalte- oder Spurwechselassistenten verbessern, sagt der Ingenieur. Dazu kooperiert Velodyne mit dem schwedischen Zulieferer Veoneer und dem chinesischen Software-Giganten Baidu.

Ibeo ist schon einen Schritt weiter als Velodyne. In Zusammenarbeit mit dem französischen Zulieferer Valeo hat das Hamburger Unternehmen den Valeo Scala entwickelt, einen günstigen Lidar-Sensor mit geringerer Auflösung und Reichweite. Audi verbaut den Scala in seine Oberklasse-Fahrzeuge A8, A7 und A6. Es ist der erste Lidar-Sensor, der in einem Serienfahrzeug eingesetzt wird.

Selbst Waymo – obwohl mit Milliarden von Google unterstützt – versucht verstärkt, mit seinen Lidar-Sensoren Geld zu verdienen. Allerdings geht das Unternehmen dabei einen anderen Weg als Ibeo oder Velodyne. Statt günstiger Lidars verkauft Waymo seit dem vergangenen Jahr seine selbstentwickelten 360-Grad-Lidar-Sensoren an andere Unternehmen.

Waymo hält – im Gegensatz zur Autoindustrie – offenbar weiterhin an höheren Automatisierungslevel festhält. Die Nachfrage ist dementsprechend verhalten. Größere Entwicklungsprojekte, bei denen Autohersteller oder Zulieferer Waymos Lidars nutzen, wurden bislang nicht verkündet.

Enttäuschte Start-ups

Manches Start-up musste dagegen schon aufgeben – unter anderem das israelische Unternehmen Oryx. Die Gründer Ben Bassat und Ran Wellingstein warben seit dem Start 2009 rund 67 Millionen Dollar bei Investoren ein, um Lidars zu entwickeln, die das Lichtsignal in ein elektronisches umwandeln. Doch große Partnerschaften mit Autoherstellern oder Zulieferern wie bei Ibeo blieben aus.

Schließlich gaben die Gründer vergangenen August sogar rund 40 Millionen Dollar an ihre Investoren zurück, statt bis zum letzten Dollar zu kämpfen. „Wir erkannten, dass Lidar ein Spiel der Giganten wurde und wir als kleines Unternehmen es schwer haben würden, weiterzumachen und Investments zurückzuzahlen“, resümierte Wellingstein gegenüber der israelischen Zeitung Calcalist.

Velodyne versucht in diesem Spiel der Giganten mitzumischen. Doch im Gegensatz zu den großen Playern wie Bosch, Continental oder ZF, die neben Lidar auch andere Sensor-Arten wie Radar, Kamera und Ultraschall im Angebot haben, ist Velodyne auf den Durchbruch der Lidar-Technologie angewiesen. Wie lange das Unternehmen darauf noch warten kann, ist unklar.

Von Velodynes Börsengang, für den laut „Business Insider“ vergangenen Juni schon die Konsortialbanken ausgesucht waren, hat man lange nichts mehr gehört. Damals wollte Velodyne die Bewertung von 1,8 Milliarden Dollar aus seiner letzten Investmentrunde übertreffen. Ford, Nikon und der chinesische Technologiegigant Baidu zählen zu den Investoren. Doch statt des Börsengangs gab Gründer David Hall Ende 2019 seinen CEO-Posten bei Velodyne ab, der bisherige Technologievorstand Anand Gopalan übernahm.

Gegenüber dem US-Tech-Magazin Wired fasste Shahin Farshchi, Partner bei der Venture-Capital-Firma Lux, die Marktsituation folgendermaßen zusammen: „Von zehn Lidar-Unternehmen werden drei Bankrott gehen, vier werden für geringe Summen übernommen und die restlichen machen das große Geschäft.“

Ob Velodyne zu diesen „Restlichen“ zählt, wird sich in einigen Monaten zeigen: Dann will das Unternehmen die ersten massenproduzierten Velabits als Proben an Zulieferer und Autohersteller ausgeben. Gradu hofft, dass die Sensoren in den nächsten Entwicklungszyklus integriert und in wenigen Jahren serienmäßig eingebaut werden.

Mario Brumm hingegen glaubt, dass die Späteinsteiger am Ende das Geschäft unter sich ausmachen werden. „Am Ende dürften sich die großen Zulieferer wie ZF in Zusammenarbeit mit Ibeo auf dem Lidar-Markt für den Autobereich durchsetzen“, sagt er. Im Gegensatz zu den Start-ups könnten sie auf einen großen Erfahrungsschatz im Autobereich zurückgreifen. „Ihnen wird es leichter fallen die neue Sensortechnologie mit den Besonderheiten der Autoindustrie zu verbinden.