Nachgefragt:

Forscher um CASED-Principal Investigator Prof. Dr. Max Mühlhäuser beschreiben in ihrer aktuellen Publikation „First responder communication in urban environments“ die theoretische Eignung von privaten WLAN-Routern für den Aufbau eines Notfunknetzes für Rettungskräfte. Die Wissenschaftler Kamill Panitzek und Immanuel Schweizer vom Fachgebiet Telekooperation am Fachbereich Informatik der TU Darmstadt untersuchten dafür die WLAN-Abdeckung in der Darmstädter Innenstadt.

Prof. Mühlhäuser, Ihre Gruppe schlägt vor, dass es Ersthelfern im Katastrophenfall möglich sein sollte, private WLAN-Router als Kommunikationsinfrastruktur zu nutzen.

Mühlhäuser: „Genauer gesagt haben wir eine Machbarkeitsstudie durchgeführt mit dem Ziel festzustellen, ob die Dichte von privaten WLAN-Routern ausreicht, um ein funktionsfähiges und robustes Notfunknetz aufzubauen. Unsere Ergebnisse bestätigen – im ersten Schritt – die prinzipielle Machbarkeit. Bevor wir dieses Potenzial konkret nutzen können, müssen noch verschiedene technische und rechtliche Aspekte untersucht und gelöst werden. Die Motivation dahinter ist folgende: In Krisensituation wie Sturm- oder Flutkatastrophen, Terroranschlägen oder Großschadenslagen stehen häufig keine Internet- oder Mobilfunkverbindung mehr zu Verfügung. Deshalb rollen Einsatzkräfte vor Ort ihre eigene Infrastruktur aus. Diese wollen wir sinnvoll um zusätzliche, schon vorhandene Infrastruktur ergänzen, um eine maximale Verfügbarkeit und Abdeckung sicherzustellen.“

Wie könnten private WLAN-Router im Notfall helfen?

Panitzek: „Wir schlagen vor, eine Art virtuellen Notfallschalter in private WLAN-Router zu integrieren. Im Katastrophenfall könnte dadurch in dicht besiedelten Gegenden ein sogenanntes Mesh-Netzwerk aufgebaut und zur Verbesserung der Einsatzkräfte-Kommunikation, ggf. auch für anderen dringenden Daten- und Sprachverkehr, zur Verfügung gestellt werden.“

Schweizer: „Bei vielen vorhandenen Routern würde es hierzu ausreichen, ein entsprechendes Firmware-Update zu installieren. Die Router können dieses Netz sogar parallel zum üblichen Heimnetzwerk betreiben, ähnlich dem Gastzugang moderner WLAN-Router. Die ‚Mesh‘-Eigenschaft macht es möglich, Datenpakete – auch für Sprache – ohne Internetzugang von Router zu Router weiterzuleiten. Wird bei der Weiterleitung ein Router mit funktionierendem Übergang ins Internet erreicht, kann dieser ebenfalls genutzt werden.“

Mühlhäuser: „Aber auch bei noch intaktem Netz kann die Netzabdeckung im Katastrophengebiet erhöht werden – bei fast allen jüngeren Katastrophen wurde das Mobilfunknetz nicht wegen Störung unbrauchbar, sondern wegen Überlastung. Das Mesh-Netzwerk kann hier überlebenswichtige Dienste leisten, ohne dass neue Infrastruktur ausgebracht werden muss.“

Ist in einem Katastrophenfall nicht immer auch mit Stromausfall zu rechnen? Die privaten WLAN-Router wären dann nutzlos.

Panitzek: „Es gibt viele Szenarien, in denen das Krisengebiet nur ein bestimmtes Areal betrifft, beispielsweise einen Häuserblock oder ein Fabrikgelände. Ein Mesh-Netzwerk könnte Zonen überbrücken, in denen Internet- und Mobilfunknetze ausgefallen, überlastet oder zerstört sind. Wenn sich die Kommunikation über Mesh-Netzwerke als sinnvoll erweist – und das untersuchen wir ja gerade erst – wäre es auch denkbar, Router mit einem Akku auszustatten, der eine zeitlang Notbetrieb ermöglicht.“

Bleibt die Frage der Sicherheit: zieht ein solcher Notfallmodus nicht Hacker an, die sich von überall aus Zugang zum Internet verschaffen können?

Schweizer: „Richtig, das ist ein sehr wichtiger Aspekt, dem sich unter verschiedenen Blickpunkten mehrere Kollegen an der TU Darmstadt widmen. Jeder WLAN-Router ist heute schon ein sicherheitskritisches Gerät, das Hacker potenziell knacken können – und bei weitem nicht alle der von uns erfassten Router waren auf den als halbwegs sicher geltenden aktuellen WPA2-Sicherheitsstandard eingestellt. Würden Router Teil der Notfall-Infrastruktur, so könnte möglicherweise sogar mehr Sicherheit gewährleistet werden: eine der Herausforderungen ist nämlich, die Software der Router aktuell und sicher zu halten – die wenigsten Nutzer konfigurieren ihren Router selbst oder wissen, wie sie Updates aufspielen könnten. In letzter Konsequenz muss aber immer der Nutzen im Notfall gegen die möglichen Risiken durch Missbrauch abgewogen werden.“

Mühlhäuser: „Unsere Studie hat keineswegs alle Fragen abschließend beantwortet, sondern die Grundlage für weitere Forschung geliefert: Wir haben die erforderliche Dichte von Routern als Voraussetzung für Mesh-Netzwerke bestimmt und gezeigt, dass sie in normalen deutschen Städten wohl heute schon groß genug wäre. Viel hängt jetzt davon ab, ob die Politik, auch die Forschungsförderung, aber auch öffentliche Meinungsbildung und die Industrieinteressen die Dringlichkeit des Problems oder die verbleibenden Hürden in den Vordergrund stellen. Großunfälle wie Fukushima, Orkane und Fluten, aber auch Terroranschläge machen vor der Deutschen Grenze nicht Halt. Und Computernetzwerke sind nun mal in immer stärkerem Maß überlebenskritisch: gerade wenn Tausende von Bürgern bedroht sind, Versorgungszentren vom Netz isoliert sind oder Chemieanlagen nicht mehr gesteuert werden können, kann ein Notfall-Netz die Eskalation der Lage durch verbesserte Kommunikationsmöglichkeiten verhindern helfen. Unser Traum wäre es, wenn hierbei zukünftig providerunabhängige Mesh-Netzwerke, sicher und legal genutzt und mit minimalen Zusatzkosten eingerichtet, einen wichtigen Beitrag leisten würden.“