Katastrophenschutz Kanal-Kidnapping für Notfälle

Während Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienste in Deutschland auf die Inbetriebnahme des digitalen Tetra-Behördenfunks warten, arbeiten Forscher schon an den Kommunikationsnetzen der Zukunft: Kanal finden, nutzen und schnell wieder verduften - das ist die Zukunft.

Von Mario Gongolsky


Kommunikation ist eine wichtige Waffe gegen das Chaos im Katastrophenfall. In Großschadenslagen werden Funkkapazitäten knapp. Nicht selten verstopfen Reporter und besorgte Bürger den Handy-Mobilfunk gleich mit. Zudem kann auch die technische Infrastruktur beschädigt werden, wie im italienischen Erdbebengebiet: Dort halfen Funkamateure, den Kontakt mit abgeschnittenen Ortschaften aufrechtzuerhalten.

Feuerwehrmann im lebensgefährlichen Einsatz: Es gibt Situationen im Job, da wäre man sich gern sicher, jemanden erreichen zu können, wenn die Dinge außer Kontrolle geraten
AP

Feuerwehrmann im lebensgefährlichen Einsatz: Es gibt Situationen im Job, da wäre man sich gern sicher, jemanden erreichen zu können, wenn die Dinge außer Kontrolle geraten

In diesem Zusammenhang weist die Doktorarbeit von Qiwei Zhang von der Universität Twente in den Niederlanden auf Fortschritte bei der Entwicklung eines "Cognitive Radio" hin, das hier etliche Probleme lösen könnte. Zhang forschte an Methoden, freie Funkfrequenzen im Katastrophenfall unter Beschlag zu nehmen, ohne dass die eigentlichen Frequenznutzer gestört werden.

Mit dem Kanal-Kidnapping als Funktionsprinzip gehören erschöpfte Kapazitäten für die Sprach- und Datenkommunikation der Vergangenheit an. Besser noch: Das angedachte Funksystem aus einzelnen Funkgeräten bildet auf den gekaperten Frequenzen ein Ad-hoc-Netzwerk und ist damit nicht mehr auf eine fest installierte Infrastruktur angewiesen.

Tetra-Funk: Besser, aber nicht optimal

Auf die setzen auch in Deutschland die Katastrophenschutz- und Sicherheitsbehörden. Zwar erhöht der gerade im Aufbau befindliche Tetra-Digitalfunk für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben die Sprachübertragungskapazitäten deutlich. Er löst die Probleme aber durchaus nicht vollständig und schafft an anderer Stelle sogar neue, wie Bernhard Harz, Funkexperte der Berliner Feuerwehr, berichtet. "An der Einsatzstelle arbeiten die neuen Tetra-Handfunkgeräte im Direct-Mode", erklärt Harz.

Soll heißen, die Geräte kommunizieren dort wie klassische Walkie-Talkies miteinander, ohne überhaupt auf das leistungsfähige Tetra-Netz zuzugreifen. Der Vorteil: Die Kommunikation im engsten Umkreis funktioniert. Der Nachteil: Direct-Mode-Operation (DMO) hat eben nur eine Reichweite von einigen hundert Metern. Die Vorteile bei Kommunikation und Koordination, die Tetra-Funk eigentlich bieten soll, entfallen also ausgerechnet im Ernstfall vor Ort.

Aber anders geht das nicht, man braucht den Notnagel DMO, denn noch fehlt es in Deutschland an der passenden Netzabdeckung. Tetra-Funk ist auf Transponder angewiesen, ganz so wie Handys. Ist keiner in Reichweite oder aus anderen Gründen nicht erreichbar, bleibt der Notnagel DMO - wenn es ernst wird, droht wieder der Engpass. Es kommt hinzu, dass bestehende, analoge Gebäudefunkanlagen im Digitalfunk nicht mehr funktionieren und die Übertragungsrate für Datenanwendungen mit drei Kilobit pro Sekunde spärlich ausfällt.

"Es wäre fabelhaft, wenn die Feuerwehr ihr eigenes Funknetz gleich mitbringen könnte", findet Harz.

Flexibilität pur: die Antwort auf Frequenzengpässe

In den Niederlanden funken Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienst bereits mit der Tetra-Technik; trotzdem begann man beim "Twente Institute for Wireless and Mobile Communications B.V." aus genau diesen Gründen vor vier Jahren, die Kommunikation von Einsatzkräften grundlegend zu überdenken.

"Es waren Erfahrungen aus der verheerenden Explosionskatastrophe in Enschede im Jahr 2000 und der Terroranschlag vom 11. September 2001 in New York, die uns gezeigt haben, dass es nicht ausreicht, sich auf den Behördenfunk und das Mobiltelefonnetz zu verlassen", erklärt Institutsgeschäftsführer Hugo de Graaf. Leider gibt es in den niedrigeren Frequenzbereichen, mit denen man eine gute Gebäudeversorgung und Reichweite erzielen könnte, keine freien Plätze mehr. "Deshalb haben wir uns mit der Idee des Congnitive Radio befasst. Bei einer Betrachtung über Zeit kann man feststellen, dass nur 6 Prozent des interessanten Frequenzspektrums tatsächlich belegt ist."

Cognitive Radio will genau dort ansetzen: Indem es sich vor Ort jeweils selbst Frequenzfreiräume sucht. Einsatzschwerpunkt der neuen Technik ist eine leistungsfähige Datenkommunikation, die im Rahmen der grenzüberschreitenden Hilfeleistung problemlos Ländergrenzen und technische Systemgrenzen überwinden kann.

Für den Echteinsatz der Technologie müssten die Frequenzregulierer international jedoch die Nutzung eigentlich bereits vergebener Funkkanäle erlauben: Cognitive Radio ist, wenn man so will, eine Art Huckepack-Konzept. Das erfordert Umdenken. Eine auf EU-Ebene eingesetzte Arbeitsgruppe ist bislang über eine Betonung der Bedeutung kognitiver Kommunikationssysteme nicht hinausgekommen.

Die industrienahe Forschung in Twente braucht hingegen verwertbare Resultate: "Wir haben einige Funktionsprinzipien des kognitiven Radios übernommen und bauen diese 'Intelligenz' jetzt in Funkterminals ein, die sowohl auf GSM als auch auf WiMAX aufsetzen könnten", verkündet Hugo de Graaf. Solche Funkgeräte können ein Ad-hoc-Netzwerk bilden und sollen noch dieses Jahr auf den Markt kommen. "Das ist noch nicht das Cognitive Radio in seiner Reinform", weiß de Graaf, "aber immerhin mal ein nutzbarer Einstieg."



© SPIEGEL ONLINE 2009
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung


TOP
Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.