Der Schutz kritischer Infrastruktur in der Ostsee, die Überwachung der GIUK-Lücke und die Blockade der Straße von Hormus – Die Dimension See steht aktuell im Fokus wie lange nicht mehr. Davon profitierte zweifelsfrei auch der ausgebuchte Unterwasser-Workshop der Deutschen Gesellschaft für Ortung und Navigation (DGON). In Bremerhaven diskutierten rund 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über neueste Forschungsergebnisse, die für Bundeswehr und Industrie interessant sein könnten. Zentrale Aufgabe für alle Beteiligten: Forschung schnell auch als Produkt ins Wasser zu bringen.
Der DGON-Fachausschuss Unterwasserortung lud bereits zum vierten Mal zu seinem Unterwasser-Workshop ein – diesmal im DLR-Institut für den Schutz maritimer Infrastrukturen in Bremerhaven. Rund ein Dutzend Vorträge aus Forschung und Bundeswehr beleuchteten das Spektrum moderner Unterwassertechnologie. Thematisch ging es von autonomen Unterwasserfahrzeugen über akustische Sensornetzwerke bis hin zu KI-gestützter Lagebilderstellung.
Die Veranstaltung trifft einen Nerv. Angesichts dokumentierter Sabotageakte an Unterseekabeln und Pipelines in der Nord- und Ostsee ist der Schutz maritimer Infrastruktur vom Nischenthema zur sicherheitspolitischen Priorität geworden. Da ist es hilfreich, wenn der Rahmen auf der DGON-Veranstaltung von einem Soldaten abgesteckt wird: Kapitän zur See Karsten Knecht, Leiter Marineinnovationsmanagement in Rostock.
Die Lage: Bedrohung Unterwasser vs. Tal des Todes
Der im vergangenen Jahr aufgezeigte Kurs Marine enthält die Leitplanken. Kapitän Knecht zeigte den DGON-Mitgliedern, wo die Marine ihre strategischen Schwerpunkte sieht – ja, auch die Arktis wird genannt – und wo sie bei Material und Fähigkeiten hinwill: Der Marineoffizier erzählt von Übungen und was an unbemannten Systemen in jüngster Zeit bereits getestet oder beschafft wurde. Mehrfach wird der vor wenigen Wochen ausgelieferte Bluewhale von IAI genannt. Die Marine sei froh über die neue Fähigkeit.
Doch als Leiter Marineinnovationsmanagement ist Kapitän zur See Knecht nah dran an Forschung und Innovation. Er weiß um das gefürchtete Tal des Todes – jenen Übergang, in dem wissenschaftliche Forschung nicht mehr finanziert wird, Erfindungen und Forschungsergebnisse aber noch längst keine fertigen Produkte sind, in die die Industrie investieren würde.
Auch das soll der DGON-Unterwasser-Workshop sein: eine Brücke zwischen Forschung und Industrie. Schließlich gehe es darum, den Output der Wissenschaftler auch schnell „ins Wasser zu bringen“. Neben Forschenden aus den Reihen von Fraunhofer und DLR sind auch Entwickler aus den Reihen der Industrie nach Bremerhaven gekommen.
Vertreter von TKMS Atlas Elektronik trugen selbst vor; der Schutz kritischer Unterwasser-Infrastruktur oder Schwarmkommunikation in hybriden maritimen Ad-hoc-Netzwerken waren die Themen. In anderen Vorträgen ging es um die Frage, wie Massendaten aus Unterwassersensoren in verwertbare Lagebilder überführt werden können und welche Herausforderungen bei Sensordatenfusion bestehen.
Wormhole-Angriff – ein Beispiel aus der Forschung
Ein ganz praktisches Beispiel, welches in Bremerhaven diskutiert wurde, war der Beitrag von Luisa Lux vom Fraunhofer FKIE zu hybriden Wormhole-Angriffen in akustischen Unterwassernetzwerken. Was zunächst wie ein Randproblem der IT-Sicherheit klingt, ist in der Unterwasserwelt eine handfeste operative Bedrohung: Bei einem Wormhole-Angriff umgeht ein Angreifer den langsamen Kommunikationsweg des Netzwerkes Unterwasser, um falsche Nachrichten einzuschleusen.
Unbemannte Unterwasserfahrzeuge wie beispielsweise das Quadroin AUV von EvoLogics sollen auch in Schwärmen eingesetzt werden können. Dazu kommunizieren sie untereinander im Netzwerk – Nachrichten werden von einer Unterwasserdrohne zur nächsten weitergegeben. Dieses Unterwassernetzwerk könnte unterlaufen werden, indem beispielsweise manipulierte Sensordaten weitergeleitet werden.
Wormhole-Angriffen basieren auf den unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten von Schall im Wasser und elektromagnetischen Wellen in der Luft. Die Akustik im Wasser ist rund 200.000-mal geringer. Eine abgefangene Nachricht bei A, die eigentlich im Netzwerk unter Wasser über B und C zu D laufen sollte, könnte abgefangen, zu W1 an die Wasseroberfläche transportiert und manipuliert durch die Luft zu W2 weitergeleitet und dort wieder ins Wasser zu D geleitet werden.
Ist die (komplette) Nachricht vor Eintreffen der tatsächlichen Nachricht eingetroffen, gelingt der Wormhole-Angriff. Laufzeitmessungen der Forschenden sollen herausfinden, wie weit Entfernungen sein müssen, ab denen der Zeitunterschied für einen Angriff reicht – und welche Gegenmaßnahmen denkbar wären.
DGON – Dahin geht die Unterwasserreise
Dass neben Fraunhofer-Instituten und dem DLR auch die Marine und TKMS am DGON-Unterwasser-Workshop teilnahmen, zeigt: Der Transfer von der Forschung in die Anwendung hat bei diesem Workshop explizit Priorität.
Der Workshop endet am zweiten Tag mit einem programmatischen Ausblick: Wolfgang Koch, Leiter des Fachausschusses und Chief Scientist bei Fraunhofer FKIE skizzierte die Arktis als künftiges „Operational Theater“ – eine Region, in der Unterwasserortung und Informationsfusion unter extremen Bedingungen neue Maßstäbe setzen müssen.
Der DGON-Fachausschuss selbst soll weiterhin halbjährlich stattfinden und ist auch an neuen Mitgliedern sehr interessiert. Im Raum steht auch eine zweijährliche Ausweitung zu einem DGON-Unterwasser-Symposium.
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