Satellitennavigation ist anfälliger denn je: Warum die Resilienz von PNT-Systemen zunehmend an Bedeutung gewinnt

Die Satellitennavigation ist zu einem wesentlichen Bestandteil unserer modernen Infrastruktur geworden. Dabei liegt der Gedanke nahe, dass es sich vor allem um eine Technologie handelt, die in unseren Smartphones und Fahrzeugnavigationssystemen zum Einsatz kommt. Doch die von globalen Satellitennavigationssystemen (GNSS) bereitgestellten Informationen für Positionierung, Navigation und Zeitsynchronisation (PNT) sind für zahlreiche Bereiche von entscheidender Bedeutung. Dazu zählen der Verkehr und die Telekommunikation ebenso wie Energienetze und Finanzsysteme. Ein Bericht von London Economics aus dem Jahr 2021 schätzte, dass eine 24-stündige Unterbrechung der Satellitennavigationsdienste die britische Wirtschaft 1,42 Milliarden Pfund kosten würde. Da diese Dienste jedoch meist reibungslos im Hintergrund funktionieren, machen wir uns nur selten bewusst, wie abhängig wir inzwischen von ihnen geworden sind.

Eine wachsende Bedrohung für GNSS

Wir leben in einer Welt voller Risiken. Wo eine Abhängigkeit besteht, ist davon auszugehen, dass auch Bedrohungen auftreten können. Treffen Abhängigkeit und Bedrohung aufeinander, entsteht ein Risiko. Bei GMV sind wir darauf spezialisiert, Organisationen beim Management PNT-bezogener Risiken zu unterstützen. Dazu gehört, sowohl die bestehenden Abhängigkeiten als auch die damit verbundenen Bedrohungen zu verstehen.

Eine der größten Bedrohungen für GNSS sind Störungen.  Ob durch Störsignale (Jamming), die Überlagerung mit gefälschten Signalen (Spoofing) oder schlicht durch Hintergrundrauschen: Funksignale können die Verarbeitung von GNSS-Signalen durch die Empfangsgeräte beeinträchtigen und dadurch die Ermittlung von Positions- und Zeitinformationen beeinflussen. Störungen von GNSS-Systemen waren in den vergangenen Jahren wiederholt Gegenstand der Berichterstattung, da sie sich in Osteuropa und im Nahen Osten zu einer anhaltenden Bedrohung entwickelt haben. Ein interessanter Bericht der Ops Group aus dem Jahr 2024 dokumentierte die Zunahme von Spoofing-Vorfällen im Luftverkehr und zeigte auf, auf welche unterschiedliche Weise sich dieses Phänomen auf die Systeme von Luftfahrzeugen auswirken kann.

Was die Ereignisse von 2019 gezeigt haben

GMV überwacht seit mehr als zehn Jahren Störungen von GNSS-Systemen und hat Millionen von Störereignissen unterschiedlicher Intensität erfasst. Im Jahr 2019 registrierten unsere europaweit eingesetzten Überwachungseinheiten jedoch besonders ungewöhnliche Ereignisse. Diese helfen uns dabei, ein zunehmend komplexes Bedrohungsumfeld im Funkfrequenzbereich besser zu verstehen.

Besonders bemerkenswert war, dass diese Ereignisse nahezu gleichzeitig von zahlreichen Detektoren registriert wurden, die Tausende Kilometer voneinander entfernt waren. So etwas hatten wir zuvor noch nie beobachtet. Dies deutete auf ein neuartiges Phänomen hin. Aufgrund der großen geografischen Entfernungen kamen drei mögliche Erklärungen infrage: eine Fehlfunktion unserer Systeme, ein Netzwerk über ganz Europa verteilter Sender, die gleichzeitig Signale aussendeten, oder eine nicht terrestrische Signalquelle. Nun, wenn man das Unmögliche ausgeschlossen hat, muss das, was übrig bleibt, so unwahrscheinlich es auch sein mag, die Wahrheit sein. Wir überprüften unsere Geräte, schlossen terrestrische Signalquellen aus und wussten daher, dass es sich um eine aus dem Weltraum stammende Störung handelte.

Weitere Untersuchungen der University of Texas, die durch unsere eigenen unabhängigen Erkenntnisse gestützt wurden, ergaben, dass die Störungen von Satelliten der russischen EKS-Konstellation ausgingen, die der Frühwarnung vor Starts ballistischer Raketen dient. Die Daten deuten darauf hin, dass diese Übertragungen absichtlich erfolgten und auf den von GNSS-Systemen genutzten Frequenzen stattfanden. Wir können nicht mit Sicherheit sagen, ob dahinter eine böswillige Absicht stand. Ebenso wenig wissen wir, ob die bislang beobachteten Störungen mit geringer Sendeleistung die maximale Leistungsfähigkeit der EKS-Satelliten darstellen. Da das EKS-Programm als geheim eingestuft ist, werden wir dies möglicherweise nie erfahren. Bislang liegen uns jedoch keine Belege dafür vor, dass diese Signale jemals Störungen bei GNSS-Empfängern verursacht haben. Damit bleibt eine Bedrohung unter vielen und ein entsprechendes Risiko.

Vom Bewusstsein für Bedrohungen zum Risikomanagement

Dieses Wissen ist entscheidend, um fundierte Entscheidungen über das Risikomanagement treffen zu können. Wenn wir die Bedrohung und ihre möglichen Auswirkungen verstehen, können wir die wirksamsten und effizientesten Maßnahmen zur Risikominderung bestimmen. Das könnte bedeuten, Backup-Systeme zu installieren, potenzielle Bedrohungen zu überwachen, Schulungen und Verfahren einzuführen, eine Versicherung abzuschließen oder auch ganz bewusst überhaupt nichts zu unternehmen. Wissen ist Macht.

All dies ist nicht neu. Die moderne Theorie des Risikomanagements entstand in den 1950er-Jahren, ist jedoch letztlich nichts anderes als eine Formalisierung und Erweiterung der natürlichen menschlichen Intuition. So überraschend es auch erscheinen mag, für PNT ist dieser Ansatz jedoch neu. Lange Zeit wurden Bedrohungen ignoriert, während die Risiken stetig zugenommen haben. Unwissenheit ist ein Segen, wie es so schön heißt. Für viele entwickelt sie sich jedoch zunehmend zu einem Problem. Im vergangenen Jahr veröffentlichte das Royal Institute of Navigation mit Unterstützung von GMV und weiteren Organisationen seine Best Practices und eine Checkliste zur Resilienz von PNT-Systemen ( ). Diese bieten Organisationen eine erste Reihe einfacher Schritte, die sie umsetzen können.

Stärkung der PNT-Resilienz

Für die meisten Organisationen wird es fachkundige Unterstützung erfordern, über diese ersten Schritte hinauszugehen. Genau hier kommen Unternehmen wie GMV ins Spiel. Wir verfügen über umfassende Erfahrung und Fachwissen im Umgang mit Bedrohungen und Abhängigkeiten sowie über die erforderlichen Tools, um Analysen zu vertiefen, die möglichen Auswirkungen von Bedrohungen auf kritische Systeme zu bewerten und das komplexe Verhalten von Systemverbünden zu verstehen. Darüber hinaus verfügen wir über fundierte Kenntnisse der Technologien, Architekturen, Prozesse, Schulungsmaßnahmen und Überwachungssysteme, die dazu beitragen, diese Bedrohungen zu mindern.

Letztlich ist genau das unter PNT-Resilienz zu verstehen: nicht davon auszugehen, dass Satellitennavigation jederzeit verfügbar sein wird, sondern Systeme darauf vorzubereiten, auch bei einem Ausfall sicher und zuverlässig zu funktionieren.

Durch ein fundiertes Management PNT-bezogener Risiken wollen wir zudem sicherstellen, dass Positions- und Zeitinformationen Unternehmen und Behörden dabei unterstützen, erfolgreich zu agieren und sich weiterzuentwickeln, ohne dass Maßnahmen zur Risikominderung zu unnötigen Kosten und Belastungen führen.

Die Störereignisse, die wir seit 2019 untersuchen, führen erneut vor Augen, warum dies so wichtig ist. Da immer mehr Branchen auf eine präzise Positionierung und Zeitsynchronisation angewiesen sind, muss die PNT-Resilienz zunehmend als wesentlicher Bestandteil eines verantwortungsvollen Managements nationaler Infrastrukturen betrachtet werden.

Die Frage ist nicht mehr, ob es zu GNSS-Störungen kommen wird. Die Frage ist, ob wir darauf vorbereitet sind.

Author: Richard Bowden