Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektromagnetische Angriffe abwehren

02.12.2013
Elektromagnetische Felder können elektronische Geräte stören oder beschädigen. Die Strahlung ist für den Menschen unsichtbar. Ein neues Messgerät kann jetzt Stärke, Frequenz und Richtung des Angriffs orten.

Wir alle kennen die Kraft elektromagnetischer Angriffe aus dem Kino: George Clooneys Bande legte damit in Ocean‘s Eleven die Stromversorgung von Las Vegas lahm und Keanu Reeves Gefolgsleute hielten so in der Matrix-Trilogie feindliche Kampfroboter von ihrem Raumschiff fern.


Handwerkszeug für die Abwehr elektromagnetischer Angriffe (v.l.n.r.): ein Antennenset (auf Stativ) zum Abtasten der Umgebung, ein Radiowellen-Messgerät zum Verarbeiten der Signale und ein Computer, der die relevanten Daten ausrechnet.
© Fraunhofer INT

Den Filmhelden gelingt das, indem sie einen starken elektro-magnetischen Impuls aussenden. Dieser verändert die Spannung in der Umgebung so, dass Regler, Schalter und Platinen in elektronischen Geräten verrücktspielen. Man kann diese Strahlung weder riechen, schmecken noch fühlen. Die Betroffenen wissen nicht, warum Computer oder Maschinen ausfallen und woher der Angriff kommt.

»Was auf der Leinwand funktioniert, ist auch in der Realität denkbar«, weiß Michael Jöster vom Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen INT in Euskirchen südlich von Köln. Die Forscher beschäftigen sich dort intensiv mit der Frage, wie diese Angriffe aufgespürt werden können.

Für diesen Zweck haben sie ein Messgerät entwickelt, dass in der Lage ist, Stärke, Frequenz und Richtung der elektromagnetischen Attacke zu bestimmen. Die Anforderungen an die Technik sind groß: Der Detektor muss sehr hohe Feldstärken mit sehr kurzen Impulsen erfassen und darf selbst nicht gestört oder beschädigt werden.

Art, Ort und Dauer der Attacken identifizieren

Zum Demonstrator des INT gehören vier spezielle Antennen, die das Umfeld des zu schützenden Objekts abtasten. Jede deckt einen Bereich von 90 Grad ab und spürt alle Arten von elektromagnetischen Quellen auf. Ein Hochfrequenzmodul bereitet die Signale für eine Messung auf, die ermittelt, wann sich der elektromagnetische Impuls ein- und ausschaltet. Ein per Lichtwellenleiter angeschlossener Computer in einer Überwachungsleitstelle errechnet dann die Werte des Signals und stellt sie auf einem Bildschirm dar. »Wie mit einem sechsten Sinn identifizieren wir Art und Ort der unsichtbaren Angriffsquelle sowie die Dauer der Attacke. Die Betroffenen können diese Informationen verwenden, um rasch geeignete Schutzmaßnahmen einzuleiten«, erklärt Jöster.

Die Bedrohungsszenarien sind real: Kriminelle stören Computernetze von Banken, Börsen oder Unternehmen. Sie sorgen für Verwirrung, um Kontrollpunkte zu passieren oder Alarmanlagen zu überwinden, damit sie in gesicherte Bereiche eindringen können. Einzelne Fälle solcher Angriffe sind bereits dokumentiert: In Berlin knackten Diebe mit Hilfe elektromagnetischer Wellen die Sicherheitssysteme von Limousinen. Ihre Waffen sind nicht größer als ein Koffer.

»High Power Microwave«-Quellen eignen sich zum Beispiel für derartige Attacken. Je nach Feldstärke kann der Angreifer mit diesen »Hochleistungsmikrowellen« mehrere Meter vom Angriffsziel entfernt sein. »Abgestellt am richtigen Ort genügt es dann, einen Knopf zu drücken, der den Impuls auslöst. Ähnlich wie in Ocean‘s Eleven oder Matrix können dann elektronische Systeme im nahen Umkreis ausfallen oder beschädigt werden«, beschreibt Jöster die Gefahr.

Elektronische Geräte halten eine gewisse Strahlung aus. Gemessen wird das in Volt pro Meter (V/m) – der »elektromagnetischen Verträglichkeit« (EMV). Sonst würden sie nicht zuverlässig funktionieren, jedes Gerät andere in unmittelbarer Umgebung stören. Je nach Einsatzgebiet müssen sie deswegen bestimmte EMV-Grenzwerte erfüllen.

Für Anwendungen in der Industrie sind diese deutlich höher als für Alltagsgegenstände wie Smartphones, Fernseher oder Stereoanlagen. Ein Beispiel sind sicherheitsrelevante Bereiche in der Automobiltechnik. »Die Bedeutung von elektronischen Bauteilen wird in Zukunft weiter zunehmen. Die einzelnen Geräte komplett vor elektromagnetischen Strahlen zu schützen, wäre zwar theoretisch möglich, jedoch viel zu teuer. Gefragt sind Systeme, die solche Angriffe aufspüren. Denn nur wer weiß, was ihn angreift, kann darauf auch richtig reagieren«, so Jöster.

Michael Jöster | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2013/dezember/elektromagnetische-angriffe-abwehren.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Das anwachsende Ende der Ordnung
27.03.2017 | Universität Konstanz

nachricht In einem Quantenrennen ist jeder Gewinner und Verlierer zugleich
27.03.2017 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE