Zusammenfassung:
In einem öffentlichen Test eines Satellitennavigationssystems verbrachten norwegische Forscher etwa 40 Minuten damit, das gefälschte Signal schrittweise zu verstärken und schließlich das GPS-System eines echten fliegenden Rettungshubschraubers „glauben“ zu lassen, dass er in Richtung Norwegisches Meer flog. Gleichzeitig wurde auch die Satellitennavigationsflugbahn eines anderen Kleinflugzeugs manipuliert, was zeigte, dass das Flugzeug eine scharfe Kurve machte, die in der Realität unmöglich war.
Dieses Experiment sollte keinen Unfall verursachen, sondern untersuchen, was mit Flugzeugen und anderen kritischen Infrastrukturen passieren würde, wenn globale Navigationssatellitensysteme gestört oder manipuliert würden.
Dieser Test wurde während des Jammertest-Events 2024 auf der norwegischen Insel Andøya durchgeführt. Andøya liegt etwa 300 Kilometer nördlich des Polarkreises. Es ist der Ort, an dem Norwegen jedes Jahr groß angelegte Anti-Interferenz-Tests für die Satellitennavigation durchführt. Ingenieure, Regierungsbehörden und Unternehmen, die auf globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) angewiesen sind, werden an dieser Aktivität teilnehmen, um mögliche Schwachstellen in verschiedenen Geräten angesichts realer Bedrohungen durch künstliche Signalstörung und Spoofing zu finden.
Während des Flugtests an diesem Tag flogen ein norwegischer Rettungshubschrauber und ein Kleinflugzeug, geflogen von einem Piloten der europäischen Flugsicherheitsorganisation Eurocontrol. Eigentlich folgten beide Flugzeuge den normalen Routen, doch die von den Bodenüberwachungsgeräten empfangenen GNSS-Informationen erzählten eine ganz andere Geschichte. Auf dem Tracking-Bildschirm scheint der Hubschrauber ständig dichte, überlappende Kurven zu fliegen, und das kleine Flugzeug zeigt eine Reihe ungewöhnlich scharfer Flugbahnen. In Wirklichkeit ist es einfach unmöglich, diese Aktionen so auszuführen, wie auf dem Bildschirm angezeigt.
Ursache dieses Phänomens war nicht, dass das Flugzeug tatsächlich seine Route änderte, sondern dass die Forscher gefälschte Signale an die GNSS-Empfangsausrüstung sendeten. GNSS umfasst Satellitennavigationssysteme wie das amerikanische GPS, das europäische Galileo, das russische GLONASS und das chinesische Beidou. Seine Aufgabe besteht nicht nur darin, dem Gerät mitzuteilen, „wo Sie sich befinden“, sondern auch darin, äußerst genaue Zeitinformationen bereitzustellen.
Dies ist auch der bemerkenswerteste Aspekt des Jammertest-Tests. Die Forscher wollen nicht nur überprüfen, ob die GPS-Positionierung gefälscht werden kann, sondern auch die Auswirkungen von Störungen von Satellitennavigationssignalen auf moderne Infrastrukturen verstehen, die auf präzise Zeitsynchronisation angewiesen sind.
Bei dem Test verwendeten Harald Hauglin, Chefingenieur für Zeit- und Frequenzmessung beim norwegischen Metrologiedienst, und sein Team eine schrittweise zunehmende Methode des GPS-Spoofings. Anstatt das normale GPS-Signal plötzlich durch ein sehr starkes gefälschtes Signal zu überdecken, erhöhten sie die Stärke des gefälschten Signals über einen Zeitraum von etwa 40 Minuten schrittweise, sodass das Empfangsgerät nach und nach die falschen Informationen akzeptieren konnte.
Während das gefälschte Signal weiter zunimmt, beginnt sich die Position des Teststandorts auf der Karte langsam zu ändern. Die Standortmarkierung auf dem Bildschirm entfernte sich allmählich vom tatsächlichen Standort und bewegte sich schließlich bis zum Norwegischen Meer. Der gesamte Vorgang ist sehr langsam, sodass das Gerät nicht sofort erkennt, dass es eine Anomalie festgestellt hat, sondern nach und nach die falschen Standortdaten akzeptiert.
Diese Art der „chronischen Täuschung“ ist deutlich gefährlicher als ein einfacher Verlust des GPS-Signals. Wenn das GPS-Signal plötzlich verschwindet, erkennt das System normalerweise, dass keine Navigationsdaten verfügbar sind und schaltet auf ein alternatives Positionierungs- oder Zeitsystem um. Wenn das Empfangsgerät jedoch immer noch denkt, dass es ein normales, gültiges Satellitensignal empfängt, verwendet es möglicherweise weiterhin fehlerhafte Daten und gibt diese fehlerhaften Informationen weiter an andere Systeme weiter.
Die Forscher testeten auch die Situation, nachdem das GNSS-Timing gefälscht wurde. Um zu sehen, wie sich die Zeit veränderte, verglichen sie eine gestörte GNSS-synchronisierte Uhr mit einer ungestörten Referenzuhr, die über Glasfaser auf der anderen Seite des Berges verbunden war. Mit nanosekundengenauen Messungen konnten sie beobachten, wie die gefälschte GNSS-Uhr allmählich von der wahren Zeit abwich.
Dieses Problem hat Auswirkungen, die weit über die Luftfahrt hinausgehen. Moderne Kommunikationsnetzwerke, Energiesysteme, Transportsysteme, Finanzmärkte und zahlreiche Industrieanlagen erfordern alle mehrere Geräte, um hochpräzise Zeit zu teilen. GNSS ist seit langem eine wichtige Quelle einheitlicher Zeitreferenz für diese Systeme.
Zum Beispiel müssen verschiedene Geräte im Stromnetz genau synchronisiert werden, Kommunikationsnetzwerke müssen die Datenübertragung nach einer einheitlichen Zeit koordinieren und Finanzsysteme sind auf eine präzise Zeiterfassung von Transaktionen angewiesen. Solange das GNSS-Signal vorübergehend unterbrochen ist, können einige Systeme den Betrieb mithilfe lokaler Uhren, Atomuhren oder anderer Backup-Einrichtungen aufrechterhalten. Wie lange sie jedoch bestehen bleiben, hängt von der Qualität des Backup-Systems ab.
Die eigentliche Gefahr besteht darin, dass GNSS-Spoofing möglicherweise keinen offensichtlichen Fehleralarm auslöst. Im Gegensatz zu einem einfachen „Signalverlust“ führt ein Spoofing-Angriff dazu, dass das Gerät weiterhin scheinbar normale Satellitendaten empfängt, diese Daten jedoch vom Angreifer stillschweigend geändert wurden. Wenn sich weiterhin falsche Zeit- oder Standortdaten verbreiten, kann dies nach und nach Auswirkungen auf mehrere miteinander verbundene Systeme haben und zu einem größeren Synchronisierungsproblem führen.
In den letzten Jahren hat die Bedeutung von GNSS-Interferenzen deutlich zugenommen. Da der Konflikt zwischen Russland und der Ukraine andauert, kommt es in Teilen Europas immer häufiger zu Störungen der Satellitennavigation. Im Mai 2026 stieß ein Flugzeug der britischen Royal Air Force nahe der russischen Grenze auf GPS-Störungen; Im September 2025 gab die schwedische Verkehrsbehörde an, dass es in der Region fast täglich zu Störungen der Satellitennavigation kommt. Experten warnten außerdem, dass russische Satelliten im Juni 2026 Störsignale aus dem Weltraum auf die Erde sendeten, wodurch GPS in Teilen Europas vorübergehend beeinträchtigt sei.
Die Luftfahrtindustrie ist nur das offensichtlichste Opfer dieses Problems. Sobald ein Flugzeug über fehlerhafte Positionsinformationen verfügt, können Piloten und Fluglotsen Anomalien schnell erkennen. Bei vielen anderen Infrastrukturen erscheint die Manipulation von GNSS-Signalen jedoch möglicherweise nicht sofort als offensichtlicher Fehler.
Der Zweck von Jammertest besteht darin, diese Schwachstellen im Voraus zu finden. Am Test teilnehmende Unternehmen und Institutionen bringen tatsächliche kommerzielle und industrielle Ausrüstung mit, werden in einer öffentlichen Umgebung künstlichen Eingriffen und Täuschungen ausgesetzt und teilen die Ergebnisse nach Abschluss des Tests mit anderen Teilnehmern. Dieses offene Testmodell unterscheidet sich von verwandten Experimenten des US-Militärs, die normalerweise einer strengeren Kontrolle unterliegen und über weniger öffentliche Testdaten verfügen.
Angesichts des zunehmend normalen Trends von GNSS-Störungen überdenken Norwegen und andere Länder den Bedarf an redundanten Systemen in kritischen Infrastrukturen. Glasfaser-Zeitmessnetzwerke und Atomuhren sind wichtige Backup-Lösungen. Unter anderem kann die vom Europäischen Zentrum für Kernforschung (CERN) entwickelte White-Rabbit-Technologie Zeit über Glasfasernetze mit einer Genauigkeit von weniger als 1 Nanosekunde auf verschiedene Geräte verteilen.
Allerdings können diese Technologien GNSS nicht vollständig ersetzen. Satellitennavigationssysteme stellen Ortungs-, Navigations- und Zeitdienste gleichzeitig bereit, während Glasfasernetze oder Atomuhren oft nur einen Teil des Problems lösen. Daher glauben Forscher, dass die realistischste Lösung für die Zukunft nicht darin besteht, eine einzelne Technologie zu finden, die GPS vollständig ersetzen kann, sondern darin, ein redundantes System aus mehreren Systemen zu etablieren.
Das wirkliche Risiko, das dieses Experiment zeigt, besteht nicht darin, dass die GPS-Karte eines Hubschraubers plötzlich Fehler anzeigt, sondern darin, dass eine Infrastruktur, auf die die moderne Gesellschaft angewiesen ist, nach und nach falsche Informationen akzeptieren kann, selbst wenn „alles normal zu sein scheint“. Norwegische Forscher haben 40 Minuten damit verbracht, das Navigationssystem eines Hubschraubers davon zu überzeugen, dass er auf das Meer zufliegt. Sie haben bewiesen, dass eine der größten Gefahren für Satellitennavigationssysteme möglicherweise nicht darin besteht, dass sie ihr Signal vollständig verlieren, sondern dass sie weiterhin funktionieren und jedem die falsche Welt erzählen.
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