Technik

Für die Fachleute am Tisch

Diese Seite ist für Ihre IT, Ihren Kreisbrandmeister und alle, die im Fachgespräch nachfragen. Sie beschreibt, wie zweiterdraht gebaut ist – und genauso deutlich, was es nicht ist.

Architektur

Zwei Ebenen, eine Richtung

zweiterdraht besteht aus einer zentralen Betriebsplattform (Core-Server) und je Gemeinde einem kleinen Standortserver („Satellit“, ein Raspberry Pi), der das Funknetz vor Ort betreibt. Die entscheidende Eigenschaft steckt in der Verbindungsrichtung:

Der Standortserver ruft die Plattform – nie umgekehrt. Fällt das Internet aus, läuft das Funknetz vor Ort weiter; es fehlt dann nur die Fernüberwachung.

Warum „nur ausgehend“ eine Sicherheitsentscheidung ist

Der Standortserver ist aus dem Internet nicht erreichbar: kein Port-Forwarding, keine öffentliche IP-Adresse, kein SSH-Zugang, kein Tunnel. Er fragt die Plattform in festen Abständen von sich aus an und holt sich anstehende Änderungen ab. Die Plattform enthält keinerlei Code, der einen Standortserver kontaktieren könnte – das wird durch einen automatisierten Test im Quellbestand abgesichert.

Für die kommunale IT bedeutet das: Es entsteht kein neuer Zugangsweg in Ihr Netz, den jemand absichern, pflegen und im Audit erklären müsste. Der Preis dieser Entscheidung ist ehrlich benannt: Änderungen erreichen den Standortserver mit bis zu zehn Minuten Verzögerung – für die Verwaltung eines Notfallnetzes ist das unerheblich, und genau deshalb ist der Tausch „Komfort gegen Angriffsfläche“ hier richtig.

Funktechnik

LoRa-Mesh auf Meshtastic-Basis

Gefunkt wird mit LoRa im lizenzfreien 868-MHz-Band (Allgemeinzuteilung, keine Funklizenz erforderlich) auf Basis des offenen Meshtastic-Protokolls. Jede Meldung springt automatisch von Knoten zu Knoten, bis sie ihr Ziel erreicht – so überbrückt das Netz Entfernungen, die ein einzelnes Gerät nicht schafft, und verkraftet den Ausfall einzelner Zwischenstationen, sofern die Netzdichte einen zweiten Weg hergibt.

Die Standard-Hardware ist der SenseCAP Solar Node P1 (Semtech-SX1262-Funkchip, 22 dBm Sendeleistung laut Herstellerdatenblatt, Solarpanel und Akku integriert); daneben werden gängige Meshtastic-Geräte für Hand und Fahrzeug eingerichtet. Alle Knoten eines Netzes werden so konfiguriert, dass sie ausschließlich die Kanäle Ihres Netzes weiterleiten – ihre Sendezeit gehört Ihrer Gemeinde, nicht fremden Meshes in Funkreichweite.

Organisiert wird die Kommunikation in Gruppen: Feuerwehr, Bauhof, Krisenstab, Wasserwerk – jede Gruppe ist ein eigener Funkkanal mit eigenem 256-Bit-Schlüssel (AES-256). Technisch bedingt sind je Netz maximal sieben Gruppen möglich; das ist eine Grenze der Meshtastic-Firmware, keine unserer Plattform. In der Praxis reichen fünf fast immer.

Ausleuchtung

Wie die Abdeckungszahl entsteht

Die Ausleuchtungsberechnung arbeitet auf dem Höhenmodell Copernicus GLO-30 (30 m Auflösung, europäisches Erdbeobachtungsprogramm) und prüft für jede Rasterzelle des Gemeindegebiets – standardmäßig im 60-Meter-Raster – jede Funkstrecke einzeln:

Geländeprofil zwischen Repeater (4 m über Grund) und Empfänger (2 m über Grund), einschließlich Erdkrümmung,
Beugungsdämpfung am Gelände nach dem Deygout-Verfahren (Mehrfachbeugung nach ITU-R P.526) – nicht bloß „Sichtverbindung ja/nein“, denn bei niedrig montierten Antennen wäre das systematisch falsch,
Leistungsbilanz aus Sendeleistung, Antennengewinn und der Empfindlichkeit des Funkchips, abzüglich einer Sicherheitsreserve von 10 dB.

Eine Zelle gilt nur dann als versorgt, wenn nach alledem noch Reserve bleibt. Ein reiner Entfernungsradius („9 km = Kreis auf der Karte“) wird bewusst nicht verwendet – im Mittelgebirge wäre er für eine Notfallplanung deutlich zu optimistisch. Ausgewertet wird ausschließlich innerhalb der Verwaltungsgrenze, damit der Prozentwert sich auf Ihr Gebiet bezieht und nicht auf ein wohlwollend gewähltes Rechteck.

Nach dem einmaligen Laden der Höhendaten rechnet das System für dieses Gebiet vollständig offline – passend zur Auslegung auf den Blackout-Fall.

Die Berechnung ersetzt keine Messung. Das Höhenmodell bildet das Gelände ab, nicht Wald und Gebäude; in bewaldeten Lagen fällt das Ergebnis etwas zu optimistisch aus. Der PDF-Bericht nennt diese Annahmen ausdrücklich, und kritische Strecken sollten vor der endgültigen Montage im Gelände nachgemessen werden. Ein Bericht, der seine Grenzen verschweigt, wäre keine Planungsgrundlage.

Sicherheit & Datenschutz

Sicherheitskonzept

Das System verwaltet Infrastrukturinformationen von Kommunen – Standorte, Netzabdeckung, Funkschlüssel. Entsprechend ist es gebaut:

Funkschlüssel liegen nie im Klartext in der Datenbank. Sie werden verschlüsselt gespeichert; der Verschlüsselungsschlüssel ist Teil der Serverkonfiguration und damit ausdrücklich nicht Teil der Datenbanksicherungen. Eine kopierte Sicherung gibt keine Funkschlüssel her.
Schlüssel-Hinterlegung für den Ernstfall: Alle Gruppenschlüssel werden zusätzlich in einer passphrasegeschützten Datei hinterlegt (scrypt-Schlüsselableitung), die getrennt vom Server aufbewahrt wird – etwa im Tresor der Gemeinde. Eine Hintertür für verlorene Passphrasen gibt es bewusst nicht.
Der Standortserver speichert keine Funkschlüssel. Er erhält sie zum Konfigurieren der Geräte und verwirft sie danach. Ein gestohlener Datenträger gibt keine Schlüssel preis; sein Zugangsschlüssel zur Plattform lässt sich jederzeit sofort widerrufen.
Jeder Zugang mit zweitem Faktor: Die Anmeldung am Portal verlangt verpflichtend ein Einmalkennwort aus einer Authenticator-App, zusätzlich zum Passwort.
Lückenlose Nachvollziehbarkeit: Anlegen, Ändern, Schlüsselausgabe, verweigerte Zugriffe – jede sicherheitsrelevante Aktion steht in einem Prüfprotokoll, das nur gelesen, nicht verändert werden kann. Geheimnisse selbst erscheinen dort nie, auch nicht in technischen Logdateien: Ein Filter entfernt Schlüsselmaterial aus jeder Logzeile.
Strikte Mandantentrennung: Jede Kommune sieht ausschließlich ihre eigenen Daten. Die Trennung läuft über genau eine, automatisiert getestete Stelle im Quellbestand – nicht über je eine Filterbedingung pro Ansicht, die jemand vergessen könnte.
Fernverwaltung mit Freigabe vor Ort: Funkknoten nehmen Verwaltungsbefehle nur von einem Absender an, dessen öffentlicher Schlüssel einmalig am Gerät hinterlegt wurde. Alles, womit man ein Gerät aus der Ferne unerreichbar machen könnte – Funkparameter, Sicherheitseinstellungen, Werksreset –, ist grundsätzlich gesperrt.

Die Website, auf der Sie gerade lesen, folgt derselben Haltung: keine Cookies, keine Tracker, keine Inhalte von fremden Servern.

Ehrlichkeit

Was zweiterdraht nicht ist

Dieser Abschnitt erspart Ihnen und uns Gespräche, die in eine falsche Richtung starten:

Kein Ersatz für BOS-Digitalfunk und Notruf. zweiterdraht ergänzt vorhandene Kommunikationswege der Kommune; es ersetzt weder den Digitalfunk der Einsatzkräfte noch die Notrufnummern.
Keine Sprache, keine Bilder. Übertragen werden kurze Textmeldungen und Standorte. Das ist Absicht: Genau dafür reicht die Funktechnik auch unter schlechten Bedingungen und über Tage aus Batterie und Solar.
Keine Massenkommunikation. zweiterdraht verbindet die Stellen Ihrer Organisation – Rathaus, Feuerwehr, Sammelstellen. Es ist kein Warnsystem für die Bevölkerung.
Die Ausleuchtung ist eine Berechnung, keine Messung. Sie ist die beste verfügbare Planungsgrundlage – die Bestätigung kritischer Strecken gehört trotzdem ins Gelände.
Die Geräte brauchen Energie. Akku, Solarpanel oder Steckdose – ausgelegt auf tagelangen Netzausfall, nicht auf ewigen Betrieb ohne jede Pflege. Deshalb überwacht das System die Akkustände und meldet sich rechtzeitig.
Kein Echtzeit-Fernzugriff. Der Standortserver holt Änderungen im 10-Minuten-Takt ab; eine Einstellungsänderung an einem entfernten Funkknoten braucht regulär um die zwanzig Minuten bis zur Rückmeldung. Das ist die bewusste Folge der Entscheidung, keinen Zugriffsweg von außen zu öffnen.
Sieben Gruppen je Netz. Eine Eigenschaft der Meshtastic-Firmware. Die Plattform verwaltet die Kanäle so, dass die Grenze in der Praxis nicht drückt – aber sie existiert.

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