Stärkung kritischer Infrastruktur mit Glasfaser-Überwachung und faseroptischer Sensortechnologie gemäß den EU-Richtlinien NIS2, CER und KRITIS

Da die Europäische Union (EU) die Digitalisierung ihrer Wirtschaft weiter beschleunigt, spielt eine robuste Glasfaser-Infrastruktur eine immer wichtigere Rolle. Vor diesem Hintergrund hat die EU mehrere Richtlinien verabschiedet, die darauf abzielen, die Robustheit (Resilienz), die physische Sicherheit und Cybersicherheit der kritischen Infrastruktur zu stärken.

Die Kenntnis des Rechtsrahmens erleichtert das Verständnis für die Vorgehensweise der EU. Die EU und ihre Mitgliedsstaaten haben sich verpflichtet, den unterbrechungsfreien Betrieb ihrer kritischen Infrastruktur, einschließlich der Glasfasernetze, sicherzustellen. Im Dezember 2022 hat der Rat der Europäischen Union Richtlinien mit Rechtsfolgen für die Mitgliedsstaaten verabschiedet, die sich auf die Stärkung der Resilienz (CER-Richtlinie) und der Cybersicherheit (NIS2-Richtlinie) konzentrieren. Diese Richtlinien erfordern die Einführung von Maßnahmen zur Vermeidung, Erkennung und Begrenzung gezielter Angriffe oder Sicherheitsvorfälle, die die kritische Infrastruktur beeinträchtigen. Bis Oktober 2024 müssen die EU-Mitgliedsstaaten diese Richtlinien in nationale Gesetze überführen. In Deutschland wurden die Anforderungen der CER-Richtlinie beispielsweise mit dem KRITIS Dachgesetz umgesetzt.

Die Betreiber kritischer Infrastrukturen, wie von Glasfasernetzen, müssen sich an neue Maßnahmen anpassen und umfangreiche Risikomanagement-Prozesse einführen. Dazu gehören unter anderem gründliche Risikoanalysen, die Planung und Ausführung risikomindernder Maßnahmen sowie die regelmäßige Kontrolle von deren Wirksamkeit. Falls sich verhältnismäßige Maßnahmen als unzureichend erweisen sollten, sind zusätzliche Schritte einzuleiten, um den potenziellen Schaden für die Wirtschaft und die Gesellschaft zu begrenzen.

Einer dieser Bereiche ist die Zustandsüberwachung von Glasfasern und die Zugangskontrolle. Überwachungssysteme für optische Netze, wie das ONMSi von VIAVI, überwachen sowohl passive als auch aktive Glasfaserstrecken, erkennen und lokalisieren Faserbrüche und bewerten den Zustand und den Verschleiß der Faserstrecke im Zeitverlauf. Die Fähigkeit zur Erkennung und Lokalisierung von Faserbrüchen und anderer Vorfälle, die die Infrastruktur beeinträchtigen, unterstützt den kontinuierlichen Betrieb kritischer Netze. Zudem ist es möglich, wartungsfreie passive Sensoren zu installieren, die den Zugang zu Einstiegs- oder Wartungsschächten sowie Verteilern überwachen, um bei einem außerplanmäßigen oder unbefugten Zutritt einen Alarm auszulösen. Diese Sensoren sind wichtige Komponenten zur Risikobegrenzung gemäß den CER-, NICS- und KRITIS-Richtlinien. Insgesamt können Glasfaser-Überwachungslösungen den Netzbetreibern ein lückenloses Konzept zur Förderung der Integrität und der Sicherheit der Glasfaser bieten.

Ein weiterer Interessenbereich ist die Erkennung physischer Bedrohungen, die gegen kritische Infrastruktur gerichtet sind. In diesem Szenario sind die Inhaber und Betreiber kritischer Infrastruktur auf die Echtzeit-Erkennung, -Meldung und -Lokalisierung von Bedrohungen, Fremdeinwirkungen, unberechtigtem Eindringen in den Umgebungsraum (Perimeter) sowie von Anomalien entlang der genannten Infrastruktur angewiesen. Genau in diesen Fällen bieten sich faseroptische Sensortechnologien, wie die verteilte Akustik-Sensorik (Distributed Acoustic Sensing, DAS), an. DAS-Systeme können zwischen unterschiedlichen Arten von Störungen, wie mechanischen oder manuellen Erdarbeiten in der Nähe von Kabeln, unterscheiden. Auch lassen sie sich einsetzen, um virtuelle Zäune zu errichten und Annäherungsalarme auszulösen, wenn Menschen oder Fahrzeuge einen definierten Abstand zum Objekt unterschreiten. Die DAS-Technologie kann die kritischen Daten bereitstellen, die benötigt werden, um Bedrohungen umgehend zu identifizieren und zu lokalisieren sowie zufällige oder böswillige Beschädigungen durch Dritte zu vermeiden. Damit trägt sie dazu bei, die von den Regulierungsbehörden geforderte Konformität und Betriebssicherheit zu gewährleisten.

Allerdings dreht sich bei der Sicherheit und Resilienz der Netze nicht alles allein um die physische Infrastruktur. Daneben gilt es, auch den Datenaspekt und die Cybersicherheit zu beachten. Hier ist es erforderlich, eine präzise Zeitsynchronisation der Uhren und Daten in der Kommunikation sicherzustellen. Entsprechende Lösungen können kritische Netzwerke vor Spionage und Manipulationen schützen. Beispielsweise ist eine hochpräzise Zeitsynchronisationslösung in der Lage, das Hacking und Spoofing von GPS-basierten Anwendungen zu verhindern, das Ausfallrisiko weitestgehend zu verringern und die Zuverlässigkeit kritischer Kommunikationssysteme zu gewährleisten. Dieser Schutz ist zur Aufrechterhaltung der Integrität moderner Kommunikationsnetze, einschließlich 5G, unverzichtbar.

Die EU-Richtlinien NIS2 und CER wurden mit dem Ziel verabschiedet, die Resilienz und Cybersicherheit kritischer Infrastruktur zu stärken. Jetzt liegt es an den EU-Mitgliedsstaaten sowie an den benannten „wichtigen“ und „wesentlichen“ Einrichtungen, die geforderten Maßnahmen umzusetzen. VIAVI Solutions stellt in Zusammenarbeit mit Integrationspartnern wesentliche technische Lösungen zur Verfügung, die den Netzbetreibern helfen, diese gesetzlichen Vorgaben einzuhalten. Die Einführung dieser Lösungen versetzt die Netzbetreiber in die Lage, ihre Infrastruktur zukunftssicher zu machen sowie die Sicherheit und die Stabilität ihrer Betriebsabläufe zu gewährleisten.

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Douglas Clague ist Solutions Marketing Manager für Glasfaser-Feldlösungen bei VIAVI. Er verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet der Mess- und Prüftechnik mit Schwerpunkt auf Glasfaser- und Kabel-Technologien für die Telekommunikationsindustrie. Vor VIAVI hatte er verschiedene Positionen als Manufacturing Engineer, Solutions Engineer und Business Development Manager inne. Er arbeitet aktiv in zahlreichen Branchenorganisationen mit, die sich mit den Entwicklungstrends in der Glasfaser- und Kabeltechnologie befassen. Douglas Clague hat an der Brunel University in London studiert und ein Diplom in Elektrotechnik/Elektronik erworben.