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Forschung:Schüsseln verschlüsseln

"Das erste Gerät, das bei einem Auslandseinsatz aufgestellt wird, ist das Satellitenterminal", sagt Christian Hofmann.

(Foto: Claus Schunk)

Clevere und springende Signale: Christian Hofmann ist neuer Junior-Stiftungsprofessor für Sichere Satellitenkommunikation an der Bundeswehruniversität

Von Daniela Bode, Neubiberg

Keine Fußball-WM live übertragen auf den Fernsehbildschirm, kein Auslandseinsatz der Bundeswehr ohne den Funk übers Weltall. "Das erste Gerät, das bei einem Auslandseinsatz aufgestellt wird, ist das Satellitenterminal", sagt Christian Hofmann. Satellitenkommunikation ist "ultrawichtig". Ihr Vorteil ist die enorme Reichweite. Und wenn sie ausfällt, gibt es erhebliche Versorgungsengpässe. Und damit sie weder ausfällt noch Nachrichten abgefangen werden, dafür ist Hofmann an seinem Lehrstuhl zuständig.

Hofmann weiß, wie man den sogenannten Störern das Handwerk erschweren kann. Dass die Satellitenkommunikation künftig noch sicherer wird, daran wird der 36-Jährige als Juniorprofessor für "Secure Space Communications" an der Bundeswehruniversität in Neubiberg forschen. Die Bundeswehr ist seit 2007 der einzige Kommunikationssatelliten-Betreiber in Deutschland, und die Uni soll diesen Bereich in der Forschung weiter ausbauen. Hofmanns Professur wurde von der OHB System AG gestiftet, dem drittgrößten Satellitenhersteller in Europa.

An der Bundeswehruni hat Andreas Knopp, der am Institut für Informationstechnik die Professur für Informationsverarbeitung inne hat und einer der zwei Institutsleiter ist, eine besonders leistungsfähige Satellitenbodenstation aufgebaut, die stetig weiter entwickelt wird. An dem Institut ist auch die Junior-Professur angesiedelt. Mit der Bodenstation werden beispielsweise eigene Algorithmen getestet, indem sie zum geostationären Satelliten, der sich also auf einer Kreisbahn 36 000 Kilometer über dem Äquator befindet, geschickt und von dort wieder empfangen werden. Der Vorteil gegenüber anderen Forschungseinrichtungen: Der Uni steht echte Satellitenkapazität zur Verfügung, sie kann also freie Übertragungskanäle auf Satelliten nutzen. Tests müssen nicht nur am Rechner simuliert werden. Insgesamt soll hier eine Einrichtung namens "Munich Center for Space Communications" entstehen, in der behördliche Partner wie die Bundeswehr zur Satellitenkommunikation forschen können, in der aber gleichermaßen öffentliche Forschung in dem Bereich stattfinden soll.

Vereinfacht funktioniert die Satellitenkommunikation so: Von einer Sendestation wird über eine Antenne ein Signal zum Satelliten geschickt, der es verstärkt und wiederum über eine Antenne zur Empfangsstation sendet. Genau hier setzt Hofmanns Arbeit an. "Bei uns geht es um Signale in der Luft und nicht um Passwörter und E-Mails", sagt er. "Unsere Forschung befasst sich mit Algorithmen, Signalverarbeitung und Mathematik." Um ein Signal störsicherer zu machen, kann man es zum Beispiel cleverer machen. Genaue Techniken kann der Professor verständlicherweise nicht verraten. Eine typische Technik sei es aber, ein Satelliten-Signal so zu steuern, dass es bei der Übertragung von einer Frequenz zu einer anderen springt, und es damit für den Störer schwierig ist, diesem zu folgen.

Das Handwerkszeug hat sich der gebürtige Hofer an der Bundeswehruniversität und in der Industrie angeeignet. Nach seiner Ausbildung zum Offizier an der Bundeswehruniversität studierte er Elektrotechnik und wurde dort promoviert. Er nahm an vielen Forschungsprojekten zur Satellitenkommunikation teil. Er arbeitete etwa am internationalen Icarus-Projekt mit, bei dem mit Hilfe von Minisensoren auf den Rücken von Vögeln eine Kommunikation zwischen den Tieren und der internationalen Raumstation ermöglicht wird. Ziel des Projekts ist es, die globalen Wanderbewegungen kleiner Tiere durch ein Satellitensystem zu beobachten

Seine Industrieerfahrung erwarb Hofmann bei einem deutschen Technologieberatungsunternehmen, dort leitete er etwa ein Jahr lang den Bereich zur Satellitenkommunikation. "Aus dieser Tätigkeit weiß ich, wie groß der Forschungsbedarf gerade in der sicheren Weltraumkommunikation ist", sagt er. Gleichzeitig erlebte er, dass Zeit- und Kostendruck in der Industrie wenig Raum für eigene Forschung lassen. "Deshalb bin ich wieder an die Universität zurückgekehrt", sagt er.

"Ich werde nie vergessen, als wir an der Uni das erste Mal ein Signal zu einem Satelliten geschickt haben, der von Deutschland aus 38 000 Kilometer entfernt war, und auf einem Gerät am anderen Ende von Deutschland wieder ein Signal ankam", sagt er noch immer fasziniert. Man kann sich gut vorstellen, wie der Mann mit den kurzen dunklen Haaren diese Begeisterung an seine Studenten weitergibt. Im Umgang ist er freundlich und unkompliziert, aber bestimmt in der Sache.

Während wissenschaftlich der Fokus auf Signalen und Sicherheit liegt, liegt er im Privaten auf der Familie. An einem Tag mit gutem Wetter findet man ihn mit seiner Frau und seinen beiden Töchtern wahrscheinlich irgendwo draußen. "Wir sind alle sonnen- und wasserverrückt", sagt er.

Dass er auch bei schönem Wetter oft am Schreibtisch oder im Labor sitzen wird, kann er gut verkraften. Vielmehr freut er sich auf die Herausforderung der kommenden sechs Jahre. Auch, weil er mit sehr guten Geräten wird arbeiten können. So werden er und seine Studenten alle Anlagen in den Laboren des Instituts für Informationstechnik nutzen können. Dank der vielen Satellitenantennen auf dem Dach des Instituts und der echten Satellitenkapazität, die zur Verfügung steht, werden sie ihre Untersuchungen unter realen Bedingungen testen können.

Es gibt viele Anknüpfungspunkte mit anderen Instituten an der Bundeswehruniversität, etwa dem Forschungszentrum, das sich mit Raumfahrtforschung befasst, und dem, in dem zum Thema Cyberspace geforscht wird.

Dieses Umfeld gefiel auch der Stifterfirma, die in Bremen sitzt. Sie begann vor ein paar Jahren ihre erste eigene geostationäre Satellitenplattform zu entwickeln, wie Institutschef Knopp sagt. Aus einer früheren Zusammenarbeit sei 2013 die Idee einer Partnerschaft mit der Universität entstanden, um die Firma bei der Entwicklung der Geräte für die Plattform zu unterstützen. So sei die Professur entstanden.

Knopp freut sich auf die Zusammenarbeit mit dem neuen Satellitenforscher. "Er ist einfach ein guter Mann", sagt er. So ist er nicht nur von Hofmanns fachlicher Kompetenz überzeugt. Er schätzt ihn auch als "sehr kollegial", "sehr strebsam". Ebenso schätzt er es, dass er kein Juniorprofessor ist, der direkt nach der Promotion beginnt. Dass er schon mehr Lebenserfahrung mitbringe, sei von Vorteil, da es bei internationalen Konsortien auch einmal ruppiger zugehe. Die Zeichen für eine erfolgreiche Forschung stehen also gut. "Wenn wir mit den Ideen und der Ausstattung nicht zu Ergebnissen kommen, die die Satellitenkommunikation sicherer machen, wo dann?", fragt Hofmann.

© SZ vom 20.04.2017
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