Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/datenverkehr-hai-beisst-kabel-2006-148860.html    Veröffentlicht: 03.06.2020 12:01    Kurz-URL: https://glm.io/148860

Datenverkehr

Hai beißt Kabel

Geklaut, durchtrennt, gebissen: Es gibt viele Gründe für Schäden an Tiefseekabeln.

Mal eben eine Webseite aus China oder den USA angeklickt - darüber denkt heute niemand mehr nach. Blitzschnell jagt der Aufruf um die Welt und ebenso schnell kommen die Daten auf dem Rechner, dem Tablet oder dem Smartphone an. Die Daten kommen durch Kabel zu uns, Kabel, die unter dem Meer verlegt sind und die Kontinente miteinander verbinden.

Etwa 99 Prozent des Datenverkehrs werden durch die Unterseekabel abgewickelt, die zusammengenommen rund anderthalb Millionen Kilometer lang sind. Und es werden immer mehr: Kürzlich haben Facebook und Vodafone den Bau von 2Africa angekündigt, eines 37.000 Kilometer langen Kabels, das von England rund um Afrika durch das Mittelmeer nach Südeuropa verlaufen wird.

Diese Kommunikationsadern sind empfindlich und können durch Unfälle oder absichtlich beschädigt werden. Selbst Meeresbewohner setzen ihnen zu. Die Reparatur eines mehrere Tausend Kilometer langen Kabels ist nicht so einfach. Auf hoher See behindert das Wetter oft genug die Arbeiten.

Normalerweise fällt der Ausfall eines Kabels nicht weiter auf. Denn ein solches Kabel ist keine Einwegstrecke, etwa von Europa nach Nordamerika, sondern ein Ring. Das in Norden in Niedersachsen beginnende Transatlantic Telecommunications Cable No. 14 (TAT-14) etwa besteht aus zwei Trassen.

TAT-14 hat Landepunkte auf beiden Seiten des Atlantiks

Die eine führt über Blåbjerg in Dänemark und die Shetland-Inseln nach Manasquan und Tuckerton im US-Bundesstaat New Jersey. Die andere verläuft an der Nordseeküste entlang weiter über Katwijk in den Niederlanden nach Saint-Valery-en-Caux an der französischen Kanalküste, quert den Ärmelkanal nach Bude in Cornwall und verläuft dann durch den Atlantik nach New Jersey.

Kommt es zu einem Schaden, wie etwa im Mai 2014, fällt nur dieser eine Teil aus. Der Rest arbeitet weiter. Außerdem kann der Datenverkehr umgeleitet werden. Im Idealfall merken die Nutzer davon nichts. Durch den erwähnten Schaden wurden jedoch die Internetverbindungen in die USA beeinträchtigt.

Problematisch wird es, wenn es keine Umleitung gibt wie im Februar 2012 in Kenia. Ein Schiff beschädigte das Kabel East Africa Marine System (Teams). Das war aber bereits das Backup für die einen Monat früher im Roten Meer beschädigten Unterseekabel East Africa Submarine Cable System (Eassy), Europe India Gateway (EIG) und South East Asia Middle East Western Europe-3 (Sea-Me-We 3). In der Folge kam es zu massiven Netzproblemen in der Region. In so einem Fall muss ein Reparaturschiff auslaufen, um das Kabel zu flicken.

Doch bevor sich ein Schiff wie die Raymond Croze oder ihr Schwesterschiff Léon Thévenin auf den Weg machen, muss die beschädigte Stelle geortet werden. Dafür sind die Seekabelendstellen zuständig. Mit verschiedenen elektrischen und optischen Messverfahren wie beispielsweise der optischen Zeitbereichsreflektometrie (Optical-Time-Domain-Reflectometry, OTDR) lässt sich eine Schadensstelle bis auf etwa 100 Meter relativ genau lokalisieren. Daraus lässt sich dann eine Position ermitteln, die das Schiff ansteuern kann.

Ein Computer hält das Schiff in Position

Ein solches Schiff ist normalerweise ein DP-Schiff - DP ist eine Abkürzung für dynamische Positionierung und bedeutet, dass es mit Hilfe einer Computersteuerung seine Position halten kann. Ist es im Bereich der Schadensstelle angekommen, können die Arbeiten beginnen.

Zunächst muss das Schiff das Kabel auf dem Meeresgrund orten. Das ist nicht immer einfach. In großen Tiefen, etwa mitten im Atlantik, liegt es auf dem Meeresboden auf. Schäden an Kabeln entstehen jedoch in flacheren Gewässern. Dort kann die Strömung das Kabel bedecken, so dass es unter Umständen erst unter dem Sand gefunden werden muss.

Die meisten Schäden treten allerdings in Landnähe auf. Dort sind die Kabel zum Schutz oft eingegraben oder eingespült. Bei letzterem wird mit einem Hochdruckwasserstrahl ein Graben im Boden gezogen, in den das Kabel gelegt und anschließend bedeckt wird.

Eine andere Möglichkeit ist es, das Kabel mit einem Verlegepflug einzugraben. Der Kabelleger zieht den Pflug über den Meeresgrund. Der Pflug reißt Boden auf und legt das Kabel in die Furche, die bis zu einem Meter tief sein kann. Doch auch das schützt ein Kabel nicht immer.

Seebeben, Anker und Schleppnetze

Bei dem Ausfall vor Kenia 2012 hatte ein Schiff vor dem kenianischen Hafen Mombasa Anker geworfen - in einem Sperrgebiet, in dem die beiden wichtigsten Anbindungen des Landes an internationalen Telekommunikationsnetze anlandeten. Zwar waren die Kabel in einem Kanal verlegt, doch dieser wurde von dem schweren Anker beschädigt.

Schäden durch Anker und Schleppnetze gehören zu den häufigsten Schadensursachen. Sie treten aber eher in küstennahen Gewässern auf. Weitere Ausfallgründe sind nach Auskunft eines Kabelbetreibers Scheuern, Korrosion, Materialermüdung oder elektronische Ausfälle.

Doch auch Beschädigungen in tieferen Gewässern treten auf. Verursacht werden sie eher durch seismische Aktivitäten wie Seebeben. Ein solches durchtrennte im Jahr 2006 vor Taiwan gleich mehrere Kabel, wodurch rund 120.000 Telefonanschlüsse sowie die regionale Finanzwirtschaft in Mitleidenschaft gezogen wurden.

Verursachte ein Erdbeben einen Kabelschaden vor Afrika?

Vor der westafrikanische Küste fielen Mitte Januar die Seekabel West Africa Cable System (WACS) und South Atlantic 3 (SAT-3) aus. Die Schadensstelle wurde vor der kongolesischen Küste, in einem unterseeischen Canyon lokalisiert. Die Kabel waren unter schwerem Sediment eingeklemmt, das durch Turbulenzen in die Schlucht gespült wurde. Auslöser für die Turbulenzen könnte ein Seebeben gewesen, das sich wenige Stunden vor dem Ausfall vor der Insel Ascension zwischen Afrika und Südamerika ereignet hatte.

Der Schaden an einem Unterseekabel muss aber nicht Folge eines Unfalls sein. So sind in Vietnam einmal elf Kilometer Seekabel gestohlen worden. Auch Sabotage ist möglich: 2015 berichtete die US-Tageszeitung New York Times, dass US-Militärs beunruhigt seien, weil russische U-Boote und Spionageschiffe gehäuft in der Nähe von Unterseekabeln gesichtet wurde. Ein Schiff kreuzte vor der Küste des US-Bundesstaates Florida, wo ein wichtiges Kabel verläuft.

Die Befürchtung war, dass Russland im Fall einer Verschlechterung des Verhältnisses der beiden Staaten die Kabel durchtrennen und so die Datenkommunikation in die USA behindern könnte. Zudem könnten die U-Boote die Kommunikation in den Kabeln abhören. Das zumindest ist ein realistisches Szenario: Die USA belauschten schon im Kalten Krieg sowjetische Unterseekabel per U-Boot.

Nach Angaben des Whistleblowers Edward Snowden ist das auch heute noch Usus. Der britische Geheimdienst Government Communications Headquarters (GCHQ) hat sich die Sache einfacher gemacht und TAT-14 direkt am Knotenpunkt in Bude angezapft.

Die kurioseste Schadensursache dürfte indes der Biss eines Hais sein: 1986 kam es zu einem Ausfall des experimentellen Kabels Optican-1. Bei der Untersuchung des Schadens fand der Betreiber AT&T Bissspuren eines Hais. Der hatte die Isolation durchgebissen, so dass es einen Kurzschluss, einen sogenannten Shunt Fault, gab.

Denn auch in einem Glasfaserkabel gibt es einen elektrischen Leiter.

Glasfasern schweißen bei Seegang

Die Glasfasern stecken in einem Kupferrohr, das als Stromkabel fungiert. Etwa alle 100 Kilometer wird in dem Kabel ein Repeater installiert, der die optischen Signale verstärkt. Wird die Ummantelung des Kabels, die aus Stahlseilen besteht, beschädigt und der elektrische Leiter kommt in Kontakt mit Meerwasser, kommt es zu einem Kurzschluss und zu einem Ausfall.

Ist der Schaden geortet, wird meist ein ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug (Remotely Operated Vehicle, ROV) zum Kabel hinabgelassen. Das ROV hängt mit einem Kabel am Schiff und wird von dort ferngesteuert. Damit sucht die Crew nach dem beschädigten Kabel. Dafür zieht es dieses, falls nötig, aus dem Sand. Die Landestelle wird benachrichtigt, damit sie den Strom abschaltet, und das ROV schneidet das Kabel einige Meter von der Beschädigung entfernt durch.

Wer taucht - Mensch oder Roboter?

In geringeren Wassertiefen kommt eventuell kein ROV zum Einsatz, sondern Taucher steigen zu der Stelle ab. Bis zu einer Tiefe von etwa 50 Metern ist das relativ unproblematisch, Vorteil ist, dass ein Mensch die Arbeiten oft schneller erledigt.

Doch auch in größeren Tiefen kommen Menschen noch zum Einsatz. Dann sind ihre Flaschen nicht mit Druckluft, sondern mit Heliox gefüllt, einer Mischung aus Helium und Sauerstoff. Die Taucher operieren dann von einer Tauchglocke aus, die von einem Schiff oder einer Offshore-Plattform abgelassen wird. Solche Taucheinsätze dauern oft länger, weil die Taucher anschließend je nach Tauchtiefe mehrere Tage oder Wochen in einer Druckkammer zur Dekompression verbringen.

Das Unterseekabel wird an Bord des Schiffs gehievt

Ist das Kabel durchtrennt, wird das Ende mit der Schadensstelle auf das Schiff gehievt. Was recht einfach und unkompliziert klingt, hängt von vielen Faktoren ab - wie die ganze Operation. So kann etwa Sturm und schwere See die Arbeit an Bord behindern oder gar unmöglich machen. Gerade in der Nordsee kommt das gar nicht so selten vor, so dass die Crew auf dem Schiff oft tagelang untätig bleibt. Das Kabel an Bord zu holen, ist zudem gefährlich: Das Kabel steht unter Spannung und kann reißen. Der Aufenthalt an Deck ist dann nicht erlaubt, um Verletzungen zu vermeiden.

Das beschädigte Kabel wird an Bord fein säuberlich geschnitten, aufgetrennt und die Glasfasern werden freigelegt, um sie reparieren zu können. Das ist kein ganz einfaches Unterfangen: Für dieses sogenannte Slicing bedarf es einer sauberen Umgebung. Unter Deck des Schiffs ist dafür eine Art Reinraum eingerichtet. Hier werden nun die haarfeinen Fasern mit einem neuen Kabelstück verschweißt.

Anschließend wird das andere Kabelende aus der Tiefe geholt und ebenfalls an das neu eingesetzte Kabelstück geschweißt. Die Schweißstellen werden noch einmal überprüft. Dafür sendet die Landestelle wieder ein Signal durch das Kabel. Kommt es an, ist der Schaden behoben. Das um das Einsatzstück verlängerte Kabel wird dann in einem S-Bogen wieder auf dem Meeresboden abgelegt - schön vorsichtig, damit kein neuer Schaden entsteht. Dann ist das Kabel wieder einsatzbereit.

Dass Unterseekabel kaputtgehen hat Tradition, ebenso, dass sie repariert werden: Das erste Transatlantik-Kabel, damals noch ein Telegrafenkabel, wurde 1858 zwischen Irland und Neufundland verlegt. Es war nach etwa drei Wochen unbrauchbar. 1865 wurde ein zweiter Versuch gestartet, ein Kabel zu verlegen, doch das Kabelende rutschte vom Verlegerschiff und ging verloren. 1866, mit dem dritten Kabel, wurde eine permanente transatlantische Verbindung geschaffen. Im gleichen Jahr gelang es auch, das verlorene Ende aus dem Jahr 1865 zu finden und das Kabel zu komplettieren.

Ein Schaden an einem Kabel heute ist je nach Wetter in wenigen Wochen behoben.

 (wp)


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