Cyber-War

Wie Computerviren Atomanlagen manipulieren

Computerviren können in der Realität große Schäden anrichten: Der Cyber-Virus Stuxnet hatte iranische Urananreicherungsanlagen zum Ziel.

Computerviren bestehen letztlich aus immateriellen Nullen und Einsen – wie jede Software. Doch wie können die digitalen Viren und Würmer überhaupt Schäden in der realen Welt anrichten? Schließlich können sie dem Computer ja nicht entfleuchen, in den sie irgendwie als Programmcode eingeschleust wurden.

Gut veranschaulichen lässt sich dies am Beispiel des Computervirus Stuxnet, der vor einigen Wochen für Aufsehen sorgte. Er soll im Iran Industrieanlagen befallen haben – möglicherweise auch Anlagen zur Anreicherung von Uran. Analysen der amerikanischen Sicherheitsfirma Symantec belegen jetzt, dass Stuxnet tatsächlich für den Einsatz in Urananreicherungsanlagen optimiert war.

Natürliches Uran enthält zwei verschiedene Isotope: Uran-235 und Uran-238. Sowohl zum Betrieb von Kernkraftwerken als auch für den Bau von Atombomben ist nur Uran-235 geeignet. Da sein Anteil im Natururan sehr gering ist, muss die Konzentration des Uran-235 in sogenannten Anreicherungsanlagen erhöht werden.

Da Uran-235 ein klein wenig leichter ist als Uran-238, kommt hier das Prinzip des Schleuderns zur Anwendung. In zylinderförmigen Zentrifugen, die mit bis zu 100.000 Umdrehungen in der Minute rotieren, werden die Isotope des Urans voneinander getrennt. Zuvor wird das Uran in Uranhexafluorid umgewandelt, das sich als Gas in die Zentrifugen einbringen lässt. In der Nähe der Drehachse reichert sich das leichtere Uran-235 an und kann von dort in die nächste Zentrifuge zur weiteren Anreicherung geleitet werden.

Die ultraschnellen Zentrifugen sind extrem empfindliche mechanische Systeme. Sie besitzen Resonanzfrequenzen, bei denen sie unkontrolliert in Schwingungen geraten können. Bekannt ist das Phänomen der Resonanzfrequenz zum Beispiel von Brücken, die zum Einsturz gebracht wurden, weil Soldaten im Gleichschritt über sie marschierten und dabei dummerweise eine Resonanzfrequenz erwischten.

Physiker bezeichnen dieses resonante Aufschaukeln bis zur Zerstörung als Resonanzkatastrophe. Und zu einer solchen Resonanzkatastrophe sollte offenbar Stuxnet führen. Die Analyse des Virus offenbarte nämlich, dass er die Rotationsgeschwindigkeit von Uranzentrifugen so manipuliert, dass gefährliche Resonanzen auftreten.