Corona-Warn-Apps: Studie findet Probleme bei der Kontaktverfolgung im ÖPNV

Eine irische Studie zweifelt die Wirksamkeit der Kontaktverfolgung bei Corona-Warn-Apps an. In Straßenbahnen versage die Abstandsbestimmung per Bluetooth.

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Die Corona-Warn App nutzt zur Abstands- und Kontakterkennung Bluetooth-Signale.

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  • Michael Link

Eine irische Studie stellt heraus, dass die Corona-Warn-App in Straßenbahnen nicht zuverlässig erkennt, wenn der Mindestabstand zu anderen App-Nutzern unterschritten wird. In keinem einzigen Fall sei bei Anwendung der Erkennungsregeln der App ein Annäherungsalarm ausgelöst worden. So gehen der Corona-Warn- App im ÖPNV viele Fälle durch die Lappen, bei denen eine Person einer anderen zu lange zu nah gekommen ist.

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Die Studie vom Juni dieses Jahres konstatiert, dass in der Straßenbahn nur eine geringe Korrelation zwischen der empfangenen Signalstärke der zur Kontaktverfolgung genutzten Bluetooth-Signale und der daraus errechneten Abstandswerte besteht. Sprich: Die App kann aus der Signalstärke in der Bahn nicht schließen, wie weit das sendende Smartphone entfernt ist. Wie die Corona-Warn-App Kontaktfälle erkennt, ist in einem anderen Beitrag detailliert beschrieben.

Sowohl bei Anwendung der deutschen als auch der schweizerischen Regeln für ihre jeweiligen Warn-Apps sei laut Studie kein Abstandsalarm erfolgt. Bei Anwendung der italienischen Erkennungsregeln habe es zwar 50 Prozent richtig erkannte Fälle, aber auch 50 Prozent falsch erkannte Kontakte gegeben. Das harte Fazit der Forschergruppe um Douglas J. Leith und Stephen Farrell von der Schule für Computerwissenschaften und Statistik des Trinity College in Dublin: Eine zufällige Auswahl aus den Passagieren hätte eine ähnliche Trefferrate ergeben, ganz ohne Annäherungsdaten.

Für die Studie rekrutierten die Forscher sieben Teilnehmer und gaben ihnen jeweils ein Google Pixel 2 Smartphone. Sie nahmen daraufhin in der Straßenbahn verschiedene Positionen ein und vergatterte sie zu ähnlichen Aktivitäten, die alle über einen einheitlichen WLAN-Hotspot liefen. So sollten die Parameter kontrollierbar einheitlich und nachvollziehbar gemacht werden, besonders für die Unterscheidung des Abstandes.

Als Basis für die folgenden Messungen nutzten die Forscher das Google-/Apple-Exposure Notification (GAEN) API und wandten auf eine von den Forschern modifizierte Exposure-Notification-App von Google die Erkennungsregeln der untersuchten Apps an.

Für das Prüfprotokoll machten die Forscher mehrere je fünfzehn Minuten lange Durchgänge mit fixen Positionen der Probanden. In jedem dieser Durchgänge machte das GAEN-API drei Scans. Danach wurden die Positionen und auch andere Versuchsbedingungen geändert.

Die Reflexionen der hochfrequenten Bluetooth-Signale an den metallenen Strukturen der Straßenbahnen haben bei unverändert gehaltenen Smartphones erhebliche Signalschwankungen zur Folge gehabt: Demnach habe es Schwankungen um mehr als 10 Dezibel nach oben und unten gegeben. Der Einfachheit halber rechneten die Forscher mit Dämpfungswerten, die sie aus den Bluetooth-Signalstärken zurückrechneten.

Gleiches sei auch in Bussen und anderen Verkehrsmitteln mit ähnlichem Aufbau zu erwarten. Wer mit Hochfrequenz zu tun hat, den werden die Ergebnisse kaum wundern. Unter Funkern kursiert bereits seit Langem der Spruch: "Hochfrequenz geht seltsame Wege!" Das zeigen auch die Werte.

So hatten sich zwar erwartungsgemäß die Signalstärken zwischen 0,5 und 1,5 Metern Entfernung verringert, eine größere Distanz war also gleichbedeutend mit einer höheren Dämpfung. Doch dann sei der Dämpfungslevel bis zu einer Entfernung von 2,5 Metern konstant geblieben. Einen starken Anstieg der Dämpfung habe es wiederum bei 3 Metern gegeben, was die Forscher auf die spezielle Anordnung der Sitzgruppen der Bahn zurückführte - hier wirkten Metallelemente offenbar als Reflektoren. Unabhängig davon würde man üblicherweise einen weiteren Anstieg der Dämpfung mit zunehmender Entfernung erwarten, doch tatsächlich nahm die Dämpfung wieder ab. Insgesamt habe die Dämpfung bei einer Distanz von 1,5 Metern rund 52 Dezibel betragen, bei 4 Metern lag sie bei 60 Dezibel, mit einem sehr seltsamen Verlauf der Dämpfungswerte.

Die Dämpfung von Bluetooth-Signalen nahm laut Studie mit größerer Entfernung nicht automatisch zu.

Die Messungen der Dämpfungswerte schwankten auch bei gleichbleibender Distanz gewaltig. Bei einem fixen Abstand von zwei Metern beispielsweise wurden sowohl 52 Dezibel gemessen als auch knapp 80 Dezibel.

Corona-Warn-Apps speichern eine Kontakt-ID erst, wenn geringer Abstand und lange Kontaktzeit zusammenkommen. Für die Unterschreitung des Mindestabstandes verwenden die Apps mehrere Triggerschwellen, die noch dazu über einen bestimmten Zeitraum überschritten werden müssen, bevor eine Kontakt-ID als möglicherweise relevant für die Verbreitungsmöglichkeit einer Infektion markiert und auf dem Smartphone gesichert wird. Wild hin und her springende Dämpfungswerte konterkarieren diese Erkennung und machen es der App schwer, tatsächlich einen Kontakt zu erkennen.

Die Erkenntnisse der Forscher werden nun von anderen geprüft werden. Für viele Menschen, die in öffentlichen Verkehrsmitteln fremden Personen nahekommen, dürften die Ergebnisse weiterer Gruppen und die Reaktion der App-Entwickler darauf ein wichtiges Entscheidungskriterium für die weitere Nutzung der App sein.

Auch den ÖPNV-Betreibern dürfte an einer Klärung gelegen sein. Die von den Betreibern sehr mangelhafte Durchsetzung von Maskenpflichten, verschärft durch fehlende Möglichkeiten, Mindestabstände einzuhalten, haben viele Menschen schon dazu gebracht, andere Verkehrsmittel zu benutzen, ob Fahrrad oder Auto. Das ist aber nicht für jeden praktikabel.

(mil)