Wie Handyortung geht und du jedes Handy orten kannst

Inhaltsverzeichnis

Die Gründe warum ein Handy geortet werden soll, sind vielschichtig und reichen vom privaten Anwender, der sein Handy verloren hat, über besorgte Eltern, bis hin zu den Behörden, die in Strafsachen ermitteln.

Die üblichen Gründe warum die Position eines Mobiltelefons festgestellt wird sind:

Da ein modernes Handy zugleich ein Sender und auch Empfänger ist, sind die Möglichkeiten der Ortung aus technischer Sicht vielschichtig und erreichen in Kombination eine sehr hohe Genauigkeit.

Möglichkeiten der Handyortung

Ein Mobiltelefon kann über verschiedene Methoden oder einer Kombination aus diesen lokalisiert werden. Je mehr davon gleichzeitig zum Einsatz kommen, desto genauer die Standortbestimmung.

GSM Ortung

Die klassische GSM Ortung bezeichnet die Ortung über das Mobilfunktnetz eines Mobilfunkgerätes, welches eingeschaltet und in das GSM (Global System for Mobile Communications) Netz eingebucht ist. Jedes Handy meldet sich permanent im Netz des Mobilfunkbetreibers an und kann und wird so, selbst im Bereitschaftsmodus, ohne aktive Gesprächsverbindung, geortet.

Die Standorterfassung ist jedoch vergleichsweise ungenau, da zur Ortung die Cell-ID der aktiven Basisstation (Mobilfunksender) herangezogen wird und dieser Sender ein größeres Gebiet abdecken kann. Für diese sogenannte Funkzellenortung muss die Rufnummer der SIM-Karte bekannt sein. Zu dieser groben Vorgehensweise gibt es noch weitere Verfeinerungen, um den Standort des Endgerätes noch genauer bestimmen zu können. Praktisch ist jedoch, dass die Funkzellenortung durchaus eine einfache, günstigere Alternative zur GPS Ortung sein kann, da man schlicht die bereits bestehende Infrastruktur der Mobilfunkbetreiber nutzen kann.

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Die Genauigkeit der GSM Ortung ist jedoch stark abhängig von der verwendeten Infrastruktur, sich verändernden Ausbreitungsbedingungen, geografische Gegebenheiten, die Sendeleistung des benutzten Handys und technisch üblichen Toleranzen.

Es gibt drei Varianten der GSM Ortung die herangezogen werden, um je nach Anwendungsfall bestmögliche Ergebnisse bei geringstmöglichem Aufwand zu erzielen:

Cell ID (auch Cell of Origin)

Die eingangs erwähnte Methode zur groben Handyortung – die Funkzellenortung. Hier sind keine weiteren Zusatzausrüstungen oder spezielle Software nötig. Der ungefähre Standort jedes Endgerätes ist den Mobilfunkbetreibern ohnehin immer bekannt, da diese sich mit den jeweiligen Basisstationen in ihre Funkzelle einwählen. Diese Zellen sind je nach Dichte der Basisstationen in dem entsprechenden Gebiet eben kleiner oder größer und somit ist das Ortungsergebnis eben genauer oder ungenauer.

Für standortbezogene Dienste wie Wetter- Apps oder Veranstaltungsangebote ist die Genauigkeit dieser Positionsbestimmung ausreichend. Sie funktioniert nicht nur mit Smartphones, sondern mit jeder Art von GSM Mobiltelefon.

Die Genauigkeit der ermittelten Position liegt im ungünstigsten Fall zwischen mehreren Kilometern.

Methoden mit netzseitiger Ausrüstung

Die Handyortung auf Cell ID Basis kann man auf zwei Arten weiter verfeinern, mit der sogenannten Timing Advance (TA) Methode und der Uplink Time Difference of Arrival (U-TDOA) Methode.

Bei der TA Methode wird das Endgerät anhand der Funkzellenortung und des Timing Advance Parameters geortet. Dabei wird die Laufzeit (Timing Advance) für die Übertragung des Funksignals zwischen Mobilgerät und Basisstation (hin und zurück) gemessen. Systembedingt kann die Laufzeit jedoch nur in Stufen von 3,7 µs übermittelt werden – was sich in einer systembedingten Ungenauigkeit von ca. 550 m niederschlägt.

Die Genauigkeit der ermittelten Position liegt in etwa bei 550 m.

Die U-TDOA Methode basiert ebenfalls auf der Messung der Laufzeit der Funksignale, jedoch zwischen dem Endgerät und mehreren, bestimmten Stellen im Mobilfunknetz, den sogenannten Location Measurement Units (LMU). Dieses Verfahren nennt sich auch Triangulation, da hier mehrere (zumindest drei) Sendemasten angepingt werden, um die Handyposition auf wenige hundert Meter genau bestimmen zu können – auch wenn sich das Gerät bewegt.

Beide Methoden sind in Großstädten weit genauer als auf dem Land, einfach deshalb, weil es viel mehr Funkmasten (GSM Stationen) gibt, die zur Positionsbestimmung herangezogen werden können.

Die Genauigkeit der ermittelten Position liegt in etwa bei 25 m in der Stadt, einige hundert Meter am Land.

Methoden mit netz- und geräteseitiger Zusatzausrüstung

Hier wird nicht nur vom Netzbetreiber aus gemessen, sondern auch vom Endgerät aus, es können spezielle Apps bzw. Zugang zum Endgerät nötig sein um die Enhanced Observed Time Difference (E-OTD) und die Global Navigation Satellite System (GNSS) Methode anzuwenden.

Die E-OTD Methode baut auf Laufzeitmessungen durch, die auch vom Endgerät durchgeführt werden. Wieder werden mehrere Basisstationen zur Triangulation herangezogen, die Messung der Laufzeit ist allerdings, wie der Name im Englischen schon vermuten lässt, verbessert, da mehr Messdaten zur Verfügung stehen.

Die Genauigkeit der ermittelten Position liegt in etwa bei 25 m.

Bei der GNSS Methode ermittelt das Endgerät selbst seine Position, die danach an den Netzbetreiber über das Mobilfunknetz übermittelt wird. Das Handy nutzt dazu ein beliebiges System zur satellitengestützten Positionsbestimmung (GPS, Galileo, GLONASS1, QZSS). Eine Sonderform dieser Methode ist die Assisted GNSS (A-GNSS) – dabei werden zur Positionsbestimmung unterstützende Hilfsdaten herangezogen, die vom Mobilfunknetz zur Verfügung gestellt werden. Wenn diese Methode zur Ortung zum Einsatz kommt, wird sie meist nicht als GNSS bezeichnet, sondern bezogen auf den jeweiligen Fall nach dem verwendeten Satellitennavigationssystem, zum Beispiel A-GPS.

Die Genauigkeit der ermittelten Position liegt in etwa bei 5 m.

GPS Ortung

satellitensysteme
Schaubild Umlaufbahnen von Satellitensystemen

Das GPS (Global Positioning System) Satellitennavigations- und Ortungssystem kennen wir alle aus dem Alltag. Grundlage für die GPS Ortung ist ein Netz aus Satelliten, welche die Erde umkreisen und bereits seit den 1990er Jahren der Öffentlichkeit zum Zweck der Positionsbestimmung, besonders in Autonavigationssystemen, zur Verfügung steht. Auch private Anwender können ungefähr seit ungefähr der Jahrtausendwende auf eine verbesserte, genauere Positionsbestimmung zurückgreifen.

Die Genauigkeit der ermittelten Position liegt in etwa bei 1 bis 5 m.
Werden die GPS Daten mit der Triangulation von Referenzempfängern ergänzt, so nennt sich diese Methode Differential-GPS oder auch DGPS. Mit dieser Vorgehensweise lassen sich nahezu punktgenaue Ortungsergebnisse erzielen.

Die Genauigkeit der ermittelten Position liegt im Zentimeterbereich.
Die offizielle Bezeichnung der Technologie basierend auf dem Satellitennetzwerk ist NAVSTAR GPS (Navigational Satellite Timing and Ranging – Global Positioning System). Neben diesem System gibt es noch andere Satellitennetzwerke, die man sich zum Beispiel aufgrund schlechter Abdeckung an den Polen zu Nutze machen muss.

Funktionsweise im Detail

Satelliten, die die Erde umkreisen, strahlen permanent ihre aktuelle Position und die Uhrzeit mit codierten Radiosignalen aus. Aus diesen Signallaufzeiten und Daten können die speziellen Empfänger (GNSS) ihre eigene Geschwindigkeit und relative Position errechnen. Für diesen Vorgang würden eigentlich drei Satellitensignale (Triangulation) ausreichen. Man benötigt allerdings einen vierten Satelliten um die Laufzeiten ganz genau messen zu können.

Nicht nur die Position, sondern auch die Geschwindigkeit eines Empfängers lassen sich mit Hilfe der GPS-Signale bestimmen und erfassen. Diese Bestimmung erfolgt über die Messung des Dopplereffektes. Einfach ausgedrückt verlängert sich die Signallaufzeit bei einem Objekt, welches sich weg bewegt und verkürzt sich bei einem Objekt welches sich heranbewegt. Das Verhältnis, in welchem sich die Signallaufzeiten verkürzen bzw. verlängern lässt Rückschlüsse auf die Geschwindigkeit des gemessenen Objektes zu.

Auch die Bewegungsrichtung des Empfängers kann ermittelt werden und kann somit als künstlicher Kompass verwendet werden. Jeder kann diese Funktion in den Navigationssystemen im Auto oder am Smartphone beobachten – nach nur wenigen Metern weiß das System, in welche Richtung man sich bewegt.

Da sich die Satelliten rund um unsere spherische (aber nicht ganz runde) Erde bewegen und immer mindestens vier davon miteinander Kontakt haben müssen, um eine funktionierende GPS-Messung zu gewährleisten, gibt es Bestimmungen für das Satelliten Netzwerk. Es sind sechs Bahnebenen die 55° gegen den Äquator geneigt sind und nahezu die gesamte Erde abdecken. In den Polregionen bedarf es daher alternativer Satellitennavigationssysteme, da es vom GPS keine Abdeckung dort gibt.

Die Satelliten umkreisen die Erde ungefähr in einer Höhe von 20.200 km und sind für eine Einsatzdauer von 7,5 Jahren konzipiert. Über einen integrierten Treibstofftank werden Düsen befeuert, um den jeweiligen Trabanten auf der vorgesehenen Umlaufbahn zu halten. Die Positionierung kann aufgrund der schwachen Triebwerke und der kleinen Treibstofftanks Monate dauern.

Das gesendete Datensignal verfügt über eine Datenrate von 50bit/s und eine Rahmenperiode von 30 s. Es wird mittels Spread-Vectrum-Verfahren parallel auf zwei Frequenzen ausgesendet. Eine dritte Frequenz, die die Robustheit des Empfangs verbessern soll, befindet sich gerade im fortgeschrittenen Aufbau.

Ausbreitung des Signals

Das Signal ist im Grunde elektromagnetische Strahlung, die sich ähnlich wie sichtbares Licht annähernd geradlinig ausbreitet – wird aber von Bewölkung oder Niederschlag kaum beeinflusst. Dennoch ist die Verbindung am besten, wenn zum Satelliten eine direkte Sichtverbindung besteht – da das Signal insgesamt betrachtet, recht schwach ist.

Innerhalb von Gebäuden kann es zu schwachem Signalempfang kommen – auch wenn dies in den letzten Jahren besser wurde. In Großstädten zwischen den Gebäuden kann es zu Ungenauigkeiten kommen. Grund dafür sind von den Fassaden reflektierte Signale (Mehrwege-Effekt).

Für die bestmögliche Ortung sollten mindestens vier verschiedene Satellitensignale aus unterschiedlichen Himmelsrichtungen verfügbar sein.

Genauigkeit der Ortung

Bei der GPS Ortung gibt es zwei Dienstklassen. Das SPS (Standard Positioning System) und das PPS (Precise Positioning System).

Das SPS ist der Öffentlichkeit zugänglich. Die Genauigkeit wird mit ca. 15 m horizontal angegeben. Nach Jahren der Verbesserung liegt die aktuelle Genauigkeit allerdings bei annähernd der Hälfte, also ca. 7,8 m und wird in 95% der Fälle garantiert erreicht.

Bei dieser Genauigkeit nicht berücksichtigt sind jedoch andere Fehlerquellen wie Sender-, Empfänger- und Umgebungsfehler, Empfängerrauschen, Softwarefehler, reflektierte Mehrwegsignale usw.

In Krisen- und Kriegsgebieten kann durch die USA eine künstliche Störung der Genauigkeit hervorgerufen werden. Auch mit Störsendern, sogenannten Jammern kann man ähnliche Resultate erzielen. Diese werden taktisch in Kriegsszenarien eingesetzt.

Das PPS ist der militärischen Nutzung vorbehalten und verfügt über eine Grundgenauigkeit von ca. 5,9 m. Die Signale werden verschlüsselt übermittelt.

Eine Erhöhung der Genauigkeit auf 0,01 bis 5 m wird durch den Einsatz des DGPS erreicht. Satellitengestützte Erweiterungssysteme erhöhen dabei die Genauigkeit immens. Diese Systeme sind WAAS in den USA, EGNOS in Europa, GAGAN in Indien und MSAS in Japan.

Differential GPS

Auch DGPS genannt ist dies ein Sammelbegriff für Verfahren die dem herkömmlichen GPS-Signal Korrekturdaten zur Verfügung stellen, damit die Genauigkeit erhöht werden kann. Diese Daten stammen normalerweise von anderen GPS-Empfängern, den sogenannten Referenzstationen, dessen Position genau bekannt ist.

GPS Datenschutz

GPS Empfangsgeräte arbeiten passiv und senden keine Signale. Dadurch kann der Aufenthaltsort eines GPS Empfängers allein nicht bestimmt werden. Erst ein aktives Sendemodul, wie zum Beispiel in einem Handy macht die Ortung möglich. Einzelgeräte werden oft als GPS Sender bezeichnet, was nicht der Praxis entspricht, da eben reine GPS Geräte immer passiv und somit nur Empfänger sind.

Behörden und Polizei setzen GPS zu Ermittlungszwecken ein. Es werden üblicherweise Fahrzeuge und Fahrer überwacht. Laut deutschem Bundesverfassungsgericht verstoße es nicht gegen das Grundgesetz, wenn im Rahmen eines Ermittlungsverfahrens die GPS Ortung zum Einsatz kommt. Privatdetekteien sind nicht dazu berechtigt eine verdeckte Überwachung eines Fahrzeuges mittels eines GPS Empfängers durchzuführen.

WLAN Smartphone Ortung

Gerade in Ballungsgebieten wie Städten, empfängt ein Smartphone meist unzählige WLAN Signale. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich dabei um öffentliche Hotspots, Firmennetzwerke oder private Heimnetzwerke handelt. Die Ortung des Endgerätes wird möglich, wenn man die Position der WLAN Sendestationen kennt – ähnlich wie das bei der GSM Ortung mit den GSM Stationen funktioniert.

Je mehr Sendestationen mit einbezogen werden, desto genauer wird das Ergebnis. Großer Vorteil gegenüber der GPS Ortung ist, dass diese Art der Positionsbestimmung auch wunderbar in Innenräumen funktioniert.

Anders als bei den anderen Ortungsmethoden gibt es hier keine genau spezifizierten erreichbaren Messgenauigkeiten. Unter kaum erreichbaren Idealbedingungen könnte man allerdings, theoretisch, sehr genaue Ergebnisse erzielen.

Die (theoretische) Genauigkeit der ermittelten Position liegt bei unter einem Meter.

Bei der Datenerfassung gibt es kein Einverständnis der jeweiligen Betreiber. Die Daten werden automatisch erfasst. Auch Google Street View Autos haben von 2007-2010 WLAN Daten gesammelt.

Die häufigsten Anwendungen sind standortbezogene Dienste in Smartphones, aber auch die Optimierung von firmeninternen Arbeitsabläufen und die Ortung von mit WiFi-Tags versehenen Arbeitsmaterialien. Das Museum der Industriekultur in Nürnberg verwendet ein auf dieser Technologie basiertes Führungssystem.

Was ist Triangulation?

Den Begriff der Triangulation gibt es in der Messtechnik, der Mathematik, der Topologie und in den Sozialwissenschaften. Im Zusammenhang mit der Positionsbestimmung meint man damit aber immer die zur Hilfenahme von mindestens drei Messpunkten. Zum Beispiel bei der GSM Ortung. Während in einer Funkzelle die Position eines Handys grob bekannt ist, braucht es weitere Messungen von mehreren GSM Stationen um den Standort des Handys genauer bestimmen zu können. Dabei werden die Laufzeiten der Signalübertragung von und zum Endgerät gemessen. Aufgrund der bekannten, realen Position der GSM Stationen in Relation zueinander und den gemessenen Laufzeiten der Signale, kann eine Standortbestimmung auf einige hundert Meter genau erfolgen.

Zu deutsch nennt sich die Triangulation auch Dreieckspeilung.

Wer hat Zugriff auf Positionsdaten?

Heute hat fast jeder ein Smartphone oder ein anderes GSM-fähiges Endgerät. Somit sind diese Geräte mitsamt deren Besitzern relativ einfach zu orten. Dies bedeutet nicht, dass jedem Vorgang der Ortung eine böswillige Absicht zu Grunde liegt. Man sollte sich lediglich darüber im Klaren sein, dass rein schon aus technischen Gründen die Position des eigenen Handys permanent an zumindest den Mobilfunkbetreiber übermittelt wird. Ansonsten hätte man auch nicht die Möglichkeit mobil zu telefonieren oder sich im Internet zu bewegen.

Auch die Hersteller des Handys und die Firmen hinter den Betriebssystemen (also Apple bei iOS und Google bei Android) werden kontinuierlich mit den Positionsdaten des Handys versorgt. Nach eigenen Angaben wohl anonymisiert. Doch die Positionsdaten im zeitlichen Verlauf – also Bewegungsmuster - vom Handy aufgezeichnet und gespeichert. In den jeweiligen Datenschutzeinstellungen kann man die Standortbestimmung für bestimmte Apps oder als Ganzes abstellen. Dennoch, ein Restrisiko besteht und vor allem Behörden und Hacker haben im Zweifelsfalle potentiell immer Zugriff auf die eigenen Positions- und Bewegungsdaten.

Selbst wenn die Standortfunktionen im Betriebssystem des Smartphones abgestellt werden, bleibt die Positionsbestimmung über die GSM Ortung, die defacto permanent statt findet. Wie aufschlussreich, wichtig oder gesichert diese Daten letztlich sind, kann man als Privatperson und Endkonsument schwer beurteilen. Es gibt zwar in ganz Europa Datenschutzbestimmungen und Grundrechte, die den Umgang mit personenbezogenen Daten regeln, doch auch Banküberfälle sind verboten und sie passieren trotzdem.

Dies soll jetzt keine Schwarzmalerei sein – die Standortbestimmung und Ortung unserer Mobilgeräte hat auch viele Vorteile, die wir täglich genießen, wie zum Beispiel Navigationsapps. Wichtig ist nur der bewusste Umgang mit Daten, auch den eigenen Positionsdaten. Das heimliche Orten eines Handys ohne Einverständniserklärung des Besitzers ist ohnehin untersagt.

Wer darf ein Handy orten?

In Deutschland regelt das Telekommunikationsgesetz wer ein Handy orten darf und wer nicht. In der Regel ist eine schriftliche Einverständniserklärung (in der Praxis auch oft über den Weg einer SMS) des Handybesitzers nötig. Eine heimliche Ortung ist nicht zulässig. Ausgenommen davon sind natürlich Polizei, Rettungsdienste und Behörden, die in Notsituationen oder während einer strafrechtlichen Ermittlung auch ohne die Zustimmung des Besitzers den Standort eines Mobiltelefons ermitteln dürfen.

Geht das eigene Handy verloren und man will es zwecks Auffindung orten, so darf die Polizei dies nicht durchführen. Es gibt allerdings vereinzelte Anbieter, über deren Service man nach einer Registrierung sein Handy bei einem Verlustfall oder Diebstahl orten kann.

Besorgte Eltern können die Handys ihrer Kinder (Einverständnis vorausgesetzt) orten lassen. Ein Handy heimlich orten zu lassen (auch nicht das des Partners) ist nicht zulässig und verstößt gegen Datenschutzbestimmungen und das Telekommunikationsgesetz.

Handyortung durchführen – wie geht's?

Wenn man sein Handy, oder zum Beispiel das seiner Kinder orten lassen will, gibt es einige Möglichkeiten:

Einige Gerätehersteller bieten registrierten Kunden die Möglichkeit ihr Gerät ziemlich genau zu orten, was gerade bei Verlust oder Diebstahl sehr wichtig ist. Einige Smartphones verfügen auch über die Möglichkeit sich selbst „zu melden“ wenn sie gestohlen werden. Nähere Informationen dazu findet man in der jeweiligen Produktdokumentation. Apple bietet seinen Kunden das praktische iCloud-Service an, um verlorengegangene iPhones zu orten.

Auf Google‘s Android findet man die Funktion zum Geräteorten unter:
Einstellungen – Sicherheit – Geräteadministration – Mein Gerät finden

Bei iOS auf Apple Geräten gelangt man so ans Ziel:
Einstellungen – Nutzername – iCloud – Mein iPhone suchen

Viele Mobilfunkprovider verfügen über Angebote, die man bereits bei Vertragsabschluss, oder im Verlustfall, wahrnehmen kann, um sein Mobiltelefon zu orten. Die monatlichen bzw. einmaligen Kosten und die Vertragsbedingungen findet man üblicherweise im Servicebereich der Webseite des jeweiligen Mobilfunkproviders. Auch eine persönliche Beratung in den jeweiligen Filialen und Shops kann rasch Aufschluss bringen. Vorab einen Vertrag abzuschließen, der als Service die Handyortung im Verlustfall beinhaltet, kann sehr sinnvoll sein.

Im Internet finden sich viele Anbieter von Ortungsdiensten. Diese machen sich die üblichen Methoden zur Standortbestimmung, nämlich die Funkzellenortung und die GPS Ortung zu Nutze, um ein Handy ausfindig zu machen. Dabei schwanken die Kosten zwischen in etwa 49 und 99 Cent pro Ortungsvorgang. Wer dauerhaft ein Mobilgerät orten lassen will, dem werden von vielen Internetanbietern günstige Abos zur Verfügung gestellt, die sich preislich bei ungefähr 10 Euro pro Monat einpendeln.

Es gibt auch Ortungsapps oder auch Familienapps auf dem Smartphone. Diese eignen sich besonders gut, um die Wege seiner Kinder im Auge zu behalten. In wie weit man so ein Vorgehen selbst ethisch vertreten kann oder will, muss jeder selbst entscheiden. Doch die Möglichkeiten gibt es. Üblicherweise werden Accounts für alle Familienmitglieder in der App erstellt und jeder muss sich mit der gegenseitigen Positionsdatenübertragung einverstanden erklären. Apple User können auf die systeminterne App Meine Freunde suchen zurückgreifen, die nach genau diesem Prinzip funktioniert. Für Android gibt es Finde meine Freunde.

Sicherheits- und Security-Apps bieten einen Diebstahlschutz und erweiterte Funktionen, wie das Telefon zu sperren, was auch via SMS-Befehl ausgelöst werden kann, um das eigene Telefon wieder zu finden, oder zumindest sensible, darauf gespeicherte Daten unzugänglich zu machen.

Drei bekannte Apps für diesen Zweck sind avast Mobile Security, F-Secure Anti-Theft und Lookout Security & Antivirus.

Wichtig: Es gilt immer die Datenschutzrechte von betroffenen Personen und das Telekommunikationsgesetz zu beachten. Vor der Handyortung sollte immer eine entsprechende Einverständniserklärung eingeholt bzw. eingebracht werden – auch von den eigenen Kindern. Bietet ein Anbieter die Ortung eines Mobilgerätes an, ohne eine Einverständniserklärung zu verlangen, sollte von diesem offenbar unseriösen Anbieter Abstand genommen werden. Die Einverständniserklärung kann auch auf digitalem Wege, etwa als E-Mail oder einfache SMS erfolgen.

Handyortung Vor- und Nachteile

Wenn mit den verfügbaren Ortungstechnologien verantwortungsvoll umgegangen wird, bieten sich viele Vorteile für die Allgemeinheit. Doch es finden sich auch kritische Stimmen

Vorteile

Nachteile

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  1. Information and Analysis Center for Positioning, Navigation and Timing auf glonass-iac.ru ↑