Das nebenstehend beschriebene Szenario beleuchtet einige Facetten des Hyperwars, wie er zum Beispiel zurzeit im Allied Command Transformation, im Multi-Domain Battle und neuerdings auch von der Gruppe Innovationsmanagement im Amt für Heeresentwicklung diskutiert wird. Hyperwar kombiniert die klassische Gefechtsführung mit Cyber-Angriffen und Angriffen durch große Mengen (teil-)autonom gesteuerter Systeme. Dies verändert zwar die Struktur von Gefechten nicht grundsätzlich, führt aber zu einer gänzlich anderen Dynamik, da schneller und weiträumiger agiert werden kann und auch muss.
Eine Vielzahl unterschiedlichster (teil-)autonomer Systeme wird hochgradig vernetzt im Gefecht aktiv sein. Zumindest in der Erfüllung ihrer schmalen, aber dennoch klar definierten Aufgaben werden diese Systeme dem Menschen in vielerlei Hinsicht überlegen sein. Ein entsprechendes Energie- und Steuerungsmanagement vorausgesetzt, sind sie in der Lage, 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche ohne jegliche Ermüdung zu operieren. Sie kollaborieren intelligent und bekämpfen Ziele unter umfassender Berücksichtigung taktischer, logistischer und sanitätsdienstlicher Aspekte äußerst effektiv und treffsicher mit zuvor nicht gekannter Geschwindigkeit.
Eben diese Geschwindigkeit ist es, die den Hyperwar maßgeblich charakterisiert. Entscheidungen, für die heute im Durchlaufen des militärischen Führungsprozesses – die NATO spricht hier von der OODA-Loop (Observe, Orient, Decide, Act) – teils Stunden zur Verfügung stehen, müssen in einem Hyperwar-Szenario bereits nach Minuten oder gar Sekunden getroffen werden. Schwärme (teil-)autonom agierender Drohnen – die NATO verwendet hier den Begriff der Unmanned Aerial Systems (UAS) – greifen in kurz aufeinander folgenden Wellen an, passen dabei ihre Taktik eigenständig an die jeweilige Situation an, koordinieren intelligent und lassen in ihren Operationen keinerlei zeitlichen Spielraum für menschliche Abwägungen. Truppenführer, die im Gefecht einer solchen Situation ausgesetzt sind, müssen unmittelbare, entweder intuitive oder KI-gestützte, Entscheidungen treffen. Fight-at-Machine-Speed heißt das Stichwort, mit dem diese Entwicklung treffend zusammengefasst werden kann.
In der Geschichte gibt es zahlreiche Beispiele für den Einfluss disruptiver Militärtechnik und der darauffolgenden Unterlegenheit einzelner Konfliktparteien oder ganzer Nationen. Als Beispiele seien die starke Verbreitung von Waffen mit hoher Kadenz im Krimkrieg ab der Mitte des 19. Jahrhunderts oder die Ablösung der Kavallerie durch die Panzerwaffe Anfang des 20. Jahrhunderts genannt. Mit dem Hyperwar könnte die Welt heute wieder vor einer disruptiven Veränderung stehen.
Es ist nicht unwahrscheinlich, dass die Bundeswehr in wenigen Jahren in ebensolchen Situationen agieren muss. Hierzu bedarf es notwendiger Vorbereitungen, die im Folgenden anhand von fünf Thesen näher betrachtet werden.
Fünf Thesen für den Umgang der Bundeswehr mit Hyperwar
These 1: Wer erfolgreich sein will, muss auf Augenhöhe agieren
Militärische Auseinandersetzungen bestehen aus einer Abfolge von Duellsituationen, in denen sich ein oder mehrere Gegner einen Schlagabtausch liefern beziehungsweise den Gegner zwingen, dies nicht zu tun, da er unterlegen sein würde. Die moderne Gefechtsführung ist zudem ein zunehmend zeitkritischer Prozess. Wer ständig schneller ist als sein Gegner, wird das Gefecht beherrschen und letztendlich gewinnen. Dem Grundsatz folgend, wo immer möglich die Initiative an sich zu reißen, gilt es, dem Gegner – insbesondere in zeitlicher Hinsicht – voraus zu sein.
Hierzu muss die Bundeswehr sowohl über Abwehrmaßnahmen als auch über offensive Mittel verfügen, die einen Schlagabtausch mit Waffengleichheit ermöglichen. Derzeit sind zwei Bereiche erkennbar, in denen deutliche Veränderungen stattfinden werden.
Neue Waffensysteme und Wirkmittel mit hoher Autonomie: Die aktuellen Entwicklungen im Bereich KI, Sensorik, IT und Robotik ermöglichen die zeitnahe Umsetzung von (teil-)autonomen Systemen, die in großer Anzahl ohne Unterbrechung extrem schnell reagieren und als Schwarm in Wellen Übersättigungsangriffe durchführen können. Sie agieren als mobile, verlegefähige Sperren oder ermöglichen eine großräumige permanente Aufklärung. Die Systeme können zudem mit hoher Geschwindigkeit, zum Beispiel mittels Lenkflugkörpern, ausgebracht und schnell sowie automatisch verlegt werden. Hierdurch entsteht die Fähigkeit zum Deploy-at-Machine-Speed.
Kleine taktische Drohnen (TUAS), entweder als Quadrocopter oder als kleine Deltaflügler konzipiert, scheinen derzeit kurz vor der Einsatztauglichkeit zu stehen. Ihr Einsatz könnte, wie im obigen Szenario beschrieben, versteckt erfolgen und leicht auch potenzielle Ziele, wie zum Beispiel Kritische Infrastrukturen der Strom- und Kommunikationsversorgung, treffen. Es gibt Gründe, hier sowohl Abwehrmaßnahmen als auch offensive Systeme in den Fokus der Entwicklung zu rücken. Bodenbasierte autonome Plattformen sind zwar denkbar, stehen aber auch nach einer Dekade der Entwicklung immer noch vor großen Problemen bei einer robusten Navigation im durchschnittenen Gelände beziehungsweise in komplexen urbanen Räumen. Solche Systeme werden eher schrittweise und auf einer mittleren Zeitachse (10 bis 15 Jahre) relevant werden.
Weiterentwicklung bestehender Systeme zu (teil-)autonomen Systemen: Bestehende Systeme, wie Kampfpanzer, Schützenpanzer, Aufklärungspanzer und Artilleriesysteme sowie Kampf- und Unterstützungshubschrauber, werden nach wie vor das Rückgrat von Landstreitkräften bilden. Um im Hyperwar-Gefecht bestehen zu können, werden sich die Systeme aber weiterentwickeln müssen. Hierzu gehört insbesondere die Automatisierung der Sensorik für Zielauswahl und Feuerkampf. Die Entwicklung Automatic-Sensor-to-Shooter erscheint notwendig, da sonst die Anforderungen von Duellen im Fight-at-Machine-Speed – immer wach, extrem schnell, mit einer hohen Anzahl an Zielen – nicht gemeistert werden können.
Im Extremfall könnte die Entwicklung damit enden, dass ein Panzer nur noch mit dem Kommandanten bemannt ist. Der Panzer managed die Waffensysteme, wählt und bekämpft Ziele vollkommen selbstständig im Verbund mit anderen Panzern. Die KI ermöglicht den gleichzeitigen Feuerkampf gegen mehrere Ziele mit mehr als einem Hauptwaffensystem pro Panzer. Die Aufgabe des Kommandanten besteht im Wesentlichen in der Freigabe von Feuerzonen sowie im Durchfahren von schwierigem Gelände. Der stark gepanzerte Bereich beschränkt sich auf einen Kampfstand für den Kommandanten. Die Plattformen werden schneller und kleiner bei extrem verbesserter Duellfähigkeit.
Der effektive Schutz von Stellungen und Konvois ist auch in Zukunft essenziell. Dies betrifft die Überlegenheit im elektromagnetischen Spektrum wie auch die Abwehr von kleinen und kleinsten UAS durch die Fliegerabwehr. Die aktuellen Aktivitäten zum Aufbau einer qualifizierten Fliegerabwehr sowie zum Aufbau eines Nah- und Nächstbereichsschutzes sind ein erster und wichtiger Schritt in die richtige Richtung.
These 2: Hyperwar erfordert flexible Führung von vorne
Erfolgreiche Führung beruht primär darauf, zur richtigen Zeit mit einer hinreichenden Menge der richtigen Ressourcen an der richtigen Stelle zu sein. Diese Ressourcen gilt es, dabei erfolgreich auf Distanz oder aber im Duell einzusetzen. Dieser Grundsatz gilt auch im Hyperwar. Der zugrunde liegende Führungsprozess muss aber an die neuen Gegebenheiten angepasst werden. Führung im Hyperwar sollte folgende Sachverhalte möglichst geschickt nutzen.
- Wer jede Chance nutzt, um schneller und gezielter zu kommunizieren, hat die Führungsüberlegenheit: CyberAngriffe, verbesserter KI-gesteuerter elektronischer Kampf sowie das gezielte Ausschalten von Kommunikation durch TUAS führen dazu, dass Kommunikation in kritischen Phasen mit hoher Wahrscheinlichkeit fast immer gestört ist. Die Führungsüberlegenheit beruht darauf, die wenigen und gegebenenfalls kurzen Phasen von Konnektivität sofort auf allen Kanälen möglichst effizient zu nutzen, um eine optimale Informationsverteilung zu erreichen. Information wird neben Munition und Energie beziehungsweise Treibstoff zum dritten wichtigen „Verbrauchsmaterial“ auf dem Gefechtsfeld. Diese Ressource wird jedoch in kritischen Lagen fast immer knapp sein.
- Wer sich nicht bewegt, stirbt: Die hohe Dynamik sowie die flächendeckende Aufklärung führen dazu, dass klassische, stationäre Gefechtsstände keine Zukunft mehr haben. Hochwertziele, wie Führungsstrukturen, müssen sich permanent auf dem Gefechtsfeld bewegen, um die Durchhaltefähigkeit zu erhöhen. Zudem sollten sie – wo immer möglich – redundant ausgeplant sein. Nur so kann in einem anhaltenden Hyperwar-Gefecht die Führungsüberlegenheit langfristig gehalten werden.
- Führung von vorne wird wichtiger: Die eingeschränkte Kommunikation sowie die Zeitanforderungen eines Fight-at-Machine-Speed-Gefechts führen dazu, dass Entscheidungen schneller und weiter vorne getroffen werden müssen. Truppenführer müssen sehr schnell – oft in wenigen Sekunden – Entscheidungen treffen. In klassischen Gefechten konnten diese vom Gefechtsstand mit deutlich mehr zeitlichem Vorlauf vorbereitet und getroffen werden. Rückwärtige Gefechtsstände werden aus zeitlichen Gründen sowie aufgrund der eingeschränkten Lageinformation nur noch per erweiterter Auftragstaktik das Gefecht führen können. Zudem müssen sie entsprechend geschützt werden.
- Führungsverantwortung bleibt, aber die Regeln ändern sich: Hyperwar nutzt KI, um eine hohe Anzahl an Wirkmitteln im Verbund einzusetzen. Hierbei wird in Sekundenbruchteilen situativ entschieden, welcher Verbund von Wirkmitteln welche Ziele bekämpft. In solchen sehr intensiven Gefechtsphasen kann ein Mensch die ihm zur Verfügung stehenden Wirkmittel nicht mehr effektiv disponieren und Einzelzielen zuweisen. Die Steuerung der Abwehr muss also ebenfalls durch KI erfolgen. Der Truppenführer gibt nach wie vor die Wirkung frei. Er selektiert aber keine Einzelziele mehr, sondern gibt Wirkmitteldispositive für bestimmte Raum-Zeit-Fenster frei.
These 3: Führungssysteme der nächsten Generation müssen sich wandeln
Aus den oben dargestellten Sachverhalten ergeben sich drastische Änderungen für die Anforderungen an künftige Führungssysteme.
- Wer Strukturbrüche besitzt, ist zu langsam: Die klassische Trennung von Führungsinformationssystemen und Führungswaffeneinsatzsystemen ist im Hyperwar nicht sinnvoll, kostet zu viel Zeit und hemmt die (Re-)Konfigurierbarkeit.
- Systeme mit zentralen Komponenten fallen schneller aus: Es darf keine Single-Points-of-Failure, wie zum Beispiel zentrale Datenbanken oder zentrale Dienste, geben. Derartige Hochwertziele fallen im Cyber-Raum möglicherweise sehr schnell aus und hätten gegebenenfalls ein Komplettversagen des Gesamtsystems zur Folge.
- Need-to-Use ist wichtig: Der Software-Lifecyle wird immer kürzer, die Anzahl nutzbarer Dual-Use-Tools nimmt ständig zu. Government off-the-shelf- (GOTS), Military off-the-shelf- (MOTS) und Commercial off-the-shelf-Produkte (COTS) werden damit immer bedeutsamer. Wer ein offenes, schnell adaptier- und erweiterbares Battle Management System (BMS) nutzt, wird die Führungsüberlegenheit gegenüber Nutzern von nur schwer anpassbaren, geschlossenen, selbst entwickelten Systemen besitzen. Neben dem Need-to-Share versus Need-to-Know ist zukünftig also auch noch ein Need-to-Use von hoher Bedeutung.
- Kommunikationsstrukturen ändern sich permanent: Kommunikationsstrukturen müssen sich ad hoc und je nach Lage rasch verändern können und dabei jeden sich bietenden Kommunikationskanal nutzen. Die Systeme müssen sowohl Kanäle mit sehr hoher Bandbreite (5G) als auch solche mit geringer Bandbreite nutzen können.
- Cyber-Härtung ist die Fähigkeit, wieder aufstehen zu können: Es gibt keine „Cyber-Panzerung“! Systeme müssen also darauf vorbreitet sein, dass Cyber-Angriffe durchschlagen und eine Ad-hoc-Neukonfiguration der Strukturen erfordern und dies jederzeit und häufig. Kompromittierte Komponenten müssen rasch erkannt und noch vor der Neukonfiguration oder parallel dazu isoliert werden.
- Führungsstruktur und IT-Struktur sind entkoppelt: Führung wird je nach Lage mehr vorne oder mehr hinten stattfinden. Das heißt, die Führungsprozesse, Rollen und Strukturen sind nicht mehr an bestimmte IT-Komponenten gebunden.
All dies führt in letzter Konsequenz dazu, dass ein Next-Generation-Battle-Management-System eher ein loser Verbund von in der Mehrzahl kleinen und mobilen, möglicherweise stark personalisierten IT-Zellen sein wird. Jede Zelle ist für sich ein eigenständiges BMS, das eigene Services, Daten, Interfaces, Kommunikation und Sicherheit enthält. Diese Zellen können sich mit anderen Zellen verbinden, um größere Führungsverbünde zu schaffen. In gewisser Weise findet hierdurch eine Renaissance von zentralen Kernideen des ARPANET, dem militärischen Vorläufer des Internets, statt: Alleine durchhalten können und jeden Verbund nutzen, wenn und solange sich die Chance dazu ergibt.
These 4: Politik und Gesellschaft müssen sich mit dem Thema befassen
Der massive Einsatz von (teil-)autonomen Systemen wirft eine Menge ethischer und rechtlicher Fragen auf, deren Diskussion nicht nur ein militärischer, sondern auch ein politischer und gesellschaftlicher Prozess ist. In der öffentlichen Diskussion findet man häufig das Schreckgespenst von Killerrobotern, die aus eigenem Antrieb Menschen töten. Diese Diskussion geht an der Realität vorbei. Alle heutigen KI-Systeme verwenden ausschließlich die sogenannte „schwache“ KI. Diese schwache KI ist nicht mit der Intelligenz eines Menschen vergleichbar, sondern kann lediglich kleine, klar umrissene Teilprobleme lösen; dies aber häufig besser und vor allem schneller als der Mensch. Die angewandten Verfahren entsprechen nicht im entferntesten komplexen menschlichen Entscheidungsprozessen. In letzter Konsequenz handelt es sich nur um Algorithmen, die sehr beschränkte kognitive Aufgaben lösen können.
Demzufolge sind (teil-)autonome Systeme auch nicht in der Lage, komplett selbstständig zu agieren. Sie sind vielmehr in der Lage, mehr oder weniger große Teile des Auftrags ohne oder mit geringer Steuerung von außen durchzuführen. Der militärische Befehlshaber bleibt jedoch immer in der Verantwortung. Im Unterschied zu den klassischen Systemen erfolgt dabei keine Freigabe von Einzelzielen. (Teil-)Autonomen Systemen werden Freigaben nach Raum und Zeit erteilt. Ähnlich dem Einsatz von Artilleriesystemen bekommen (teil-)autonome Systeme also den Auftrag, in einem Raum-Zeit-Fenster Ziele zu bekämpfen.
These 5: Der Rüstungsprozess muss agiler werden
In stark automatisierten und autonomen Systemen definiert sich die Überlegenheit ganz wesentlich über die Qualität der Algorithmen, der Rechenleistung und den Grad der Miniaturisierung. Ein Generationswechsel in IT-Hardware oder KI kann häufig den Faktor zwei in der Effektivität zur Folge haben. Da diese Komponenten praktisch komplett auf Dual Use beruhen, bestimmt die Geschwindigkeit der zivilen Entwicklungen auch das Tempo des Wettrüstens im internationalen Umfeld. Rüstungszyklen, oder zumindest wichtige Updates, erfolgen in etwa mit dem Tempo einer zivilen Handy-, Hardware- oder KI-Entwicklung – also in Zwei- bis Dreijahreszyklen.
Way Ahead – Den Herausforderungen begegnen
Um in einem Hyperwar-Szenario konkurrenzfähig zu sein, ist es erforderlich, über Systeme zu verfügen, die mit Maschinengeschwindigkeit operieren (Fight-at-Machine-Speed). Sie können weitestgehend automatisiert eingesetzt werden. Dies betrifft sowohl die Entwicklung neuer Waffensysteme und Wirkmittel mit hoher Autonomie als auch die Weiterentwicklung bestehender Systeme zu Waffensystemen mit einem hohen Grad an Automation und Autonomie.
Die dargestellten Anforderungen an die Gefechtsführung von morgen mit über weite Zeiträume stark eingeschränkter Kommunikation und dem Erfordernis, bei Bedarf schnell und effizient von vorne führen zu können, machen deutlich, dass sowohl der Führungsprozess als auch die Führerausbildung und die zu nutzenden Führungsmittel an die neue Situation angepasst werden müssen. Die dargestellten Anforderungen an Next-Generation-Battle-Management-Systeme lassen bereits jetzt das Erfordernis einer stark dezentralen Architektur erkennen.
Die zu beobachtende Dynamik in der zivilen IT- und KI-Entwicklung machen deutlich, dass derzeitige Rüstungsprozesszyklen zu viel Zeit erfordern, um mit konkurrenzfähigen Produkten auf dem Gefechtsfeld von morgen bestehen zu können. Konsequent modular aufgebaute Systeme könnten hier, insbesondere in Verbindung mit einem Dual-Use-Ansatz und regelmäßigen Kampfwertsteigerungen, eine Verbesserung erreichen. Sofern erforderlich, ist der Rüstungsprozess den neuen Gegebenheiten anzupassen.
Insbesondere aufgrund der sich abzeichnenden Verschmelzung von innerer und äußerer Sicherheit in einer zunehmend vernetzten und globalisierten Welt sind Gesellschaft und Politik mehr denn je gefordert, den Diskurs zu Chancen und Risiken der Anwendung von Automation und Autonomie auf dem Gefechtsfeld zu führen. Die sich abzeichnende Veränderung in der militärischen Gefechtsführung kann als Paradigmenwechsel verstanden werden. Wer hier nicht handelt, wird auf dem Gefechtsfeld der Zukunft nicht konkurrenzfähig und potenziellen Angreifern unterlegen sein. So gesehen ist die im Heer eingeleitete und forcierte Digitalisierung von landbasierten Operationen ein folgerichtiger und zwingend notwendiger Entwicklungsschritt, um in den Konflikten der Zukunft bestehen zu können.
Autoren: Oberstleutnant Thomas Doll ist Dezernatsleiter Operations Research – Modellbildung und Simulation im Amt für Heeresentwicklung; Uwe Beyer ist Abteilungsleiter Adaptive Reflective Teams im Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme (IAIS); Hauptmann Thomas Schiller ist Referent für Modellbildung und Simulation im Amt für Heeresentwicklung.