Kindern beim Internetkonsum sinnvoll Grenzen setzen mit einer Open Source Routerfirmware

In Zeiten von Corona verbringen die Menschen viel mehr Zeit online. Dies gilt auch für unsere Kinder, die immer noch nicht regelmäßig zur Schule können sondern zusätzlich auch noch online lernen sollen. Das Smartphone ist ständig präsent und die Aufmerksamkeitsökonomie lockt unsere Kindern unablässig mit dem nächsten interessanten YouTube-Video.

Ohne Frage sind selbst manche Erwachsene diesem Aufmerksamkeitssog nicht gewachsen und Kinder müssen im Sinne einer digitalen Mündigkeit einen verantwortlichen Internetkonsum erst erlernen.

Der Zugriff auf das Internet erfolgt immer über einen Router. In den meisten Haushalten übernimmt eine FritzBox (zusätzlich zu deren integriertem Modem) diese Aufgabe. Von der technischen Seite aus lässt sich beim Router der Internetkonsum am besten regulieren, wenn der Router über eine geeignete Firmware verfügt.

Router für den Privatbereich wie die weit verbreiteten FritzBoxen oder Telekom-Speedports bieten aber nur die Möglichkeit spezifisch für die einzelnen Endgeräte wie Laptops oder Smartphones den Internetzugang zeitlich zu begrenzen. Bei Kindern führt das dazu, dass die dann zur Verfügung stehende Zeit in Torschlusspanik exzessiv genutzt wird. Damit steigt die Onlinezeit bisweilen sogar noch. Und beim digitalen Homeschooling ist es ebenso wenig hilfreich, den Internetzugang zeitweise ganz zu sperren.

Es gibt aber einen anderen gangbaren Weg, den Internetkonsum von Kindern ohne bloße zeitliche Limits zu regulieren:

Ähnlich wie bei Mobilfunkverträgen kann der Internetkonsum über ein z.B. wöchentliches Datenvolumen limitiert werden. Wurde dieses Volumen vorzeitig aufgebraucht, dann ist der Zugang noch mit eingeschränkter Bandbreite möglich, was dann aber nicht mehr das Streamen von Videos erlaubt.

Schulrelevante Tätigkeiten wie Recherchieren, Wikipedia lesen, die E-Mail-Kommunikation oder die Nutzung von Lernplattformen wie Moodle bleiben auch bei einem erschöpften Datenkontingent möglich.

In der Fachsprache werden für diese Volumenbegrenzung Begriffe wie „Quotas‟, „Quality of Service (QoS)‟ oder „Bandwidth Limitation‟ verwendet. Haushaltsübliche Router wie die FritzBox bieten leider nicht diese Einstellmöglichkeiten. Nur professionelle Router für mehrere Hundert Euro haben eine entsprechende Routerfirmware.

Vielleicht wundert es, einen solchen Artikel auf einer Mechatronik-Hochschulseite zu finden. Aber im Mechatronikstudium sind auch Computernetzwerke und Linux Embedded Systems teil der studentischen Ausbildung.
Und hier liegt die Lösung: Fast alle Router basieren auf einem Linux-Betriebssystem ähnlich wie ein Raspberry Pi oder ein BeagleBone. Ähnlich wie Debian, Ubuntu oder Raspian gibt es für Router auch kostenlose Open Source Linux-Betriebssysteme. Diese nennt man auch „Firmware‟ oder „Image‟. Mit einem solchen Betriebssystem ist es möglich, eine haushaltsüblichen 60 € Router mit den nötigen Softwarefunktion für Quotas und Bandwidth Limitation auszustatten.

Bildquelle: openwrt.org/docs/guide-user/network/wifi/routedap

Am weitesten verbreitet ist hier die Linux-Router-Distribution OpenWrt (openwrt.org). Die Webseiten dazu geben detailliert Auskunft, welche Routermodelle dafür geeignet sind und wie diese damit „geflashed‟ (d.h. wie man das Linux-Betriebssystem darauf überträgt) werden. Mit OpenWrt flasht man erst ein Basis-Betriebssysten und fügt dann über die Weboberfläche des Router sogenannte LuCi-Apps hinzu, die die gewünschten Funktionen wie Quotas bieten. Für Leute ohne Linux-Grundkenntnisse ist dieses Vorgehen jedoch sehr aufwändig und es besteht die Gefahr, dass der Router „gebricked‟ (irreparabel geschädigt) wird.

Möchte man sich möglichst wenig mit der Konfiguration des OpenWrt auf dem Router beschäftigen, dann bietet sich das vorkonfektionierte Image Gargoyle an. Informationen hierzu finden sich unter en.wikipedia.org/wiki/Gargoyle_(router_firmware) oder direkt bei www.gargoyle-router.com. Leider gibt es dieses Image nur für eine kleine Untermenge der OpenWrt-fähigen Router.

Daher kann es sinnvoll sein, einen neuen Router zu beschaffen, der dann über den WAN- oder LAN-Ausgang der FritzBox das WLAN aufspannt und via DHCP IP-Adressen an die Endgeräte austeilt (Beispiel siehe openwrt.org/docs/guide-user/network/wifi/routedap). Bei der FritzBox selbst wird das WLAN deaktiviert, so dass diese nur noch als Kabel- bzw. DSL-Modem fungiert.

Ruft man die IP-Adresse des Routers auf, dann erscheint wie hier im Smartphone unten (ohne Login), wie viel des hier wöchentlichen Datenvolumens schon verbraucht ist.

In der OpenWrt-Gemeinde gibt es eindeutig einen Lieblings-Router: Den Archer C7 des Herstellers TP-Link. Solche Router kosten neu ca. 65 €, sind gebraucht schon für etwa 35 € zu haben. Für den Einsatz von Gargoyle empfiehlt sich der Kauf dieses Routermodells.

In eine frei zugänglichen Artikel der c‘t sind übrigens auch andere Router in Bezug auf deren Eignung für OpenWrt getestet. Siehe www.heise.de/select/ct/2019/17/1565706930595997.

Ein sinnvolles Wochen-Datenvolumen für Kinder ist 2 GB. Ist dieses Volumen aufgebraucht, dann sollte die Bandbreite auf 50 kByte/s reduziert werden, damit YouTube-Streamen nicht mehr ruckelfrei möglich ist.

Beim Aufruf der IP Adresse des Routers im Browser sehen die Nutzer wie viel Prozentpunkte des Datenkontingents in der laufenden Woche schon verbraucht wurde.

Jedes Endgerät wird anhand seiner MAC-Adresse identifiziert. Kinder mit guten IT-Netzwerkkenntnissen können diese Identifizierung durch Ändern der MAC-Adresse umgehen. In diesem Fall sollten mit der Router-Weboberfläche allen Geräten (= MAC-Adressen) feste IP-Adressen zugeordnet werden, sowie der Router für neue Geräte (= MAC-Adressen) gesperrt werden.

Mit Gargoyle lässt sich zusätzlich auch nachvollziehen, welche Webseiten von den Kindern aufgerufen werden. Dass die Kinder dies wissen, reicht meistens schon für eine verantwortungsvolles Surfen ;-)

Bei dem vorgeschlagenen „Lieblingsrouter‟ Den Archer C7 müssen die verschiedenen Hardwareversionen v1 bis v5 (aktuelles Baujahr) beachtet werden. Die Verwendung der Version v1 (Baujahr 2005) ist nicht zu empfehlen.

Für jede Hardwareversion bietet Gargoyle gesonderte Betriebssystemimages an, siehe www.gargoyle-router.com/wiki/doku.php?id=tp-link-install oder www.gargoyle-router.com/wiki/doku.php?id=install_guide.