Dr. Reinhold Lutz, Geschäftsführer der EADS Astrium GmbH - Raumfahrt erzeugt Spitzentechnologie© IMS 2010
Dr. Reinhold Lutz, Geschäftsführer der EADS Astrium GmbH
Raumfahrt erzeugt Spitzentechnologie
IMS: Herr Dr. Lutz, der zweite deutsche Radarsatellit, TanDEM-X, ist im Juni erfolgreich ins All gestartet und hat seine Weltraumtauglichkeit bewiesen. Im Parallelbetrieb mit dem Zwillingssatelliten TerraSAR-X soll er das bislang beste 3D-Modell der Erde liefern. Was ist neben der Qualität der Geländemodelle das Besondere an diesem System?

Dr. Lutz: Das Besondere an dem SAR-System, dem Synthetic Aperture Radar, generell ist zunächst einmal, dass man mit einem Radar Bilder aus dem Weltraum erzeugen kann. Normalerweise ist ein Radar für die bildgebende Informationsgewinnung gar nicht geeignet, da die Auflösung nicht fein genug ist. Indem man aber mit einer kleinen Antenne über eine Strecke von rund sieben bis zehn Kilometer über der Erde fliegt und alle Informationen summiert, die zu dieser Antenne vom Boden rückgestreut werden, kann man mit Hilfe der elektronischen Verrechnung eine Antenne simulieren, die mehrere Kilometer groß ist. So lassen sich Bilder mit einer Auflösungsklasse von bis zu einem Meter erzeugen und das zum Teil besser als aus einem Flugzeug. Ein entscheidender Vorteil im Vergleich zum optischen System ist, dass es wetter- sowie tag- und nachtunabhängig einsetzbar ist. Zum Beispiel bei der Abbildung des Ausmaßes von Überschwemmungen im Falle von Unwettern mit hohen Niederschlagsmengen – einer klassischen Anwendung der Krisenintervention und –prävention – könnte ein optisches System nichts ausrichten. Die elektromagnetischen Wellen des Radars hingegen durchdringen jede Wolkendecke. Ein weiterer entscheidender Vorteil ist der Einsatz in Regionen auf der Erde, die typischerweise bewölkt sind, wie zum Bespiel in Äquatornähe. Auch hier ist der Gebrauch von Radarsensoren ideal. Das Besondere an den Radarsatelliten TanDEM-X und TerraSAR-X ist, dass man im Endeffekt zwei Satelliten nutzt, mit denen man aus zwei verschiedenen Richtungen dieselbe Stelle der Erdoberfläche erfasst und somit Höhe unterscheiden kann. Wenn Sie jeweils ein Auge schließen und mit dem Anderen einen Gegenstand betrachten, erhalten Sie unterschiedliche Bilder des Gegenstandes. Indem wir Menschen in Stereo sehen, haben wir also räumliches Sehvermögen. Nach diesem Prinzip funktioniert das Radar: Simpel ausgedrückt ist es ein zweiäugiges sehendes Radar.

Für die Tests im Parallelbetrieb haben wir die beiden Satelliten im Abstand von tausend Kilometern positioniert. Jetzt im September bis Oktober fliegen beide in der Tandemkonfiguration und bewegen sich teilweise nur hundert Meter voneinander entfernt. Sämtliche Winkelrichtungen werden durchkalkuliert und es wird untersucht wie sich die Instrumente zueinander verhalten, um die Bilder zu optimieren. Aber selbst die ersten Bilder des noch nicht kalibrierten SARs sind hervorragend.

Das Verfahren ist weltweit ohne Konkurrenz und soll einen Beitrag leisten, die deutsche Wettbewerbsfähigkeit zu sichern und auszubauen. Wer sind die potentiellen Abnehmer der Daten und welche Bedeutung hat das Projekt für den Industriestandort Deutschland?

Es gibt viele verschiedene potentielle Abnehmer. Der gesamte Erdbeobachtungsmarkt ist sehr zersplittert. Es gibt viele kleine Firmen mit oft ganz speziellen Anwendungen. Der eine Kunde ist zum Beispiel forstwirtschaftlich ausgerichtet, um den Zustand von Baumwipfeln zu erfassen. Andere sind an Daten zur Anwendung von Stadtbauplanung interessiert. Wieder Andere zum Beispiel an Daten, um Subventions- oder Versicherungsbetrug nachzuweisen. Ein sehr großer Bereich ist auch Katastrophenmonitoring, -prävention und -management und natürlich die Nutzung der Daten für den militärischen Bereich. Die Informationen müssen entsprechend den Endkunden zunächst erst einmal extrahiert und bewertet werden.

Welches Potential birgt dieses System für die militärische Nutzung?

In bin der Meinung, Aufklärung ist das beste Mittel, um den Menschen Ängste und Befürchtungen zu nehmen, was wiederum weniger Raum für falsche Vermutungen lässt. Diese SAR-Systeme sind weltweit die Modernsten und haben elektronisch ausrichtbare Antennen, die sich innerhalb von Mikrosekunden koordinieren lassen und sehr schnell Aufnahmen verfügbar machen können. Sie bilden die Gebiete ab, die wirklich interessant sind und sind somit ein ideales Mittel für die militärische Aufklärung.

Das Programm gilt zudem als Vorzeigeprojekt für die Kommerziali-sierung der Erdbeobachtung. Wie gestaltet sich die öffentlich-private Partnerschaft mit dem DLR?

Insgesamt sieht die Partnerschaft drei Satelliten vor. Der erste Satellit, der TerraSAR-X, ist zum überwiegenden Teil vom DLR und auch mit einem doch erheblichen Anteil von Astrium finanziert worden. Der TanDEM-X ist nach einem ähnlichen Finanzierungmodell gebaut worden.

Der dritte Satellit, der angedacht ist, würde dann weitestgehend von Astrium finanziert werden. Aber unter der Bedingung, dass wir ein Geschäftsmodell haben, was funktioniert – meint, wenn wir abschätzen können, wie groß das Interesse an den Daten auf Kundenseite tatsächlich ist. Insgesamt ist es eine interessante Art und Weise, wie das Projekt zusammen mit dem DLR aufgesetzt ist: mit einer engen finanziellen Kooperation, aber auch einer ganz engen technischen Zusammenarbeit. Wir verlassen uns gegenseitig extrem auf dieses enge Zusammenspiel beider Partner und das funktioniert hervorragend.

Ebenfalls im Juni brachte eine Ariane 5 mit dem 50. Start einer europäischen Trägerrakete den zweiten Kommunikationssatelliten der Bundeswehr COMSATBw in die Umlaufbahn. Das gesamte satellitengestützte Kommunikationssystem SATCOMBw soll bis Anfang 2011 den vollen Regelbetrieb aufnehmen. Wie sind die bisherigen Erfahrungen?

Beide Satelliten sind dezidiert für die Bundeswehr gebaut worden und bereits im operationellen Einsatz. Das heißt, es werden Daten aus dem Einsatzland nach Hause übertragen, unter anderem Aufklärungsdaten von den unbemannten Systemen, die die Bundeswehr nach Afghanistan gebracht hat. Bisher haben wir in den so genannten In-Orbit-Verifikations-Tests, die sechs bis acht Wochen dauern, sehr gute Erfahrungen gemacht. Wie man von der Bundeswehr hört, funktionieren die Satelliten sogar besser als die Anforderungen gestellt waren.

Die geostationäre Nutzung ermöglicht der Bundeswehr eigene Satellitenkommunikationsverbindungen über die gesamte Erdhalbkugel und ist ein Meilenstein für die Bundeswehr. Das ist zum einen wichtig, um die Anbindung innerhalb des Einsatzgebietes, aber auch die Anbindung der Truppe nach Hause, sicher zu stellen.

Neben der sicherheitspolitischen Komponente gibt es zum anderen noch eine wichtige Volkswirtschaftliche: Bislang mietet die Bundeswehr für hohe Kosten kommerzielle Satellitenkapazitäten auf dem freien Markt an. Von dem Bau und Betrieb der Satelliten profitiert letztlich die deutsche Industrie, so dass deutsches Steuergeld gewissermaßen im Land verbleibt.

Das europäische Satellitennavigations-Programm „Galileo“ steht wiederholt vor einer Bewährungsprobe. In Brüssel ringt man in Zeiten der Finanzkrise um zusätzliche Gelder. Warum braucht Europa Ihrer Meinung nach ein eigenes Satellitennavigations-Programm?

Da gibt es vielschichtige und komplexe Antworten – ich gebe ihnen eine ganz Einfache: Es gibt heute und in Zukunft fast kein Produkt aus dem alltäglichen Leben mehr, dass ohne Navigationsempfänger auskommt. Können wir hier in Europa ein Produkt verkaufen und sagen: Wir haben da einen ganz tollen Navigationsempfänger eingebaut, aber für das Signal können wir nicht garantieren, denn das kommt aus den USA? Es geht um Autonomie: in der Lage zu sein eigene Signale zu verwenden und zu wissen, wie verlässlich diese Signale sind. Man darf auch nicht außer Acht lassen, dass GPS zunächst einmal ein militärisches System ist. Wenn die Amerikaner beschließen sollten, das Signal abzustellen – was umhin sehr unwahrscheinlich ist – dann ist es abgestellt.

„Galileo“ ist nur ein Beispiel dafür, dass gerade bei multinationalen Projekten oft Kosten- und Anpassungsprobleme entstehen, die zu Verzögerungen führen. Wieso gestaltet sich die Entwicklung und Bereitstellung so problematisch?

Da gibt es verschiedene Aspekte. Der Kernpunkt bei „Galileo“ ist, dass es sich um die Bereitstellung öffentlicher Infrastrukturen handelt. Wie Seefahrtswege, Straßen oder Flughäfen ist ein Satelliten-navigationssystem letztlich eine öffentliche Infrastruktur. Diesen Umstand hat man zunächst verkannt, also praktisch den zweiten Schritt vor dem Ersten gemacht. Das Modell einer öffentlich-privaten-Partnerschaft entsprach von Anfang an nicht der Realität. Auch das kommerzielle Potential wurde zunächst falsch eingeschätzt. Nach einer gewissen Zeit hat sich herausgestellt, dass die Risiken zu hoch sind und dass der Markt eben nicht sofort da ist. Also ist man zu dem Schluss gekommen, in der klassischen Herangehensweise vorzugehen: dass man erst mal die staatliche Infrastruktur bereitstellt und dann auf dieser Basis anfängt kommerziell zu kalkulieren.

Ein zweiter wichtiger Aspekt hat zu Zeitverzögerungen und der Herausforderung der Kostenfrage geführt: Es handelt sich hier – und das ist das Grundfunktionsmuster der europäischen Raumfahrt überhaupt – um ein hochpolitisches und determiniertes Geschäft, bei denen viele Regierungen beteiligt sind, die industriepolitische und strategische Interessen verfolgen. Es ist nicht so, dass eine Regierung einem Unternehmen den Auftrag erteilt – sie haben ganz Europa und ganz Europa strebt nach einem geografischen Rückfluss: Die europäische Regierung, die in das Projekt Geld investiert, möchte das Geld natürlich an ihre Industrie wieder zurückgeben. Dass dieses Vorgehen betriebswirtschaftlich nicht optimiert ist, liegt auf der Hand. Ein weiterer Punkt darf nicht außer Acht gelassen werden: Die Größenordnungen an Volumen, die hier in Europa überhaupt zur Verfügung stehen, um ein funktionierendes System hervorzubringen, ist im Vergleich zu dem amerikanischen GPS um ein Vielfaches niedriger.

Und der dritte Aspekt klingt sehr banal: aber Rom ist auch nicht an einem Tag gebaut worden. Man darf nicht vergessen, dass es sich hier um ein hochkompliziertes, anspruchsvolles technisches System handelt, was die Satelliten, die Bodenstationen und auch die Endgeräte umfasst.

Stichwort: Rivalität im Weltraum. Die Kapazitäten zur Nutzung des Weltraums werden zunehmend begrenzter. Das chinesische Programm „Kompass“ steht wegen der Nutzung der gleichen Frequenzen in direkter Konkurrenz zu „Galileo“. Den Regelungen der zuständigen ITU (International Telecommunications Union) zufolge, darf dasjenige Land die knappen Funkfrequenzen behalten, das sie zuerst nutzt. China möchte bereits 2012 erste Dienste anbieten – zwei Jahre früher als die Europäer. Besteht eine realistische Gefahr, dass „Galileo“ nicht mit den geplanten Frequenzen eingesetzt wird?

Wichtig ist, dass die Systeme mit einem Verfahren arbeiten, die ein ganzes Frequenzband benutzen, was bedeutet, dass alle das Gleiche benutzen. Nur bestimmte Codes erlauben es zu sagen: das ist mein Signal und das Deines. Wenn es zu viele Nutzer gibt, kann dies unter Umständen zu gegenseitigen Störungen führen. Aus unserer Einschätzung heraus – aber das ist offen gesagt nicht unser Thema in der Industrie – ist das eine Frage, die die Europäische Kommission beantworten muss und auch nur kann. Unsere technische Einschätzung ist, dass es keine Probleme geben wird.

Gibt es Potentiale, dass sich militärische Auseinandersetzungen auf den Weltraum gewissermaßen ausweiten könnten – zum Beispiel im Rahmen gegenseitiger technischer Störungen, die unter Umständen Auswirkungen auf die Einsatzgebiete auf der Erde hätten?

Gerade mit den Navigationssatelliten-systemen haben wir das Problem, dass immer mehr Länder von China über Indien eigene Systeme betreiben wollen. Natürlich könnte es zu unbeabsichtigten Störungen kommen, wie es auch bei Fernsehsatelliten zum Beispiel der Fall ist. Es befinden sich zu viele Systeme auf einem Frequenzband. Das ist eigentlich nicht gewollt, aber dafür muss man technische Lösungen finden. Wie Frequenzen und Bandbreiten genutzt werden, regelt die ITU, die Internationale Fernmelde-Union, in der alle Telekommunikations-organisationen der Nationen zusammengeschlossen sind. Sie verteilt die Frequenzen in einem völkerrechtlichen internationalen Verfahren. Da das Effektivitätsprinzip des Völkerrechtes gilt, muss politisch entsprechend agiert werden, dass man die Frequenzen erhält, die man haben möchte.

Weiterhin gibt es einen Weltraum-Vertrag, der von 170 Staaten ratifiziert worden ist und völkerrechtlich gilt. Es ist festgeschrieben, dass der Weltraum eine nicht-militärische Zone ist und dass Angriffswaffen dort nichts verloren haben. Zusätzlich greift das Gegenseitigkeitsprinzip des Völkerrechts, so dass man zusammenfassend sagen kann, dass der Weltraum als Kriegsraum eher unwahrscheinlich ist. Nichtsdestotrotz kann ich natürlich Technologien im Weltraum betreiben, die helfen, terrestrische Konflikte, auch kriegerische Konflikte, entsprechend besser als mein Gegner durchzuführen.

Ein anderer Fall ist ein absichtliches Stören der gegnerischen Signale, also der Versuch, Signale lokal und momentan nicht nutzbar zu machen. Deswegen gibt es sowohl auf dem amerikanischen als auch dem europäischen System speziell gesicherte Signale. Selbst im Falle einer Störung eines offenen Systems, sind besonders geschützte Signale für sicherheitsrelevante Nutzer nach wie vor verfügbar. Darauf hat nur eine ganz begrenzte und stark kontrollierte Anzahl von Menschen Zugriff.

Auch die Luft- und Raumfahrtindustrie wird von den Sparmaßnahmen der Regierung nicht verschont bleiben. Wie schätzen Sie die Krisenfestigkeit ihrer Branche ein und welche Erwartungen haben sie an die Politik?

Die Krisenfestigkeit unserer Branche ist im Augenblick noch relativ hoch. Raumfahrt erzeugt Spitzentechnologie und profitiert auch von der Hightech-Initiative der Bundesregierung. In Deutschland wurde in den letzten Jahren sehr kluge und erfolgreiche Raumfahrt-Politik betrieben und dafür sind wir den entsprechenden Institutionen sehr dankbar. Wichtig für uns ist die Kontinuität und Weiterführung dieser Politik.

Wir haben spezifische Fähigkeiten in Deutschland aufgebaut und sind in einigen Gebieten weltführend, wie zum Beispiel in der Laserkommunikation. Ebenso in der Optik sind unsere Technologien absolute Weltspitze. Auch was die Wettbewerbsfähigkeit betrifft: Wir können zu vernünftigen Preisen leistungsfähige Systeme anbieten. Wir haben uns Spitzenstellungen erarbeitet und die sollten weiter gefördert und kommerziell genutzt werden. Das ist ein Anliegen, das ich habe und das ich gerne an die Politik weitergeben möchte.

Herr Dr. Lutz, vielen Dank für das Gespräch.

Das Interview führte Annika Villmow.


erschienen in: IMS Nr. 3, 2010; Unendliche Weiten - Wie sicher ist der Weltraum?



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Mittwoch, 29. März 2017


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Online veröffentlicht am
31. Oktober '10 um 23:36 Uhr (CET).


Dr. Reinhold Lutz ist Geschäftsführer der ASTRIUM GmbH, der Raumfahrtsparte der EADS. Zuvor arbeitete er für verschiedenen Vorgängerfirmen der EADS, unter anderem für Dasa, Dornier und MBB-Raumfahrt. Er lehrt
Communications Engineering an der Technischen Universität München.



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