Feierliche Einweihung der Tri-Band-Bodenstation am DLR-Standort Neustrelitz

Bodenstation Neustrelitz – ein unverzichtbarer Knoten im weltweiten Netzwerk von Empfangsstationen

Nationale und internationale Satellitenmissionen wie das europäische Erdbeobachtungsprogramm Copernicus erfordern zunehmend leistungsfähigere Empfangsanlagen. So liefern heute beispielsweise die neuen europäischen Sentinel-Satelliten eine Flut an Beobachtungsdaten über den Zustand des Ökosystems Erde. Die Vielzahl neuer Missionen, die Einführung neuer Übertragungstechnologien mit Relais-Satelliten sowie die exponentiell ansteigenden Datenmengen machten die Erweiterung des DLR-Standorts Neustrelitz um ein neues Antennensystem notwendig.

"Für das Deutsche Fernerkundungsdatenzentrum des DLR ist die Bodenstation Neustrelitz ein unverzichtbarer Knoten im weltweiten Netzwerk von Empfangsstationen und bildet einen wesentlichen Bestandteil der Forschungslandschaft", erläutert Prof. Ehrenfreund die Notwendigkeit der neuen Station. "Diese Infrastruktur ermöglicht uns, den Datenstrom vieler Satelliten sowohl für unsere eigenen Forschungsarbeiten zu erschließen, als auch der internationalen Forschungsgemeinschaft zugänglich zu machen. Darüber hinaus fördert sie neue Forschungsaktivitäten, die einen wichtigen Beitrag zur regionalen Innovationsstrategie des Landes Mecklenburg-Vorpommerns und zur Entwicklung des Wissenschaftsstandorts Neustrelitz liefern", so Ehrenfreund weiter.

Tri-Band-Antenne ermöglicht fehlerfreien Empfang der vierfachen Datenmenge

Mit einem Durchmesser von 11,5 Metern und einer Fläche von 103 Quadratmetern verfügt die neue Antenne über einen mehr als doppelt so großen Empfangsspiegel als die bisherigen Systeme. So garantiert der große Parabolspiegel trotz niedrigerer Sendeleistungen der Sentinel-Satelliten eine fehlerfreie Übertragung der Daten. "Gerade für die zunehmend wichtigen Anwendungen in Nahe Echtzeit wird uns die Antenne große Vorteile verschaffen: Mehr Kontaktzeiten zu den Satelliten, Nutzung neuer Datenquellen und Datentransfers bis zur vierfachen Datendichte sind nun möglich. Dies ist sowohl für unsere eigene Forschung von großem Vorteil, aber auch für die Entwicklung von Lösungen und privatwirtschaftlichen Diensten", erklärt Prof. Stefan Dech, Direktor des Deutschen Fernerkundungsdatenzentrums (DFD). Charakteristisch ist hierbei das Tri-Band-System, "mit dem die Antenne in drei Frequenzbereichen für unterschiedliche Funktionen arbeiten kann", betont Dech.

Der Einsatz des besonders leistungsfähigen Ka-Bands ermöglicht hierbei die Datenübertragung von geostationären Satelliten, unter anderem des European Data Relay Satellite System (EDRS). "Dadurch können wir Zugang zu der Datenautobahn erhalten, die besonders eilige Datenpakete quasi live von Erdbeobachtungssatelliten über Relaissatelliten zur Erde schickt", erläutert Holger Maass vom DFD in Neustrelitz. Zukünftig werden Erdbeobachtungssatelliten auch unmittelbar selbst im Ka-Band senden. Bislang wird der größte Teil der Daten im direkten Sichtkontakt mit der Bodenstation über das robuste X-Band-Signal übertragen.

Mit dem neuen System verfügt das DFD in Neustrelitz nun über vier große Antennen. "Wir können dadurch zeitgleich oder dicht aufeinander folgende Satelliten unabhängig voneinander anpeilen und somit Daten- oder Zeitverluste minimieren", führt Maass fort. Zusätzlich erlaubt ein drittes Frequenzband, das sogenannte S-Band, bei Bedarf die Kommunikation mit den Satelliten zur Übertragung von Steuerbefehlen.

Nutzen für die Maritime Sicherheit

Die neue Tri-Band-Antenne sichert durch ihre Flexibilität den schnellen und lückenlosen Zugang insbesondere zu den Daten des europäischen Copernicus-Programms und erlaubt Forschungsarbeiten im Bereich zukunftsrelevanter Übertragungstechnologien. Neben der Global-Change-Forschung des DFD und der Hochschulen profitiert auch die 2014 in Neustrelitz eingerichtete Forschungsstelle Maritime Sicherheit in besonderem Maße von der neuen Infrastruktur. Gerade in diesem Bereich spielt die Zeit eine entscheidende Rolle – ob für das sichere Erkennen von Ölverschmutzungen, die Analyse von Wellen- und Windfeldern, das Verfolgen von Eisbergen, die Klassifikation von Eisschichten oder die Detektion von havarierten oder gekaperten Schiffen. Hierbei ermöglicht die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Ingenieuren und Wissenschaftlern die Entwicklung passender Algorithmen für die Empfangssysteme, sodass wesentliche Umwelt- und Lageinformationen über den maritimen Raum in Nahe Echtzeit bereitgestellt werden können.

Finanzierung

Die Gesamtkosten der Tri-Band-Bodenstation betrugen 3,2 Millionen Euro. Hiervon wurden 2 Millionen Euro durch das Land Mecklenburg-Vorpommern und 0,5 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des vom Haushaltsausschuss des Deutschen Bundestages beschlossenen Gesamtvorhabens "F&E für die Maritime Sicherheit und entsprechende Echtzeitdienste" gefördert. Darüber hinaus beteiligte sich das DLR-Earth Observation Center mit eigenen Investitionsmitteln am Bau der Antenne.

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