Wie Satellitendaten unser Klima schützen können

"Die satellitengestützte Erdbeobachtung ist enorm wichtig, um gesellschaftlichen Herausforderungen wie dem Klimawandel entgegenzutreten. Nur mit Daten aus dem All können wir unsere Umwelt kontinuierlich überwachen und Handlungsempfehlungen geben. Außerdem befähigt uns die satellitengestützte Erdbeobachtung zur Kontrolle von Klimaschutzmaßnahmen.", verdeutlicht DLR-Vorstandsmitglied Dr. Walther Pelzer, und ergänzt: "Es freut mich sehr, dass sich die Veranstaltung etabliert hat als zentrales Austauschforum für die Entwickler von innovativen Erdbeobachtungsanwendungen aus Wissenschaft und Unternehmen sowie interessierten Anwendern dieser Entwicklungen." Deutschland leiste im Rahmen der ESA einen zentralen Beitrag zur Weiterentwicklung und Nutzung von Erdbeobachtungstechnologien und -dienstleistungen, besonders durch das Copernicus-Programm, mit dem die Satellitenerdbeobachtung zu einem regulären Monitoring-Instrument gemacht worden sei, dass unsere Gesellschaft kontinuierlich mit hochqualitativen Daten versorgt - für die Land- und Forstwirtschaft ebenso wie für Städteplanung und das Monitoring von Luftqualität- und Gewässerveränderungen.

Wirtschaft und Umwelt

Die Erdbeobachtung ist aber auch ein wachsender Wirtschaftszweig. Der "New Space"-Sektor im so genannten Upstream-Bereich hat in den letzten Jahren stark an Fahrt aufgenommen. Mittlerweile gibt es viele verschiedene von kommerziellen Anbietern betriebene Satellitenkonstellationen, die zusätzlich Daten unserer Erde aufnehmen.

Die steigende Anzahl verfügbarer Daten macht auch das Geschäft mit satellitenbasierten Dienstleistungen attraktiver und führt zu zahlreichen neuen Firmengründungen. Im so genannten Downstream-Sektor entstehen in Deutschland und international besonders kleine und Kleinstfirmen, die mit ihrem Know-How Satellitendaten gewinnbringend auswerten. Zunehmend werden solche Anwendungsdienste unter anderem in der Wahrnehmung öffentlicher Aufgaben eingesetzt. Beispielsweise helfen Auswertungen von Radarsatelliten beim Monitoring von Bodenbewegungen und der Überwachung der Infrastruktursicherheit. Auch das satellitengestützte Monitoring von Treibhausgasen wie Methan und von Luftschadstoffen wie Stickstoffdioxid nutzen Behörden zur Erstellung politischer Entscheidungsgrundlagen. Weitere Satellitensysteme, etwa zur räumlich differenzierten Erfassung der Wärmestrahlung unserer Erde, werden hinzukommen und ein umfassenderes Monitoring unseres Heimatplaneten unterstützen.

Die neue Fülle an operationell verfügbaren Erdbeobachtungsdaten macht neue Werkzeuge für ihre Analyse notwendig. "Wir sind nicht nur mit der Erdbeobachtung, sondern allgemein in der Big-Data-Ära angekommen und stehen darin doch erst am Anfang. Wir befinden uns mitten in der Digitalisierung unserer Gesellschaft und die vielfältigen Daten der Erdbeobachtung sind hier integraler Bestandteil. Damit sind wir in einem schnellen Entwicklungs- und Lernprozess, um die Daten unterschiedlichster Quellen und Sensoren aus dem Weltraum, aus der Luft und am Boden zu verarbeiten, zu integrieren und gemeinsam zu analysieren", erklärt Dr. Pelzer. Ein effizientes Datenmanagement und der Einsatz von KI seien daher wichtige Elemente für die weitere Entwicklung von effizienten Anwendungen. Um der besonderen Bedeutung der KI gerecht zu werden, stellt unter anderem das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) seit 2020 Mittel für die Entwicklung von KI in der Raumfahrt und ganz besonders für die Erdbeobachtung bereit.

Wie Erdbeobachtung zum „Green Deal“ beitragen kann:

Ein Beispiel: Frei verfügbare Daten aus dem europäischen Copernicus Programm werden häufig für den Einsatz in der Landwirtschaft genutzt. Der Satellit „Sentinel-2“ verfügt über eine räumliche Auflösung von zehn Metern. Dank seiner Infrarotkanäle lassen sich mit ihm Aussagen zum Zustand von Pflanzen ableiten. Beim „Precision Farming“ werden Informationen vom Satelliten (wie Bodenfeuchte, Nährstoffgehalt, Vitalitätszustand) an Landwirte geliefert. Mit einer Schnittstelle zu modernen Traktoren kann effizienter bewässert und sparsamer gedüngt werden. Zudem lassen sich Ernteausfälle oder Schädlingsbefall frühzeitig aus dem All erkennen. Welche Pflanze wurde wann und wo angebaut? Durch die Bestimmung der Pflanzenart lässt sich per Satellit auch die EU-Subventionskontrolle unterstützen.

Wie Erdbeobachtung KI nutzen kann: