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Schiffsortung aus dem All

Astrium-Projektleiter Dr. Hans Jörg Beestermöller in einem Nachbau des Columbus-Labors. Im Originallabor an Bord der internationalen Raumstation ISS werden die Chancen der Schiffsortung ausgelotet. Foto: Thomas Joppig
Astrium-Projektleiter Dr. Hans Jörg Beestermöller in einem Nachbau des Columbus-Labors. Im Originallabor an Bord der internationalen Raumstation ISS werden die Chancen der Schiffsortung ausgelotet. Foto: Thomas Joppig

Als wichtiger Standort der Raumfahrtindustrie gehört Bremen zu den Vorreitern, wenn es darum geht, Schiffsortung aus dem All zu testen. Ihr Potenzial könnte sie in der Seenotrettung oder im Umweltschutz entfalten.

Es ist nur eine kleine Antenne an der Internationalen Raumstation ISS - doch die weckt Hoffnungen. Schließlich empfängt sie seit etwa einem halben Jahr Schiffsmeldungen aus aller Welt. So viele sind es, dass die Meere auf der digitalen Weltkarte schon völlig übersät sind mit grünen Punkten. Bereits in den ersten 14 Stunden des Versuchs waren 90.000 Schiffsmeldungen an Bord der ISS eingegangen - von Kreuzfahrtschiffen, Tankern oder Containerfrachtern.

Das Bremer Raumfahrtunternehmen Astrium hatte den Einbau von Receiver und Antenne an Bord der ISS organisiert. Mit einem Space Shuttle waren die Geräte zu der Raumstation transportiert worden. "Es war gar nicht einfach, im Zeitplan der Astronauten eine Lücke für den Einbau zu finden", erinnert sich Projektleiter Dr. Hans Jörg Beestermöller. "Da oben ist jede Minute verplant."

Das Forschungsprojekt im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation gehört zu den Vorbereitungen für das europäische Erdbeobachtungsprogramm GMES, das der globalen Umwelt- und Sicherheitsüberwachung dienen soll. Dafür wird die satellitengestützte Erdbeobachtung mit terrestrischen, flugzeuggestützten, maritimen und weiteren Datenquellen verknüpft. Dieses Programm wird nun von der Europäischen Union schrittweise eingeführt.

Bisher verläuft der Versuch gut, sagt Beestermöller. "Die Receiver empfangen die Daten zuverlässig." Einzig die Signale aus Gegenden mit besonders viel Schiffsverkehr überlagern sich noch, doch er ist optimistisch, dass sich dieses Problem lösen lässt.

Eine Einschätzung, die er mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) teilt. Das DLR unterhält in Bremen ein Institut für Raumfahrtsysteme und will 2011 einen kleinen Satelliten namens AISAT ins All schicken, der erstmals auch aus vielbefahrenen Seegebieten klare Standortbeschreibungen liefern soll.

Standortvorteil für Bremen

"Das Thema Schiffsortung aus dem All spielt für Bremen eine wichtige Rolle", sagt Dr. Stephan Holsten, Geschäftsführer der Landeseinrichtung CEON, die Anbieter und mögliche Nutzer von Raumfahrttechnologie miteinander ins Gespräch bringt. "In Bremen sind große Raumfahrtunternehmen ebenso ansässig wie wichtige Akteure der maritimen Wirtschaft. Das ist ein klarer Standortvorteil."

Die Ortung aus dem Orbit basiert auf dem automatischen Identifikationssystem AIS. Schiffe mit einer Bruttoraumzahl von mehr als 300 müssen dieses System seit Mitte 2008 an Bord haben. Das schreibt die Internationale Seeschifffahrtsorganisation IMO vor. AIS sendet und empfängt wichtige Informationen von Schiffen wie Name, Größe, Kurs, Position und Geschwindigkeit. Übermittelt werden die Daten per VHF-Radiosignal.

Allerdings haben die Funksignale horizontal nur eine sehr begrenzte Reichweite von etwa 40 Seemeilen bzw. 74 Kilometern. Vertikal reichen die Signale dagegen deutlich weiter – wie die erfolgreichen Versuche an Bord der ISS zeigen, denn die schwebt immerhin 400 Kilometer über der Erdoberfläche. Und die Angebote kommerzieller Anbieter zeigen bereits jetzt, dass auch Satelliten in 700 Kilometern Höhe die Schiffssignale noch empfangen können. So bietet die amerikanische Firma Orbcomm, die einen Europa-Ableger in Bremen unterhält, bereits jetzt Schiffsortungen aus dem All an. Der europäische Orbcomm-Zweig gehört im Übrigen zur Hälfte dem Bremer Raumfahrtunternehmen OHB, das zurzeit ebenfalls Chancen der satellitengestützten Schiffsortung auslotet.

Vielfältige Erkenntnisse

Jede Minute im All ist verplant. Trotzdem fand sich im Zeitplan der ISS-Astronauten eine Lücke für den Einbau der Antenne. Foto: NASA
Jede Minute im All ist verplant. Trotzdem fand sich im Zeitplan der ISS-Astronauten eine Lücke für den Einbau der Antenne. Foto: NASA

Bei Orbcomm zählt bereits die amerikanische Küstenwache zu den Großkunden. Doch nicht nur Polizei-, Militär- und Sicherheitsbehörden sind an den Daten aus dem All interessiert. Denn die Erkenntnisse, die sich aus der Schiffsortung im All ziehen lassen, sind vielfältig: Ein gut ausgebautes Satellitensystem könnte zum Beispiel vor Kollisionen warnen, Seenotrettern wichtige Informationen liefern, aber auch Hinweise auf illegale Fischerei und Giftstoffentsorgung in den Weltmeeren geben. "Gewiss lässt sich der AIS-Sender an Bord eines Schiffes ausschalten, aber wenn ein Schiff plötzlich von der digitalen Weltkarte verschwindet, wirkt das verdächtig", sagt Udo Fox, Leiter des Rettungsdienstes der Deutschen Gesellschaft zur Rettung Schiffbrüchiger.

Für die Seenotrettung sieht Fox vor allem auf internationaler Ebene Vorteile. "Für unsere Rettungsaktionen in der deutschen Nord- und Ostsee brauchen wir solche Angaben nicht. Da genügen uns Radarinformationen, und auch die AIS-Signale können wir direkt an der Küste empfangen."

In weiten Teilen der Welt fehle es jedoch an solchen Überwachungssystemen – zum Beispiel an der Westküste Afrikas. Auch bei Notfällen fernab der Küsten wäre ein solches Satellitensystem hilfreich, meint Fox. „Man kann damit herausfinden, welches Schiff sich gerade in der Nähe befindet und dann die Besatzung gezielt ansprechen.“ Das sei eine gute Möglichkeit. "Allgemeine Hilferufe werden leider auch schon mal ignoriert. Denn ein Hilfseinsatz kostet die Reederei nun mal Zeit und damit Geld."

Man brauche aber ein umfangreiches Netz an Satelliten und irdischen Empfangsstationen, damit die im All gesammelten Daten schnell übermittelt werden können. "Wenn ein Satellit erst lange umherkreisen muss, bis er eine Position erreicht hat, an der er sein Datenmaterial zur Erde senden kann, sind viele Informationen schon veraltet", sagt Fox.

Eine Einschätzung, die der Bremer Reeder Niels Stolberg von der Schwergutreederei Beluga Shipping teilt – gerade im Hinblick auf die Gefahr von Piratenübergriffen: "Auch wenn wir die Technologie vor allem für die Kommunikation und die Schiffssicherheit nutzen, so sind die Möglichkeiten bei der Bekämpfung der Piraterie sehr begrenzt. Dafür sind die Ortungssysteme noch zu langsam." Dennoch setzt er Hoffnungen in die neue Form der Meeresüberwachung: "Unsere Erwartung ist letztendlich, dass wir mit der Satellitenkommunikation die Schiffssicherheit auf ein höheres Level heben können."

Allerdings: Beim Verband Deutscher Reeder (VDR) blickt man mit gemischten Gefühlen auf die neuen Informationsmöglichkeiten. Die Reeder hätten das Satellitensystem gern schon ein paar Jahre früher gehabt, sagt VDR-Sprecher Max Johns. Schließlich habe die Internationale Seeschifffahrtsorganisation erst 2006 das System LRIT eingeführt, das ebenfalls der Schiffsortung auf längeren Strecken dienen soll. LRIT ist ein System, bei dem die Schiffskoordinaten in einem Sechs-Stunden-Rhythmus an den jeweiligen Staat übermittelt werden, unter dessen Flagge das Schiff fährt. Der Datentransfer funktioniert, ähnlich wie beim Telefonieren auf hoher See, über eine Satellitenverbindung. LRIT ist für Reeder allerdings mit einem größeren Aufwand verbunden als das satellitengestützte AIS: "Man braucht eine spezielle Technologie zum Senden der Daten, und es fallen Verbindungskosten an", sagt CEON-Geschäftsführer Holsten. "Zudem ist das Datenmaterial weniger aussagekräftig und nur einem eingeschränkten Empfängerkreis verfügbar."

Das satellitengestütze AIS hätte denn auch nach Ansicht von VDR-Sprecher Johns "eine gute Alternative zu LRIT sein können". Nun komme es darauf an, die Datenflut nicht unnötig zu erhöhen: "Sinnvoll wäre ein solches System wohl schon, allerdings sollte man dann im Gegenzug LRIT abschaffen."

Mehr unter www.ceon-bremen.de

7.442 Zeichen, Autor: Thomas Joppig

Pressekontakt:

CEON Bremen

Dr. Stephan Holsten

E-Mail: holsten[at]ceon-bremen.de