Städte und Gemeinden: Satellitenbilder als ideale Ergänzung für die Stadtplanung

Die satellitengestützte Erdbeobachtung und insbesondere das Copernicus-Programm haben Städten und Gemeinden eine Menge zu bieten: Satellitendaten helfen, den Aufgaben der kommunalen Verwaltung nachzukommen – etwa beim Monitoring von Veränderungen der Infrastruktur, beim Überwachen von Klima- und Umweltsituationen sowie bei der Planung und dem Management von Neubauten, Grünanlagen, Verkehr und Erneuerbaren Energien. Und das Beste daran: Viele Daten sind kostenlos und häufig sogar schon aufbereitet.

Wer zum Beispiel den Infrastrukturwandel seiner Stadt verfolgen will, zählt dabei in der Regel auf Luftbildbefliegungen, die hochauflösende Aufnahmen des Stadtbilds aus der Vogelperspektive liefern. Der Nachteil: Die Befliegungen sind teuer und finden meist nur alle zwei Jahre statt. Satellitenbilder von Copernicus bilden da eine ideale Ergänzung. Zwar ist die Auflösung mit rund 10 Metern pro Pixel geringer, dafür liefern die Sentinel-Satelliten aber alle zwei bis fünf Tage neue Aufnahmen vom selben Ort – die zeitliche Auflösung ist also erheblich höher. Für viele Zwecke reichen zehn Meter pro Pixel aus und Copernicus hält zudem für die öffentliche Verwaltung auch genauere Bilder bereit.

Satellitenbild von Berlin
Die Sentinel-2-Aufnahme von Berlin veranschaulicht beispielhaft, welche Details bei einer räumlichen Auflösung von 10 Metern erkennbar sind. Jedes Pixel entspricht dabei einem 10 x 10 Meter großen Gebiet am Boden. Credit: ESA, Copernicus Sentinel-2 (2023)

Thermische Belastung und Entlastung

Bei einem vom DLR geförderten Pilotprojekt namens UrbanGreenEye arbeitet die Stadt Leipzig mit Satellitendaten, um die thermische Belastung und Entlastung des städtischen Raums zu bewerten: Wo bilden sich Hitzeinseln, wo spenden Grünanlagen Schatten und kühle Luft? Die Daten helfen Stadtplanern dabei zu entscheiden, wo sie Grünanlagen einrichten oder ausweiten und wo Frischluftschneisen frei bleiben sollten. Außerdem ist die Bodenversiegelung entscheidend für den Abfluss bzw. das mögliche Versickern bei Starkregen. Die Daten erleichtern es, die Kanäle der Stadt richtig zu dimensionieren und Neubebauung nachhaltig zu planen. In Zukunft werden diese und viele weitere Daten für ganz Deutschland auf dem EO4Nature-Portal abrufbar sein.

Bodenfeuchte und Stadtbäume

Auch Zwecken, die nicht so klar auf der Hand liegen, können Satellitendaten dienen: Die Stadt Essen zum Beispiel überwacht im Projekt TreeCop mit Copernicus-Daten und gekoppelten Bodenfeuchte-Sensoren die Gesundheit ihrer Stadtbäume. Gerät ein Baum unter Trockenstress, was zu charakteristischen Veränderungen seiner Reflektanz führt, warnt das System automatisch die zuständigen Baumpflegerinnen und Baumpfleger, die den Baum in Zeiten der zunehmenden Wasserknappheit gezielt und effizient bewässern können.

Städtische Gewässer

Im Hamburger Projekt CiWaWa helfen Copernicus-Daten, die Qualität der städtischen Gewässer zu überwachen. Deutet das Signal etwa auf eine erhöhte Blaualgenaktivität in einem See hin, werden gezielt Wasserproben entnommen, um womöglich Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Die Behörde hat somit einen besseren Überblick über alle ihre Gewässer und kann effizienter arbeiten.

Analyse Chlorophyllkonzentration im Außenmühlenteich in Hamburg
Erfassung der Chlorophyllkonzentration als Indikator für Blaualgenvorkommen im Außenmühlenteich, Hamburg. Credit: Brockmann Consult GmbH

Zu den Nutzern von Satellitendaten gehört zum Beispiel das deutsche Start-up greenventory, ein Spin-off der Forschungsinstitute KIT und Fraunhofer ISE mit Sitz in Freiburg, das Energieplanungen für Kommunen, Unternehmen, Netzbetreiber und Stromversorger anbietet.

Datenzugang

Verfügbar sind die Copernicus-Daten auf verschiedenen Online-Plattformen wie etwa codede.org.

Copernicus Fachnetzwerk

Zur fachlichen Unterstützung wurde das nationale Copernicus Fachnetzwerk eingerichtet. Es besteht aus Fachkoordinatorinnen und Fachkoordinatoren, Fachexpertinnen und Fachexperten sowie den Copernicus Netzwerkbüros.

Wer Fragen zu kommunalen Anwendungsmöglichkeiten hat oder bei Datenzugang und -nutzung Hilfe benötigt, kann sich an das zuständige Copernicus Netzwerkbüro Kommunal wenden, das mit Rat und Tat zur Seite steht.