Copernicus

Copernicus ist das Erdbeobachtungsprogramm der Europäischen Union. Es wird von der Europäischen Kommission koordiniert und in Partnerschaft mit den Mitgliedsstaaten umgesetzt.

Das Programm setzt sich aus drei Komponenten zusammen.

1. Weltraumsegment

Die Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und die Europäischen Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten (EUMETSAT) sind für das Copernicus Weltraumsegment zuständig. Es umfasst sechs Satellitenmissionen (genannt Sentinels), jede mit einem Set hoch entwickelter Instrumente an Bord.

Aktuell in Betrieb ist die erste Generation. Darunter zählen die Sentinel Satelliten -1, -2, -3, -5P und -6, sowie die Sentinel-Missionen 4 und 5, welche spezielle Messinstrumente darstellen, die auf Satelliten von EUMETSAT mitfliegen.

Die meisten Sentinel-Missionen bestehen aus je zwei baugleichen Satelliten (A und B), die gleichzeitig im Einsatz sind. Durch diese Konstellation wird die sogenannte Wiederholrate – also der Zeitraum zwischen zwei Überflügen desselben Gebiets – halbiert und die Datenaktualität deutlich erhöht.

Am Ende ihrer Lebenszeit werden die A- und B-Sentinels durch nahezu identische Satelliten (C und D) ersetzt. Auch sie gehören zur ersten Generation der Sentinels. Oberste Priorität ist die Kontinuität und Vergleichbarkeit der gelieferten Daten. Ab etwa 2032 wird die erste Generation durch die modernisierte Reihe der „Sentinels Next Generation (S-NG)“ abgelöst. Sie setzen die Messreihen ersten Satellitengeneration fort und bringen außerdem Verbesserungen, basierend auf Nutzeranforderungen und technischen Neuerungen.

Zur gezielten Erweiterung des Datenangebots werden aktuell sechs Copernicus Sentinel Expansion Missions vorbereitet:
CHIME, CIMR, CO2M, ROSE-L, LSTM und CRISTAL.

Diese Satelliten sollen zwischen 2026 und 2029 starten und neue Datenquellen für bislang nicht oder nur begrenzt abgedeckte Anwendungsfelder erschließen. Ein Beispiel ist die Mission CO2M, die künftig präzise Daten zu CO₂-Konzentrationen in der Atmosphäre liefern wird.

Neben den Sentinel-Satelliten tragen rund 40 Missionen nationaler und kommerzieller Betreiber zum Copernicus-Programm bei. Ihre Daten werden als ”beitragende Missionen” über das Copernicus Data Space Ecosystem bereitgestellt und fließen in die Copernicus-Dienste ein. Auch Behörden haben Zugriff auf diese Daten, die aufgrund ihrer oft besonders hohen Auflösung beispielsweise im kommunalen Bereich zur Erfassung von Grünflächen oder Änderungen im Gebäudebestand etc. genutzt werden können. Die beitragenden Missionen unterliegen dabei gesonderten Lizenzbedingungen. Zu den von Deutschland beigesteuerten Missionen zählen TerraSAR-X, TanDEM-X und EnMAP.

2. In situ Komponente

Messdaten, die nicht von Satelliten aus dem All gewonnen werden, fallen in der Erdbeobachtung unter den Begriff in situ Daten (lateinisch für „vor Ort gesammelt“). In situ Daten stammen unter anderem von meteorologischen Messstationen oder Sonden an Wetterballons und Messbojen, sowie von Fernerkundungsinstrumenten an Flugzeugen. Auch Informationsprodukte auf Basis dieser Beobachtungen, wie digitale topographische Karten, Höhenmodelle oder Orthofotos, zählen zu in situ. Die in situ Daten liefern wertvolle Informationen für das Copernicus-Programm. Sie werden beispielsweise zur Kalibrierung oder Validierung der Copernicus-Produkte und -Dienste benötigt.

3. Copernicus-Dienste

Um die Fülle der Daten aus dem Copernicus-Programm besser nutzbar zu machen, werden in situ und Satellitendaten in Form von sechs europäischen Copernicus-Diensten zur Verfügung gestellt. Sie sind das Herzstück des Programms. Grundsätzlich werden die Daten dieser Dienste allen Nutzerinnen und Nutzern kostenlos zur Verfügung gestellt.

Der Copernicus-Dienst zum/zur…

…Überwachung der Landoberfläche stellt Datenprodukte zum Monitoring der Landoberfläche und von Binnengewässern bereit. Der Dienst umfasst unter anderem Daten und Karten zur Landbedeckung, Vegetation, Wasser- und Energieflüssen und zur Kryosphäre. Enthalten sind Landbedeckungs- und Versiegelungsdaten auf europäischer Ebene und lokale Detailkarten zu urbanen Räumen oder Naturschutz-Gebieten. Der Dienst wird betrieben von der Europäischen Umweltagentur (EEA) und der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission (JRC).

…Überwachung der Meeresumwelt stellt Daten und Produkte zum physikalischen und biogeochemischen Zustand der Meeresumwelt bereit und beobachtet die Eisbedeckung in den Polarmeeren. Die Produkte werden aus der Kombination von Satellitenbeobachtungen, In situ Messungen und Modellrechnungen gewonnen. Der Dienst wird betrieben von Mercator Ocean International.

…Überwachung der Atmosphäre hilft Entscheidungsträgerinnen und -trägern, die Veränderungen in der Atmosphäre zu überwachen. Der Dienst liefert aktuelle Beobachtungsdaten zu Parametern wie Feinstaub, Ozongehalt, UV-Einstrahlung, CO2-und Methangehalten der Atmosphäre. Darüber hinaus werden Modellsimulationen auf der Basis aller verfügbaren Copernicus Datenquellen geliefert, die beispielsweise helfen, die Herkunft von gemessenen Luftverunreinigungen zu bestimmten. Der Dienst wird betrieben vom Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersagen (ECMWF).

…Überwachung des globalen Klimawandels stellt Zeitskalen übergreifend Vorhersagen und Projektionen zukünftiger klimatischer Entwicklungen, aktuelle Klimaindikatoren und modellierte Indizes, rückblickende Reanalysen und historische Datensätze bereit, wie etwa Temperatur- und Meeresspiegelanstieg, polare Eisschmelze und Ozeanerwärmung. Regelmäßig werden aktuelle Befunde mit Referenzzeiträumen verglichen und zu den Zielen des Pariser Klimaabkommens in Beziehung gesetzt. Der Dienst wird betrieben vom Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersagen (ECMWF).

…Katastrophen- und Krisenmanagement liefert für von Hochwasser, Sturm, Erdbeben, Waldbrand, Erdrutschen etc. akut betroffene Gebiete schnell angefertigte Lageprodukte. Dieser „Rapid Mapping Service“ arbeitet anfragebasiert. In Deutschland kann der Dienst über das Gemeinsame Melde- und Lagezentrum von Bund und Ländern (GMLZ) im Bundesamt für Bevölkerungsschutz- und Katastrophenhilfe (BBK) angefordert werden. Darüber hinaus werden weitere Dienste betrieben, um vor Naturgefahren (Überflutungen, Brände, Dürren) rechtzeitig zu warnen, die Exposition der Bevölkerung für Katastrophenrisiken zu erfassen und den Wiederaufbau nach Katastrophen zu unterstützen. Der Dienst wird betrieben von der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission (JRC).

…Überwachung der Sicherheit zielt darauf ab, die Politik der Europäischen Union zu unterstützen, indem er Informationen als Antwort auf die sicherheitspolitischen Herausforderungen Europas bereitstellt. Er umfasst beispielsweise die Überwachung der EU-Grenzen, kritischer Infrastrukturen und relevanter Meeresgebiete. Der Dienst ist in drei Services aufgeteilt und wird betrieben von der Europäischen Küstenwache Frontex, der Europäischen Agentur für Maritime Sicherheit EMSA und dem Europäischen Satellitenzentrum EUSC.

Copernicus in Deutschland

Deutschland ist der wichtigste Partner des europäischen Copernicus-Programms. Mit der „Nationalen Anwendungsstrategie der Bundesregierung“ (2024) wurde Copernicus eine zentrale Rolle für die Zukunftsfähigkeit Deutschlands zugewiesen. Dort heißt es: „Die intensive Nutzung von Copernicus-Daten ist eine wesentliche Grundlage für die Sicherheit, die Lagebeurteilung und die Handlungsfähigkeit Deutschlands.“

Um die Nutzung der Copernicus-Daten gezielt zu fördern, wurde bereits 2013 das Förderprogramm „Nationale Copernicus-Integrationsmaßnahme“ (NCI) ins Leben gerufen. Ziel des Programms ist es, insbesondere Behörden zu befähigen, Copernicus-Daten und -Dienste systematisch in ihre Arbeitsprozesse zu integrieren. Dadurch sollen nicht nur Effizienz und Wirtschaftlichkeit der öffentlichen Verwaltung gesteigert werden, sondern auch innovative, geobasierte Dienstleistungen angestoßen werden, die zu einer besseren Nutzung der Daten beitragen.

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

• Die Fachkoordinatorinnen und Fachkoordinatoren sind in Deutschland die zentralen Ansprechpartner für dei Nutzung der Copernicus-Dienste.
• Die Fachexpertinnen und Fachexperten sind spezialisierte Ansprechpartner für die Bereiche Binnengewässer, Landwirtschaft, Georessourcen, Naturschutz sowie Archäologie und Kulturgüterschutz.

• Die Copernicus Netzwerkbüros haben die Aufgabe, die Fachcommunity zu vernetzen und über Anwendungsmöglichkeiten zu informieren. Ihre Schwerpunkte liegen in den Bereichen Wald, Verkehr, Kommunales und Energie.

• 1998

  An Weltraumaktivitäten beteiligte Europäische Institutionen rufen Europa im „Baveno Manifest“ auf, eine „globale Überwachung für die Sicherheit der Umwelt“ zu verwirklichen. Das Baveno Manifest wird als Startschuss der “Global Monitoring for Environment and Security” (GMES) Initiative betrachtet.

• 2009

  Die ESA Mitgliedsstaaten beschließen „Gemeinsame Prinzipien der Sentinel-Datenpolitik“ und legen damit einen Grundstein für freien und offenen Zugang zu den Sentinel-Daten.

• 2012

  Umbenennung der Global Monitoring for Environment and Security (GMES) Initiative in Copernicus.

• 2013

  Die EU erlässt Verordnung, die ein grundlegendes Merkmal des Copernicus-Programms einführt: die Umsetzung einer Politik des vollständigen und offenen Datenzugangs.

• 2014

  EU verabschiedet Copernicus-Verordnung.

  Start Sentinel-1A (03. April)
• 2015Start Sentinel-2A (23. Juni)
• 2016Start Sentinel-3A (16. Februar)
• 2016Start Sentinel-1B (25. April)
• 2017

  Das Bundeskabinett setzt konkrete nationale Ziele mit dem Beschluss der vom Bundesminister für Verkehr (ehemals Verkehr und Digitale Infrastruktur, BMVI) vorgelegten „Nationalen Strategie für das europäische Copernicus-Programm“.

  Start Sentinel-2B (07. März)Start Sentinel-5P (13. Oktober)
• 2018

  Veröffentlichung des Nationalen Copernicus Arbeitsprogramms. Im Arbeitsprogramm stellen die Bundesressorts ihre Projekte für den Zeitraum 2018 bis 2020 vor, um die Ziele der „Nationalen Strategie für das europäische Copernicus-Programm“ zu erreichen.
  

  Start Sentinel-3B (25. April)
• 2020Start Sentinel-6 (21. November)
• 2022

  Aktualisierung des Nationalen Copernicus Arbeitsprogramms.

• 2023

  Evaluation des Copernicus-Programms in Deutschland im Namen des BMV (ehemals BMDV).

• 2024Start Sentinel-2C (05. September)Start Sentinel-1C (05. Dezember)
• 2025geplanter Start Sentinel-6B (November 2025)Start Sentinel-4A als Nutzlast auf MTG-S-1 (01. Juli)
• 2026geplanter Start Sentinel-3C
• ab 2032neue Generation Sentinels

Nationale Anwendungsstrategie zu den Satellitenprogrammen Copernicus, Galileo und den meteorologischen Programmen von EUMETSAT

Evaluation des Copernicus-Programms in Deutschland (2023) PDF / 7 MB

Copernicus Strategie der Bundesregierung (2017) PDF / 266 KB