Satellitenbild von München
Multitemporales TerraSAR-X Bild von München, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Nationales Erdbeobachtungsprogramm

Mit dem Nationalen Erdbeobachtungsprogramm unterstützt die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR die Entwicklung, Umsetzung und Anwendung nationaler Satellitenmissionen – von der ersten Idee über die technische Entwicklung, den Bau, die wissenschaftliche Auswertung bis zur operationellen Nutzung der gewonnenen Daten.

Satelliten zur Erdbeobachtung sind ein Schlüsselinstrument für die Bewältigung zentraler Herausforderungen unserer Zeit. Sie liefern wertvolle Daten, um den Klimawandel besser zu verstehen und sich an seine Folgen anzupassen, präzisere Wettervorhersagen zu ermöglichen, eine nachhaltigere Versorgung mit Nahrungsmitteln und Energie zu unterstützen sowie zur Sicherheit beizutragen.

Das Nationale Erdbeobachtungsprogramms verfolgt das Ziel, zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen beizutragen – und zugleich die Leistungsfähigkeit deutscher Akteure aus Wissenschaft, Industrie und Verwaltung im Bereich der Erdbeobachtung zu stärken. Das Förderprogramm Nationale Erdbeobachtung unterstützt dabei Forschungseinrichtungen und Unternehmen bei der Entwicklung zentraler Technologien, Services und Kompetenzen – mit dem Ziel, nachhaltige Wertschöpfungsketten im Bereich der Erdbeobachtung aufzubauen.

Aufbau / Struktur

Mit dem Nationalen Erdbeobachtungsprogramm, dass im Raumfahrtprogramm für Innovation und internationale Kooperation des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) aufgehangen ist, werden vier zentrale Bausteine zur Stärkung der Erdbeobachtung in Deutschland vorangebracht. Dazu gehören:

1. Vorbereitung neuer Missionen und Technologieentwicklung

Die Ermittlung zukünftiger Erdbeobachtungsbedarfe ist ein zentraler Bestandteil des Missionsvorbereitungs-programms. Dazu werden neben dem gezielten Austausch mit Nutzerinnen und Nutzern aus Wissenschaft, Behörden und Industrie auch Formate wie Ideenwettbewerbe genutzt. In vorbereitenden Studien werden diese Bedarfe konkretisiert, Konzepte für Fast-Track-Kleinsatelliten – also kleinere, schnell realisierbare Satelliten – sowie institutionelle Missionen – d.h. umfassend geplante, staatliche oder international geförderte Satellitenvorhaben – entwickelt und notwendige technologische Weiterentwicklungen identifiziert.

Die Technologieförderung konzentriert sich auf die Entwicklung von Schlüsseltechnologien in den Bereichen SAR-Systeme, Optik/Spektrometer, Lidar, Gravimetrie sowie Sensorsysteme für Kleinsatelliten. Damit stärkt sie gezielt die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit deutscher Unternehmen und Forschungseinrichtungen im Bereich der Erdbeobachtung.

2. Umsetzung weltraumgestützter Erdbeobachtungsmissionen

Die nationalen Erdbeobachtungsmissionen, werden von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR im Auftrag des BMFTR gemeinsam mit Partner- und Nutzerorganisationen beauftragt und betrieben. Dazu gehört unter anderem die Methan-Lidar-Mission (MERLIN), die in Zusammenarbeit mit der französischen Raumfahrtagentur CNES realisiert wird. Die amerikanisch-deutsche GRACE-C-Mission wird gemeinsam mit der NASA durchgeführt, wobei der deutsche Beitrag vom BMFTR  finanziert wird. Bereits im operationellen Einsatz sind die Radarsatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X sowie die Hyperspektralmission EnMAP.

3. Anwendungsentwicklung und Nutzung

Damit die Daten der Erdbeobachtungsmissionen effektiv genutzt werden können, ist eine gezielte (Nutzungs-)Vorbereitung wichtig. Hierfür werden regelmäßig Förder-bekanntmachungen und Ideenaufrufe veröffentlicht um die Entwicklung von innovativen Auswertemethoden, Anwendungen und Services durch Wissenschaft, Firmen und Behörden zu unterstützen. Um neue wissenschaftliche Missionen wie z.B. die ESA-Earth Explorer (FLEX, BIOMASS, EarthCARE) vorzubereiten werden Projektbüros als zentrale Schnittstelle zwischen der jeweiligen Mission und der Nutzergemeinde eingerichtet. Mit diesen Maßnahmen wird die Grundlage für eine zielgerichtete und breite Datennutzung geschaffen.

Mit der Lernplattform EO-College gibt es außerdem viele Angebote zur Weiterbildung von Fachkräften und für den Schulunterricht.

4. Datenbereitstellung und Förderung von NewSpace Initiativen

Ein wichtiger Schritt zur Inwertsetzung der Erdbeobachtungsdaten ist der niedrigschwellige Zugang zu Erdbeobachtungsdaten und die Möglichkeit zu deren Verarbeitung direkt in der Cloud, um die Datenspeicher der Nutzenden zu schonen. EO-Lab ist optimiert für die Nutzung von Künstlicher Intelligenz und schafft damit die Voraussetzungen um neue Methoden und Anwendungen zur performanten Datenauswertung zu entwickeln und den Einsatz von Erdbeobachtungsdaten in der Arbeit von Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Behörden zu etablieren. Darüber hinaus bietet die Plattform für Forschung- und Entwicklung einen kostenfreien und performanten Zugang zu Daten nationaler Missionen, wie TerraSAR-X-, TanDEM-X- und EnMAP sowie ausgewählten kommerziellen NewSpace Daten (aktuell: Planet Labs, OroraTech und constellr). Mit dem gezielten Kauf von dieser NewSpace Daten unterstützt die Deutschen Raumfahrtagentur im DLR die Unternehmen bei der Markterschließung.

5. Internationale Kooperation

Neben der Vorbereitung neuer Missionen, dem Missionsbetrieb, der Anwendungsentwicklung und der Datenbereitstellung engagiert sich die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR in der internationalen Charta „Space and Major Disasters. Die internationale Charta „Space and Major Disasters“ ist ein internationaler Verbund von Raumfahrtagenturen, der 1999 von der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der französischen Raumfahrtagentur CNES gegründet wurde. Der Verbund stellt nationalen Katastrophenschutzbehörden und Hilfsorganisationen bei Naturkatastrophen oder technischen Großunfällen Daten von Erdbeobachtungssatelliten schnell und unbürokratisch zur Verfügung. Daneben unterstützt die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR das Büro der Vereinten Nationen für raumfahrtgestützte Informationen für Katastrophenmanagement und Notfallmaßnahmen, kurz UN-SPIDER.

Geschichte / Meilensteine
  • 06/2007Start TerraSAR-X
  • 08/2008Start RapidEye
  • 06/2010Start TanDEM-X
  • 11/2010

    Die Raumfahrtstrategie der Bundesregierung wird im „Raumfahrtprogramm 2010“ vorgestellt. Dieser Plan legte die Grundsätze und Ziele der deutschen Raumfahrtpolitik fest und definiert die Schwerpunkte für die kommenden Jahre.

  • 10/2016

    Das globale Höhenmodell TanDEM-X ist fertiggestellt.

  • 04/2022Start EnMAP
  • 07/2022

    Launch der Datenplattform EO-Lab. Sie ermöglicht Forscherinnen und Forschern in Deutschland den einfachen Zugang zu und die Analyse von Erdbeobachtungsdaten. Das Portal ist Teil der Strategie „Künstliche Intelligenz“ der Bundesregierung.

  • 09/2023

    Verabschiedung der neuen Raumfahrtstrategie der Bundesregierung

  • 2024

    Bereitstellung von NewSpace-Daten der Unternehmen Planet Labs, OroraTech und ConstellR über die EO-Lab-Plattform.

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