Geobranchen.de - GIS, GISnews, Geonews, Geoinformatik, Geographie, Geodaten, Geobusiness, Geowissenschaft, CAD - das Geo Branchenverzeichnis mit aktuellen News und Events, dem kostenlosen Newsletter Geoletter und der Suche nach Firmen, Verbänden, Instituten und Behörden aus den Geobranchen.
heute informieren wir Sie wieder über neueste Entwicklungen und Tendenzen aus der Geo-Branche. Weitere Informationen finden Sie wie immer auf„www.geobranchen.de“.
Ein Gedanke vorab: „Jede Wissenschaft ist, unter anderem, ein Ordnen, ein Vereinfachen, ein Verdaulichmachen des Unverständlichen für den Geist.“.Hermann Hesse
Ihr Redaktionsteam des Harzer Verlags
Unsere Themen heute:
01 Mehr Sicherheit mit dem Schulwegplaner Baden-Württemberg
Zu Fuß und per Rad sicher ankommen
Die Sicherheit von Kindern und Jugendlichen ist ein besonderes Anliegen der Landesregierung Baden-Württemberg. Besonders auf Schulwegen lauern immer wieder Gefahren, die den Verantwortlichen wie Eltern, Schulen und Kommunen oft gar nicht bewusst sind. Der Schulwegplaner Baden-Württemberg soll dazu beitragen, diese Gefahrenstellen aufzuzeigen und die Schulwege insgesamt sicherer zu machen. Unter diesem Aspekt wurde der Schulwegplaner im Auftrag des Verkehrsministeriums und in Zusammenarbeit mit dem Landesamt für Geoinformationen und Landentwicklung Baden-Württemberg (LGL BW) von ISB AG weiterentwickelt und um neue Funktionen erweitert.
02 Topographische Karten ab sofort auflagenfrei und individuell
Der Staatsbetrieb Geobasisinformation und Vermessung Sachsen (GeoSN) gibt Topographische Karten der Maßstäbe 1 : 10 000 und 1 : 25 000 in einem neuen Gewand heraus. Der bisherige Auflagendruck wird durch ein neuartiges, integriertes Bearbeitungs- und Druckverfahren abgelöst. Die Vorteile für den Nutzer liegen vor allem in einer wesentlich höheren Aktualität der Karten sowie einem frei wählbaren Kartenausschnitt. So kann durch Wahl eines Kartenmittelpunktes über eine Ortsangabe oder UTM-Koordinate der Ausschnitt des Kartenbildes individuell festgelegt werden. Natürlich werden Karten weiterhin auch im bundeseinheitlichen Regelblattschnitt angeboten.
03 Copernicus - Start frei für sechs neue Missionen
Deutsche Raumfahrtindustrie erhält Aufträge über 800 Millionen Euro
Die neuen Erdbeobachtungssatelliten sollen dazu beitragen, Antworten auf die globalen Herausforderungen durch Klimawandel, Bevölkerungswachstum und Umweltprobleme zu finden.
Analysieren Sie Ihre Daten im Detail, um fundierte Entscheidungen zu treffen. Erstellen Sie topaktuelle Auswertungen mit Diagrammen, Karten und Berichten auf Basis Ihrer Daten. Cadenza unterstützt Sie dabei jetzt auch mit Analysen auf Basis berechneter Strecken und dem Auffinden von Points of Interest.
04 Gletscherrückgang in den Alpen – erstmals flächendeckend dokumentiert
Das Forschungsteam der FAU kombinierte Daten aus den drei Erdbeobachtungsmissionen TanDEM-X, SRTM und Landsat
Ein Forschungsteam der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) untersuchte die Flächen- und Höhenänderungen aller Gletscher der europäischen Alpen über einen Zeitraum von 14 Jahren. Dazu verglichen sie dreidimensionale Geländemodelle der deutschen Radarsatellitenmission TanDEM-X und der deutsch-amerikanischen Shuttle-Radar Topography Mission (SRTM) aus der Zeit zwischen 2000 und 2014. Die Höhenmodelle kombinierte das Team mit optischen Aufnahmen der Landsat-Satelliten der NASA. Das Ergebnis: Ungefähr 17 Prozent des gesamten Eisvolumens der Alpen gingen seit der Jahrtausendwende verloren. Die Erkenntnisse veröffentlichte das Team kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Communications.
Flimmerfreie und hochaufgelöste Visualisierung für professionelles stereoskopisches Arbeiten
Der 3D PluraView Monitor von Schneider Digital ermöglicht dem professionellen Anwender dank bewährter Beamsplitter-Technologie ein komfortables, ermüdungsfreies Arbeiten 3D-Stereo. Innovative, zuverlässige Technik ist die Grundlage für die präzise, pixelgenaue, stereoskopische Bildauswertung in höchster Qualität, selbst bei Tageslicht. Konzipiert ist der 3D-Monitor für den speziellen Einsatz in den unterschiedlichsten GEO-Branchen, wie z.B. Photogrammetrie, GIS/Mapping, Lidar 3D, Laserscanning, Öl- & Gas-Prospektion, Archäologie oder BIM & 3D-Stadtmodell-Visualisierung. Der 3D PluraView ist als Plug&Play System kompatibel zu allen gängigen Stereo-Software-Applikationen führender Hersteller, wie z.B. Esri, Trimble, Hexagon, Agisoft, DAT/EM, Terrasolid u.v.a.
Mit Cadenza die Vorgaben der Europäischen Hochwasserrichtlinie erfüllen
Schleswig-Holstein, Thüringen, Baden-Württemberg und Sachsen veröffentlichen interaktive Hochwasserkarten in Webportalen auf Basis der Disy-Software Cadenza. Damit erfüllen sie die Vorgaben der Europäischen Hochwasserrichtlinie.
Der eine oder andere erinnert sich vielleicht noch an die dramatischen Bilder vom August 2002, als ein Jahrhunderthochwasser die Dresdner Altstadt und weite Teile von Deutschland überflutete. Um die Gefahren durch Flusshochwasser, Sturm- oder Sturzfluten länderübergreifend zu verringern, gibt es seit 2007 europaweite Vorgaben durch die Richtlinie „Bewertung und das Management von Hochwasserrisiken (EU-HWRM-RL)“. Für die zu erstellenden Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten sind in Deutschland die jeweiligen Landesbehörden zuständig.
Neue Utility-Lösung punktet mit vielen Funktionalitäten
Die Unternehmen der VertiGIS entwickeln seit Sommer 2019 eine gemeinsame Utility-Lösung. Auf der Basis von ArcGIS Pro, ArcGIS Enterprise und des neuen Utility Networks von Esri entsteht das neue Produkt VertiGIS Utilities. Mit der Bereitstellung eines «minimum viable product (MVP)» für den belgischen Energieversorger Fluvius konnte ein erster Meilenstein erreicht werden. Die Lösung wird fortlaufend um neue Funktionalitäten ergänzt. Gearbeitet wird nach der agilen Scrum Methode in firmen- und niederlassungsübergreifenden Teams.
… und die Begeisterung für die Software auch. Nutzen Sie unsere 30-minütige Einführung in Global Mapper und lernen Sie unsere Kunden zu verstehen.
Für Einsteiger oder auch langjährige Nutzer illustriert dieser Streifzug durch verschiedenste Funktionen und Methoden das breite Spektrum der Software - und auch wenn nur ein Teil dessen angerissen werden kann, was Global Mapper alles bietet, schafft dieser Einstieg doch einen guten Einblick in diese - wie wir finden - faszinierende GIS-Software.
07 Erdbebenforschung: Immense Datenmengen mit Künstlicher Intelligenz auswerten
Geophysik: Land unterstützt KI-Projekt KISS in „Kleinen Fächern“ – Helmholtz fördert Projekt REPORT-DL
Die Struktur des Erdinneren abbilden und selbst Mikrobeben sichtbar machen: Das können Erdbebenforscherinnen und -forscher dank entsprechender physikalischer Methoden. Dabei werden allein am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) pro Jahr etwa 500 bis 1000 Milliarden Datenwerte erzeugt, doch dies ist nur ein kleiner Bruchteil der weltweit gewonnenen und archivierten Daten. Forscherinnen und Forscher suchen daher schon seit Jahren nach besseren und effizienteren Methoden, die Datenflut vollständig auszuwerten. Für den Einsatz von KI in der Geophysik erhält das KIT aktuell eine Projektförderung des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg sowie eine weitere der Helmholtz-Gemeinschaft.
QGIS ist eine komplexe, leistungsfähige GIS-Software, mit der sich Daten räumlich-geografisch darstellen und analysieren lassen. QGIS lernt man aber nicht in 10 Minuten. Dienstleister WIGeoGIS hilft mit Schulungen, Know-how, Support sowie erweiterten Funktionen. Das spart Unternehmen Zeit und Geld.
Webinare und Geoinformatik-Schulungen mit freier Software Online-Schulungen und vor Ort in Berlin, Bonn & Freiburg - www.foss-academy.com
09 Forschungsbohrung in Riedstadt startet
Reise in die geologische Vergangenheit der Region
Wie sah es vor Millionen von Jahren im hessischen Ried aus und welche Schlüsse lassen sich für uns daraus ziehen? Eine Bohrung in bis zu 500 Meter Tiefe soll darüber Aufschluss geben. Voraussichtlich ab Montag, dem 29. Juni laufen bei Riedstadt-Erfelden westlich der Bundesstraße 44 die Vorbereitungen für ein Forschungsprojekt des Hessischen Landesamtes für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG). Die Geologen untersuchen dabei, wie sich die Gesteinsschichten in der nördlichen oberrheinischen Tiefenebene zusammensetzen und nutzen lassen.
Die Alternative von Schneider Digital heißt 3D PluraView
NVIDIA hat, wie schon länger angekündigt, im April 2019 den Treiber-Support für die 3D Vision Pro Technologie eingestellt, die mit NVIDIA Grafikprozessoren, dem NVIDIA 3D Vision Kit mit aktiver Shutter-Brille und 3D Vision-ready-Monitoren stereoskopische Bilder für Gamer, Filmfans und Fotografen lieferte. Jedoch werden die 3D Vision Pro und die Quadro-Grafiklösungen auch von einer Vielzahl professioneller Anwendungen unterstützt, wie z.B. Siemens NX, Adobe Software, Autodesk CAx, Dassault Systems, Agi, DA/TEM, Intergraph, Erdas und Landmark. Nun hat NVIDIA signalisiert, die Unterstützung von 3D Vision in Kürze komplett zu beenden.
12 Neue Stellenangebote und Stellengesuche auf GEOjobs
Unsere Internet-Stellenbörse für die GEOberufe ist für Stellenanbieter aus der Wirtschaft, aus der öffentlichen Verwaltung oder aus dem Schul- und Hochschulbereich eine herausragende Plattform um zielgenau mögliche Bewerber zu treffen.
Die Aufnahme Ihres Stellenangebots erfolgt zum Preis von € 498,-- zzgl. MwSt. Als besonderer Service erscheint Ihr Stellenangebot zusätzlich in Kurzform im nächsterreichbaren Newsletter gis-report-news. Stellengesuche von Privatpersonen werden bei uns kostenlos veröffentlicht.
Der Staatsbetrieb Geobasisinformation und Vermessung Sachsen (GeoSN) gibt Topographische Karten der Maßstäbe 1 : 10 000 und 1 : 25 000 in einem neuen Gewand heraus. Der bisherige Auflagendruck wird durch ein neuartiges, integriertes Bearbeitungs- und Druckverfahren abgelöst. Die Vorteile für den Nutzer liegen vor allem in einer wesentlich höheren Aktualität der Karten sowie einem frei wählbaren Kartenausschnitt. So kann durch Wahl eines Kartenmittelpunktes über eine Ortsangabe oder UTM-Koordinate der Ausschnitt des Kartenbildes individuell festgelegt werden. Natürlich werden Karten weiterhin auch im bundeseinheitlichen Regelblattschnitt angeboten.
Eine weitere Verbesserung stellt die Erweiterung des Kartenausschnitts gegenüber den bisherigen Druckausgaben dar, d. h. die Kartenfläche ist im Maßstab 1 : 10 000 um ca. 20%, im Maßstab 1 : 25 000 sogar um ca. 60% größer als bisher.
Topographische Karten geben in moderner kartographischer Präsentation Inhalte aus den Themenfeldern Siedlung, Verkehr, Vegetation, Gewässer, Relief, Versorgung und Grenzen wieder. Die Karten sind flächendeckend für das gesamte Gebiet des Freistaates Sachsen verfügbar.
Die topographischen Karten sind für jeweils 5,00 EUR in der Beratungs- und Verkaufsstelle des GeoSN erhältlich, wo sie auf Nutzeranforderung aktuell gedruckt werden. Ein Vertrieb der Karten erfolgt über Bestellung im Internet unter www.landesvermessung.sachsen.de
Mit Cadenza die Vorgaben der Europäischen Hochwasserrichtlinie erfüllen
Schleswig-Holstein, Thüringen, Baden-Württemberg und Sachsen veröffentlichen interaktive Hochwasserkarten in Webportalen auf Basis der Disy-Software Cadenza. Damit erfüllen sie die Vorgaben der Europäischen Hochwasserrichtlinie. Der eine oder andere erinnert sich vielleicht noch an die dramatischen Bilder vom August 2002, als ein Jahrhunderthochwasser die Dresdner Altstadt und weite Teile von Deutschland überflutete. Um die Gefahren durch Flusshochwasser, Sturm- oder Sturzfluten länderübergreifend zu verringern, gibt es seit 2007 europaweite Vorgaben durch die Richtlinie „Bewertung und das Management von Hochwasserrisiken (EU-HWRM-RL)“. Für die zu erstellenden Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten sind in Deutschland die jeweiligen Landesbehörden zuständig.
Überschwemmte Flächen beim Jahrhunderthochwasser im August 2002 im Raum Dresden Bildnachweis: Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfLUG)
Damit aber auch über die Ländergrenzen hinweg inhaltlich und gestalterisch möglichst einheitliche Kartenwerke entstehen, hat die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) Empfehlungen definiert. Die Kartenwerke müssen den regionalen Informationsbedürfnissen und -pflichten entsprechen und können zusätzliche Informationen enthalten. Neben den zuständigen Behörden und Institutionen sollen auch betroffene Bürgerinnen und Bürger zur Verbesserung der Eigenvorsorge über landesweite Webportale auf diese wichtige Informationsquelle zugreifen können.Ausschnitt von der Insel Fehmarn aus der Hochwassergefahrenkarte für ein 200-jähriges Hochwasser, die im Portal ZeBIS Schleswig-Holstein veröffentlicht ist. Bildnachweis: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung (MELUND)Hochwasserkarten mit Cadenza veröffentlichen
So stellt Schleswig-Holstein seine Hochwassergefahren- und risikokarten für Küstenhochwasser und Flusshochwasser als interaktive Kartenanwendung im ZeBIS-Portal bereit. Dieses Portal basiert auf Cadenza, einem Produkt des Karlsruher Softwareherstellers Disy Informationssysteme GmbH, und wird verantwortet vom Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung (MELUND). ZeBIS bietet außerdem Informationen zu den Themen Biotopkartierung, Anlagenkataster und Bodendauerbeobachtung.
Ausschnitt aus der Gefahrenkarte, die das Thüringer Landesamt für Umwelt, Bergbau und Naturschutz (TLUBN) in seinem Kartendienst auf Basis von Cadenza veröffentlicht, für ein 200-jähriges Hochwasser des Flusses Saarbach bei Scheuengrobdorf (Stadtteil von Gera) Bildnachweis: Thüringer Landesamt für Umwelt, Bergbau und Naturschutz (TLUBN)
Das Thüringer Landesamt für Umwelt, Bergbau und Naturschutz (TLUBN) betreibt seinen Kartendienst ebenfalls mit Cadenza und bietet eine Vielzahl von Recherchemöglichkeiten zu umweltrelevanten Themen an. Zur Hochwasserproblematik werden für alle Einzugsgebiete detaillierte Gefahren- und Risikokarten verschiedener Extremereignisse angeboten, die u. a. die maximale Ausdehnung des Wasserspiegels, Wassertiefen sowie die Nutzung betroffener Flächen zeigen. Zudem können auch Hochwassermarken historischer Ereignisse angezeigt und nach räumlichen und sachlichen Kriterien gefiltert werden.
Ausschnitt von Mannheim aus der Hochwasserrisikokarte, die von der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW) in ihrem interaktiven Daten- und Kartendienst auf Basis von Cadenza veröffentlicht wird Bildnachweis: Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW)
Die Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW) stellt über ihren interaktiven Daten- und Kartendienst neben neun weiteren Themen die Hochwasserdaten im übergeordneten Thema Wasser für die Öffentlichkeit bereit – ebenfalls über Cadenza. Genauso wie in Sachsen: Das Datenportal iDA des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfLUG) bietet den Zugriff auf zahlreiche Umweltdaten und Kartenbestände an. Es bestehen detaillierte Auswahlmöglichkeiten, beispielsweise nach Zahl der von einem Hochwasser betroffenen Einwohner sowie den Wahrscheinlichkeiten für bestimmte Hochwasserereignisse (HQ20, HQ100, HQ200, HQ300). Weiterhin veranschaulicht ein Thema die Überschwemmungsgebiete des Jahrhunderthochwassers 2002, das Dresden schwer getroffen hat.
Ausschnitt von Dresden aus der Hochwasserrisikokarte, die vom Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfLUG) im Datenportal iDA (interdisziplinäre Daten und Auswertungen) auf Basis von Cadenza veröffentlicht wurde, mit der Wahrscheinlichkeit HQ200 oder HQ300 Bildnachweis: Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfLUG) Hochwasserkarten erfüllen europäische Berichtspflichten
Auch wenn diese vier Portale technologisch auf Cadenza basieren und die Karten gemäß einheitlicher Empfehlung erstellt werden, zeigen sich Unterschiede, die sich aus regionalen Gegebenheiten ergeben. Über die Permalink-Funktion von Cadenza werden die Daten in Form eines dauerhaften Verweises mit dem bundesweiten Berichtsportal WasserBLIcK verbunden. Um bei der Umsetzung der Berichterstattung gegenüber der EU-Kommission ein Maximum an Einheitlichkeit bei den Berichtskarten zu erzielen, hat die LAWA 2017 den Beschluss gefasst, diesen zentralen Web-Kartendienst bereitzustellen, der von der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) betrieben wird.
Aufgrund des Datenvolumens wurden für das WasserBLIcK-Portal die Originaldaten generalisiert und klassifiziert. Dadurch stehen im zentralen Kartendienst länderübergreifende, weitgehend einheitliche Hochwassergefahrenkarten und Hochwasserrisikokarten bereit. Werden detaillierte Daten benötigt, kann über eine Schnittstelle direkt auf die Karten der Bundesländer zugriffen werden. Auch die Berichterstattung an die EU erfolgt über das Portal WasserBLIcK. Die Informationen werden an das Portal WISE (Water Information System of Europe) gemeldet und dort hinsichtlich der Erfüllung der Berichtspflichten und zur Unterrichtung des EU-Parlaments ausgewertet.
Beim Vorbeiflug 2015 zeigen Fotos und Messdaten von Pluto und seinem Mond Charon eine bizarre, dynamische Eiswelt
Vor fünf Jahren flog am 14. Juli 2015 die kleine US-Raumsonde New Horizons durch das entfernte Pluto-Charon-System. Während der Passage führte sie einzigartige wissenschaftliche Messungen durch und sandte aufsehenerregende Bilder zur Erde, die eine bewegte Vergangenheit und unerwartet dynamische Entwicklung des sonnenfernen Binärkörpersystems enthüllten. Ein Anlass, zum fünften Jahrestag des Plutovorbeiflugs eine Rückschau auf diese einzigartige raumfahrttechnische Meisterleistung und die wissenschaftlichen Erkenntnisse einer herausragenden Mission zur Erforschung von eisigen Himmelskörpern am äußeren Rand des Sonnensystems zu halten. Beim Radioexperiment REX auf New Horizons sind deutsche Planetenwissenschaftler beteiligt.
Pluto in Echtfarben, fotografiert von New Horizons, Credit: NASA/JHU-APL/SRI
Als am 18. Februar 1930 der amerikanische junior astronomer Clyde Tombaugh (1906-1997) am Lowell-Observatorium in Flagstaff, Arizona, ein lang gesuchtes Objekt, den suspekten Planeten X, jenseits des Neptun fand, hatte er die Entdeckung seines Lebens gemacht. Dieser neue, der neunte ‚Planet‘ und mit einem Durchmesser von knapp 2.400 Kilometern relativ kleine Himmelskörper, der bald darauf den Namen Pluto bekam, war jetzt gewissermaßen der planetare Außenposten unseres Sonnensystems – eine Rolle, die seit 1846 bisher Neptun innehatte. Und dies blieb Pluto bis zum Jahre 1992, als man auf dem hawaiianischen Mauna-Kea-Observatorium mit (15760) Albion ein noch weiter als Pluto entferntes transneptunisches Objekt (TNO) aufspürte, einen kleinen unregelmäßig geformten Körper mit nur 100 bis 150 Kilometer Durchmesser. In rascher Folge entdeckte man weitere TNOs, deren Zahl bis heute auf mehr als tausend angewachsen ist und die für Planetenforscher aufschlussreiche naturgeschichtliche Archive darstellen, aber auch zahlreiche neue Fragen zur Entstehungsgeschichte und Entwicklung des Sonnensystems aufwerfen.
Vorbeiflug von New Horizons 2015 an Pluto und Charon, Credit: NASA/JHU-APL/SRI
Der lange Weg der NASA-Mission New Horizons vor dem Start und bis ans Ziel
Seit Plutos Entdeckung dauerte es rund ein halbes Jahrhundert, bis die NASA ins Auge fasste, den (Zwerg-)Planeten am Rande des Sonnensystems mit einer kleinen Raumsonde anzufliegen und zu erkunden. Dafür mit auschlaggebend war gewiss auch die Entdeckung des Plutomondes Charon, der dem amerikanischen Astronomen James W. Christy am US Naval Observatory im Juni 1978 auf hochauflösenden Fotografien als eine Ausbuchtung des Plutoscheibchens auffiel und die periodisch in 6,4 Tagen um das Bildzentrum wanderte. Charon ist mit einem Durchmesser von 1.212 Kilometern und einem Achtel der Masse Plutos ein vergleichsweise großer und massereicher Trabant seines ‚Planeten‘, weshalb häufig vom Doppelkörpersystem Pluto-Charon gesprochen wird.
Doch erst im Dezember 2000 hatte sich eine Missionsvorschlag soweit konsolidiert, das nicht nur in den Köpfen, sondern auch ‚mechanisch‘ eine Sonde fertiggebaut wurde: New Horizons – ein Name, der dem Leiter der Mission, Alan Stern, während einer Gebirgswanderung einfiel, als er seinen Blick von einem Berg zum Horizont schweifen ließ. Nach gut weiteren fünf Jahren war es dann soweit: New Horizons wurde am 19. Januar 2006 von Cape Canaveral aus zum Pluto gestartet. Im Juli 2015 erreichte die Sonde schließlich ihr Ziel; ein Start, knapp einen Monat später, hätte die Ankunft der Sonde um fünf Jahre (!) verzögert.
Masse, Beschleunigung, Astronomie: ein Wettlauf gegen die Zeit
Die unzähligen Schritte der Überzeugungsarbeit und vielfältigen Entscheidungen, bis eine Mission an der Spitze einer Trägerrakete auf dem Startplatz steht und der Countdown gezählt wird, sind meist schwieriger zu meistern, als die Planung und technische Umsetzung der wissenschaftlichen Experimente. Am Ende war es ein astronomischer Aspekt, der New Horizons schon am Boden ‚beschleunigte‘: Pluto hat eine stark exzentrische Sonnenumlaufbahn, deren sonnennächster Punkt bei 4,5 Milliarden Kilometern Entfernung liegt. Diesen hatte der Himmelskörper 1989 durchlaufen und sich seither wieder vom Zentralgestirn entfernt. Ihr sonnenfernster Punkt befindet sich nämlich in einer Distanz von 7,4 Milliarden Kilometern, und für einen Sonnenumlauf benötigt Pluto 248 Jahre. Eine weitere Verzögerung hätte also eine immer längere Reisezeit zu Pluto bedeutet, aber auch wissenschaftliche Einbußen mit sich gebracht. Denn mit zunehmender Entfernung zur Sonne wäre die hauchdünne Atmosphäre Plutos kondensiert und als Eis auf die Oberfläche gerieselt, hätte also nicht mehr untersucht werden können.
Um Pluto überhaupt erreichen zu können, durfte die Sonde nur sehr wenig Masse haben. Inklusive Treibstoff waren es keine 500 Kilogramm. Darüber hinaus wurde die Atlas-Trägerrakete mit einer zusätzlichen Schubstufe versehen, die New Horizons auf eine Fluchtgeschwindigkeit von 16,21 Kilometern pro Sekunde (58.356 km/h) beschleunigte, der höchsten Geschwindigkeit, mit der eine Raumsonde je die Erde verlassen hatte. Nach der neuneinhalb Jahre langen Reise, mit einem Swingby-Manöver am Riesenplaneten Jupiter zur weiteren Beschleunigung der Sonde, flog New Horizons dann vor fünf Jahren am 14. Juli 2015 um 13.50 Uhr MESZ, etwa 4,8 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt, in einer Distanz von weniger als einem Erddurchmesser über Plutos Oberfläche hinweg und an seinen Monden vorbei.
Das Kamel schießt durchs Nadelöhr: Durch die Bahnebene der Plutomonde
New Horizons musste fast senkrecht durch die Ebene fliegen, in der die Monde Charon, Nix, Hydra, Kerberos und Styx Pluto umkreisen. Bei der Planung war dies ein Aspekt großer Unsicherheit: Denn es hätten sich weitere, noch unentdeckte Monde oder Eis- und Gesteinsringe in dieser Ebene befinden können, die teleskopisch nicht entdeckt und zur Gefahr werden konnten. Beobachtungen wenige Tage vor dem Flyby sorgten für Erleichterung: Die Aufnahmen zeigten keine neuen Hindernisse. Für den Vorbeiflug war in jahrelanger Programmierarbeit jede Beobachtung und Messung auf die Sekunde festgelegt: Binnen weniger Stunden kamen sieben wissenschaftliche Bordexperimente zum Einsatz. Neben drei optischen Geräten, dem UV-Spektrometer ‚Alice‘ sowie den hochauflösenden Kamerasystemen LORRI und ‚Ralph‘, nahmen die beiden Plasma-Instrumente PEPSSI und SWAP, der Staubdetektor ‚Venetia‘ und das Radioexperiment REX eingehende Messungen an dieser fernen, eiskalten Welt vor. REX ist das einzige Instrument auf New Horizons, an dem mit den deutschen Planetenforschern des Rheinischen Instituts für Umweltforschung an der Universität zu Köln deutsche Wissenschaftler beteiligt sind (siehe Kasten). Finanziell gefördert wurde ihre Beteiligung vom Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.
Ein Herz aus Eis, schlammiger Bodenbelag, Kristalleisgebirge und ein Putzmittel
Pluto und sein Mondsystem entpuppten sich vor den Augen der Bordkameras als eine bizarre Welt mit einer bewegten Vergangenheit und vielleicht sogar dynamischen Gegenwart – ein Resultat, mit dem in diesem Ausmaß kein Wissenschaftler zuvor gerechnet hatte und welches ihren Puls buchstäblich beschleunigte: Unter Planetenforschern legendär ist Alan Sterns Ausbruch an Begeisterung, als er die ersten Nahaufnahmen auf dem Bildschirm zu sehen bekam. Jahrzehntelang hatten die Forscher darauf gewartet. Bekannt war von Pluto und Charon bis dato nicht viel, zu klein ist diese ferne Welt selbst für das Hubble-Weltraumteleskop, das nur schemenhaft Helligkeitsunterschiede auf zwei winzigen Lichtscheibchen erkennen ließ. Im Schnitt kommen dort nur fünf Zehntausendstel des Sonnenlichts an, das auf die Erde fällt, die Tagestemperatur beträgt minus 234 Grad Celsius.
Eis-Berge auf Pluto und Eis-Polygone in Tombaugh Regio. Dieser aus mehreren Aufnahmen zusammengesetzte Bildstreifen zeigt Pluto in einer der höchsten Auflösungen, die mit der Kamera LORRI und dem Aufnahmesystem Ralph/MVIC (Multivisual Imaging Camera) beim Vorbeiflug am 14. Juli 2015 aus 17.000 Kilometern Distanz erzielt wurden. Auf den Bildern können Details von der Größe einer Sporthalle erkannt werden; die beste Auflösung lag bei 77 Metern pro Bildpunkt (Pixel). Die über die LORRI-Bilder gelegten Farbdaten haben eine niedrigere Auflösung. Der Bildausschnitt zeigt einen 80 Kilometer breiten Streifen der eisigen Landschaft Plutos, mit der auffallend glatten Ebene Sputnik Planum in der rechten Bildhälfte und den etwa 1.500 Meter hohen al-Idrisi-Bergen in der linken Bildhälfte. Es ist der Übergang von der durch Eispolygone geprägten, herzförmigen Tombaugh Regio zu einem Gebirge aus sprödem Wassereis. Credit: NASA/JHU-APL/SRI
Bei diesen Temperaturen frieren die meisten Gase aus. Pluto ist daher von einem Gemisch aus Wasser-, Stickstoff-, Methan-, Kohlenmonoxid-, Kohlendoxid- und Ammoniakeis bedeckt und gegenwärtig, noch in ‚Sonnennähe‘, von einer hauchdünnen Atmosphäre umgeben. Diese besteht aus Stickstoff (mit etwas Kohlenmonoxid und Methan); sie ist - das zeigten die neuen, gegen den Horizont aufgenommenen Bilder - geschichtet und reicht bis in eine Höhe von 1.600 Kilometern. Die mittlere Dichte von Pluto beträgt 1.860 Kilogramm pro Kubikmeter: Daraus lässt sich ableiten, dass Pluto zu mehr als zwei Dritteln aus Gestein und zu 30 Prozent aus Eis verschiedener Zusammensetzung besteht. Das bedeutet, dass die Gesteinsmasse groß genug ist, um nach der Entstehung des Zwergplaneten durch den Zerfall radioaktiver Elemente im Inneren ausreichend Wärme zu erzeugen, so dass sich im Zentrum ein Gesteinskern bilden konnte, der von einer mächtigen Eisschicht umgeben ist. Mehr noch, es könnte genügend Energie vorhanden sein, um auch heute noch dynamische Prozesse in der Eisschicht antreiben zu können.
Tatsächlich blickten die Wissenschaftler zum einen zwar auf eine dunkle Oberfläche, die voller Einschlagskrater war und vermutlich schon vor vier Milliarden Jahren erstarrte; aber auch auf riesige helle kraterfreie Flächen aus blankem Eis, die seit weniger als 100 Millionen Jahren existieren oder teils sogar erst vor kurzer Zeit entstanden sind. Zahlreiche Polygone, die ein wabenartiges Muster in die Eisebene Sputnik Planum zeichnen, werden als erstarrte Konvektionszellen interpretiert, in denen flüssiges oder plastisches Material an die Oberfläche gelangte und ausfror. Und als ob die Natur wüsste, wie eine Landschaft medienwirksam auszusehen hat, gestaltete sie diese über eintausend Kilometer große Eisfläche mit den Umrissen eines Herzens, der man nach dem Entdecker Plutos den Namen Tombaugh Regio gab.
Eine weitere Überraschung war die Entdeckung gewaltiger hochgebirgsartiger Landschaften mit den Norgay und Hillary Montes, Bergen von bis zu 3.500 Metern Höhe, die jedoch nicht aus Stein und Fels bestehen, sondern aus einer Tieftemperatur-Modifikation von Wassereis extremer Härte, die verhindert, dass diese Eisriesen an der Basis durch das Eigengewicht in sich zusammenschmelzen. Das dunkle, rötlich-braune Material im Norden Plutos, das sich auch auf Charon findet, besteht vermutlich aus einer komplexen Mischung organischer Moleküle wie Kohlenstoff, Stickstoff und Wasserstoff, die sich in der Atmosphäre von Gasplaneten, Monden oder Kometen unter der Einwirkung ultravioletter Strahlung und den Partikeln des Sonnenwindes aus dem Oberflächenmaterial bilden. Sie werden "Tholine" (griechisch für "schlammig") genannt. Auf Charon identifizierten die Wissenschaftler außerdem Wassereiskristalle, die auch Spuren von Ammoniumhydroxid (NH4OH) enthalten – im Haushalt als Putzmittel unter dem Begriff Salmiakgeist bekannt.
Der zweite Streich: Vorbeiflug am 30 Kilometer großen Arrokoth an Neujahr 2019
Nach dem perfekten und wissenschaftlich so ergiebigen Vorbeiflug am Pluto setzte New Horizons seinen Flug durch den Kuipergürtel fort. Diese die acht Planetenbahnen umgebende schlauchförmige Region, gelegentlich auch als Kuiper-Edgeworth-Gürtel bezeichnet, ist die kosmische Heimat eisiger, teils extrem primitiver Körper von wenigen Kilometern Größe bis hin zu mehreren tausend Kilometern Durchmesser. Zwergplaneten wie Pluto, Eris, Makemake und Haumea zählen als bekannte Objekte dazu. Der Kuipergürtel schließt unmittelbar an den äußeren Planeten Neptun an und erstreckt sich ungefähr bis in eine Sonnenentfernung von 18 Milliarden Kilometern. Er ist zugleich das Reservoir für die meisten kurzperiodischen Kometen. Alle Objekte des Kuipergürtels zusammengenommen machen nur einen Bruchteil der Masse der Erde aus.
Bereits vor der Ankunft am Pluto hatte man mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops ein weiteres transneptunisches Objekt erspäht, das für einen relativ nahen Vorbeiflug nach New Horizons Rendezvous mit Pluto geeignet erschien. Anfangs erhielt das neue Objekt die Kennzeichnung 1110113Y und im Mai 2015, nachdem seine Bahn hinreichend genau bestimmt worden war, die offizielle Bezeichnung 2014 MU69. Im März 2018 wählte das New-Horizons-Team aus eingereichten Vorschlägen "Ultima Thule" als vorläufigen Namen aus, angelehnt an den nördlichsten Landpunkt der Erde an der Nordspitze Grönlands, ein Ort, um den sich seit der Antike ähnlich viele Geschichten rankten wie um Atlantis. Inzwischen wurde er in "Arrokoth" umbenannt, was in der Sprache der Algonkin "Himmel" bedeutet. Arrokoth umkreist die Sonne in einer Distanz zwischen 6,4 und knapp 7,0 Milliarden Kilometern und ist derzeit rund 44 Astronomische Einheiten (1 AE = 150 Millionen Kilometer) von ihr entfernt.
In den Jahren 2017 und 2018 ergaben sich anhand der Beobachtung von Sternbedeckungen durch Arrokoth erste Anhaltspunkte, dass das Objekt möglicherweise aus zwei Körpern besteht, die sich umkreisen. Entscheidend beteiligt an diesen Messungen war auch das Flugzeugobservatorium SOFIA des DLR und der NASA. Die vielversprechenden Voruntersuchungen bestätigten sich, als New Horizons am 1. Januar 2019 mit 14,3 Kilometern pro Sekunde (51.500 km/h) nur 3.000 km entfernt an Arrokoth vorbeisauste und Bilder lieferte, die an die Gestalt des Kerns des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko erinnerten, auf dem die europäische Rosetta-Landesonde Philae gut fünf Jahre zuvor gelandet war.
Doch erst eine genaue Analyse offenbarte die Andersartigkeit: Während der Kometenkern im Ganzen doch eine gewisse räumliche Tiefe aufweist, sind die beiden Teile Arrokoths von ziemlich flacher Struktur und, wie allerdings auch 67P, kraterarm. Letzteres ist ein starkes Indiz, das uns die Oberfläche einen manifesten Einblick in die Anfangszeit unseres Sonnensystem erlaubt, weil es kaum Veränderungen durch chemische Reaktionen infolge Sonnenlicht oder die bei Einschlägen freigesetzte Energie gab. Und in der Tat zeigen sich bei einer genauen geologischen Analyse der Aufnahmen jene Formationen, von denen man annimmt, dass sie die allerersten "building blocks" bei der Entstehung der beiden Einzelkörper waren, genau so, wie es die Planetologen schon lange vermuteten.
Die Bilder, die man während des Vorbeiflugs gewann, zeigten, dass Arrokoth zwar aus zwei Einzelkörpern besteht, die aber entlang ihrer Längsachsen zu einer 31 Kilometer großen ‚Erdnuss‘ zusammengewachsen sind, zu einem sogenannten ‚contact binary‘: einem Körper, der sich durch Kontakt mit einem zweiten Körper verbunden hat. Vermutlich ist dies ein im äußeren Sonnensystem häufig ablaufender Prozess, denn auch der von der Rosetta-Sonde der ESA besuchte Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko entstand, wie Analysen nahelegen, durch einen sanften Kontakt zweier kleinerer Ursprungskörper. Farblich besteht zwischen den beiden rostbraun getönten Einzelkörpern kein Unterschied, lediglich der gerade noch auszumachende ‚Nacken‘ in der Kontaktzone ist deutlich heller. Die rötliche Färbung beruht Spektralmessungen zufolge auf den Verbindungen Methanol (CH3OH), Blausäure (HCN), Wassereis und einiger Kohlenwasserstoffverbindungen. Wegen New Horizons großer Entfernung ist die Übertragung der Daten vom Vorbeiflug an Arrokoth zur Erde auch nach anderthalb Jahren nicht abgeschlossen und wird noch bis Ende 2020 andauern. Erst dann wird es endgültige Ergebnisse geben.
Erste Fixstern-Parallaxenmessung mit einer Raumsonde
Erst jüngst hat New Horizons einen weiteren Rekord gebrochen. Jenseits von Arrokoths Umlaufbahn hat die Sonde in einer Distanz von rund 47 AE zwei nahe Fixsterne angepeilt und so die erste interplanetare Parallaxenmessung ermöglicht, dessen Resultat am 11. Juni bekannt gegeben wurde.
Am 22. und 23. April dieses Jahres machte die Raumsonde fern von Erde und Sonne Aufnahmen zweier Sterne, die unserem Sonnensystem relativ nah stehen, Proxima Centauri und Wolf 359 im Sternbild des Löwen. Vergleicht man die Bilder der Sonde mit denen, die zur gleichen Zeit von der Erde aus im gleichen Sternfeld gewonnen wurden, erkennt man deutlich, wie die beiden Sterne in Bezug auf die mehr als 100fach weiter entfernten Hintergrundsterne jeweils eine geringfügig andere Position einnehmen. Astronomisch bezeichnet man das als Parallaxeneffekt.
"Das trigonometrische Parallaxenverfahren spielte und spielt in der Astronomie eine entscheidende Rolle, denn damit lässt sich gut die Entfernung naher Sterne in einem Umkreis von etwa 100 Lichtjahren bestimmen", erläutert Dr. Manfred Gaida, Astronom und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). "Dieses Verfahren zur stellaren Entfernungsbestimmung ist gleichsam die erste Stufe auf der kosmischen Entfernungsleiter."
Das Grundprinzip der Messmethode ist dabei denkbar einfach und lässt sich mit dem Hin- und Herspringen des Daumens einer ausgestreckten Hand vor einer Wand vergleichen, wenn er abwechselnd mal mit dem linken und mal mit dem rechten Auge anvisiert wird. Was im Gesicht der Abstand der Pupillenmitten ist, ist bei den Astronomen der doppelte Erdbahnhalbmesser, also zweimal die große Halbachse der Erdbahnellipse oder zwei Astronomische Einheiten (AE), das heißt rund 300 Millionen Kilometer. Misst man die Position eines relativ nahen Sterns von zwei weit auseinanderliegenden Positionen auf der Erdbahn, z.B. im Frühjahr und im Herbst, lässt sich trigonometrisch die Distanz zu dem Stern ermitteln.
Stellarer Parallaxeneffekt mit einer Basislinie von sieben Milliarden Kilometern
Mit New Horizons konnte nun die Basislinie von 1 AE auf gut 47 AE vergrößert werden. Dadurch "springen" Proxima Centauri und Wolf 359 bei wechselnder Betrachtung der Erd- und Raumsondenaufnahmen auffallend vor den Fixsternen im Hintergrund hin und her – eine erst- und einmalige Visualisierung des stellaren Parallaxeneffekts, die vorher so nicht möglich war. Dem Projektleiter von New Horizons, Alan Stern, und seinem Team ist damit eine Meisterleistung in der experimentellen Astronomie gelungen.
Da Parallaxenwinkel sehr klein sind, d.h. bezogen auf den Erdbahnhalbmesser weniger als eine Bogensekunde betragen und der parallaktische Effekt von vielen anderen physikalischen Effekten wie zum Beispiel von der Aberration und der Eigenbewegung des Sterns überlagert wird, hat es lange gedauert, bis die erste Bestimmung einer Fixsternparallaxe glückte und dadurch die Tiefendimension des Kosmos erschlossen werden konnte. Viele Abschätzungen wurden jahrhundertelang unternommen, die Entfernung der Sterne auszuloten, doch erst ab dem Jahr 1835 kam der Durchbruch: Nahezu gleichzeitig und unabhängig voneinander führten die drei Astronomen Friedrich Georg Wilhelm von Struve (1819-1905), Friedrich Wilhelm Bessel (1784-1846) und Thomas Henderson (1791-1844) Parallaxenmessungen durch: Struve von der Sternwarte Dorpat aus an dem hellen Stern Wega im Sternbild Leier, Bessel von Königsberg aus an dem Stern 61 Cygni im Sternbild Schwan und Henderson am Cape Observatorium an α Centauri. Bessel hatte dabei mit 61 Cygni einen Stern ausgewählt, der durch eine hohe tangentiale Eigenbewegung von 5,2 Bogensekunden pro Jahr auffiel und es daher plausibel erschien, dass dieser Stern relativ sonnennah war. Bessel war es schließlich auch, dem man später die erste von der umfangreichen Datenlage her verlässliche Bestimmung einer Fixsternparallaxe zuschrieb, ohne dass es mit Struve oder Hendersen zu einem Prioritätenstreit über die Erstentdeckung kam.
Von Königsberg aus, der Heimatstadt Immanuel Kants, begann Bessel seine Untersuchungen im August 1837. Als Beobachtungsinstrument diente ihm dabei ein Heliometer des bayrischen Technikers Joseph von Utzschneider (1763-1840) und des berühmten Münchner Optikers Joseph von Fraunhofer (1787-1826), mit dessen Hilfe kleine Winkelabstände zwischen 61 Cyg und zweier benachbarter Sterne sehr genau gemessen werden konnten. Bis Oktober 1838 hatte Bessel insgesamt 183 Anschlüsse an den Positionen der beiden Nachbarsterne vorgenommen und konnte damit für 61 Cyg eine Parallaxe von 0,3136 ± 0,0202 Bogensekunden bestimmen, ein Wert, der bis heute auf 0,2859 ± 0,0001 Bogensekunden verbessert wurde. Ihm entspricht eine Distanz von 3,5 Parsec, dem Kehrwert des Bogensekundenwertes, oder von knapp 11 Lichtjahren von der Sonne. Damit gehört 61 Cygni zu den 20 sonnennächsten Sternen.
Elf Lichtjahre entsprechen unvorstellbaren 104 Billionen Kilometern. Die Distanz zu dem der Sonne nächstgelegenen Stern, Proxima Centauri, ist etwas geringer und beträgt "nur" 4,2 Lichtjahre oder 40 Billionen Kilometer, und zu dem Stern Wolf 359 sind es auch nur knapp acht Lichtjahre. Im Vergleich zum Durchmesser der Milchstraße von hunderttausend Lichtjahren sind diese Distanzen winzig klein, gemessen an den Abständen im Sonnensystem aber riesig.
Proxima Centauri am Südsternhimmel kann von Europa aus nicht beobachtet werden, sondern nur von Standorten aus, die südlicher als der 27. nördliche Breitengrad liegen. Der Stern hat eine geringe scheinbare Helligkeit elfter Größenklasse und wurde im Jahr 1915 von Robert Innes (1861-1933) in Johannesburg mit Hilfe eines Astrographen entdeckt. Innes fand heraus, dass die Eigengeschwindigkeit des neuentdeckten Sterns nahezu dieselbe ist wie bei α Centauri und schloss daraus, dass beide Sterne gravitativ zusammengehören. Er vermutete auch, dass Proxima Centauri der Sonne noch ein wenig näher stünde als α Centauri, der selber ein Doppelstern ist. Nachgewiesen wurde dies allerdings erst später durch den amerikanischen Astronomen Harold Lee Alden (1890-1964); nach ihm ist ein Krater auf der Mondrückseite benannt. Seit dem Jahre 2016 ist auch bekannt, dass Proxima Centauri von einem erdgroßen, planetaren Begleiter in elf Tagen umrundet wird.
Wolf 359 am nördlichen Fixsternhimmel, auch als CN Leonis oder Gliese 406 bekannt, ist ein roter Zwergstern mit einer scheinbaren Helligkeit der 13,5ten Größenklasse. Sein Name geht auf den Heidelberger Astronomen Max Wolf (1863-1932) zurück, der im Juni 1919, in demselben Jahr, in dem Albert Einstein durch den Nachweis der Lichtablenkung am Sonnenrand berühmt wurde, einen "Katalog von 1053 stärker bewegten Fixsternen" in den Veröffentlichungen der Badischen Sternwarte zu Heidelberg publizierte. Der darin aufgeführte 359. Stern ist derjenige, der jetzt, nachdem er bereits durch Raumschiff Enterprise bekannt wurde, von New Horizons erneut in das Licht der Öffentlichkeit gerückt ist.
Während man bei einer erdgebundenen Parallaxenbestimmung im Laufe eines halben oder ganzen Jahres viele zeitlich aufeinanderfolgende Positionsmessungen an einem bestimmten Stern durchführt, um aus der "Widerspiegelung" der Erdbahnellipse an der Himmelsphäre seine Entfernung zu berechnen, liegen bei der jetzigen interplanetaren Parallaxenmessung praktisch nur zwei gleichzeitig gewonnene Messpunkte vor, die jedoch 47 Astronomische Einheiten voneinander entfernt liegen. Da ein Parsec die Distanz ist, von der aus der Erdbahnhalbmesser (1 AE) unter einem Winkel von einer Bogensekunde erscheint, beträgt dieser Winkel, übertragen auf die Basislänge Sonne-New Horizons in erster Näherung nun das 47fache. Bezogen auf 1 AE beträgt für Wolf 359 die Parallaxe 0,415 und für Proxima Centauri 0,769 Bogensekunden. Im Unterschied zum Erdbahnwert wurden jetzt 16 Bogensekunden für Wolf 359 und für Proxima Centauri 32 Bogensekunden gemessen.
Auch wenn New Horizons Parallaxenmessungen keine Verbesserung der bereits bekannten Entfernungswerte liefern, sondern vor allem verdeutlichen sollen, wie sich der uns gewohnte Anblick des Sternenhimmels in größerer Distanz von der Erde perspektivisch verändert, so eröffnen sie doch langfristig neue Anwendungsmöglichkeiten – die interstellare Navigation. Mit einem Sternkatalog an Bord eines Raumschiffes, der als Referenz die erdbasierten Sternörter enthält, könnten anhand solcher Messungen Raumsonden sicher durch interstellare Weiten navigieren, wie einst die Seefahrer anhand der Gestirne über unbekannte Meere. Aber auch die Idee, die auf den berühmten amerikanischen Physiker Freeman Dyson (1923-2020) zurückgeht, Raumschiffe systematisch für stellare Parallaxenmessungen mit einer größeren Basis als die Astronomische Einheit zu verwenden, erfährt durch New Horizons Messungen eine Renaissance. Clyde Tombaugh, von dessen Asche der Sonde etwas mitgegeben wurde, wäre zweifellos über die Verwirklichung solcher Pläne sehr angetan. Die kleine Raumsonde New Horizons hat zweifellos ihrem Namen alle Ehre gemacht und uns allen wahrhaft neue Horizonte eröffnet.
Das Forschungsteam der FAU kombinierte Daten aus den drei Erdbeobachtungsmissionen TanDEM-X, SRTM und Landsat
Ein Forschungsteam der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) untersuchte die Flächen- und Höhenänderungen aller Gletscher der europäischen Alpen über einen Zeitraum von 14 Jahren. Dazu verglichen sie dreidimensionale Geländemodelle der deutschen Radarsatellitenmission TanDEM-X und der deutsch-amerikanischen Shuttle-Radar Topography Mission (SRTM) aus der Zeit zwischen 2000 und 2014. Die Höhenmodelle kombinierte das Team mit optischen Aufnahmen der Landsat-Satelliten der NASA. Das Ergebnis: Ungefähr 17 Prozent des gesamten Eisvolumens der Alpen gingen seit der Jahrtausendwende verloren. Die Erkenntnisse veröffentlichte das Team kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Communications.
Gletscherspalten am Großen Aletsch. Credit: Christian Sommer
Ein Verlust an Eisvolumen von 17 Prozent entspricht mehr als 22 Kubikkilometern. Das ist größer als das Siebenfache des Wasservolumens des Starnberger Sees. Außer den höchsten Erhebungen der Zentralalpen erreicht die Eisschmelze bereits auch höher gelegene Gletscherregionen und die Tendenz setzt sich fort.
Die stärksten Verluste traten in den Gebirgsmassiven der Schweizer Alpen auf. Allein die großen Talgletscher der Berner Alpen verloren im Zeitraum von 2000 bis 2014 etwa 4,8 Gigatonnen Eismasse. Die Eisdicke ging im Durchschnitt um 0,72 Meter pro Jahr zurück. Das entspricht einem Volumen von knapp fünf Kubikkilometern. Lokal waren die Schmelzraten in den unteren Gletscherbereichen sogar um ein Vielfaches höher. Ein Beispiel stellte der größte Gletscher der Alpen auf, der Große Aletsch-Gletscher: Dort schrumpfte die Gletscheroberfläche nahe der Gletscherfront durch Abschmelzen jährlich um bis zu fünf Meter und mehr.
Zu diesen Ergebnissen kam das Team des FAU-Instituts für Geographie durch die Kombination der Daten aus den drei Erdbeobachtungsmissionen TanDEM-X, SRTM und Landsat. Entscheidender Vorteil des Verfahrens war, dass annähernd gleichzeitige Flächen- und Höhenmessungen verglichen werden konnten. Ähnliche Studien aus anderen Gebirgsregionen der Erde gehen in der Regel von einer konstanten vergletscherten Fläche während eines Beobachtungszeitraums aus. Besonders in hochdynamischen Gletscherregionen wie den europäischen Alpen kann dies zu einer deutlichen Unterschätzung der tatsächlichen Massenbilanz führen.
Höhenänderung der Gletscher in den Schweizer Alpen. Credit: Abb.:Christian Sommer, Hintergrund: Landsat 8 & SRTM U.S. Geological Survey, www.usgs.go
Die Radarsatellitenmission TanDEM-X
Die Mission TanDEM-X wurde im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) in öffentlich-privater Partnerschaft mit Airbus Defence and Space ins Leben gerufen. Das DLR ist verantwortlich für die wissenschaftliche Nutzung der TanDEM-X-Daten sowie für die Planung und Durchführung der Mission, die Steuerung der beiden Satelliten und die Erzeugung des digitalen Höhenmodells.
An der Mission TanDEM-X beteiligt sind das DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme als wissenschaftliche Leitung, das DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung (IMF) und die DLR-Einrichtung Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) am Standort Oberpfaffenhofen. Zusammen decken sie alle relevanten Arbeitsfelder der Mission ab: Sensortechnik, Missionsauslegung, hochgenaue operationelle Prozessierung der Daten und Erstellung von für den Nutzerbedarf optimierten Produkten. Zusammen mit dem Deutschen Raumfahrtkontrollzentrum des DLR sind sie zudem für die Infrastruktur, die den Betrieb der Satelliten ermöglicht, das sogenannte Bodensegment, sowie für die Datenverarbeitung zuständig.
Einen Rückblick auf zehn Jahre TanDEM-X, den Ausblick für die mögliche Zukunft der Erdbeobachtung mit Radarsatelliten sowie Servicelinks zum TDX Science Server und Datenzugang für das – zur wissenschaftlichen Nutzung freie – 90-Meter-Höhenmodell die finden Sie hier.
QGIS ist eine komplexe, leistungsfähige GIS-Software, mit der sich Daten räumlich-geografisch darstellen und analysieren lassen. QGIS lernt man aber nicht in 10 Minuten. Dienstleister WIGeoGIS hilft mit Schulungen, Know-how, Support sowie erweiterten Funktionen. Das spart Unternehmen Zeit und Geld.
Von der einfachen digitalen Karte bis zur komplexen GIS-Analyse
Schnell einmal eine Landkarte in die Präsentation einbauen und damit den Chef beeindrucken oder aber komplexe Auswertungen wie Standortbewertungen und Businessanalysen durchführen – dafür braucht man keine teure kommerzielle Software. QGIS kann man downloaden und loslegen. Durch die geografische Darstellung von zum Beispiel Umsätzen oder Kunden werden in Sekunden Zusammenhänge klar, die sich aus Tabellen nur schwer herauslesen lassen.
Doch die Freude hält manchmal nicht lang. GIS-Anfänger, die wenig Zeit haben, werfen oft bald nach dem Download das Handtuch, da ihnen das Know-how fehlt, wie die Software anzuwenden ist. „Firmen rufen uns an, weil sie Hilfe brauchen, und wenn wir sie fragen, ob sie schon eine GIS-Software haben, dann stellt sich heraus, Sie haben QGIS installiert, aber sie nutzen es nicht.“, sagt Wolf Graf, Geschäftsführer von WIGeoGIS. „Es melden sich aber auch QGIS Power User bei uns, das sind GIS-Spezialisten, die sich nächtelang mit dem GIS-Tool beschäftigt haben und seine Feinheiten kennen. Sie brauchen noch tieferes Wissen oder vermissen eine bestimmte Funktion.“ Beiden kann das Software- und Beratungsunternehmen mit Standorten in Wien und München helfen.
Umfassendes Lösungspaket
WIGeoGIS bietet Hilfe bei der Konfiguration und gezielte, auf das jeweilige Unternehmen zugeschnittene Schulungen. Im laufenden Betrieb schätzen Kunden den telefonischen Support: „Wir beraten z.B. zur Integration von QGIS in die bestehende Systemlandschaft, zur Auswahl und Anbindung von Daten sowie zur Methodik von Analysen“, sagt Andreas Marth, der das Service-Team in Wien leitet.
In der Open-Source-Version nicht enthaltene Features, die aber beim Gebrauch für wirtschaftliche Fragestellungen häufig nachgefragt werden, hat WIGeoGIS programmiert und liefert sie in Form von Plugins. Damit lässt sich u.a. eine automatisierte Gebietsplanung durchführen. Praktische Basics wie Adress-Suche und weltweite Luftbilder erleichtern die Arbeit, mit WIGeo QGIS lassen sich Einzugsgebiete berechnen und sogar Matrix-Analysen mit wenigen Klicks durchführen. Sollte all das nicht reichen, programmiert der GIS-Spezialist Funktionen individuell oder übernimmt die Durchführung der Analysen. Außerdem berät er zu den dafür oft benötigten externen Marktdaten wie zum Beispiel soziografischen Daten oder Kaufkraftdaten und hilft auch damit, Zeit und Geld zu sparen.
Die Alternative von Schneider Digital heißt 3D PluraView
NVIDIA hat, wie schon länger angekündigt, im April 2019 den Treiber-Support für die 3D Vision Pro Technologie eingestellt, die mit NVIDIA Grafikprozessoren, dem NVIDIA 3D Vision Kit mit aktiver Shutter-Brille und 3D Vision-ready-Monitoren stereoskopische Bilder für Gamer, Filmfans und Fotografen lieferte. Jedoch werden die 3D Vision Pro und die Quadro-Grafiklösungen auch von einer Vielzahl professioneller Anwendungen unterstützt, wie z.B. Siemens NX, Adobe Software, Autodesk CAx, Dassault Systems, Agi, DA/TEM, Intergraph, Erdas und Landmark. Nun hat NVIDIA signalisiert, die Unterstützung von 3D Vision in Kürze komplett zu beenden.
Der 3D PluraView von Schneider Digital ist DIE Alternative zum NVIDIA 3D Vision Pro
Durch die Einstellung der NVIDIA 3D Vision Pro entsteht eine zunehmende Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Visualisierungslösungen im stetig wachsenden, professionellen 3D/VR-Markt. Dieser begegnet Schneider Digital mit seiner innovativen, passiven Stereomonitorserie 3D PluraView.
Die flimmerfreie Referenz: Der Stereomonitor 3D PluraView Der 3D PluraView von Schneider Digital ist das passive 3D-Stereo System mit der höchsten Anwenderzufriedenheit und Nutzerakzeptanz aller derzeit am Markt befindlichen 3D-Systeme. Im Jahr 2016 eingeführt, hat sich der Monitor in der 4K 10Bit Version mit 28“ Bildschirmdiagonale schnell als 3D-Stereo-Referenz etabliert.
Mit seiner augenfreundlichen Stereodarstellung ist der 3D PluraView für den 3D-Stereo-Profi mit höchsten Ansprüchen konzipiert. Er bietet mit der seit 2005 bewährten Beamsplitter-Technologie höchste Qualität für die stereoskopische Darstellung auf Desktop-Monitoren und sorgt mit hochaufgelöster Visualisierung für ein perfektes 3D-Stereo-Erlebnis im täglichen Dauereinsatz, selbst bei Tageslicht. Da der 3D PluraView über zwei Bildschirme verfügt, ist für jedes Auge des Nutzers ein separates Display und damit ein eigenes Bild in voller Auflösung und brillanter Helligkeit vorhanden. Die Bildtrennung geschieht durch eine passive Polfilterbrille. Im Gegensatz zu aktiven Systemen wie der NVIDIA 3D Vision ist der flimmerfreie Monitor für regelmäßige, dauerhafte Arbeit, auch im 3-Schichtbetrieb, geeignet.
3D PluraView – für alle professionellen 3D-Anwendungsbereiche
Der 3D PluraView Stereo-Monitor ist ideal geeignet für alle Stereo-Software-Applikationen in unterschiedlichsten Branchen: GIS, Mapping, Photogrammetrie, Öl- & Gas-Prospektion, Molekülforschung und -Design, CGI/3D-Videobearbeitung, CAD/Mechanische Konstruktion, Kristallographie/ Biochemie, Laserscanning/Industrielles Messen, Simulation & VR-Training, 3D Stadtmodell-Visualisierung Archäologie, Computertomographie und OP-Planung. Jede Software, die NVIDIA 3D Vision unterstützt, ist auch mit dem 3D PluraView Stereomonitor anwendbar. Dies macht den Umstieg auf diese bewährte Visualisierungslösung risikolos. Als preisgünstiges Einstiegsmodell empfiehlt sich der 3D PluraView Compact 22“ Full HD für 2.980,00€. Alle weitere Informationen rund um den 3D PluraView Monitor, Kompatibilität und Einsatzbereiche finden Sie unter www.pluraview.com.
Professionelle Beratung, Lösungen und Support für alle NVIDIA 3D Vision und Quadro Anwender
Wichtige Information für Nutzer von NIVDIA Quadro-Grafiklösungen: NVIDIA zufolge soll der letzte Treiber im April 2019 mit der 418.XX-Kennung die 3D Vision Pro Lösung unterstützen. Alle danach folgenden Versionen liefern keine Treiberunterstützung für die dritte Dimension. D.h., eventuelle Probleme, die mit Windowsupdates entstehen, konnten bis zum April noch behoben werden. Ab sofort sind Nutzer von 3D-Vision von den erhältlichen Treiberversionen abhängig. Als autorisierter NIVIDIA Partner beraten wir Sie gerne zur optimalen Grafiklösung speziell beim 3D/VR-Einsatz in Ihrer Software-Applikation.
Weitere Informationen und Kontakt: +49 (8025) 9930-0, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! und www.3d-pluraview.com
Die Sicherheit von Kindern und Jugendlichen ist ein besonderes Anliegen der Landesregierung Baden-Württemberg. Besonders auf Schulwegen lauern immer wieder Gefahren, die den Verantwortlichen wie Eltern, Schulen und Kommunen oft gar nicht bewusst sind. Der Schulwegplaner Baden-Württemberg soll dazu beitragen, diese Gefahrenstellen aufzuzeigen und die Schulwege insgesamt sicherer zu machen. Unter diesem Aspekt wurde der Schulwegplaner im Auftrag des Verkehrsministeriums und in Zusammenarbeit mit dem Landesamt für Geoinformationen und Landentwicklung Baden-Württemberg (LGL BW) von ISB AG weiterentwickelt und um neue Funktionen erweitert.
Erstellung und Aufbau der Webanwendung Der Schulwegplaner Baden-Württemberg ist eine Webanwendung für Schulen und Kommunen in Baden-Württemberg, in der Schülerinnen und Schüler ihre Schulwege digital erfassen. Weiterhin können die Kinder und Jugendlichen Problemstellen entlang ihrer Schulwege eintragen. Dazu gehören z.B. Stellen, an denen das Überqueren der Straße unübersichtlich ist oder die Schülerinnen und Schüler durch parkende Autos oder fehlende Rad- und Gehwege behindert werden. Es kann sich aber auch um gefährliche Stellen handeln, an denen beispielsweise viele Straßenbahnen fahren und es keine Ampel gibt.
Durch das Erfassen der Schulwege ist es Lehrerinnen und Lehrern sowie Schulweg-Beauftragten in den jeweiligen Städten und Kommunen des Landes möglich, diese Problemstellen zu identifizieren und Häufungen zu erkennen. Dadurch haben die Schulweg-Beauftragten die Möglichkeit, den Kindern und Jugendlichen auch alternative Schulwege aufzuzeigen. Diese sogenannten „empfohlenen“ Wege können von den Beauftragten direkt in die Webanwendung eingezeichnet werden. Im weiteren Verlauf haben dann wiederum Lehrerinnen und Lehrer die Möglichkeit, ihren Schülerinnen und Schülern in einer Unterrichtseinheit die empfohlenen Wege vorzustellen und ihnen damit einen Schulweg aufzuzeigen, der sicherer ist als der aktuell von den Schülerinnnen und Schülern verwendete.
Anhand der Auswertung von Problemstellen können die Kommunen die erfassten Daten bei ihren verkehrlichen Planungen berücksichtigen und entscheiden, an welchen Orten Baumaßnahmen ergriffen werden sollten, wie z.B. der Bau einer Ampel oder eines Fahrradwegs. Auch das Thema Elterntaxis wird von Schülern häufig als Problemstelle direkt vor der Schule eingetragen. Mit Hilfe der Webanwendung kann dieses Thema in Schulen zusammen mit den Eltern diskutiert und eine sichere Lösung gefunden werden.
Aktuelle Technologien und verbesserte Funktionen Den Schulwegplaner Baden-Württemberg an sich gab es bereits als „Radschulwegplaner Baden-Württemberg“. Allerdings konnten bisher nur Radwege erfasst werden. Um nun auch die Schulwege von Schülerinnen und Schülern zu erfassen, die zu Fuß zur Schule kommen, wurde der Schulwegplaner um die Funktion „Gehwege erfassen“ erweitert. Dadurch steht die Anwendung nun auch Grundschulen zur Verfügung, die den Radschulwegplaner bisher nicht genutzt haben.
Die ersten Monate seit der Einführung haben gezeigt, dass die neue Funktion auf große Zustimmung traf. Es haben sich bereits einige Grundschulen für den Schulwegplaner registriert. In der Pilotphase des Projekts haben neben dem Bismarck-Gymnasium und der Anne-Frank Gemeinschaftsschule in Karlsruhe auch zwei Klassen der Appenberg Grundschule in Mönsheim teilgenommen. Sowohl die Schüler der 7. und 8. Klassen als auch die Grundschüler aus den 3. und 4. Klassen sind mit der Anwendung sehr gut zurechtgekommen. Das von den Schülerinnen und Schülern geäußerte wichtige und konstruktive Feedback zur Anwendung wurde größtenteils noch vor der Produktivsetzung in das Tool eingearbeitet.
Insgesamt wurde die Webanwendung einerseits um Funktionen erweitert, wie z.B. das Erfassen der Gehwege und Problemstellen. Andererseits basiert der neue Schulwegplaner nun auf aktuellen Technologien. Das zentrale Element ist eine Viewer-Komponente, die mit Angular 7 und auf Basis von OpenLayers 5 umgesetzt wurde. Dadurch wird eine einfachere, schnellere und intuitivere Bedienbarkeit der Kartenkomponente erreicht.
Die Geodaten werden als Open Geospatial Consortium (OGC)- Kartendienste (WMS/WMTS/WFS) vom Landesamt für Geoinformationen und Landentwicklung Baden-Württemberg (LGL BW) bereitgestellt. Die Erfassung neuer Strecken erfolgt über transaktionale Web Feature Services (WFS).
Die Registrierung und Verwaltung der Nutzer erfolgt via Keycloak, welches den Nutzer via JSON Web Token (JWT) authentifiziert. Dadurch werden auch die OGC-Dienste, insbesondere der WFS-T, geschützt, indem ein Backend-Service die Berechtigungen des erstellten Berechtigungstokens auswertet.
Neben der Karten-Komponente existiert für die Beauftragen ein Themenmanager, über den die Ansicht der verschiedenen Schulwege und Problemstellen auf der Karte gesteuert werden kann. Gleichzeitig ist es möglich, über eine Filter- und Suchfunktion bestimmte Wege auszuwählen, die dann auf der Karte farblich hervorgehoben werden. So können einfach und schnell bestimmte Wege oder Problemstellen gefunden werden – in der Wegeliste als auch auf der Karte.
Auch das gesamte UI/UX-Design wurde überarbeitet. So sind zentrale Funktionen nicht mehr hinter Menüs versteckt, sondern direkt auf den ersten Blick intuitiv zugänglich und bedienbar. Die Schülerinnen und Schüler erfassen ihre Schulwege über einen geführten Erfassungsdialog, Schulwege werden nach Radschulwege und Gehschulwege unterschieden und auf der Karte optisch unterschiedlich hervorgehoben. Während des Erfassungsvorgangs kann die Karte weiterhin regulär bedient werden, was die Orientierung und korrekte Erfassung unterstützen soll.
Die Anwendung basiert auf Open Source-Technologie, so dass hier keine Lizenzkosten entstehen. Die Beteiligten Die Anforderungsaufnahme, konzeptionelle Gestaltung und Realisierung der Anwendung erfolgte durch das GDIBW-Projektteam der ISB AG.
Zusammen mit dem Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung Baden-Württemberg (LGL BW) als Betreiber der Anwendung sowie der Nahverkehrsgesellschaft Baden-Württemberg (NVBW) in Stuttgart, bei der die fachliche Projektleitung liegt, wurde das Projekt erfolgreich umgesetzt.
Die Anwendung hatte sehr früh eine recht hohe Qualität, die sich neben der grundsätzlich hohen Motivation im Team durch ein agiles Vorgehen und ein hohes Maß an Fachverständnis auf Entwicklerebene auszeichnete. Auch die Zusammenarbeit der vier Ministerien (Verkehrsministerium, Innenministerium, Kultusministerium, Ministerium für Ländlichen Raum), bei dem das Verkehrsministerium federführend verantwortlich war, hat maßgeblich zum Erfolg des Projektes beigetragen.
Der Schulwegplaner wurde am 24.10.2019 durch das LGL in Betrieb genommen. Für Schulen und Kommunen ist die Anwendung kostenlos nutzbar. Ein Zugang kann direkt durch die Registrierung auf der Einstiegsseite der Anwendung beantragt werden.
Stabsstelle Smart City und Verein "münsterLAND.digital" schließen Kooperationsvereinbarung
Smart Cities zeichnen sich durch eine nachhaltige, vernetzte und technologiebasierte Stadtentwicklung aus. Auch Münster macht sich auf den Weg zur Smart City und setzt dabei auf das Know-how und kreative Potenzial von Bürgern, Programmierern und digitalen Vordenkern. Die Stadt Münster verstetigt und intensiviert daher ihre Unterstützung für das Veranstaltungsformat "Münsterhack", das im September zum vierten Mal stattfinden wird.
Dr. André Wolf (r.), Leiter der städtischen Stabsstelle Smart City, Matthias Günnewig (l.), Vorstand des Vereins "münsterLAND.digital" und Dr. Sebastian Köffer, Geschäftsleiter des "Digital Hub münsterLAND", freuen sich auf die Zusammenarbeit und laden zum Ideenwettbewerb beim "Münsterhack 2020" ein. Foto: Presseamt Münster
"Gerade in den letzten Wochen ist deutlich geworden, dass es die Digitalisierung möglich macht, aus vielen Daten Erkenntnisse zu ziehen, die unser Leben verbessern können", erläutert Dr. André Wolf, Leiter der Stabsstelle Smart City im Bau- und Planungsdezernat der Stadt Münster. Daher sei es wichtig, digitale Angebote zu entwickeln, die Probleme im städtischen Alltag lösten, etwa in den Bereichen Stadtentwicklung, Mobilität, Freizeit und Umweltschutz. "Neue Ideen und Projekte erfordern in diesem Zusammenhang auch neue kreative und teamorientierte Formate wie den 'Hackathon', bei dem in relativ kurzer Zeit sehr konkrete Produktideen entstehen."
Daher unterstützt die städtische Stabsstelle Smart City in Zukunft den Verein "münsterLAND.digital". Der Verein ist mit seinem Projekt "Digital Hub münsterLAND" gemeinsam mit dem IT-Unternehmen items Hauptinitiator des "Münsterhack". Auf den zweitägigen Events treffen sich Ideengeber sowie Stadt-Visionäre und Software-Entwickler, um in kleinen Teams intensiv an Prototypen und Software-Demonstratoren für vorgegebene oder eigene Problemstellungen zu arbeiten. Der Begriff "Hackathon" ist eine Wortschöpfung aus "Hack" und "Marathon".
Matthias Günnewig, Vorstand des Vereins, freut sich über die Unterstützung, die zunächst für drei Jahre gilt: "Mit der langfristigen Zusammenarbeit können Smart-City-Projekte im Digital Hub und im FabLab Münster systematisch entwickelt und in die Anwendung gebracht werden. Das ist ein großer Mehrwert für unsere Mitglieder, für die Start-ups und die vielen Techies. Im Mittelpunkt des 'Münsterhack' steht die Frage, wie wir Münster durch digitale Lösungen noch lebenswerter gestalten können. Dafür verwenden die Teams auch offene Datenquellen, die von der Stadt, den Stadtwerken und anderen Unternehmen aus Münster zur Verfügung gestellt werden." In diesem Jahr findet der Hackathon am 25./26. September statt. Erstmals ist aufgrund von Corona auch eine Online-Teilnahme möglich. Oberbürgermeister Markus Lewe ist wie in den Vorjahren Schirmherr der Veranstaltung.
Bevor die Hacker starten, braucht es neben Daten auch Projektideen. Dr. Sebastian Köffer, Geschäftsleiter des "Digital Hub münsterLAND" und Mitinitiator des Hacks, ruft daher zum Mitmachen beim Ideenwettbewerb für die mittlerweile vierte Ausgabe des "Münsterhack" auf: "In den bisherigen Ausgaben sind sehr vielfältige Konzepte herausgekommen - beispielsweise für die Vorhersage von Ampelphasen für Fahrradfahrer, eine Taschengeldbörse oder ein Öko-Kontrollsystem zur Wasserqualität des Aasees." Neue Ideen kann man über die Internetseite www.muensterhack.de einreichen.
Die Unterstützung des Vereins "münsterLAND.digital" soll sich nicht nur auf das Format "Münsterhack" beschränken. "Wir wollen gemeinsam digitale Projekte nach vorne bringen", sind sich Günnewig und Wolf einig, dass Kooperation und Vernetzung künftig eine noch größere Rolle für den Standort Münster spielen werden.
Deutsche Raumfahrtindustrie erhält Aufträge über 800 Millionen Euro
Die neuen Erdbeobachtungssatelliten sollen dazu beitragen, Antworten auf die globalen Herausforderungen durch Klimawandel, Bevölkerungswachstum und Umweltprobleme zu finden.
Sentinel-3-Satellit im Weltall. Credit: ESA/Pierre Carril
Sie sind das Herzstück von Copernicus, des größten europäischen Erdbeobachtungsprogramms: Die Sentinel-Satelliten liefern bereits heute zuverlässig und kontinuierlich riesige Datenmengen über den Zustand von Klima, Vegetation und Ozeanen. Nun kommen sechs weitere "Erdwächter", die so genannten High-Priority Candidate Missions (HPCM), hinzu. "Auf der Ministerratskonferenz Space 19+ in Sevilla im November 2019 hat Deutschland die Weichen für ein starkes Engagement in der europäischen Raumfahrt gestellt", erklärt Dr. Walther Pelzer, Vorstand für das Raumfahrtmanagement im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und zuständig für das deutsche ESA-Engagement. "Nun werden deutsche Raumfahrtakteure maßgeblich am Ausbau der weltweit leistungsstärksten Weltrauminfrastruktur zur Bereitstellung globaler Umweltinformationen beteiligt sein." Denn am 1. Juli 2020 hat die Europäische Weltraumorganisation ESA Entwicklungsaufträge über 2,5 Milliarden Euro für die Entwicklung und den Bau der HPCM-Satelliten vergeben, rund 800 Millionen Euro - das sind etwa 30 Prozent - gehen an Raumfahrtunternehmen in Deutschland.
Auseinanderbrechen des Pine-Island-Gletschers. Credit: ESA/enthält modifiziert Copernicus Sentinel Daten (2020), prozessiert von ESA
Investitionen in die ESA-Programme stützen die nationale Raumfahrtbranche
Im Rahmen der ESA-Ministerratskonferenz im November 2019 hatte Deutschland rund 3,3 Milliarden Euro für zukünftige Raumfahrtprogramme gezeichnet und wurde mit fast 23 Prozent stärkster Beitragszahler der ESA. Allein die Investitionen im Bereich Erdbeobachtung waren auf 720 Millionen Euro erhöht worden. "Diese Investitionen fließen nun in Form von Aufträgen nach Deutschland zurück", so DLR-Vorstand Walther Pelzer. "Besonders erfreulich ist dabei nicht nur die Stärkung der Raumfahrtindustrie insgesamt, sondern vor allem das mit rund 24 Prozent sehr hohe Auftragsvolumen für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU), die das Rückgrat der Raumfahrtbranche in Deutschland bilden."
Mehr als 1.000 High-Tech-Arbeitsplätze in der Hardware-Entwicklung werden durch den Ausbau von Copernicus für Jahre gesichert und die internationale Führungsrolle, die Deutschland in der Erdbeobachtung hat, sichergestellt. Im Rahmen von Copernicus werden zudem innovative Dienste und Technologien entwickelt, die neue Möglichkeiten für kommerzielle Anwendungen - etwa im Bereich "Big Data" - liefern und somit vielfältige Chancen auch für Startup-Unternehmen aus der Raumfahrtbranche bieten.
Globale Oberflächentemperaturen der Landmassen. Credit: ESA/enthält modifizierte Copernicus Sentinel Daten (2018), prozessiert von ESA
Klima- und Umweltschutz als globale Herausforderung
"Bereits heute helfen uns die umfangreichen Copernicus-Daten dabei, Antworten auf die globalen Herausforderungen durch Klimawandel, Bevölkerungswachstum und Umweltprobleme zu finden", erläutert Dr. Jörn Hoffmann, Programmleiter für Copernicus im DLR Raumfahrtmanagement in Bonn. "Die Informationen sind außerdem Grundlage für zahlreiche Dienste und Anwendungen in Bereichen wie Umweltschutz, Landwirtschaft, Verkehr und Katastrophenhilfe." Pro Tag stellt das Copernicus-System eine Datenmenge von rund 25 Terabyte zur Verfügung, was in etwa der Datenkapazität von 1.000 Blu-Ray-Discs entspricht. Würde man diese Discs aufeinanderstapeln, hätte man nach einem Jahr einen Turm dreimal so hoch wie der Kölner Dom. Die sechs neuen Copernicus-Missionen sollen das Erdbeobachtungssystem noch leistungsfähiger machen und seine Anwendungsmöglichkeiten erweitern.
Hier die neuen Missionen im Überblick:
• Die Mission CO2M soll mit Hilfe von Infrarot-Instrumenten die Konzentration von Kohlendioxid, Methan und Stickstoffdioxid in der Atmosphäre messen und dabei zwischen vom Menschen verursachten Treibhausgasen und natürlichen Quellen unterscheiden. Damit hilft CO2M, die Erreichung der Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens zu überwachen. Hauptauftragnehmer ist die OHB SE mit Sitz in Bremen.
• Ziel von LSTM (Copernicus Land Surface Temperature Monitoring) ist es, die Temperatur der Landoberfläche zu messen. Dies ist vor allem für landwirtschaftliche Anwendungen von Interesse, da sich durch die Oberflächentemperatur die Menge der Verdunstung ermitteln lässt. Dies unterstützt landwirtschaftliche Anwendungen und großräumiges Wassermanagement, aber auch Dürren können besser vorhergesagt und der Wüstenbildung besser entgegengewirkt werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind das Aufspüren und Überwachen von Bränden.
• CRISTAL (Copernicus Polar Ice and Snow Topography Altimeter) soll die Mächtigkeit von Eismassen in Arktis und Antarktis ermitteln sowie die Dicke der Eisschicht auf den Ozeanen messen. So liefert die Mission unter anderem einen wichtigen Beitrag zur Vorhersage von Meeresspiegeländerungen. Hauptauftragnehmer ist Airbus in Friedrichshafen.
• CIMR (Copernicus Imaging Microwave Radiometer) beobachtet die Eisbedeckung und Oberflächentemperatur der Meere. Die Daten finden in der Klimaforschung ebenso Anwendung wie bei den operationellen Eisdiensten für maritime Anwendungen. Wichtigster deutscher Industriepartner ist die HPS GmbH in München.
• Die ROSE-L-Mission klassifiziert die Bedeckung der Landoberfläche und kann den Gehalt an Feuchtigkeit in Böden ebenso ermitteln wie Bodensenkungen. Aber auch polare Eisschilde und die Ausdehnung von Meereisflächen können mit ROSE-L erfasst werden. Die Mission unterstützt Anwendungen im Bereich der Land- und Forstwirtschaft sowie maritime Dienste. Haupt-Beteiligte in Deutschland sind Airbus in Friedrichshafen und das DLR in Oberpfaffenhofen.
• Die Mission CHIME (Copernicus Hyperspectral Imaging Mission) soll eine bildgebende Spektroskopie der Landoberfläche durchführen. Dies unterstützt Anwendungen in der Landwirtschaft - etwa durch Aussagen zu Pflanzengesundheit oder Ertragsvorhersagen, im Umweltschutz, oder bei der Gewinnung mineralischer Rohstoffe. Wichtigster deutscher Industriepartner ist OHB in Oberpfaffenhofen.
Folgende deutsche KMU sind ebenfalls involviert:
• Die AIM Infrarotmodule GmbH (Heilbronn) liefert den Thermaldetektor für LSTM. • Die Invent GmbH (Braunschweig) baut Strukturelemente für verschiedene Missionen. • Optics Balzers Jena liefert verschiedene Filter für etliche der Missionen. • Rockwell Collins Deutschland (Heidelberg) und Astro Feinwerktechnik (Berlin) stellen die Drallräder für vier der sechs Missionen. • Die Spacetech GmbH (Immenstaad) soll Solarpanele für mehrere Missionen bereitstellen. • Tesat Spacecom (Backnang) soll Teile der KA- und S-Band Kommunikationstechnik für verschiedene Missionen liefern. • Die ZARM Technik AG (Bremen) wird Teile der Lageregelung (Magnetometer, Magnettorquer) für alle sechs Missionen zur Verfügung stellen.
Copernicus - das europäische Erdbeobachtungsprogramm
Copernicus ist ein Erdbeobachtungsprogramm der Europäischen Union (EU), das sie in Partnerschaft mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) umsetzt. Es dient der Sammlung und Auswertung von Fernerkundungsdaten der Erde. Die Daten werden von Behörden, Unternehmen, der Wissenschaft und interessierten Bürgern genutzt. Speziell für Copernicus wurden bislang sechs Satellitenfamilien entwickelt, die sogenannten Sentinels ("Wächtern"), welche den Zustand von Erde und Atmosphäre erfassen und somit wichtige Daten zu Klimaschutz, nachhaltiger Entwicklung, humanitärer Hilfe und ziviler Sicherheit liefern. Ergänzt werden die Satelliten-Daten durch Messgeräte am Boden, in der Luft und in Gewässern. Den Betrieb der insgesamt 20 Umweltsatelliten übernehmen die Europäische Weltraumorganisation ESA und die Europäische Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten, EUMETSAT. In Deutschland ist das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) federführend für Copernicus verantwortlich. Das DLR Raumfahrtmanagement in Bonn begleitet die Implementierung des Programms in Deutschland.
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01 Mehr Sicherheit mit dem Schulwegplaner Baden-WürttembergZu Fuß und per Rad sicher ankommenDie Sicherheit von Kindern und Jugendlichen ist ein besonderes Anliegen der Landesregierung Baden-Württemberg. Besonders auf Schulwegen lauern immer wieder Gefahren, die den Verantwortlichen wie Eltern, Schulen und Kommunen oft gar nicht bewusst sind. Der Schulwegplaner Baden-Württemberg soll dazu beitragen, diese Gefahrenstellen aufzuzeigen und die Schulwege insgesamt sicherer zu machen. Unter diesem Aspekt wurde der Schulwegplaner im Auftrag des Verkehrsministeriums und in Zusammenarbeit mit dem Landesamt für Geoinformationen und Landentwicklung Baden-Württemberg (LGL BW) von ISB AG weiterentwickelt und um neue Funktionen erweitert.02 Topographische Karten ab sofort auflagenfrei und individuell
Die Treue unserer Kunden ist sprichwörtlich...
12 Neue Stellenangebote und Stellengesuche auf GEOjobsUnsere Internet-Stellenbörse für die GEOberufe ist für Stellenanbieter aus der Wirtschaft, aus der öffentlichen Verwaltung oder aus dem Schul- und Hochschulbereich eine herausragende Plattform um zielgenau mögliche Bewerber zu treffen.
Ausschnitt von Mannheim aus der Hochwasserrisikokarte, die von der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW) in ihrem interaktiven Daten- und Kartendienst auf Basis von Cadenza veröffentlicht wird Bildnachweis: Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW)
Ausschnitt von Dresden aus der Hochwasserrisikokarte, die vom Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfLUG) im Datenportal iDA (interdisziplinäre Daten und Auswertungen) auf Basis von Cadenza veröffentlicht wurde, mit der Wahrscheinlichkeit HQ200 oder HQ300 Bildnachweis: Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfLUG)
