© ESAWaldbrände in Sibirien: Der Erdbeobachtungssatellit Sentinel-3A zeigt das ganze Ausmass der Naturkata­­s­trophe nahe des Baikalsees, der sich unten rechts befindet.Waldbrände in Sibirien: Der Erdbeobachtungssatellit Sentinel-3A zeigt das ganze Ausmass der Naturkata­­s­trophe nahe des Baikalsees, der sich unten rechts befindet.Copernicus ist der Gefahrenmelder auf unserem Planeten. Das Erdbeobachtungspro­gramm der Europäischen Union liefert satellitengestütztes Bild- und Datenmaterial für die Einsatzorganisationen im Fall von Naturkatastrophen, Epidemien und humanitären Krisen. Dr. Thomas Beer, Koordinator der Copernicus-Politik bei der Europäischen Weltraumorgani­sa­tion (ESA), erklärt, wie das Copernicus-Programm funktioniert.

Ebola-Epidemie, Vulkanausbruch, Piraterie – Copernicus sieht das Unheil kommen. Das Erdbeobachtungsprogramm der Europäischen Union überwacht Flugrouten von Fledermäusen, die als primäre Überträger der Ebola-Viren gelten; Copernicus warnt Fluglotsen vor Aschewolken nach Eruptionen und die Küstenwache vor Seeräubern, die mit illegalen Aktivitäten gerade die Meere unsicher machen.
«Das Copernicus-Programm ist ein System der Systeme, das weltweit einzigartig ist», sagt Dr. Thomas Beer nach seinem bemerkenswerten Referat anlässlich des 11. Schweizer Polizei-Informatik-Kongresses (SPIK) in Bern.

Der Deutsche ist seit 30 Jahren Mitarbeiter bei der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und waltet dort gegenwärtig als Koordinator für Politik im Copernicus-Weltraumbüro in Frascati bei Rom am Europäischen Weltraumforschungsinstitut (englisch European Space Research Institute – ESRIN), welches wiederum ein Institut der ESA ist.

Der gelernte Jurist ist ins Stade de Suisse gekommen, um das seines Erachtens revolutionäre Programm, dessen Name auf den Astronomen Nikolaus Kopernikus zurückgeht, näher vorzustellen.

Sentinels sind das Herzstück

Das Copernicus-Programm ist demnach das umfassendste Erdbeobachtungsprogramm, das es zurzeit gibt. Gemeinschaftlich durch die Europäische Union und die ESA seit 1998 finanziert und gemanagt, ist Copernicus seit April 2014 operationell.

Das Programm benutzt im Wesentlichen satellitengestützte Informationen. «Die ESA verantwortet die Weltraumkomponente von Copernicus. Wir haben für dieses Programm bis heute sechs ‹Familien› von Beobachtungssatelliten – sogenannte Sentinels – entwickelt und gebaut, die hochsensitive Instrumente an Bord haben. Sie fliegen in Paaren, aber versetzt auf der gleichen Umlaufbahn und haben die unterschiedlichsten Beobachtungsschwerpunkte», sagt Beer.

Sentinel-3B wurde am 25. April 2018 erfolgreich in seine Umlaufbahn geschickt. Somit befinden sich jetzt drei komplette Sentinel-Paare sowie der Sentinel-5P (der die Luftverschmutzung überwacht) im All.

Sie liefern bemerkenswerte Daten. «Schon heute entwickeln wir die C- und D-Missionen der Sentinels, die die Beobachtungen nahtlos fortführen, sobald ihre Vorgänger nach circa sieben bis acht Jahren das Ende ihrer geplanten Lebenszeit erreicht haben», sagt Beer. So sei ein ununterbrochener Fluss präziser und schnell verfügbarer Daten garantiert. «Diese Art von Kontinuität und Qualität bietet weltweit kein anderes satellisiertes Erdbeobachtungssystem.»

«Beitragende Missionen»

Copernicus bedient sich aber auch bei bereits vorhandener Infrastruktur, insbesondere bei den sogenannten «Beitragenden Missionen». Das sind Satelliten, die von der ESA, der Europäischen Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten EUMETSAT, von EU-Mitgliedstaaten, anderen Drittländern oder kommerziellen Anbietern betrieben werden, aber nicht speziell für Copernicus gebaut wurden.

Schliesslich werden die Copernicus-Satellitendaten mit den «In-situ»-Daten vervollständigt. Dieses von den EU-Mitgliedstaaten betriebene, terrestrische, luft- oder seebasierte Messsystem beruht auf Sensoren. Diese können an Flussufern platziert sein, an einem Wetterballon hängen und per Schiff durch den Ozean gezogen werden – oder in einer Treibboje durchs Meer tauchen.
 
«Wir komplementieren die Daten unserer Sentinels mit den ‹Beitragenden Missionen› und den ‹In-situ›-Daten. So können wir die erhaltenen Informationen verarbeiten und analysieren, mit Daten aus anderen Quellen mischen und die so erhaltenen Ergebnisse verifizieren. Speziell im Bereich Notfall und Sicherheit sind diese Mehrwertinformationen von herausragender Bedeutung», sagt Thomas Beer.

Daten grösstenteils frei verfügbar

Alle von den Sentinel-Satelliten produzierten Daten sind für jedermann auf der ganzen Welt gratis verfügbar und unter sentinels.copernicus.eu abrufbar. Bis heute haben sich mehr als 141'000 Sentinel-Nutzer registriert. Das europäische Programm vereint das gesamte Spektrum der Geoinformation und Umweltwissenschaften und beliefert operationelle Dienste, die Themen reichen von Erntevorhersagen in Nordvietnam zum Katastrophenmanagement und von der Messung der europäischen Badewasserqualität bis hin zur Beobachtung der Zersiedelung.

Sechs speziell entwickelte Copernicus-Dienste verwerten die Copernicus-Daten und reichern sie zu hochwertigen «Added Value»-Produkten an. Sie sind das zentrale Element von Copernicus, denn sie stellen die Schnittstelle zwischen den Nutzern und den durch Satellitenmissionen und «In-situ»-Messungen gewonnenen Informationen dar. Sie dienen vor allem der Information und Entscheidungsfindung von EU und nationalen Behörden der EU-Mitgliedstaaten und werden diesen kostenlos zur Verfügung gestellt.

Die Copernicus-Dienstkomponente unterstützt eine breite Palette von Umwelt- und Sicherheitsanwendungen, wie zum Beispiel Beobachtung des Klimawandels und Schutz der Biodiversität, Früherkennung von Waldbränden und Hochwasser, Aufspürung von Ölteppichen, Überwachung von europäischen Landes- und Seegrenzen, Transport und Mobilität, regionale und lokale Planung sowie Landwirtschaft und Gesundheit. Die sechs Copernicus-Dienste werden von der EU-Kommission geleitet und sind in folgende Themenbereiche gegliedert:

•    Überwachung der Atmosphäre
•    Überwachung der Meeresumwelt
•    Landbeobachtung
•    Klimawandel
•    Katastrophen- und Krisenmanagement
•    Sicherheit

Die Vertreterinnen und Vertreter der Blaulichtorganisationen hörten am SPIK gebannt zu, als Thomas Beer über die Bedeutung der satellitengestützten Erdbeobachtung im Bereich Katastrophen- und Krisenmanagement sprach. Bei Naturkatastrophen wie Erdbeben und Wirbelstürmen seien die Copernicus-Satellitenbilddaten, die eine Notfallkartierung binnen weniger Stunden ermöglichen, von grösster Relevanz.

«Die präzisen Aufnahmen erleichtern die Rettung von Menschenleben oder die Wiederherstellung der Infrastruktur hochgradig. Nur Copernicus kann solch hochauflösende Daten liefern – Drohnen und Helikopter sind zwar komplementär, aber keine Alternativen zu den Satelliten.»

Wohin die Reise von Copernicus führt

Das gesamte Copernicus-Programm kostet für die Zeit von 2014 bis 2020 rund 4,3 Milliarden Euro. Das Versprechen im Gegenzug lautet: «Informationen, die unsere Welt besser und sicherer machen.» Damit nicht genug: Studien zufolge könnte Copernicus bis 2030 in Europa einen finanziellen Nutzen von rund 30 Milliarden Euro einbringen und 50'000 Arbeitsplätze schaffen.

Schon heute gibt es in Europa Hunderte Start-ups und KMU, die Copernicus-Daten zur Grundlage ihres Geschäftsmodells gemacht haben. «Wir unterstützen diesen Trend mit speziellen Wettbewerben wie dem Copernicus Master Prize, der jährlich die besten Ideen für die Anreicherung von Applikationen durch Copernicus-Daten auszeichnet. Diese weltweite Ausschreibung mit attraktiven Preisen hat sich zu einem Renner entwickelt und schon zahlreiche Erfolgsgeschichten hervorgebracht», sagt Beer.

Der nächste Meilenstein für Copernicus steht bald bevor: «Im Jahr 2021 startet das neue EU-Finanzierungsprogramm für weitere sieben Jahre. Die Verhandlungen dieses Finanzrahmens beginnen bereits in diesen Wochen und werden auch die Zukunft von Copernicus bestimmen. Ich bin zuversichtlich, dass die EU und ESA Copernicus auch im neuen Rahmenprogramm weiter voranbringen werden», so Beer.

Steigender Meeres­spiegel bedroht Inselparadiese

Doch nach dem Blick auf Kosten, KMU, Impulse und Verhandlungen noch einen ins All. Eine der zu Copernicus «Beitragenden Missionen» heisst CryoSat. Dieser ESA-Forschungssatellit befasst sich auch mit der Dicke der Eiskappen der arktischen Pole. Er schickt seit geraumer Zeit wenig erfreuliche Daten auf die Erde. Demnach ist die Eisdecke in der Arktis in den letzten Jahren aufgrund der Klimaerwärmung auf alarmierende Weise dünner geworden.

Es wird vorausgesagt, dass abschmelzende Polkappen den Meeresspiegel in den nächsten 80 Jahren um 1,3 Meter ansteigen lassen. Das sind schlechte Nachrichten für die Bewohner der Küstenregionen. Werden die Malediven, Kiribati oder die Marshallinseln dereinst aus dem Ferienprospekt verschwinden? Copernicus wird uns die Antwort liefern.


Copernicus-Broschüre
http://copernicus.eu/main/information-material

 

Die Schweiz prüft eine Teilnahme an Copernicus

Ein Grossteil der Copernicus-Daten ist für jedermann gratis verfügbar (sentinels.copernicus.eu). Auf zwei besonders sensitive Bereiche des Programms haben die Schweizer Polizei und andere Blaulichtorganisationen indes keinen Zugriff: auf die Dienste «Katastrophen- und Krisenmanagement» sowie «Sicherheit».

Der Dienst «Katastrophen- und Krisenmanagement» kommt bei Naturkatastrophen (Erdbeben, Waldbrände oder Überschwemmungen), humanitären Krisen und anderen Notfallsituationen zum Einsatz. Dabei bedarf es kontinuierlicher Informationen über Art und Ausmass der Schäden sowie über mögliche Zugangswege, damit Rettungsdienste und Hilfskräfte gezielt eingesetzt werden können. Diese Informationen liefern die Sentinels.

Der Sicherheitsdienst verfolgt gegenwärtig drei Schwerpunkte: die Überwachung der EU-Aussengrenzen, die Unterstützung von EU-Einsätzen ausserhalb Europas sowie die Überwachung des Schiffsverkehrs.

«Weil die Schweiz nicht Teilnehmerin im von der EU geführten und finanzierten Copernicus-Programm ist, können diese sensitiven Dienste von den Schweizer Behörden nicht genutzt werden», sagt Thomas Beer, um gleich einen Lösungsansatz aufzuzeigen: «Die Schweiz könnte zum Beispiel mit der EU eine vertragliche Vereinbarung treffen, um Zugriff auf diese Dienste zu erhalten. So haben es die Nicht-EU-Staaten Island und Norwegen gemacht.»

Renato Krpoun, Leiter der Abteilung Raumfahrt am Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation (SBFI), nimmt zu Beers Vorschlag wie folgt Stellung: «Die Schweiz nimmt zurzeit nicht am EU-Programm Copernicus teil. Eine allfällige Teilnahme wird derzeit in der Bundesverwaltung geprüft.»

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