3 Bahnebenen, je 120° versetzt Jede Bahn 56°Inkliniation 8 Satelliten je Bahnebene 23.260 km Umlaufbahn 3,6 km/s Bahngeschwindigkei Umlaufzeit 14,4 Stunden

Galileo - Europa macht sich unabhängig von GPS

Mit Galileo hat Europa sich einen eigenen Ortungsdienst geschaffen. Das System soll dem bisherigen Standard „GPS“ bei Weitem überlegen sein. Dafür schickte die europäische Raumfahrtagentur ESA bisher 28 Satelliten in den Weltraum, weitere sollen folgen. Aufgrund der Ukraine-Krise ist dies jedoch fraglich. // Von Sabrina Albring und David Buchheim

Mit dem neuen globalen Satellitennavigationssystem (kurz: GNSS) Galileo hat die EU sich das Ziel gesetzt, sich unabhängig von GNS-Systemen anderer Länder zu machen. Seit 2016 ist Galileo in Europa verfügbar. 2018 folgte die globale Abdeckung mit genauen Position und Zeitdaten. Das Besondere an dem System ist seine Zugänglichkeit.
Knapp 40 Jahre lang war „GPS“ das Schlagwort, wenn es um Satellitenortungssysteme ging. Das in den 70er-Jahren gestartete US-Projekt war zunächst für militärische Zwecke entwickelt worden. Erst 1993 wurde GPS, unter großem öffentlichem Druck, auch für die zivile Zwecke freigegeben. Seitdem ist es aus der heutigen Welt kaum noch wegzudenken. Sowohl Privatpersonen als auch Unternehmen und Staaten sind weltweit auf das System angewiesen.

 

•Eine Milliarde Smartphones sind Galileo-Befähigt • 17 Automobilhersteller sind Galileo-Befähigt • Über 11 Millionen Drohnen jeglicher Art • Navigation für über 330 Flughäfen in 23 EU-Ländern • 82% aller neuen Traktoren benutzen Ortungssysteme um den Anbau zu optimieren • Mehr als 2.500 Satelliten verlassen sich auf GNSS zur Navigation im Weltraum

Nutzung von Galileo-Ortungsdienst. // Quelle: Sabrina Albring

In erster Linie Zivil

Bei Galileo handele es sich in erster Linie um ein ziviles Projekt, beschreibt Dr. Alexander Weiß, Leiter der Abteilung Navigation am deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Es gäbe zwar einen Dienst, der speziell für Sicherheitsorgane geschaffen sei. Dieser wäre jedoch nicht ausschließlich für das Militär vorgesehen. „Jeder Nutzer, der nachweisen kann, dass er einen Bedarf für diesen besonders sicheren Dienst hat, der kriegt ihn auch“, erklärt Weiß. Der Fokus läge klar auf der freien und unentgeltlichen Nutzung. Von den sieben zur Verfügung stehenden Diensten sei nur einer kommerziell.

Neben Sicherheitsdiensten wollen auch Unternehmen vom neuen System profitieren. Der Landmaschinenhersteller Claas schreibt dazu auf Anfrage: „Für den stabilen Betrieb unseres automatischen Lenksystems sind mind. 4 Satelliten notwendig. Da hilft jedes zur Verfügung stehenden GNSS ein stabiles Satellitensignal für unsere Maschinen sicherzustellen.“ Weiter heißt es, dass Galileo den Vorteil biete, neben GPS ein weiteres öffentlich nutzbares System zur Verfügung zu haben. Damit würde die Abhängigkeit vom russischen GLONASS oder dem chinesischen BeiDou Systemen reduziert.

Kostenlos: Offener Dienst (GOS) -Frei verfügbar und für den Massenmarkt gedacht - Verfügt über Authentifizierungsfunktion (System erkennt so fehlerhafte Signale) Hochpräzisionsdienst (HAS) - Für professionelle und kommerzielle Dienstleistung - Positionsbestimmung auf 20 Zentimetern Genauigkeit. Zeitgebungsdienst (TS) - Gibt sehr exakte Referenzzeit. - Galileo-Zeitsignale erleichtern zeitkritische Anwendungen. Kostenpflichtig: Kommerzielle Signalauthentifizierungsdienst (SAS) - Für professionelle und kommerzielle Anwender (z.B Reedereien) - Besonders zuverlässig - Nutzer werden bei Störungen gewarnt. Öffentliche Anwendung: Öffentlich regulierter Dienst (PRS) - Für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben sowie staatlich autorisierte zivile Nutzer - Für sensible Anwendungsbereiche konzipiert. - Verwendet verschlüsselte und besonders Leistungsstarke Signale Notfalldienst (ES) - Warnt vor Naturkatastrophen oder anderen Notfällen. - Funktioniert auch wenn sonstige Kommunikationsdienste ausfallen Such- und Rettungsdienst (SAR) -Unterstützt das internationale Notfallsystem COSPASSARSAT. -Galileo kann Notsignale aufnehmen und weiterleiten.

Überblick über die Galileo Dienste. // Quelle: Sabrina Albring

Galileo sprengt veranschlagte Kosten

Seit dem Start flossen knapp 7,2 Milliarden Euro EU-Gelder in das Projekt. Deutlich mehr als die ursprünglich veranschlagten 2 Milliarden Euro. Doch nicht nur die Kosten machten Probleme. Auch mit technischen Herausforderungen hatten die Entwickler zu kämpfen. Navigationssysteme seien sehr komplex, da das Zusammenspiel zwischen den Bodenstationen und den Satelliten im All sehr kompliziert ist. „Bei der Synchronisation der Atomuhren an Bord der Satelliten geht es um eine milliardstel Sekunde“, führt Weiß aus.

Die Genauigkeit Galileos kann jeder Mensch mit Smartphone selbst testen. Zahlreiche Nutzer berichten von einer Genauigkeit im Bereich zwischen 10-50 Zentimetern. Zum Vergleich: GPS erreicht bei mobilen Endgeräten eine Genauigkeit zwischen 2-13 Metern. Technisch baut das System aktuell auf 28 baugleichen Satelliten. Diese umspannen die Erde mit einem dichten Kommunikationsnetz, das so gestaltet ist, das von jedem Punkt der Erde mindestens vier Satelliten erreichbar sind. Dies soll für eine höhere Genauigkeit und Zuverlässigkeit sorgen. Die Stückkosten für einen der knapp 730 Kilogramm schweren Satelliten belaufen sich dabei auf über 40 Millionen Euro.

Klicken Sie auf den unteren Button, um den Inhalt von www.thinglink.com zu laden.

Inhalt laden

Vorstellung Galileo-Satellit. // Grafik: Sabrina Albring

Einfluss des Ukraine-Kriegs

Eigentlich war es geplant, dass immer mindestens 30 Satelliten um die Erde kreisen, um auf eventuelle Störungen oder Defekte reagieren zu können. Dr. Alexander Weiß erklärt das aktuell zehn Satelliten auf der Erde auf ihren Einsatz warten. Einige davon sollen bestehende ältere Satelliten ersetzen. Vier sollten in diesem, vier im nächsten Jahr die Erde verlassen. Dieser Zeitplan wurde jedoch durch den Angriffskrieg Russlands auf die Ukraine vorerst gekippt. Der Westen und Russland haben alle gemeinsamen Raumfahrtprojekte gestoppt. Das sorgt dafür, dass der ESA die zum Hinaufschießen der Satelliten benötigten russischen Sojus-Trägerraketen nicht zur Verfügung stehen. „Das ist ein unerwartetes Problem, das uns ein bisschen kalt erwischt hat.“, gibt Weiß zu. Jedoch seien die Galileo-Dienste davon nicht beeinträchtigt. Probleme gäbe es erst, wenn bestehende Satelliten sich abmelden bzw. den Dienst quittieren würden. Dies könnte dann erst Ende des Jahres 2023 behoben werden. Dann soll die neue Trägerrakete der ESA, die Ariane 6, in den Betrieb gehen. Bis zu diesem Zeitpunkt, heißt es, hoffen das keine Probleme im All entstehen.

Teaserbild: Konstellation Galileo Satellitensystem. // Quelle: Sabrina Albring

Die Autoren:innen

Sabrina Albring

David Buchheim

 

Kommentar hinterlassen

Mit Absenden des Formulars erkären Sie sich mit der Speicherung und Verarbeitung der darin eingegebenen personenbezogenen Daten einverstanden. Weitere Hinweise dazu finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.