R2.2 Satellitenkommunikation und -navigation

Leitung

Dr. Siegfried Voigt

Dr. Siegfried Voigt
Leitung

DLR Raumfahrtmanagement
Königswinterer Str. 522-524
53227 Bonn

Tel.: 0228 / 447312
Fax: 0228 / 447709
E-Mail: Siegfried.Voigt(at)dlr.de

 Dilara Betz

Dilara Betz
Stellvertr. Leitung

DeSK e.V.
Schillerstraße 34
71522 Backnang

Tel.: +49 (0) 7191 1878314
Fax: +49 (0) 7191 1878316
E-Mail: dilara.betz(at)desk-sat.com


Definition

Im Programm "Satellitenkommunikation" wird das gesamte Anwendungsgebiet der Telekommunikationssatelliten abgedeckt. Hierzu zählen Satellitensysteme, Nutzlasttechnologien, Plattformentwicklungen, das Bodensegment und Dienste. Kommunikationssatelliten besitzen raumfahrtstrategische Bedeutung: Auf einem geostationären Orbit in gut 36.000 Kilometern Höhe kreisend, "stehen" sie kontinuierlich über einem bestimmten Punkt der Erde. Die Datenübertragung ist bei ihnen - anders als bei niedrig fliegenden Satelliten - nicht an die kurzen Kontaktzeiten während des Überfliegens einer bestimmten Bodenstation gebunden. Hiervon profitieren unter anderem zivile und militärische Einsatzkräfte in Katastrophen- oder Krisengebieten, wenn bodengestützte Kommunikationsinfrastruktur überlastet oder zerstört ist.

Die sogenannte ‚New Space‘ Economy entwickelt Konzepte für tieffliegende Satellitensysteme von mehreren hundert bis tausend Kleinsatelliten, die als Kommunikationsnetzwerk Anwendungen wie Internet of Things, Machine to Machine Kommunikation, Industrie 4.0 oder autonomes Fahren in Zukunft unterstützen sollen.

Optische Kommunikation

Mit der Entwicklung eines Laser-Terminals für die Übertragung extrem hoher Datenraten zwischen Satelliten wollen deutsche Firmen eine internationale Spitzenposition in der satellitengestützten optischen Kommunikationstechnik einnehmen. Solche Laser-Terminals, die bei Tesat-Spacecom in Backnang entwickelt und gebaut werden, sind wichtige Komponenten für den Aufbau von Satelliten- Kommunikationssystemen der nächsten Generation. Die erfolgreiche Erprobung des LCT wurde bereits im Februar 2008 mit einer Datenrate von 5,6 Gbit/s nachgewiesen, dies entspricht circa 200 000 DINA4 Seiten pro Sekunde.

Inzwischen fliegen in dem von der EU geförderten Copernicus-Programm  die Laser Communication Terminals von Tesat auf den Sentinel-Satelliten der Serie 1 und 2 sowie auf den geostationären Satelliten EDRS-A und EDRS-C.

Heinrich Hertz Satellitenprojekt

Der Heinrich Hertz-Satellit dient der Überprüfung neuartiger Techniken der Satellitenkommunikation unter realen Einsatzbedingungen und damit der Sicherstellung nationaler Systemkompetenz bei geostationären Kommunikationssatelliten. "Heinrich Hertz" liefert einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung von Raumfahrttechnologien für Kommunikationssatelliten durch deutsche Unternehmen, Forschungsinstitutionen und Hochschulen. Nur durch Tests unter realen Bedingungen und im Hinblick auf die Verträglichkeit beispielsweise gegenüber Weltraum-Strahlung oder extreme Temperaturwechsel, können Endgeräte weiterentwickelt und neuartige Dienstleistungen umfassend erprobt werden.

Neben dem wissenschaftlich-technischen Missionsanteil bietet "Heinrich Hertz" zusätzliche und unabhängige Nutzlastkapazitäten (sogenannte "hosted payload"), die durch das BMVg für Kommunikationszwecke genutzt werden. Der Start des Satelliten ist für 2022 geplant.

Grundlagen der Arbeit des Fachausschusses

Im Fachausschuss Satellitenkommunikation und -navigation soll die aktuelle Situation im nationalen Programm Satellitenkommunikation analysiert und mit den Mitgliedern in regelmäßigen Treffen Lösungen erarbeitet werden, die zu einer zukunftsweisenden Ausrichtung der künftigen Technologieentwicklungen und -förderungen führen.

Die Zielsetzung des Fachausschusses ist es außerdem, die Möglichkeiten der Satellitenkommunikation für eine innovative, vernetzte und sichere Kommunikationsinfrastruktur aufzuzeigen.  In der transparenten Einbindung einer weltumspannenden satellitengestützten Infrastruktur in die terrestrischen Netze sieht der Fachausschuss die Chance, den Bedarf der modernen Informationsgesellschaft an global und mobil verfügbarem Breitbandzugang zu bedienen.

Die Raumfahrtstrategie der Bundesregierung definiert satellitenbasierte Dienstleistungen als ein sich dynamisch entwickelndes Geschäftsfeld. Durch deren Verknüpfung zu integrierten Anwendungen können ganz neue Märkte erschlossen werden, wie z.B. Internet of Things, Machine to Machine Kommunikation, Industrie 4.0. Darauf will der Fachausschuss aufmerksam machen und möchte daran ebenso anknüpfen.

Dabei ist es ein wichtiges Anliegen des Fachausschusses, in einen branchenübergreifenden Dialog zu treten mit dem Ziel, Entscheidungsträger über das wirtschaftliche Potential sowie die kommerzielle Bedeutung dieser Industriezweige zu informieren.

Mitglieder des Fachausschusses sind sowohl deutsche Systemführer als auch Subsystem- und Gerätelieferanten für das Satelliten- und Bodensegment sowie Betreiber und Diensteanbieter, Institute und das DLR Raumfahrtmanagement sowie das Deutsche Zentrum für Satelliten-Kommunikation.

Aktuell beschäftigt sich der Fachausschuss mit der Erstellung von zwei Präsentationen zu den Themen „Schnelles Internet. Sofort. Über(s)All.“ und „Satelliten: Lösung für 5G“

Diese Präsentationen sollen Beratungsfirmen, Zweckverbände, Gemeinden, etc. zur Breitbandanbindung über Satellit sensibilisieren.

Die Präsentationen können Sie sich hier herunterladen:

Dokumente zum Download

Ferner hat der Fachausschuss in den vergangenen Jahren

erarbeitet. Die Dokumente stehen Ihnen als Download zur Verfügung.

Stellungnahme vom 29. April 2021
DGLR fordert gezielte Förderung von Satellitenkommunikation für eine schnellere Digitalisierung in Deutschland

In der Corona-Pandemie lernen und arbeiten viele Menschen zwangsläufig von zu Hause aus. Aber auch für die Zeit danach wird erwartet, dass deutlich mehr Berufstätige im Homeoffice tätig sein werden. Damit dieser Wandel in der Arbeitswelt gelingen kann, müssen alle Haushalte in Deutschland mit ausreichender Bandbreite versorgt werden. Der Fachausschuss Satellitenkommunikation und -navigation der Deutschen Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt (DGLR) fordert eine gezielte Förderung der Satellitenkommunikation, um die Digitalisierung auch in sogenannten Einzel- oder Randlagen deutlich zu beschleunigen und dadurch eine digitale Spaltung zu verringern.

Derzeit verfügen in technisch und wirtschaftlich besonders schwierig zu erschließenden Einzellagen etwa eine halbe Million Haushalte über eine Datenrate von deutlich unter 30, oft sogar unter sechs Megabits pro Sekunde – für zuverlässiges Arbeiten mit dem Internet ist das unzureichend. Selbst die Nutzung aller verfügbaren Baukapazitäten kann eine Versorgung aller Menschen mit ausreichender Bandbreite nicht gewährleisten. Einen signifikanten Beitrag kann die Satellitenkommunikation leisten, die alle wesentlichen von der Europäischen Union und der Bundesregierung vorgegebenen Versorgungsziele für schnelles Internet erfüllt und bundesweit in ausreichendem Umfang und ausreichender Qualität verfügbar ist.

Die wissenschaftlichen Dienste (WD) des Deutschen Bundestags ermittelten für das Satelliteninternet eine bereits heute technisch mögliche Downloadrate von 150 Megabits pro Sekunde. Die Satellitenkommunikation kann beim Übergang auf reine Glasfasernetze also eine wichtige Rolle spielen. „Um den Bürgern möglichst schnell die Teilhabe am digitalen Fortschritt auch dort zu ermöglichen, wo ein Gigabit- oder Mobilfunkausbau nicht zeitnah stattfinden kann, muss die Satellitenkommunikation konsequent gefördert werden“, sagt deshalb Dr. Siegfried Voigt, Leiter des DGLR-Fachausschusses Satellitenkommunikation und -navigation. „Dank existierender neuer hybrider Technologien und in Kürze verfügbaren Konstellationen im erdnahen Orbit ist eine Versorgung bei deutlich reduzierter Latenz und sogar auf Basis von 5G-Standardisierung möglich. Die Einbindung einer weltumspannenden satellitengestützten Infrastruktur in die terrestrischen Netze bietet die Chance, den Bedarf der modernen Informationsgesellschaft an global und mobil verfügbarem Breitbandzugang zu bedienen.“

Im Vergleich zu Festnetz- oder terrestrischen Lösungen kann Satellitenkommunikation bei einem sehr geringen Kostenaufwand dazu beitragen, besonders die Haushalte in Einzel- und Randlagen übergangsweise bei der Digitalisierung zu unterstützen. Aus Sicht der Kunden fallen hierbei im Vergleich zum geförderten Festnetzausbau allerdings zum Teil höhere Kosten an. Dies gilt insbesondere bei sehr hohen Datenraten und Datenvolumen-Flatrates. Hinzu kommen Zeitaufwand und Kosten für die Installation. Hier sollte die Politik unterstützen: „Verbesserte Rahmenbedingungen in der Satellitenkommunikation können für neue Kooperationsmöglichkeiten mit etablierten Telekommunikationsanbietern sorgen“, so Voigt. Ein Beispiel sei der Vorschlag von Bundesverkehrsminister Andreas Scheuer, der Haushalten mit schlechter Internetverbindung einen Gutschein für einen Satellitenanschluss zur Verfügung stellen möchte. Bundesweit könnten auf diese Weise über Nacht etwa 200.000 Haushalte mit schnellem Internet versorgt werden. „Eine verlässliche Politik, die klare Anwendungsfelder für Satellitenkommunikation definiert und aktiv unterstützt, schafft die Voraussetzungen für eine Zukunftstechnologie mit hohem Innovationspotenzial“, sagt Voigt.