Galileo

Galileo: Europäisches Navigationssystem mit Verzögerungen

Das europäische Großprojekt Galileo ist eines von weltweit vier globalen Navigations­satelliten­systemen (GNSS) und soll eine Alternative zum vorherrschenden GPS bieten. Durch technische und finanzielle Schwierigkeiten verzögert sich der Start von Galileo jedoch massiv.
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Grafik mit 3 Satelliten zur PositionsbestimmungDer Nachzügler Galileo soll 2020 vollständig funktionstüchtig sein GPS hält weltweit die Vormacht­stellung für die Navigation im Auto und mit dem Smartphone. Seit geraumer Zeit befindet sich indes das europäische Galileo als Pendant zum US-amerikanischen, militärisch kontrol­lierten GPS im Aufbau. Das Projekt der EU wird auch von diversen Staaten außerhalb der Union unterstützt. Nach einigen Pannen und Verzögerungen in der Test- und Errichtungsphase geht es mittlerweile stetig voran - wir zeichnen die Entwicklung nach, erläutern technische Details zur Technik und beschreiben die geplanten Einsatzmöglichkeiten.

Kostspielige und zeitaufwendige Entwicklung

Allein bis 2013 wurden für die Entwicklung und den Systemaufbau der Infra­struktur von Galileo über fünf Milliarden Euro benötigt. Ursprünglich sollte das System schon 2008 an den Start gehen. Zuletzt hatte die EU für den weiteren notwendigen Ausbau sowie den laufenden Betrieb bis 2020 zusätzliche sieben Milliarden Euro vorgesehen. Es ist jedoch zu vermuten, dass es auf Grund technischer Rückschläge nicht bei diesen Ausgaben bleibt. Galileo ist somit das finanziell intensivste Großprojekt der EU und wird hauptsächlich von der Europäischen Kommission und der Europäischen Weltraum­organisation (European Space Agency, ESA) getragen. Die ESA ist in Kooperation mit privaten Unternehmen und zahlreichen europäischen Forschungszentren für die Realisierung verantwortlich. So ist zum Beispiel auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) maßgeblich an der Entwicklung und dem Betrieb des Galileo-Systems beteiligt.

Ein schwieriger Start für die Satelliten

Galileo-Satelliten im Weltall und ihre UmlaufbahnenGalileo-Satelliten im Weltall und ihre Umlaufbahnen Das Galileo-Satelliten­netzwerk soll bis zum Jahr 2020 aus 30 Satelliten in einer Erdumlaufbahn von mehr als 23 000 Kilometern bestehen, 27 Satelliten sind für den regulären Betrieb und drei Zusatz­satelliten für eventuelle Ausfälle geplant. Ein erster Teil­betrieb benötigt 16 bis 18 funktionsfähige Satelliten. Nachdem bereits mehrere Prognosen für eine erste Inbetrieb­nahme verstrichen sind, ist die ESA mit Terminankündigungen zurück­haltender geworden. Seit Mai 2016 befinden sich nunmehr 14 Galileo-Satelliten im All. Grundsätzlich ist geplant, bis Ende 2016 die Satelliten 15 bis 18 in den Orbit zu befördern. In der Vergangenheit gab es auch bereits einige Pannen: Im August 2014 gerieten durch einen technischen Defekt zwei Satelliten in eine falsche Umlaufbahn und mussten nachträglich mit viel Aufwand und Treibstoff in den vorgesehenen Orbit manövriert werden. Der erste Testsatellit GIOVE-A1 wurde hingegen 2012 planmäßig außer Betrieb genommen.

Galileo: Störungsresistenz durch Nutzung mehrerer Frequenzen

Das Signal der Galileo-Satelliten wird über drei Frequenzen im Spektrum zwischen 1176 MHz und 1575 MHz gesendet. Dies führt einerseits zu einer genaueren Ortsbestimmung, die zwischen vier und acht Metern liegt - im Gegensatz zu einer Genauigkeit von 10 bis 15 Meter bei der Nutzung von nur einer Frequenz. Andererseits sind Zwei-Frequenz-Empfänger resistenter gegenüber Interferenzen, wobei auch hier eine mutwillige Störung des Signals nicht ausgeschlossen werden kann. Nach anfänglichen Meinungsverschiedenheiten vereinbarten die Europäische Union und die USA in einem Abkommen zukünftig für Galileo und GPS zwei von insgesamt drei Frequenzbändern gemeinsam zu nutzen - dadurch soll für beide Navigationssysteme eine verbesserte Ortung möglich sein.

Große Ziele: Vielfältige Anwendungsbereiche und Funktionen

GPS versus GalileoSo funktionieren GPS und Galileo Die geplanten Einsatzgebiete für Galileo lassen sich grob in vier Bereiche gliedern. Hauptbestandteil bildet ein kostenloser, unverschlüsselter Dienst (Open Service, OS), der generell jedem offen steht, sei es für Navigationsgeräte in Autos oder die Orientierung mit dem Smartphone. Zusätzlich wird ein kostenpflichtiges, verschlüsseltes Pendant angeboten (Commercial Service, CS), welches eine Genauigkeit von unter einem Meter bieten soll. Die Grundverschlüsselung verspricht zudem eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Störversuche. Der Dienst könnte beispielsweise in der Landwirtschaft Anwendung finden oder für die Navigation fahrer­loser Autos von Bedeutung sein. Durch den Commercial Service wird angestrebt, langfristig den Betrieb von Galileo zumindest teilweise gegenzu­finanzieren.

Auf einer gesonderten Frequenz wird ein ähnlicher Dienst als Public Regulated Service (PRG) angeboten, der ausschließlich staatlichen Sicherheits­kräften wie Polizei und Zoll, aber auch dem Geheimdienst und dem Militär zur Verfügung steht. Dass Galileo nicht nur im zivilen Bereich Anwendung finden soll, sondern zukünftig auch für Operationen im Rahmen der Europäischen Sicherheits- und Verteidigungspolitik (ESVP) bereitsteht, beschloss das EU-Parlament im Juli 2008.

Die vierte Aufgabe von Galileo wird auch als Search And Rescue (SAR) bezeichnet und erlaubt Such- und Rettungsdiensten die weltweite Ortung von Notsignalen zum Beispiel von Schiffen oder Flugzeugen. Einzigartig am Galileo-System ist, dass bei diesem Notsignal eine Zwei-Wege-Kommunikation möglich ist. Zusammen mit dem Empfang eines Notrufs und der übermittelten Position ist es Rettungsstellen möglich, eine Antwort an die Unglücksstelle zu senden.

Unabhängige Infrastruktur für Europa angestrebt

Es ist zu hoffen, dass die langwierigen Verzögerungen der Planungsphase überwunden werden können und die weitreichenden Kinderkrankheiten der ersten Satelliten­starts kuriert werden. Vielleicht entwickelt sich so etwas Routine im Ablauf, damit das Großprojekt allmählich an Fahrt gewinnt. 2016 ist hierfür mit insgesamt sechs Satellitenstarts ein guter Prüfstein. Auch die Entstehungsgeschichte des GPS-Systems war nicht ohne Rückschläge, doch muss sich Galileo auf Grund der Organisationsstruktur gegenüber der breiten Öffentlichkeit behaupten. So ist als wichtigstes Infra­struktur­projekt der EU-Kommission auch die zivile Aufsicht über das europäische GNSS ein Alleinstellungsmerkmal von Galileo im Gegensatz zum US-System GPS und den russischen und chinesischen Alternativen Glonass und Beidou, die sämtlich militärisch kontrolliert werden.

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