Immer häufiger greifen deutsche Unternehmen erfolgreich nach den Sternen: Satelliten, Raketen und Sonden sind mit Technik und Modulen made in germany ausgerüstet. In der Tat: Ein aktueller Rundblick zeigt das Bild einer vitalen Branche, die teilweise hochspezielle Technologienischen besetzt.

„Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist ein Wachstumsmotor für die deutsche Wirtschaft“, stellte unlängst der Präsident des Bundesverbandes der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie (BDLI), Dr. Thomas Enders, fest. Als zentrale Herausforderung der Branche benannte Enders die Konsolidierung der nationalen Ausrüstungs- und Zulieferindustrie. Es sei außerdem unerlässlich, die Anstrengungen bei Innovation, Forschung und Technologie weiter zu erhöhen.

Die Strategie zahlt sich für Deutschland aus: In der Sparte Raumfahrtindustrie erhöhte sich der Umsatz 2007 gegenüber dem Vorjahr um 0,5 Prozent auf 1,46 Milliarden Euro, was einem Branchenanteil von 7,2 Prozent entspricht. Die Zahl der Beschäftigten stieg um 0,5 Prozent auf nun 5.600. Diese Fakten unterstrichen den ausgezeichneten Ruf der deutschen Raumfahrtindustrie in Europa und der Welt, so Enders. „Mit der erfolgreichen Integration des Forschungsmoduls Columbus in die ISS, dem gelungenen Andocken des automatischen Transporters „Jules Verne“ und der Inbetriebnahme des SAR-Lupe-Systems durch die Bundeswehr haben wir 2008 erneut eindrucksvoll bewiesen, wie zuverlässig und effektiv die deutsche Raumfahrtindustrie arbeitet“, betonte der BDLI-Präsident. Dabei entwickeln neben Konzernen auch mittelständische Unternehmen Technologien und Geräte, sogar Einzelteile, die den Hightech-Standort Deutschland weltweit hervorheben. Die Innovationsträger dieser Strategie seien laut Enders dabei die Themen Exploration, Sicherheit und Verteidigung, Erdbeobachtung und Kommunikation.

Im Entwicklungsbereich „Erdbeobachtung und Kommunikation“ entwickelte beispielsweise die mittelständische Firma Tesat Spacecom GmbH & Co. KG aus Backnang bei Stuttgart (800 Mitarbeiter, 158 Mio. Euro Umsatz) Laserterminals, die einen ersten Test im Frühjahr 2008 im Weltraum erfolgreich absolvierten. Es wurde eine Datenbreitbandrate von 5,5 Gbit pro Sekunde zwischen zwei Satelliten im Weltraum, dem deutschen TerraSAR-X und dem U.S.-Satelliten NFIRE, übertragen. Die Satelliten fliegen in einer niedrigen Erdumlaufbahn und begegnen sich dabei in einer Entfernung von bis zu 5.000 km mit einer Geschwindigkeit von etwa 25.000 km/h mehrmals täglich. Bei diesen Begegnungen kann jeweils in einem Zeitfenster von 20 Minuten eine Laser-Verbindung und damit Datenübertragung hergestellt werden.

Entwickelt und produziert wurden diese Hochleistungslaser-Terminals von Tesat-Spacecom
im Auftrag der DLR-Raumfahrtagentur. Zurzeit arbeitet Testat schon an der nächsten Generation von Laser-Terminals, weil die im Einsatz getesteten sich durch eine höhere Leistungsfähigkeit als die frühen Modelle der Europäischen Raumfahrtagentur ESA auszeichnen. Sie sind auch erheblich kleiner und effizienter. Weil eine moderne und hochempfindliche, kohärente Übertragungstechnologie angewandt wird, können die Terminals von Tesat-Spacecom selbst durch direkte Sonnenbestrahlung nicht geblendet werden – sondern arbeiten fehlerlos. Deutschland hat damit in einem strategisch wichtigen Bereich der Satellitenkommunikation eine weltweite Führungsposition eingenommen. Die Laser-Terminals sind bedeutende Elemente einer zukünftigen raumgestützten Daten-Relais-Satelliten Infrastruktur, wie sie zur verzugslosen Übertragung von Bilddaten von Erdbeobachtungssatelliten oder Flugzeugen zu weit entfernten Bodenstationen immer wichtiger wird.

Die RapidEye AG etwa ist ein Start-Up-Unternehmen, das Erdbeobachtungsdaten kommerziell verwertet. Das System RapidEye besteht aus fünf Satelliten, die auf einer gemeinsamen Umlaufbahn in ungefähr gleichen Abständen zueinander die Erde in 630 km Höhe umreisen. Das System kann täglich mit optischen Kameras auf jeden Punkt der Erde ausgerichtet werden. Diese Bildaufnahmesysteme für das Satelliten gestützte Erdbeobachtungssystem RapidEye wurden von der Jena-Optronik GmbH, eine Jenoptik-Tochter im Unternehmensbereich Photonics, geliefert. Damit erweist sich die Jena-Optronik als einer der weltweit führenden Hersteller von opto-elektronischen Kamera- und Sensorsystemen für Raumfahrtanwendungen. Für jeden der fünf Erdbeobachtungssatelliten lieferte der Jenaer Spezialist für Raumfahrttechnologien Multispektralkameras sowie die dazugehörigen On-board-Datenverarbeitungssysteme. Mit dem Satelliten-Projekt ist es seit diesem Jahr möglich, täglich gestochen scharfe und hoch aufgelöste Bilder aus dem Weltraum bereitzustellen.
Dafür investiert erstmals mit RapidEye AG ein privates deutsches Unternehmen in großem Umfang in ein Raumfahrtprojekt. Dabei wird es unterstützt durch das DLR (mit Mitteln des BMBF) und durch das Land Brandenburg. Der Bund hat mit der RapidEye AG einen Kooperationsvertrag in öffentlich-privater Partnerschaft (PPP) geschlossen und sich mit seiner Investition von 14,7 Millionen Euro die wissenschaftliche Nutzung der Daten gesichert. Es konnten etwa 140 qualifizierten Arbeitsplätzen in der Stadt Brandenbur/Havel geschaffen werden. Auch ermöglicht das DLR durch diese Investition den deutschen Wissenschaftlern die kostenlose Nutzung von Fernerkundungsdaten zur Entwicklung neuer Produkte in zahlreichen geowissenschaftlichen und umweltforschungsrelevanten Anwendungsfeldern. Im Zuge des Aufbaus der europäischen Initiative zur Errichtung einer globalen Umwelt- und Sicherheitsüberwachung GMES (Global Monitoring for Environment and Security) werden deutsche Einrichtungen dadurch eine herausragende Bedeutung erlangen können.

Das Thüringer Unternehmen Jena-Optronik (135 Mitarbeiter), das zu den führenden Instrumenten- und Systemanbietern auf dem internationalen Luft- und Raumfahrt-Markt gehört, macht nicht nur mit Multispektralkameras auf sich aufmerksam, sondern auch mit der Lieferung des Burst Monitors – dem Herzstück der Mission GLAST (Gammaray Large Area Telescope). Mit einer Rakete startete die Mission am 11. Juni 2008 vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral. Zur NASA-Mission GLAST gehören die beiden Instrumente Large Area Telescope (LAT) sowie GBM (GLAST Burst Monitor). Das GBM-Detektorsystem soll Gammastrahlenausbrüche (Gamma Ray Bursts) registrieren und sofort über ein internationales Netzwerk an Beobachtungsstationen und Satelliten sowie an das Large Area Telescope melden. Der Gamma Burst Monitor selbst zeichnet ebenfalls alle verfügbaren Daten (Spektren und Zeitverlauf) der Strahlenausbrüche auf.

Den GLAST Burst Monitor haben amerikanische und deutsche Wissenschaftler gemeinsam geplant, entwickelt und gebaut. Das Marshall Space Flight Center der NASA und die University of Alabama in Huntsville arbeiteten dafür mit Wissenschaftlern der Gammaastronomie-Gruppe des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik (MPE) in Garching bei München zusammen. Mit seiner Erfahrung beim Bau von Gammadetektoren, zum Beispiel für das Gammastrahlungsobservatorium “Integral” der Europäischen Weltraumorganisation ESA, übernahm das Max-Planck-Institut auch beim GBM die Aufgabe, die Detektoren und ihre Auslese-Elektronik bereitzustellen. Die Jena-Optronik GmbH hat in Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik mit dem Detektorsystem das Herzstück des GBM entwickelt, gefertigt und für den Weltraumeinsatz getestet. GBM besteht aus den von der Jena-Optronik entwickelten zwölf Natriumiodid (NaI) und zwei Wismutgermanat (BGO) Szintillations-Detektoren. Durch auftreffende Gamma-Strahlen werden in den Detektor-Kristallen Lichtblitze erzeugt, die durch Sekundärelektronenvervielfacher verstärkt und durch extrem schnelle Elektronikbaugruppen weiter prozessiert werden. Um ein möglichst großes Gesichtsfeld zur Erfassung der Bursts zu erhalten, sind die Detektoren gleichmäßig um die Peripherie des GLAST Satelliten angeordnet. Für die Herstellung der Auslese-Elektronik war EADS Astrium verantwortlich.

Die Strategie

Die DLR Raumfahrt-Agentur konzipiert im Auftrag der Bundesregierung das deutsche Raumfahrtprogramm und führt es durch. Das Programm integriert alle deutschen Raumfahrtaktivitäten auf nationaler und europäischer Ebene. Hierzu gehören das Nationale Raumfahrtprogramm, das Forschungs- und Entwicklungsprogramm “Weltraum” des DLR sowie die deutschen Beiträge zur Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der europäischen Organisation zur Nutzung meteorologischer Satelliten (EUMETSAT). Zudem gestaltet und betreut die Agentur die Themen Raumfahrt und Sicherheitsforschung im sechsten und siebten EU-Forschungsrahmenprogramm.

Das Nationale Programm wird von der Raumfahrt-Agentur umgesetzt. Es hat die wichtige Aufgabe, die strategischen deutschen Ziele in den europäischen ESA- und EU-Programmen zu fördern und zu unterstützen. Dazu werden die deutsche Industrie und Wissenschaft gezielt auf den Wettbewerb in der EU und die Aufgaben im ESA-Rahmen vorbereitet. Raumfahrt ist im Wesentlichen eine High-Tech-Infrastruktur und als “Enabling-Technology” zu verstehen, die neue Wertschöpfungsketten generiert. Investitionen in Raumfahrt-Technologien machen kommerzielle Märkte im Bereich der Endgeräte und Dienstleistungen erst möglich. Deshalb konzentriert sich das deutsche Raumfahrtprogramm auf aussichtsreiche Anwendungsgebiete, in denen Deutschland eine Spitzenstellung einnimmt oder künftig einnehmen kann. Damit soll der deutsche Anteil an kommerziellen Umsätzen erhöht und neue Märkte erschlossen werden. Natürlich wird mit Raumfahrtprojekten deutsche Spitzenforschung weltweit bekannt.

Janette Junghanns