Die Zukunft der Satellitenkommunikation

Die deutsche Satellitenkommunikations-Mission „Heinrich Hertz" erreicht nun ihre finale Phase: Am 28. Juni 2017 unterzeichneten Gerd Gruppe, Vorstand für das Raumfahrt­management des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Marco Fuchs, Vorstands­vorsitzender der Firma OHB System AG, den Vertrag über Herstellung, Test und Start des nationalen Satelliten. „Wenn die Mission ‚Heinrich Hertz‘ im Jahr 2021 startet, wird sie den Grundstein legen für die Sicherung der Zukunft der Satelliten­kommunikation", betont Gruppe. „In Zeiten von Digitalisierung und Big Data müssen immer größere Datenvolumen schnell und zuverlässig transportiert werden können. Dies ermöglichen neuen Technologien, wie sie auf ‚Heinrich Hertz‘ im Weltraum erprobt werden. Mit der Mission stellt Deutschland international seine Schlüssel­kompetenzen in den Nutzlast- und Plattform-Technologien geostationärer Satelliten unter Beweis und sichert seine System­fähigkeit in diesen Bereichen."

Mit der Vertragsunterschrift beginnen nun die Festlegung des Detail-Designs, Herstellung und Testphase der Hard- und Software für das gesamte Satelliten­kommunikations­system – also für das Raum- und Bodensegment – sowie die Start­vorbereitungen. Neben den neuen Technologien, die unter den extremen Bedingungen des Weltalls mit enormen Temperatur­schwankungen, Schwerelosig­keit und Vakuum getestet werden sollen, trägt der Satellit rund zwanzig Experimente zur Kommunikations-, Antennen- und Satelliten­technik mit an Bord. Während der Satellit die Erde in einer Höhe von rund 36.000 Kilometern auf einer geostationären Umlaufbahn umkreist, werden diese an Bord des Satelliten autonom durchgeführt, deren Daten zur Erde gesendet und von den beteiligten Forschungs­einrichtungen und Industrie­unternehmen ausgewertet.

Für die Bundeswehr wird unter anderem eine unabhängige Telekommunikations­nutzlast realisiert, welche die bestehenden Kapazitäten ergänzt. Das Bundesministerium der Verteidigung beabsichtigt, mit dem militärischen Missions­anteil Satelliten­übertragungs­kapazitäten im Ku- und Ka-Frequenzband für eigene Kommunikations­zwecke aufzubauen. Bisher kommerziell angemietete Ku-Band-Satelliten­kapazitäten sollen ersetzt und neue Kapazitäten im Ka-Band geschaffen werden. Auf diese Weise soll ein Beitrag zur Deckung des stetig zunehmenden Bedarfs an Satelliten­übertragungs­kapazitäten zur Führung und Unterstützung der Einsätze der Bundeswehr geleistet werden.

„Das neue Nutzlast-Konzept von ‚Heinrich Hertz‘ wird es erstmals ermöglichen, flexibel auf die Anforderungen des Marktes reagieren zu können und damit zukunfts­fähig zu sein", sagt Heiko Ultes, Projektmanager Heinrich Hertz im DLR Raumfahrt­management. Bislang erfolgte die Konfiguration von Satelliten bereits auf der Erde. Nachträgliche Anpassungen an Markt­entwicklungen während der Betriebszeit im All waren nicht möglich. Anders bei „Heinrich Hertz": Mit Hilfe verschiedener, flexibler Technologien, wie kleiner On-Board-Rechner, kann der Satellit während seiner 15-jährigen Mission durch die Bodenstation laufend so umprogrammiert werden, dass er seine vorhandenen Signal­ressourcen effizient wechselnden Anforderungen anpassen kann. „Somit ist ‚Heinrich Hertz‘ sein Leben lang ‚lernfähig‘", so Ultes.

Mit der Größe eines Klein­transporters gehört „Heinrich Hertz" zu den Klein­satelliten­missionen und basiert auf dem Prinzip der so genannten SmallGEOs (Small Geostationary Satellite Orbit). Die Plattform dieser Klein­satelliten ist modular aufgebaut und kann so flexibel und schnell realisiert werden. Auch sie ist „Made in Germany", denn entwickelt wurde SmallGEO von der OHB System AG im Rahmes des ARTES-Programms der Europäischen Weltraum­organisation ESA.

Auch bei der Realisierung des Projekts beschreitet Deutschland mit „Heinrich Hertz" neue Wege: Die Mission wird ressort­gemeinsam durch das Bundes­ministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) und das Bundesministerium der Verteidigung (BMVg) durchgeführt. Dabei liegt die Federführung für das Gesamtprojekt beim BMWi. Gebaut, getestet und gestartet wird „Heinrich Hertz" von der Firma OHB System AG in Bremen, die auch für die Entwicklung und Design des Satelliten verantwortlich war. Die neuartigen Technologien und zugehörigen Kommunikations-Experimente stammen von mehr als vierzig kleinen und mittel­ständischen Unternehmen sowie wissenschaftlichen Instituten aus Deutschland. Die Projekt­planung und -durchführung obliegt dem DLR Raumfahrt­management. Gefördert wird die Heinrich-Hertz-Satellitenmission durch das DLR Raumfahrt­management mit Mitteln des Bundes­ministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und realisiert in Zusammen­arbeit mit dem Bundes­ministerium der Verteidigung (BMVg).

DLR / DE