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Galileo - Die Chance einer neuen Satellitentechnologie

Das Satellitenkommunikationssystem Galileo ist ein langwieriges und kostspieliges Projekt, doch am Ende soll der Nutzen aus den präzisen Positions-, Navigations- und Zeitinformationen überwiegen.


Datum:
11.11.2010
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Technische Probleme und wachsende Kosten führen immer wieder zu Kritik an dem Satellitensystem Galileo, das die EU-Kommission gemeinsam mit der European Space Agency (ESA) auf den Weg bringen will. Nach jüngsten Angaben geht die Bundesregierung davon aus, dass Galileo 1,5 bis 1,7 Milliarden Euro mehr kosten wird als die ursprünglich geplanten 3,4 Milliarden Euro. Hinzu kommen jährlich 750 Millionen Euro für den Betrieb und die Wartung. Doch die EU hält an dem Großprojekt fest.

Bis 2016 sollen alle Dienste von Galileo zur Verfügung stehen
Bis das in den 90er Jahren initiierte Projekt voll in Betrieb ist, wird es jedoch noch etwas dauern. Bis Mitte des kommenden Jahres sollen die ersten beiden Satelliten im Weltraum sein, zwei weitere sollen bis Ende 2011 folgen. Damit ist laut ESA die Basis für ein funktionierendes Navigationssystem geschaffen. 2014 sollen die ersten Dienste zur Verfügung stehen, zwei Jahre später soll das Galileo-System dann schließlich komplett sein.

Insgesamt ist ein System aus 30 Satelliten geplant, die in einer Höhe von 23.222 Kilometern über der Erde ihre Bahnen ziehen. Zwei Galileo Kontrollzentren werden auf europäischem Boden eingerichtet, die die Satelliten und die Navigation überwachen.

Galileo soll wesentlich präzisere Daten liefern als die vergleichbaren Systeme GPS und Glonass
Galileo ist mit dem amerikanischen Global Positioning System (GPS) und dem russischen Dienst Glonass kompatibel, die beide unter militärischer Kontrolle stehen. Der europäische Dienst wird so zu einem wichtigen Bestandteil des Global Navigation Satellite System (GNSS). GPS, vom Pentagon finanziert und kontrolliert, wird zwar unverschlüsselt verbreitet. Allerdings besteht im Gegensatz zum zivil kontrollierten System Galileo die Gefahr, dass der Dienst im Militärfall nur eingeschränkt weiterläuft beziehungsweise ganz ausfällt. Das ist vor allem für Verkehrsträger wie Flugzeuge und Schiffe problematisch, die dann auf die komplizierteren traditionellen Navigationsmethoden angewiesen sind.

Galileo soll außerdem gegenüber GPS und Glonass deutlich präzisere Daten zur Positionsbestimmung liefern. In jedem Satellit befinden sich dafür jeweils vier Atomuhren. Sie messen die Zeit, die das Signal zwischen dem Satelliten und dem Punkt auf der Oberfläche braucht, mit einer Genauigkeit, die nur um eine milliardste Sekunde pro Stunde abweicht. Dadurch ist eine Standortbestimmung auf 45 Zentimeter genau möglich.

Durch die Anzahl der Satelliten soll gewährleistet sein, dass der Dienst auch innerhalb von Städten mit hohen Gebäuden, die das Signal stören können, einwandfrei funktioniert. Laut ESA liegt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Punkt von den mindestens vier notwendigen Satelliten gesichtet werden kann, bei 90 Prozent. Von den meisten Positionen aus sollen Signale zu sechs bis acht Satelliten möglich sein, was den Dienst auf fast jedem Punkt der Erde verfügbar macht. Das gilt beispielsweise auch für den nördlichen Teil Europas, der bisher durch GPS noch nicht ausreichend abgedeckt ist.

Der Ergänzungsdienst EGNOS ist bereits in Betrieb und wird künftig auch Galileo unterstützen
Der Ergänzungsdienst European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) ist bereits mit drei geostationären Satelliten und vierzig in Europa und Nordamerika verteilten Bodenstationen im Einsatz und ergänzt das amerikanische GPS-System. EGNOS soll laut EU-Kommission künftig zusammen mit Galileo jene Infrastruktur stärken, durch die ein neuer weltweiter Markt für Produkte und Dienste des globalen Satellitennavigationssystems entsteht.

Einfache Positions- und Zeitsignale sind dabei die Grundlage für diesen Markt. In einer Mitteilung der EU-Kommission heißt es dazu: „Experten zufolge werden 75 Prozent der Marktanteile (52 Prozent der Einnahmen) auf Produkte und Dienste im Bereich der mobilen Telekommunikation und der persönlichen Endgeräte, 20 Prozent (44 Prozent der Einnahmen) auf intelligente Straßensysteme und die restlichen fünf Prozent (vier Prozent der Einnahmen) auf andere Anwendungsgebiete entfallen.“

EGNOS wird beispielsweise bei Safety-of-Life-Anwendungen (sicherheitskritischen Anwendungen) des Verkehrswesens genutzt. Dazu gehören Fluggesellschaften sowie Betreiber von Luftfahrzeugen und Hubschraubern der allgemeinen Luftfahrt. Die EU-Kommission rechnet damit, dass kleine, nicht vollständig ausgestattete Flughäfen mit GNNS den Verkehrsbetrieb wesentlich verbessern und steigern könnten.

Außerdem soll der Dienst bei der Überwachung und Kontrolle des Seeverkehrs helfen, indem es die Navigation in Häfen, Küstengebieten oder auf gefährlichen Schifffahrtswegen wie den Ärmelkanal verbessert. Durch die Verfolgung von Schiffsbewegungen soll zudem die Zollabfertigung vereinfacht werden.

Einer der wichtigsten Märkte ist jedoch der Straßenverkehr, auf den laut Kommission etwa 20 Prozent des Weltmarkts für GNNS-Produkte entfallen. Die Behörde empfiehlt deshalb bereits den Einsatz des Systems für den Notrufdienst eCall, bei elektronischen Mautsystemen oder in der Verordnung zum Schutz von Tieren beim Transport. Anwendungen aus dem Bereich der intelligenten Verkehrssysteme wie die erweiterten Fahrerunterstützungssysteme bauen ebenfalls auf Funktionen von EGNOS und Galileo auf. Durch die Verwendung der durch Galileo zur Verfügung gestellten Daten können präzisere digitale Karten erstellt und Telematik-Lösungen verbessert werden, wodurch insgesamt ein besseres Verkehrsmanagement möglich ist.


Galileo - Satellitentechnologie der Zukunft

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