Flugsicherheit: Satelliten sollen Flugzeuge lückenlos überwachen

Zwischen Europa und Amerika ist es dunkel. Wenige hundert Kilometer hinter dem Kontinent beginnt die Nacht, zumindest für die Augen von Fluglotsen. Ihre Radargeräte erfassen nur das Festland und die Küste. Kurz dahinter werden Interkontinentalflüge „unsichtbar“. Navigation, Wetterbeobachtung, das Vermeiden von Kollisionen – alles ist allein den Piloten überlassen. Die Lotsen sind darauf angewiesen, von den Piloten regelmäßig Standortmeldungen zu bekommen. Eine Ortung von außen gibt es bisher nicht.

Meist geht das gut, aber nicht immer. Dies bekamen Rettungskräfte zu spüren, die im Juni 2009 ausgerückt waren, um vor der brasilianischen Küste eine verschollene Air-France-Maschine zu suchen. Niemand konnte genau sagen, wo der Airbus in den Ozean gestürzt sein musste, denn um ein Gewitter zu umfliegen, hatten die Piloten kurzfristig ihre Flugroute geändert. Es dauerte zwei Jahre, bis die Suchmannschaften die Trümmerteile des Airbus fanden und die Opfer des Unglücks bergen konnten.

Um die Lücke zu schließen, arbeitet das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Bremen (DLR) an einer alternativen Ortungstechnik. Sie soll auch dort funktionieren, wo das klassische Radar versagt. Dazu lauschen die Forscher nach den Funksignalen der Flieger – aus dem Weltall in 820 Kilometern Höhe.

Dort kreist seit Mai 2013 der Satellit „Proba-V“ um die Erde. An Bord befindet sich ein nicht einmal schuhkartongroßes Gerät der Bremer, dessen Antennen die Signale des ADS-B-Systems empfangen. Hinter der Abkürzung verbirgt sich eine relativ neue Technik, mit der Flugzeuge im Sekundentakt ihre Position, Flugnummer, Geschwindigkeit und Flughöhe in den Äther senden. Andere Flugzeuge können diese Daten aufgreifen. Deren Piloten wissen dann, wer sich im Umkreis einiger hundert Kilometer mit ihnen den Luftraum teilt. Könnte man die Signale auch im All empfangen, so die Überlegung der Forscher, wäre eine weltweite Ortung der Flieger möglich.

„Technisch ist das eine große Herausforderung“, sagt der DLR-Forscher Jörg Behrens. „Die Signale, die wir aus über 800 Kilometern Höhe empfangen, sind ziemlich schwach. Die Kunst besteht darin, aus dem Hintergrundrauschen verlässliche Signale herauszufiltern“. Doch das könnte sich lohnen. Behrens schätzt, dass in acht bis zehn Jahren alle größeren Flugzeuge mit ADS-B ausgerüstet sein werden, dann wäre eine Ortung aller Flieger weltweit in Echtzeit möglich.

Nach einem erfolgreichen Test der Technik an Bord eines Forschungsballons läuft nun das Experiment im All. „Wir empfangen Daten von fast überall und können inzwischen fast jeden Winkel der Welt ausleuchten“, sagt Behrens. „Die Flugrouten über dem Nordpol genauso wie Strecken über Asien und Australien.“

Bevor das System für die Fluglotsen einsatzbereit ist, ist es freilich noch ein weiter Weg. Zunächst gilt es, die Datenqualität sicherzustellen. Hierfür arbeiten die Forscher weltweit mit den Flugsicherungen zusammen. Aus Island, Portugal, Namibia und Australien bekommen sie derzeit Informationen über Flugbewegungen zugeschickt, die sie mit ihren Daten abgleichen. Um alle „blinden Flecken“ zu beseitigen, müssten dann im nächsten Schritt weitere Satelliten mit dem System ausgerüstet werden.

Einiges spricht zumindest dafür, dass die Technik das klassische Radar ergänzen wird. Denn nicht nur in Bremen wird daran gearbeitet, Forscher aus den USA haben die Idee aufgegriffen und planen ähnliche Empfänger ins All zu schießen: an Bord von Kommunikationssatelliten, die demnächst erneuert werden. Im Moment hätten die Bremer bei diesem „kleinen Wettlauf ins All“ aber die Nase vorn, sagt Behrens: „Wir sind die ersten und einzigen, die empirische Daten haben und wissen, welche Qualität das System leistet – und wie man es optimieren kann.“

Tim Haarmann