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Weltall Das Geschäft mit dem Weltraum

Neue Satelliten registrieren bald jedes Auto und jeden Baum auf der Welt. Banker und Baufirmen, Polizisten, aber auch Schnüffler nutzen die Daten.

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Was bedeutet die Vermessung der Welt für den Datenschutz? Quelle: Spire Global

Sie fahren unter gefälschter Flagge, und sie kommen in Scharen: Piraten sind zur Plage geworden in den Gewässern des indonesischen Archipels. Ihre Beute ist Fisch, illegal gefangen, den sie nach Malaysia, Vietnam oder China schmuggeln. Jährlicher Verlust für Indonesiens Fischindustrie: drei Milliarden Dollar.

Was die Seeräuber nicht wissen: Sie werden neuerdings beobachtet, aus dem Weltraum. 500 Kilometer über der Javasee ziehen Abhörspezialisten ihre Bahnen, Satelliten des schottischen Start-ups Spire. Ihre drei Antennen, jede so groß wie ein Essstäbchen, lauschen nach Funksignalen, mit denen die Piratenschiffe ihre Position melden.

11.885 Kilometer von Jakarta entfernt, in der City von Glasgow, im fünften Stock eines Bürogebäudes, verfolgt der Raumfahrtunternehmer Peter Platzer auf Dutzenden Monitoren, wie die Daten der Satelliten eingehen. „150.000 Schiffe fahren weltweit auf den Meeren“, sagt der Gründer von Spire. „Wir wissen jetzt, wo jedes davon gerade ist.“ Fährt ein illegaler Fischkutter verdächtige Schleifen oder schaltet der Kapitän den Peilsender ab, kann die Küstenwache gezielt zuschlagen.

Das internationale Weltraumrecht

Piratenfischer via Weltraum jagen: Das ist nur eine von vielen verblüffenden Ideen, mit denen Start-ups wie Spire und Planet oder etablierte Anbieter wie DigitalGlobe gerade einen beispiellosen Boom im All entfachen. Aktuell kreisen 1419 aktive Satelliten um die Erde. In nur acht Jahren, bis 2025, schätzen die Marktforscher von Euroconsult, kommen 9000 hinzu, darunter viele zur Erdbeobachtung. „Die Satellitenproduktion steht vor einer massiven Industrialisierung“, sagt Pacôme Révillion, CEO von Euroconsult. Herstellern und Raketenbetreibern winken 270 Milliarden Dollar Umsatz.

Auch die Europäische Weltraumagentur Esa studiert mit ihren neuen Sentinel-Satelliten Wasser, Luft und Erde präziser denn je – und stellt Start-ups die Daten gratis für Geschäftsideen bereit. Die Vermessung der Welt erreicht so bald Dimensionen, gegen die Google Earth so fortschrittlich wirkt wie eine Floppy Disk.

Die neue Technik soll wegweisende Durchbrüche zum Wohle der Menschen bringen. Aber sie wird auch zur Herausforderung für Datenschutz und Privatsphäre, soll nicht ein entfesselter Überwachungsapparat im All entstehen. Denn Bilder von jedem Punkt auf dem Planeten gibt es bald fast in Echtzeit.

Zehn Mythen übers Weltall
Mythos: Der hellste Stern ist der PolarsternSchon die alten Seefahrer orientierten sich am hellen Polarstern. Allerdings nicht, weil er der hellste Stern am Firmament ist – da gibt es deutlich hellere. Seine Besonderheit ist, dass er auf der verlängerten Erdachse liegt und somit den Mittelpunkt des Nachthimmels darstellt. Quelle: Eneas De Troya, Creative Commons, CC BY 2.0
Mythos: Die chinesische Mauer kann man vom Weltraum aus sehenDie chinesische Mauer gilt als einziges Bauwerk, das vom Weltraum aus mit bloßem Auge zu sehen ist. Tatsächlich ist dafür jedoch ein Teleskop nötig. Die Mauer ist zwar etliche tausend Kilometer lang – aber schlichtweg nicht dick genug, um sie einfach so zu erblicken. Quelle: dpa
Mythos: Im Sommer ist es warm, weil die Erde dann näher an der Sonne istDie Erde dreht sich auf einer Ellipse um die Sonne und ist im Sommer tatsächlich näher an ihr dran. Das kann allerdings nicht der Grund dafür sein, dass es im Sommer bei uns wärmer ist – schließlich ist zeitgleich Winter auf der Südhalbkugel. Die Ursache liegt in der Neigung der Erde: Im Sommer ist es bei uns deshalb warm, weil die Erde zu diesem Zeitpunkt mit der Nordhalbkugel zur Sonne geneigt steht. Quelle: dpa
Mythos: Wir sehen am Himmel Millionen SterneDas möchten viele gerne glauben, wenn sie einen Blick in den Nachthimmel werfen – gerade fernab der Stadt nehmen Menschen nachts eine enorme Masse an Sternen wahr. Allerdings lassen sich mit bloßem Auge von der Erde aus nur 60.000 Sterne erkennen. Quelle: dpa
Mythos: Menschen werden in Raumschiffen laufen könnenDurch Raumschiffe zu spazieren ist in Science-Fiction-Filmen üblich. Künstlich Schwerkraft herzustellen, stellt allerdings in der Realität ein schier unmögliches Unterfangen dar. Schließlich braucht es eine große Masse - wie die Erde - die uns anzieht. Das Foto zeigt das Raumschiff Voyager aus der gleichnamigen Star-Trek-Serie. Quelle: AP
Mythos: Explosionen im Weltraum sind laut und versprühen viel Funken und FeuerRaumschiffe explodieren mit einem lauten Knall und reichlich Feuer - so zeigen es zumindest Science-Fiction-Filme. Die Realität würde anders aussehen. In der Leere des Weltraums fehlen Übertragungsmedien für Schall wie Gase und Flüssigkeiten, so dass sich eine Explosion geräuschlos vollzieht. Die fehlende Luft im Weltraum ist auch der Grund dafür, dass Flammen bei einer Explosion ausbleiben. Quelle: dpa
Mythos: Die Teflon-Pfanne ist eine Errungenschaft der RaumfahrtindustrieAuch wenn Teflon in der Raumfahrt verwendet wird, heißt das nicht, dass auch die Erfindung von Teflon aufs Konto der Raumfahrtbranche geht. Denn die Beschichtung gab es schon lange vor dem ersten Weltraumflug. 1938 wurde Teflon erfunden, und seit den Fünfzigerjahren werden Pfannen damit beschichtet. Quelle: AP

Kein Waldbrand oder Ölteppich bleibt unentdeckt – und keine sich versammelnde Menschenmenge. Software, mit künstlicher Intelligenz angereichert, zählt bald Autos aus dem Orbit, kartiert den Fortschritt auf Baustellen, verfolgt sogar, wie sich Volkswirtschaften entwickeln – und erstellt eine Inventur des Erdballs. „In zwei bis drei Jahren ist die gesamte Welt quantifiziert“, sagt Pavel Machalek, Gründer des Start-ups Spaceknow, das Satellitenbilder auswertet. Dass ein Flugzeug über dem Pazifik verschwindet, käme nie wieder vor.

Warum das Geschäft gerade jetzt abhebt, zeigt ein Besuch in der Glasgower Spire-Zentrale. Mitten im Großraumbüro, abgetrennt nur durch Glaswände, hat Unternehmer Platzer eine Satellitenfertigung aufgebaut. Acht Ingenieure in Overalls und mit Mundschutz werkeln an Arbeitstischen, auf denen elektronische Messgeräte liegen, allerlei Werkzeug – und mehrere halbfertige Satelliten, kompakt wie Schuhkartons.

Sehen, ob in China ein Öltank leer ist

Viele Teile dafür lassen sich bequem im Internet bestellen. Möglich machten das Bob Twiggs, Professor an der Stanford University, und Jordi Puig-Suari, Ingenieur an der California Polytechnic State University. 1999 entwickelten die beiden eine Art Baukasten für Satelliten: den Cubesat, einen Zehn-Zentimeter-Würfel. In ihn lassen sich Bordcomputer, Sensoren und Co. leicht einklinken. Alles Teile, die dank des Smartphone-Booms inzwischen Billigware sind.

Kostete der Bau eines Satelliten bisher schnell 100 Millionen Euro und der Flug noch einmal genauso viel, lässt sich ein Cubesat für 100 000 Euro basteln und für 50 000 Euro transportieren. Denn die Minisatelliten wiegen ein paar Kilogramm statt Tonnen. Zugleich entwickelt mehr als ein Dutzend Unternehmen Billigraketen, etwa SpaceX, Firefly Space Systems und Virgin Galactic in den USA. Oder Rocket Lab in Neuseeland, das seine Raketenantriebe per 3D-Drucker fertigt.

Erst im November setzte eine Raumfähre vier Spire-Satelliten aus. Die Mitarbeiter in Glasgow fieberten mit, als sich in der Schwerelosigkeit die Solarpaneele und Antennen entfalteten und ein Kreisel den Satelliten im richtigen Winkel zur Erde positionierte. Und als im Spire-Hauptquartier erste Daten eingingen – über eine der 21 Bodenstationen, die das Unternehmen weltweit platziert hat –, gab es, wie nach jedem geglückten Start, Whisky-Zimt-Likör fürs Team.

Während Fernsehsatelliten in rund 36.000 Kilometer Höhe kreisen, besiedeln Start-ups wie Spire den sogenannten Low Earth Orbit bis 2000 Kilometer Höhe. Von dort haben die Geräte das Geschehen auf der Erde gut im Blick. Sie erkennen per Kamera selbst Kanaldeckel. Via Radar erfassen sie gar Höhenunterschiede von Millimetern – so erkannten etwa Esa-Forscher, dass der Millennium Tower in San Francisco jährlich mehrere Zentimeter im Boden versinkt.

Nachteil der geringen Flughöhe: Bei 28 000 Kilometern pro Stunde überqueren die Satelliten Länder binnen Minuten. Es braucht Dutzende Trabanten, um zeitgleich den gesamten Planeten zu beobachten. Spire-Chef Platzer etwa will darum bis Ende des Jahres 100 Satelliten im All haben, um Standort, Fahrroute und Tempo jedes Schiffs zu ermitteln. So wissen Reeder, wann ihre Frachter den Hafen erreichen oder wo sie bei einem Piratenüberfall sind. Auch Ölhändler wollen die Routen von Tankern verfolgen, um Handelspreise zu berechnen.

Befeuert wird der Boom im All auch vom Fortschritt der künstlichen Intelligenz. Computer sind so schlau geworden, dass sie in Satellitenbildern viele Objekte weit schneller erkennen, als dies Menschen jemals möglich wäre. Das Start-up Orbital Insight etwa überwacht per Satellit 2100 Öltanks in China. Die Dächer der Tanks steigen mit dem Ölpegel. Anhand ihrer Schatten auf Satellitenfotos bestimmt Orbital Insight die Füllstände. Hedgefonds wissen dadurch, wie viel Öl China gerade bunkert.

Curiosity kommt in die Jahre
März 2017Curiosity hat inzwischen deutliche Abnutzungsspuren. Ein Routine-Check der Reifen im März zeigt, dass es am linken mittleren Reifen zwei Brüche der sogenannten Stege im Profil gibt. Der Rover hat während seiner Reise über den Roten Planeten inzwischen etwa 16 Kilometer zurückgelegt. Curiosity-Projektmanager Jim Erickson sagte, alle sechs Reifen hätten trotz der sichtbaren Schäden noch genug Lebenszeit, um den Rover zu allen geplanten Orten zu bringen. Die regelmäßige Überwachung der Reifen wurde eingeführt, nachdem die Forscher im Jahr 2013 deutlich mehr Dellen und Löcher in den Rädern entdeckt hatten, als erwartet worden war. Tests auf der Erde hatten gezeigt, dass der Bruch von drei Stegen zeigt, dass etwa 60 Prozent der Lebenserwartung des Reifens erreicht sind. Curiosity hat aber bereits deutlich mehr als diesen Anteil an der geplanten Strecke zurückgelegt. Quelle: NASA/JPL-Caltech/MSSS
US-Präsident Barack Obama verlässt das Weiße Haus - und auch Curiosity verabschiedet sich. Quelle: Screenshot
Mars: Curiosity untersucht Meteoriten Quelle: NASA, JPL-Caltech, LANL, CNES, IRAP, LPGNantes, CNRS, IAS, MSSS
September 2016Die Kuppen und herausstehenden Felsen aus Schichtgestein am Mount Sharp entstanden wohl aus von Wind abgelagertem Sand. Sie erinnern stark an Wüstenlandschaften auf der Erde, etwa im Grand Canyon oder dem Monument Valley. Quelle: NASA
September 2016Der Rover sendet neue Fotos vom Mars: Im Hintergrund der Aufnahme ist der Rand des Gale-Kraters zu sehen, in dem Curiosity seit 2012 aktiv ist. Geologisch ist die Region besonders interessant, da sie die Untersuchung zahlreicher Gesteinsschichten ermöglicht. Der etwa fünf Kilometer hohe Mount Sharp liegt in der Mitte des Gale-Kraters. Quelle: NASA
Juli 2016Curiosity kann jetzt seine eigenen Ziele für die Laser-Analyse auswählen. Bisher wurden diese von der Erde aus anhand von Fotos ausgewählt. Die Wissenschaftler auf der Erde werden dadurch aber nicht ersetzt: Die neue Funktion soll vor allem dann zum Einsatz kommen, wenn die Nasa-Forscher anderweitig beschäftigt sind. Curiosity sendet auch nicht ständig Bilder, sondern am Ende seiner Wegstrecken. Bisher könnten wichtige Objekte auf Fahrten daher übersehen worden sein. Quelle: NASA
Curiosity: Mars hatte wahrscheinlich einst eine sauerstoffreiche Atmosphäre Quelle: dpa

Dank kluger Algorithmen lassen sich aus dem All ganze Volkswirtschaften beobachten. Nachts etwa misst das Start-up Spaceknow die künstliche Beleuchtung in Afrika – und berechnet daraus die wirtschaftliche Entwicklung einzelner Regionen. Und in China beobachtet die Software zwei Mal pro Woche 6000 Orte und vermisst, wie viel Beton und Asphalt dort verbaut werden. Daraus berechnet Gründer Machalek einen Index der Bautätigkeit, den China Satellite Manufacturing Index, der auf Bloomberg-Terminals einsehbar ist. Finanzmanager wollen damit Wirtschaftsflauten in China früher erkennen. Ähnlich verrät die Zahl der Autos auf Supermarktparkplätzen oder der Container im Hafen, wie gut die Geschäfte von Unternehmen oder Regionen laufen.

Auch deutsche Konzerne mischen mit beim Geschäft mit Big Data aus dem All: Der Rückversicherer Munich Re etwa nutzt ein neues Angebot von SAP. Der Walldorfer Softwarehersteller analysiert Satellitenbilder der Esa, um die Verbreitung von Waldbränden zu studieren – und Brände vorherzusagen. Die Analysen aus dem All helfen dem Versicherer, aktuelle Schäden und künftige Risiken zu kalkulieren.

Weltraumdetektive decken Verbrechen auf

Der Chemieriese Bayer wiederum hat sich mit dem US-Start-up Planetary Resources verbündet, das weltweit Felder mit Spezialkameras observieren will. „Wir erkennen, wie gesund die Pflanzen sind, ob sie Nährstoffe oder Wasser brauchen“, sagt Chris Lewicki, CEO von Planetary Resources. „Bis auf Traktorbreite können wir Landwirte Woche für Woche über den Zustand ihrer Felder informieren. Und helfen, Wasser, Dünger und Pestizide zu sparen.“ Lewicki will gar einen weltweiten Getreidezensus erstellen: „Wir wissen dann jederzeit, wie viel Mais oder Sojabohnen auf dem Planeten angebaut werden.“ Das Start-up Descartes Labs sondiert eine Million Gigabyte an Satellitenbildern, um die Weizenernte in den USA vorherzusagen. Zahlen, die für Rohstoffhändler an den Börsen relevant sind.

Keine Frage, der neue Vermessungsboom bringt auch immense Herausforderungen an den Datenschutz mit sich. Wer stellt sicher, dass einzelne Start-ups nicht demnächst jeden von uns jederzeit ausspionieren? Das Start-up Blacksky etwa will den gesamten Planeten ab 2019 mit 60 Satelliten ablichten. Es bietet dann Satellitenbilder von jedem Punkt der Erde an, nicht älter als 90 Minuten – für 90 Dollar pro Bild. Kombiniert mit Daten aus sozialen Netzwerken, meldet eine Software Behörden oder Konzernen, wenn etwas Wichtiges passiert – etwa ein Erdbeben in der Nähe einer Autofabrik –, und liefert die Satellitenbilder dazu.

Derlei Software könnte genauso gut die Autos von Dissidenten aufspüren, Industrieanlagen ausspähen oder Ehepartnern verraten, dass da zu merkwürdiger Uhrzeit noch eine zweite Person auf der Terrasse stand. „Aus Gründen des Datenschutzes wäre es nicht wünschenswert, wenn etwa erkennbar wäre, zu welchen Zeiten ein Mensch mit dem Auto nach Hause kommt und welchen Weg er oder sie zuvor genommen hat“, sagt Andrea Voßhoff, Bundesbeauftragte für den Datenschutz und die Informationsfreiheit. „Eine solche permanente Überwachung schüchtert ein.“

Zwar gibt es in Deutschland ein Satellitendatensicherheitsgesetz: Ihm zufolge kann die Vermarktung von Satellitendaten verboten werden, wenn sie die Sicherheit des Landes gefährden. Das greift aber nur bei deutschen Satelliten. Andere Staaten oder ausländische Unternehmen dürfen deutsche Grundstücke aus dem All ablichten und die Bilder auswerten. Nur strengere internationale Abkommen könnten das beschränken.

Die schönsten Bilder aus dem Weltall
Das Magnetfeld der Sonne Quelle: NASA, SDO, AIA, LMSAL
Der Zwergplanet Ceres Quelle: dpa
Ceres ist ein gescheiterter Planet, der bei der Entstehung des Sonnensystems übriggeblieben ist. Quelle: dpa
EarthArt von Nasa-Astronaut Scott Kelly Quelle: Nasa
Der Mond von hinten Quelle: REUTERS
Nasa hat im Juli 2015 einen erdähnlichen Planeten entdeckt Quelle: AP
Die Erde voll im Blick Quelle: Nasa

Noch haben die kosmischen Kameras zum Glück technische Grenzen, sie erkennen weder Gesichter noch Nummernschilder. Und noch helfen sie, vor allem Kriminalität zu bekämpfen. Ray Purdy etwa, Gründer des britischen Start-ups Air & Space Evidence, geht Tag für Tag via Satellit auf Verbrechersuche: Auf Satellitenbildern spürt der Weltraum-Detektiv im EU-Auftrag illegale Müllkippen auf oder weist nach, ob jemand Zäune versetzt und sich fremdes Land angeeignet hat. „In fünf bis zehn Jahren haben wir so viele Bilder und Videos aus dem All“, sagt er, „dass wir sogar Autounfälle aufklären.“

Auch wo die Polizei heute nur schwer hinkommt, helfen ihr neuerdings Satellitendaten: Indiens Behörden decken damit illegale Minen auf, Brasiliens Regierung Waldrodungen, die Menschenrechtsorganisation Satellite Sentinel Project die Zerstörung von Dörfern im Sudan.

Die Reporterin Martha Mendoza von der US-Nachrichtenagentur AP spürte auf Bildern des Anbieters DigitalGlobe 2015 gar Fischerboote in Papua-Neuguinea auf, auf denen Sklaven arbeiten mussten. Die Argusaugen im All brachten Mendoza den Pulitzer-Preis – und 2000 Gefangenen die Freiheit.

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