Laurent Lestarquit, José Ángel Ávila Rodríguez and team (Frankreich, Spanien)

Erfindung: Funksignale zur Verbesserung der Satellitennavigation

Satellitengestützte Funknavigations- und Ortungssysteme haben in den letzten Jahrzehnten rasante Fortschritte gemacht. Mit Galileo, dem europäischen globalen Satellitennavigationssystem (GNSS) wird jetzt ein weiterer Quantensprung eingeleitet. Dank der von einem Team europäischer Ingenieure entwickelten Signalübertragungstechnik erzielt Galileo nicht nur eine höhere Genauigkeit und bessere Unterdrückung unerwünschter Störsignale, sondern hebt darüber hinaus die Satellitennavigation und deren Merkmale auf eine neue Ebene.

Ein europäisches Team unter Leitung des französischen Ingenieurs Laurent Lestarquit und seines spanischen Kollegen José Ángel Ávila Rodríguez, dem außerdem der Deutsche Günter Hein und der Belgier Lionel Ries angehören, hat sich auf etwas ganz Besonderes spezialisiert: die Übertragung störungsfreier Signale aus dem All. Die derzeit mehr als 50 im Umlauf befindlichen Navigations- und Ortungssatelliten - dazu gehören diejenigen des US-geführten Global Positioning Systems (GPS), des russischen GLObal NAvigation Satellite Systems (GLONASS) und des neueren europäischen Galileo-Systems - senden eine wahre Kakophonie von Funksignalen aus. Die Arbeit dieses Teams trägt dazu bei, dass diese Signale sich nicht gegenseitig stören und dass Nutzer und Entwickler gleichermaßen von der nächsten Generation der Ortungstechnologie profitieren können, die ihnen mit Galileo zur Verfügung steht.

Die vom Team entwickelten Modulations- und Frequenzspreizungstechnologien für die Signalübertragung sind ein Kernbestandteil des gemeinsamen europäischen Satellitennavigationssystems. Sie verbessern die Genauigkeit der Signale, senken den Energieverbrauch der Satelliten und gewährleisten die Kompatibilität mit GLONASS und dem aktuellen GPS-System und dessen eventuellen Upgrades.

Wenn das System 2020 voll in Betrieb ist, wird Galileo mit einer horizontalen und vertikalen Positionsgenauigkeit von einem Meter bei Standardsignalen - und bei Verwendung von High-End-Signalen und Präzisionsortungstechnologien sogar bis zu wenigen Zentimetern - das modernste und präziseste Satellitensysteme weltweit sein. Außerdem bietet das System bessere Ortungsdienste in hohen geographischen Breiten, leistungsstarke Funktionen für globale Such- und Rettungsdienste (SAR) und eine Vielzahl weiterer Merkmale.

Gesellschaftlicher Nutzen

Abgesehen von der bereits von Anfang an erzielten besseren Navigations- und Ortungsgenauigkeit bietet Galileo seinen Nutzern weitere Vorteile: Sein zukunftsorientiertes Konzept ist auf eine Zusammenarbeit mit kommenden Technologien ausgelegt, angefangen vom autonomen Fahren und der Fahrtoptimierung bis hin zur Kommunikation zwischen Maschinen und dem Internet der Dinge.

In der nicht allzu fernen Zukunft wird GNSS mit hoher Wahrscheinlichkeit einen unmittelbaren Einfluss auf das Transportwesen haben, zu einer Senkung von Zeitaufwand und Kraftstoffverbrauch sowie zur Verbesserung der Verkehrssicherheit beitragen. Galileo kann zum Beispiel in nationale Mautsysteme integriert werden, oder die Landwirtschaft auf intelligente Weise bei einer besseren Bodennutzung unterstützen und eine genauere Landvermessung ermöglichen.

Längerfristig ist zu erwarten, dass moderne "Smart Cities" in Europa die von Galileo gelieferten Daten für ein besseres Stadtmanagement und eine effizientere Stadtplanung nutzen werden. Bereits heute verwenden Transportunternehmen GNSS-basierte Lösungen im Rahmen einer multimodalen Logistik zur besseren Verfolgung und zeitlichen Planung von Sendungen. Auch für drängende internationale Fragen wie Klimawandel, Umweltschutz oder Naturkatastrophen könnten Satellitenortungssysteme künftig innovative Lösungen anbieten.

Galileo bereichert eine breite Palette von Anwendungen im öffentlichen und privaten Sektor und in der Forschung, weil dieses System - anders als GLONASS und GPS, deren Wurzeln im militärischen Bereich liegen - speziell für die zivile Nutzung konzipiert wurde. Das System hält ein gesichertes Signal für strategische und Sicherheitsanwendungen bereit, alle anderen stehen der Öffentlichkeit zur Verfügung und gewährleisten damit Nutzern in Europa und anderswo den Zugriff auf ein unabhängiges Satellitennavigationssystem.

Wirtschaftlicher Nutzen

Galileo soll den Anteil Europas am internationalen Markt für GNSS-Systeme erhöhen, der bis zum Jahre 2020 geschätzte Umsätze von 350 Mrd. EUR pro Jahr generieren soll. Ein Bericht der Agentur für das Europäische GNSS aus dem Jahre 2015 sagt voraus, dass der globale nachgelagerte GNSS-Markt (d. h. der volle Einzelhandelspreis von Geräten mit GNSS-Chipsets) innerhalb dieses Zeitraums insgesamt um jährlich 7 Prozent und damit schneller wachsen wird als das BIP.

GNSS-Technologien beflügeln die Entwicklung in vielen Unternehmen - angefangen von den großen Herstellern von Mobiltelefonen und mobilen Endgeräten bis hin zu den kleinen Spezialisten im Bereich der Satellitennavigation. Laut AZO, einem Beratungsunternehmen für Start-ups, werden Galileo-Signale allein im Bundesland Bayern von 119 Start-up-Unternehmen, implementiert oder genutzt. Diese beschäftigen 1600 Mitarbeiter an hoch qualifizierten Arbeitsplätzen und generieren einen Gesamtumsatz von schätzungsweise 130 Mio. EUR.

Wenn Galileo 2020 mit insgesamt 30 geplanten Satelliten - einschließlich der 6 Reservesatelliten - seine volle Einsatzfähigkeit erreicht hat, ist ein erheblicher wirtschaftlicher Nutzen zu erwarten. Dazu gehören z. B. auch Investitionen in die Forschung und Entwicklung aufseiten des Luftfahrtsektors, die eine soziale Rendite von ca. 70 Prozent generieren werden. Mit anderen Worten: Pro 100 Mio. EUR, die in die Forschung und Entwicklung investiert werden, ist zu erwarten, dass das BIP in anderen Bereichen langfristig um 70 Mio. EUR wächst.

Es wird damit gerechnet, dass Galileo nach Erreichen der vollen Einsatzfähigkeit innerhalb der kommenden 20 Jahre wirtschaftliche Auswirkungen in Höhe von 90 Mrd. EUR haben wird.