Quelle: TU Hamburg 12. April 2024.

12. April 2024 – Einen selbstgebauten Satelliten in den Weltraum zu bringen – das klingt für viele Studierende der Technischen Universität Hamburg wie ein Traum. Prof. Ulf Kulau ermöglicht genau das im Rahmen seines neuen Lehrprojektes „EduSat: Kleinsatellit als Chance für fach-, semesterübergreifende und interdisziplinäre Lehre“. In der Auftaktveranstaltung „Grundlagen Raumfahrtelektronik und Primärmission“ lernen Studierende zunächst die Herausforderungen der Raumfahrtelektronik kennen, zum Beispiel, welche Auswirkungen die Strahlung im Weltraum auf elektronische Komponenten hat und wie man diesen begegnet. In praxisorientierten Kursen entwickeln sie dann eigene Subsysteme für einen Satelliten. Dabei sollen Studierende verschiedener Fachrichtungen gemeinsam die auftretenden Probleme lösen. Das Ziel ist es, dass nach einigen Semestern ein fertiger Kleinsatellit entsteht, der von einem kommerziellen Full-Service-Dienstleister in eine niedrige Erdumlaufbahn gebracht werden kann. Mittels einer Bodenstation an der TU Hamburg werden die Studierenden der einzelnen Fachrichtungen danach gemeinsame Experimente mit dem Satelliten durchführen. Der teilnehmende Student Manmeet Singh sagt: „Ich möchte als Informatiker unbedingt beim Thema Raumfahrt dabei sein. Ich habe vor dem Rechner gewartet, bis die Anmeldung für den Kurs freigeschaltet wurde. Nur so konnte ich einen Platz bekommen, denn der Kurs war schon nach wenigen Sekunden voll.“

Forschungsthema Raumfahrt
Um das Projekt zu finanzieren, hat Kulau knapp 400.000 Euro von der Stiftung Innovation in der Hochschullehre eingeworben, die mit experimentellen Konzepten Offenheit und Kreativität in der Hochschullehre fördern möchte. „Raumfahrt ist ein immer wichtigerer Wirtschaftsfaktor“, erklärt der Projektleiter. „Mir ist es wichtig, dass dieses spannende Thema auch in der Lehre unserer Universität ankommt.“

Prof. Ulf Kulau leitet die Arbeitsgruppe Smart Sensors der TU Hamburg. Er forscht an smarten Sensoren, die Daten vor Ort messen und verarbeiten, vor allem für Raumfahrtanwendungen. Er entwickelte ein smartes T-Shirt, das Herzparameter von Astronauten erfasst und 2022 vom deutschen Astronaut Matthias Maurer auf der Raumstation ISS erprobt wurde. Aktuell arbeiten Kulau und sein Team daran, smarte Sensoren für das Gesundheitsmonitoring der Astronauten auf der NASA-Mond-Mission Artemis 2 fit zu machen.

Weitere Informationen: https://www3.tuhh.de/e-exk3/

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Raumfahrtbezogene Ausbildung / studentischer Satellitenbau

Der Beitrag TUHH: Mit dem eigenen Satelliten ins All erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Joachim Herz Stiftung 3. Juli 2023.

Hamburg, 03.07.2023. Der US-amerikanische Physiker Edward Witten wird mit dem Hamburger Preis für Theoretische Physik 2023 ausgezeichnet. Der emeritierte Professor am Institute for Advanced Study in Princeton/USA wird für seine wegweisenden Beiträge zu einer vereinheitlichten mathematischen Beschreibung fundamentaler Naturkräfte geehrt. Mit seiner herausragenden Forschung zur String- und Quantentheorie hat Edward Witten das Verständnis von Raum, Zeit, Materie und Struktur des Kosmos nachhaltig beeinflusst. Die Impulse seiner Arbeiten reichen weit in andere Fachgebiete, insbesondere die Mathematik, hinein.
Der Hamburger Preis für Theoretische Physik ist einer der höchstdotierten Wissenschaftspreise für Physik in Deutschland und wird von der Joachim Herz Stiftung gemeinsam mit dem Wolfgang Pauli Centre des DESY und der Universität Hamburg, dem Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY sowie den beiden Exzellenzclustern „CUI: Advanced Imaging of Matter“ und „Quantum Universe“ an der Universität Hamburg verliehen. Die Preisverleihung findet am 8. November 2023 in Hamburg statt.

Edward Witten zählt zu den renommiertesten und am häufigsten zitierten theoretischen Physiker:innen unserer Zeit. Seit Jahrzehnten gibt er wichtige Impulse für die Entwicklung einer großen vereinheitlichten Theorie der Physik, die alle Kräfte und Bausteine des Universums beschreibt. Als aussichtsreicher Kandidat dafür gilt seit den 1970er Jahren die Stringtheorie, weil sie eine Brücke zwischen zwei etablierten Grundpfeilern der Physik baut: Die Quantentheorie, die das Zusammenspiel subatomarer Partikel bestimmt, sowie Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie, die Gravitation als Folge der Krümmung des Raumes beschreibt und die Entwicklung von Sternen, Galaxien und Schwarzen Löchern vorhersagt.

Brückenschlag zwischen zwei Grundpfeilern der Physik
Der Stringtheorie zufolge lassen sich Quanten- und Gravitationstheorie unter dem Dach eines neuen mathematischen Formalismus vereinigen. Dabei werden Elementarteilchen als winzige linienförmige Objekte betrachtet, die Strings. Quarks, Elektronen und alle anderen bekannten Elementarteilchen sind demzufolge nichts anderes als verschiedene Schwingungsmuster desselben Urteilchens. In den 1980er Jahren kristallisierte sich unter maßgeblicher Mitwirkung Edward Wittens heraus, dass sich durch diesen Paradigmenwechsel alle vier fundamentalen Naturkräfte – Gravitation, Elektromagnetismus, schwache Wechselwirkung, starke Kernkraft – durch eine vereinheitlichte quantenmechanische Feldtheorie beschreiben lassen.

Ein Rätsel blieb jedoch, dass zu diesem Zeitpunkt fünf mögliche Versionen der Stringtheorie bekannt waren. Wenn eine davon unser Universum beschreibt, wer lebt dann in den anderen vier Welten? Ausgehend von den Arbeiten zahlreicher Kolleginnen und Kollegen präsentierte Witten 1995 auf einer Konferenz in Kalifornien eine Lösung für dieses Problem: Wenn man quantenmechanische Effekte vollständig berücksichtigt, schmelzen die Unterschiede zwischen den fünf Stringtheorien dahin. Sie alle entpuppen sich als Grenzfälle einer grundlegenderen Theorie, genannt M-Theorie. Sie besagt, dass die Strings Erscheinungsformen schwingender Membranen sind und gilt als Kandidat für die große Vereinheitlichung der Naturgesetze.

„Mit Edward Witten zeichnen wir in diesem Jahr einen Wissenschaftler aus, dessen Arbeiten wegweisend für die Entwicklung der Stringtheorie und der Quantenfeldtheorie waren und auch weit darüber hinaus wichtige Impulse gaben. Diese Leistung und sein Wirken an der Schnittstelle zwischen Physik und Mathematik möchten wir mit dem Hamburger Preis für Theoretische Physik würdigen“, so Sabine Kunst, Vorstandsvorsitzende der Joachim Herz Stiftung.

Impulse für Spitzenforschung in Hamburg
Der Hamburger Preis für Theoretische Physik wird seit 2010 an international renommierte Forscher:innen vergeben. Er ist einer der höchstdotierten Wissenschaftspreise für Physik in Deutschland. Das Preisgeld beträgt 137.036 Euro, eine Anspielung auf die Sommerfeldsche Feinstrukturkonstante, die in der Theoretischen Physik eine wichtige Rolle spielt.

Der Physikpreis für Edward Witten ist mit einem Forschungsaufenthalt in Hamburg verbunden. „Edward Wittens bahnbrechende Arbeiten knüpfen eng an die Science City Hamburg Bahrenfeld an, zum Beispiel durch die Forschungsschwerpunkte im Exzellenzcluster „Quantum Universe“ und insbesondere auch am Hamburger Zentrum für Mathematische Physik, das DESY und Universität Hamburg seit 2004 gemeinsam aufgebaut haben. Wir blicken dem Austausch mit dieser Koryphäe daher mit großer Spannung und Vorfreude entgegen“, äußert sich Volker Schomerus, Leitender Wissenschaftler bei DESY und Sprecher des Wolfgang Pauli Centres.

Herausragende Leistungen an der Schnittstelle zwischen Physik und Mathematik
Im Lauf seiner Karriere hat sich Edward Witten nicht nur als führender Stringtheoretiker einen Namen gemacht. Auch in anderen Bereichen der mathematischen Physik gab er wichtige Impulse, von der Quantentheorie bis zur Physik der kondensierten Materie, teilweise mit Anwendungen in der Gravitationstheorie und Astronomie. Seine Arbeiten zur topologischen Quantenfeldtheorie beispielsweise eröffneten Mathematiker:innen Ende der 1980er Jahre neue Horizonte beim Verständnis der geometrischen Strukturen und Gesetzmäßigkeiten von Knoten. Edward Wittens außergewöhnliche Fähigkeit, abstrakte Konzepte wie Richard Feynmans berühmte Pfadintegrale aus der Physik auf die Mathematik zu übertragen, macht ihn zu einer herausragenden Figur an der Schnittstelle beider Disziplinen. Edward Witten wurde vielfach ausgezeichnet, u. a. erhielt er 1990 als erster Physiker überhaupt die Fields-Medaille. Sie gilt als höchste Auszeichnung für Mathematiker.

Über Edward Witten
Edward Witten wurde 1951 in Baltimore/Maryland geboren. Nach einem Bachelor-Abschluss an der Brandeis University in Massachusetts studierte er Angewandte Mathematik und Physik an der Princeton University/New Jersey. Der Betreuer für seine Promotion über Quanteneichtheorien war David Gross, der für seinen Beitrag zur Theorie der starken Wechselwirkung 2004 den Nobelpreis für Physik erhielt. Nach einer Postdoc-Position an der Harvard University wurde Edward Witten 1980 Professor an der Princeton University und 1987 Professor für Mathematische Physik am Institute for Advanced Study in Princeton.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Ehrungen

Der Beitrag Stringtheoretiker Edward Witten erhält Hamburger Preis für Theoretische Physik erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DESY 31. Mai 2023.

31. Mai 2023 – Hamburgs Wissenschaftssenatorin Katharina Fegebank, DESY-Direktor Helmut Dosch und weitere Ehrengäste haben heute den Grundstein für DESYs neues Besuchszentrum DESYUM gelegt. Das sechsstöckige Gebäude soll neben einem großen Atrium, einer Cafeteria und Büros auch eine multimediale Ausstellung beherbergen, die DESY, seine Forschung und Innovationen lebendig und allgemeinverständlich vermittelt. Als öffentliche Begegnungsstätte und Treffpunkt für alle soll das DESYUM das neue Wahrzeichen für den Campus werden. Die Eröffnung ist für 2025 geplant.

„Forschung ist ein wichtiger Teil der Gesellschaft, ein integraler Teil unserer Kultur“, sagt Helmut Dosch, Vorsitzender des DESY-Direktoriums. „DESY sucht daher traditionell den engen Austausch mit der Öffentlichkeit und so laden wir regelmäßig zu Veranstaltungen und Führungen auf unseren international geprägten DESY-Campus ein. Mit dem DESYUM und einer faszinierenden, interaktiven Wissenschaftsausstellung für alle, die sich über zwei Etagen erstreckt, schaffen wir eine neue Dialogplattform und einen neuen Anlaufpunkt für alle, die sich für Wissenschaft interessieren: Das DESYUM wird DESYs Schaufenster zu Welt.“

Hamburgs Wissenschaftssenatorin Katharina Fegebank sagt: „Das DESYUM wird die zentrale Anlaufstelle für Besucherinnen und Besucher sowie Gastforschende aus aller Welt. Es bereichert die rund um DESY entstehende Science City Hamburg Bahrenfeld nicht nur mit einem multimedialen Ausstellungshaus, sondern es wird auch der Treffpunkt für den offenen Dialog zwischen Wissenschaft und Zivilgesellschaft. Das DESYUM ist damit nicht nur eine herausragende Visitenkarte für DESY, sondern für die gesamte Science City Hamburg Bahrenfeld.“

Mit seiner zentralen Lage auf dem Campus, der prägenden Gestaltung und der dauerhaften Wissenschaftsausstellung soll das DESYUM Anziehungspunkt für die Öffentlichkeit und zu einer festen Größe unter den Hamburger Attraktionen werden.

Im DESYUM findet sich künftig auch der Welcome Service, das Servicezentrum für die vielen Tausend Gastwissenschaftler:innen, die DESY jährlich begrüßt. Außerdem arbeiten von dort die Abteilungen Presse und Kommunikation (PR) und Innovation und Technologietransfer (ITT).

Auf seinen sechs Etagen (einschließlich Untergeschoss) wird das DESYUM 3250 Quadratmeter Nutzfläche bieten. Der Entwurf stammt vom Architekturbüro HPP Architekten aus Hamburg. Die streifenförmige Fassade aus eloxiertem Aluminium ist inspiriert von hochpräzisen Spurdetektoren, mit denen schnelle Teilchen vermessen werden können. Schwünge und Kreise im Grundriss, auf der Dachterrasse und auch in der Fassade entstanden in Anlehnung an DESYs Teilchenbeschleuniger.

Gebaut wird das Gebäude nach dem BNB-Nachhaltigkeitsstandard Silber. Für die Fassade wird beispielsweise verschraubtes recyceltes und recycelbares Aluminium verwendet. Durch eine spezielle Bauweise werden 30 Prozent Beton am Tragwerk eingespart. Das energieeffiziente Gebäude wird an das DESY-Nahwärmenetz angeschlossen und direkt mit Abwärme aus DESYs Teilchenbeschleunigern geheizt. Durch ein biodiverses Gründach mit Regen-Speicherfähigkeit wird zumindest ein Teil der durchs Gebäude belegten Fläche hochwertig kompensiert.

Inklusive der ersten Ausstellungsausstattung kostet das DESYUM rund 28,7 Millionen Euro. Finanziert wird es zu 90 Prozent durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und zu 10 Prozent von der Stadt Hamburg.

Das DESYUM in Kürze:

• 3250 Quadratmeter Nutzfläche auf 6 Etagen (inklusive Untergeschoss)
• Baukosten inklusive Erstausstellung: 28,7 Mio. Euro (Stand April 2023)
• Das Gebäude wird zu 90 Prozent durch das Bundesforschungsministerium BMBF finanziert, zu 10 Prozent vom Land Hamburg
• Bauliche Fertigstellung: Ende 2024. Danach folgt eine Inbetriebnahme-Phase von zwei bis drei Monaten.
• Im zweiten Quartal 2025 soll das DESYUM an die Nutzer übergegeben werden.
• Die Ausstellungseröffnung ist für April/Mai 2025 geplant

DESY zählt zu den weltweit führenden Teilchenbeschleuniger-Zentren und erforscht die Struktur und Funktion von Materie – vom Wechselspiel kleinster Elementarteilchen, dem Verhalten neuartiger Nanowerkstoffe und lebenswichtiger Biomoleküle bis hin zu den großen Rätseln des Universums. Die Teilchenbeschleuniger und die Nachweisinstrumente, die DESY an seinen Standorten in Hamburg und Zeuthen entwickelt und baut, sind einzigartige Werkzeuge für die Forschung: Sie erzeugen das stärkste Röntgenlicht der Welt, bringen Teilchen auf Rekordenergien und öffnen neue Fenster ins Universum. DESY ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands, und wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent von den Ländern Hamburg und Brandenburg finanziert.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Der Beitrag Faszination Forschung: Grundstein für DESY-Besuchszentrum gelegt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg 10. Oktober 2022.

10. Oktober 2022 – Am Forschungs- und Transferzentrum Nachhaltigkeit und Klimaforschung der HAW Hamburg untersucht das Forschungsprojekt „Ukraine-Nature“ (Juli 2022 bis Dezember 2023) das Ausmaß der Kriegsschäden in Schutzgebieten der Ukraine. Schäden in sensiblen Ökosystemen sollen überwacht und dokumentiert werden, auch um eine Grundlage für künftige Wiederherstellungsmaßnahmen zu liefern. Das Forschungsvorhaben wird von Prof. Dr. Dr. Walter Leal koordiniert und von der ukrainischen Wissenschaftlerin Dr. Maria Fedoruk durchgeführt. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt fördert das Projekt jetzt mit 124.000 Euro.

In der Ukraine liegen viele ökologisch intakte Naturräume wie Feuchtgebiete und Wälder und eine große Fläche bislang unberührter Steppe. Russische Truppen haben inzwischen in mehr als einem Drittel der geschützten Naturgebiete des Landes Militäroperationen durchgeführt. Dadurch wurden Ökosysteme und die Lebensgrundlage vieler Tier- und Pflanzenarten stark beeinträchtigt. Das am Forschungs- und Transferzentrum Nachhaltigkeit und Klimaforschung (FTZ-NK) der HAW Hamburg durchgeführte Forschungsprojekt Ukraine-Nature untersucht die Auswirkungen des Ukraine-Krieges auf die Umwelt. Die Schäden in den sensiblen und einzigartigen Naturlandschaften sollen überwacht und dokumentiert werden. Das Ziel ist, eine Datengrundlage zu schaffen, die unter anderem bei künftigen Wiederherstellungsmaßnahmen unterstützt.

„Es gibt Anzeichen dafür, dass die Umweltzerstörung eine ausdrückliche militärische Taktik ist. Die militärischen Aktivitäten haben in einigen Gebieten Brände ausgelöst, die so groß sind, dass sie vom Weltraum aus zu sehen sind. Wir haben Anlass zur Sorge, dass zum Beispiel wichtige Bruthabitate für Vögel betroffen sind“, sagt Prof. Dr. Dr. Walter Leal, Leiter des FTZ-NK am Campus Life Sciences der HAW Hamburg.

Die Nationalparks, Naturschutzgebiete und andere geschützte Gebiete in der Ukraine erbringen wichtige Ökosystemleistungen zum menschlichen Wohlbefinden und versorgen unter anderem die Menschen mit landwirtschaftlichen Produkten wie Getreide. Dadurch, dass Soldaten Gräben ausheben, Panzer über die Vegetation fahren und diese stark verdichten und Sprengstoffe Brände auslösen, sind deren natürlichen Ressourcen stark bedroht. Dazu stoßen die eingesetzten Waffen giftige Gase und Partikel in die Luft und Schwermetalle gelangen in den Boden und ins Wasser. „Kriege zerstören Menschenleben und Lebensräume, töten Wildtiere, verursachen Umweltverschmutzung und schädigen Ökosysteme in hohem Maße, mit Folgen, die Jahrzehnte lang anhalten. Die Umwelt ist ein stilles Opfer des Konflikts“, so Prof. Walter Leal.

Weitere Informationen:
https://www.haw-hamburg.de/forschung/forschungsprojekte-detail/project/project/show/ukraine-nature/

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Planet Erde

Der Beitrag Brände, die so groß sind, dass sie vom Weltraum aus zu sehen sind – Umwelt ist ein stilles Opfer erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: HafenCity Universität Hamburg.

1. März 2022 – Die langfristige Vision von „TerraQ“ ist die Entwicklung innovativer geodätischer Messkonzepte auf der Grundlage der Quantenphysik und der allgemeinen Relativitätstheorie, die einzigartige Perspektiven für die Satellitengeodäsie und die gravimetrische Erdbeobachtung eröffnet.

„TerraQ“ zeichnet sich durch die interdisziplinäre Arbeit von Geodät:innen und Quantenphysiker:innen aus und vereint Fachwissen aus den Ingenieurwissenschaften mit physikalischer Grundlagenforschung. Die neu entwickelten Messverfahren werden die Beobachtung klimabedingter Änderungen der Wasserverteilung mit verbesserter räumlicher und zeitlicher Genauigkeit ermöglichen und damit einen wichtigen Beitrag zur Erforschung des Klimawandels leisten.

Leibniz-Universität Hannover leitet Forschungsprojekt
Der Sonderforschungsbereich wird an der Leibniz-Universität Hannover federführend geleitet. Beteiligt sind neben der HCU das Deutsche GeoForschungszentrum (GFZ) Potsdam, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), das Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM), die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) und die TU Graz.

Was ist ein Sonderforschungsbereich?
Die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierten Sonderforschungsbereiche (SFB) sind langfristig angelegte Forschungsverbünde von Hochschulen, in denen Wissenschaftler:innen im Rahmen eines fächerübergreifenden Forschungsprogramms zusammenarbeiten.

HCU-Teilprojekt im Rahmen des Sonderforschungsbereichs
Das SFB-Teilprojekt „C05 – Modellierung von Massenvariationen mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung“ ist eine Kooperation von HCU, Leibniz-Universität Hannover und GFZ Potsdam und wird an der HCU von Prof. Dr.-Ing. Annette Eicker (Geodäsie und Ausgleichungsrechnung) und Viviana Wöhnke betreut. Beobachtungen der zeitlichen Variationen des Erdschwerefeldes mittels Satellitengravimetrie, terrestrischer Gravimetrie und durch GNSS-Stationsbewegungen erlauben einen Einblick in die regionalen Variationen und Veränderungen von Wasserspeichern auf jeweils unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen.

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung von Schwerefeldmodellen mit größtmöglicher räumlicher und zeitlicher Auflösung durch die Kombination der verschiedenen Beobachtungsverfahren. Aufgrund der unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Sensitivität der Messsysteme stellt eine solche Datenkombination eine der großen Herausforderungen der Geodäsie dar.

Herausforderung: „Kombination von Satellitendaten und bodengestützten Messungen“
Prof. Dr.-Ing. Annette Eicker: „Es ist eine spannende Erfahrung, die technische Entwicklung der Instrumente so hautnah mitzubekommen und deren Daten direkt in geowissenschaftlichen Anwendungen zu testen. Insbesondere die Kombination der Satellitendaten der Mission „GRACE“ mit den bodengestützten Messnetzen ganz neu entwickelter Quantengravimeter wird eine interessante Herausforderung unseres Projektes.“

HCU-Doktorandin Viviana Wöhnke erforscht Teilprojekt in ihrer Promotion
Viviana Wöhnke ist seit Herbst 2021 Doktorandin im Teilprojekt an der HCU. Durch ihre Arbeit als studentische Hilfskraft und die thematische Nähe ihrer Masterarbeit zum Projekt, hat sie von Anfang an viel Vorwissen in das Projekt einbringen können. In ihrer Promotion geht es um die Kombination von Satellitengravimetrie (GRACE), terrestrischer Gravimetrie und GNSS-Beobachtungen zur Bestimmung von regional hochaufgelösten Wasserspeicheränderungen.

Viviana Wöhnke: „Neben der Datenanalyse und Programmierung gefällt mir insbesondere auch die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Wissenschaftler:innen aus verschiedenen Forschungsbereichen wie der Hydrologie und Geophysik. Dadurch findet die Arbeit nicht nur am eigenen Schreibtisch statt, sondern es ergeben sich durch das breitgefächerte Forschungsprojekt viele weitere spannende Einblicke.“

Der Beitrag HCU: Mit geodätischen Messformen Änderungen im Wasserkreislauf der Erde erforschen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Institut für Hygiene und Umwelt Hamburg.

1. Dezember 2021 – Lässt sich das Gewässer-Monitoring mithilfe von Daten der Erderkundungssatelliten des europäischen Copernicus-Programms verbessern und vereinfachen? Dieser Frage geht das bundesdeutsche Verbundprojekt „Erfassung der Wasserqualität und Wasserflächenausdehnung von Binnengewässern durch Fernerkundung“ (BIGFE) nach. Das Hamburger Institut für Hygiene und Umwelt ist Projektpartner und maßgeblich an diesem zukunftsweisenden Forschungsprojekt beteiligt: Das Institut prüft und optimiert die Übertragbarkeit von Methoden der Satelliten-gestützten Fernerkundung in die gelebte Monitoringpraxis der Behörden. Am 1. Dezember 2021 findet in Magdeburg ein erstes Austauschtreffen aller an BIGFE beteiligten Institutionen statt.

Die Erdbeobachtungssatelliten des europäischen Copernicus-Programms erheben regelmäßig in kurzen Abständen sehr viele Umweltdaten, unter anderem auch zu Binnengewässern. Das Projekt BIGFE, das im Juli 2021 unter der Federführung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Magdeburg startete, hat zum Ziel, die Nutzung dieser Informationen künftig für das Gewässermonitoring der Landesumweltämter zu optimieren. BIGFE hat dabei insbesondere die Seen in Deutschland im Fokus. Das UFZ arbeitet mit den Projektpartnern aus dem Institut für Seenforschung der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, dem Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie und dem Institut für Hygiene und Umwelt zusammen.

„Die Nutzung von Fernerkundungsdaten könnte – in der Kombination mit klassischen Monitoringmaßnahmen – zukünftig die Aussagekraft zum Gewässerzustand deutlich verbessern“, so Thekla Börs, Leiterin des Fachbereichs Umweltuntersuchungen und wissenschaftliche Sprecherin am Institut für Hygiene und Umwelt. Das klassische Monitoring von Binnengewässern erfolgt über Untersuchungen vor Ort und die Analyse von Wasserproben im Labor. Dies ist mit einem hohen zeitlichen und personellen Aufwand verbunden. Die Daten aus dem All ermöglichen eine umfassendere räumliche und zeitliche Abdeckung und unterstützen eine schnellere Reaktion der Ämter, etwa bei einem massenhaften Auftreten von Blaualgen an Badestellen.

Die Landesumweltämter können nicht alle der vielen Seen in Deutschland regelmäßig untersuchen. Auch hier kann die Fernerkundung für Abhilfe sorgen. Die Sentinel Satelliten des Copernicus Programms liefern regelmäßig für nahezu alle Seen in Deutschland und Europa aktuelle Daten zum Zustand. Im günstigsten Fall erfassen die Sentinels alle 2-3 Tage neue Daten. Das funktioniert, wenn die Satelliten freie Sicht auf die Seen haben; Wolken behindern die Beobachtung.

Die Aufgabe des Instituts für Hygiene und Umwelt in BIGFE ist es, die Bedarfe der Landesbehörden hinsichtlich der Etablierung der Fernerkundung der Gewässerökosysteme zu analysieren. Hierfür werden im HU Anforderungen der Landesbehörden bezüglich der potenziellen Möglichkeiten des satellitengestützten Wassergütemonitorings zusammengestellt. Die anderen Projektpartner ermitteln, welche kommerziellen oder frei verfügbaren technischen Lösungen dafür vorhanden sind oder optimiert werden können. Die derzeit noch vorhandene Lücke zwischen den klassischen Monitoringmaßnahmen und der Fernerkundung wird durch BIGFE kleiner und die Übernahme der Fernerkundung in die Verwaltungspraxis der verschiedenen Länder erleichtert.

Das Projekt BIGFE wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) im Rahmen der Copernicus-Initiative gefördert. Der Projektträger ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR).

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Copernicus (früher GMES)

Der Beitrag Umweltbeobachtung aus dem All erschien zuerst auf Raumfahrer.net.