Zurück Sprache

Raumfahrt für morgen –
die Deutsche Raumfahrtagentur
im DLR

Raumfahrt zieht Menschen seit jeher in ihren Bann: Die deutschen ESA-Astronauten Dr. Alexander Gerst und Dr. Matthias Maurer begeisterten Millionen Menschen nicht nur in Deutschland, bei der Mission Rosetta setzte zum ersten Mal in der Menschheitsgeschichte eine Landesonde auf einem Kometen – 67P/Churyumov-Gerasimenko – auf, ein deutscher „Maulwurf“ landete bei der Mission InSight auf dem Mars, Flüge zur ISS sind fast schon alltäglich, mit dem Mars-Rover Perseverance flog erstmals ein kleiner Hubschrauber auf einem anderen Planeten, und mit deutscher Beteiligung können farbige 360-Grad-3D-Bilder vom Roten Planeten erstellt werden. Zudem wird mit der Mission ExoMars ein weiterer Rover mit deutscher Beteiligung auf dem Mars landen. Missionen wie diese geben Antworten darauf, wie das Leben auf unsere Erde gekommen ist und ob es weiteres Leben im Universum gibt. Auch die Sorge um Umwelt- und Klimaveränderungen teilen Millionen von Menschen auf unserem Planeten. Andere wollen wissen: Wie können wir künftig noch besser und schneller Telekommunikations- oder Navigationsdienste nutzen?

Um diese und viele weitere Fragen zu beantworten, erstellt die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR mit Sitz in Bonn im Auftrag der Bundesregierung das deutsche Raumfahrtprogramm und setzt es um.

Rund 1,3 Milliarden Euro werden jährlich im Rahmen dieses Programms vor allem in Spitzenforschung und -technologie „made in Germany“ investiert. Das schafft auch Arbeitsplätze und Know-how in Deutschland.

Die Raumfahrt ist international eng vernetzt – die Deutsche Raumfahrtagentur arbeitet mit Partnerunternehmen und -instituten in Deutschland, Europa und auf der ganzen Welt zusammen. Dies geschieht im Rahmen des nationalen Raumfahrtprogramms sowie mit den deutschen Beiträgen für die Europäische Weltraumorganisation ESA und für die Europäische Organisation zur Nutzung meteorologischer Satelliten (EUMETSAT). Zudem ist die Deutsche Raumfahrtagentur Ansprechpartner für Raumfahrtthemen der Europäischen Union – vor allem im neuen EU-Programm Horizont Europa.

Unser Hauptauftraggeber ist das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK). Vor allem bei Raumfahrtanwendungen arbeiten wir aber auch für andere Ministerien wie zum Beispiel das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) oder das Bundesministerium für Verteidigung (BMVg). Das Raumfahrtprogramm der Bundesregierung bietet Wirtschaft und Wissenschaft einen verlässlichen politischen Rahmen für eigenverantwortliches Planen und Handeln, was den effizienten Einsatz öffentlicher Gelder sichert. So trägt unsere Arbeit dazu bei, durch Raumfahrt die Welt von morgen zu gestalten.

Die europäische Raumfahrt mitgestalten

Mit dem Ziel, die europäische Zusammenarbeit in der zivilen Raumfahrt zu fördern, wurde am 30. Mai 1975 die ESA ins Leben gerufen. Deutschland ist Gründungsmitglied der Europäischen Weltraumorganisation ESA.

Mittlerweile hat die ESA 22 Mitgliedsländer. Die Gestaltung und Stärkung der Beziehungen Deutschlands zu den übrigen Mitgliedsstaaten in der europäischen Raumfahrtgemeinde ist eine zentrale Aufgabe, ebenso wie die Mitgestaltung der europäischen Industrie- und Technologiepolitik. Um die deutschen Interessen in der ESA zu vertreten, erarbeitet die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR gemeinsam mit Politik und Forschung entsprechende Positionen und entsendet regelmäßig Delegierte in die verschiedenen Aufsichtsgremien der ESA. Denn viele Projekte können nur dann umgesetzt werden, wenn mehrere Länder zusammenarbeiten. Nur so können beispielsweise die Internationale Raumstation ISS betrieben, Ariane und Vega gebaut und gestartet, das europäische Erdbeobachtungssystem Copernicus entwickelt und große Wissenschaftsmissionen wie Rosetta oder Gaia umgesetzt werden. Ein besonderes Augenmerk gilt auch der Unterstützung von Anwendungen auf der Erde, wie der Navigation, der Telekommunikation sowie Wetter- und Klimavoraussagen.

Die ESA verfügt über ein Jahresbudget von rund 6,7 Milliarden Euro, wobei Deutschland und Frankreich die beitragsstärksten Länder sind. Dieses Geld wird in gemeinsame Raumfahrtmissionen, -forschung und innovative Raumfahrttechnologien investiert. Hierbei stehen alle industriellen Akteure der Raumfahrt von Systemintegratoren bis zum Start-up im Fokus.

Raumfahrt in der Europäischen Union – neue Chancen ergreifen

Die Europäische Union (EU) verstärkt kontinuierlich ihre Aktivitäten in der Raumfahrt. Die Navigationssysteme Galileo und EGNOS sowie das Erdbeobachtungsprogramm Copernicus werden ab 2021 mit den bereits vorhandenen Weltraumlage-Aktivitäten und dem neuen Programm für behördliche Satellitenkommunikation in einem europäischen Weltraumprogramm zusammengeführt. Zusätzlich fördert die EU verstärkt Raumfahrtforschung innerhalb des EU-Forschungsrahmenprogramms Horizon Europe.

Die Abteilung EU-Angelegenheiten der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.) hat als Aufgabe, die europäische Raumfahrtpolitik proaktiv zu gestalten. Sie bildet die Schnittstelle zwischen EU-politischen Raumfahrtbelangen und nationalen Raumfahrtaktivitäten sowie solchen der ESA (European Space Agency). Zudem vertritt sie deutsche Raumfahrtinteressen in der EU. Zusätzlich hat sie die Funktion der Nationalen Kontaktstelle Raumfahrt im EU-Forschungsrahmenprogramm Horizon Europe. Hier informiert und berät sie Interessierte über Fördermöglichkeiten für Raumfahrtthemen und unterstützt bei der Antragstellung.

Erdbeobachtung – unsere Erde mit anderen Augen sehen

Die Erde und ihre Ökosysteme aus dem All zu beobachten, verschafft uns einen besonderen Blickwinkel und lässt uns unseren Heimatplaneten mit anderen Augen sehen. Veränderungen von Landoberflächen, Meeren und der Atmosphäre werden erkennbar und Maßnahmen zum Schutz von Umwelt und Klima können entwickelt werden.

Ohne Erdbeobachtungssatelliten hätten wir diesen Überblick nicht. Die Fernerkundung via Satelliten ermöglicht digitale Karten der Erdoberfläche und bringt uns die immer präziser werdenden Wettervorhersagen direkt ins Wohnzimmer und aufs Handy, in Flugzeuge, Schiffe und an die Feuerwehren. Sie liefert Biotopkartierungen, hilft bei der Kontrolle landwirtschaftlicher Subventionen und bei der Planung von Mobilfunksystemen. Erdbeobachtungsaufnahmen zeigen auch das Ausmaß einer Katastrophe wie Erdbeben oder Hochwasser und deren Brennpunkte. Die Satellitendaten unterstützen so Hilfsdienste vor Ort. Mit den Wettersatelliten von EUMETSAT und dem EU-Programm Copernicus verfügen wir in Deutschland und Europa über die leistungsstärksten Erdbeobachtungssysteme der Welt. Die Deutsche Raumfahrtagentur fördert zudem Anwendungen und Technologie-Entwicklungen wie zum Beispiel die Hyperspektralmission EnMAP für neue Anwendungen zum Umweltschutz und effizienten Ressourcenmanagement oder das Radiometer METimage für die nächste Generation der europäischen Wettersatelliten. Das DLR betreibt die Radarsatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X, die ein hochaufgelöstes 3D-Höhenmodell der Erde erstellen. Der deutsch-französische Kleinsatellit MERLIN ist eine Klimamission, die das Treibhausgas Methan in der Erdatmosphäre beobachten soll. Zusammen mit der in Entwicklung befindlichen Klimamission Copernicus CO2M wird die Messung von Quellen und Senkung von Treibhausgasen aus dem All damit bald Realität, eine wichtige Voraussetzung zur Überprüfung von Klimaschutzmaßnahmen, wie sie im Pariser Klimaabkommen vereinbart wurden.

Satellitenkommunikation – auf Informationen weltweit zugreifen

Egal ob Internet, Telefon oder Fernsehen – Informationen beherrschen unseren Alltag. Dabei werden immer mehr Daten rund um den Globus geschickt. Der Vorteil der Satellitenkommunikation besteht vor allem in der fast weltweiten Signalabdeckung durch geostationäre Satelliten. Diese Satelliten „stehen“ dabei kontinuierlich über einem bestimmten Punkt der Erde. Sie liefern bereits heute Rundfunk- und Fernsehprogramme sowie multimediale Dienste in alle Welt. Trotz der Konkurrenz von Glasfaserverbindungen und erdgebundenen Mobilfunknetzen wird die großflächige Verteilung von Informationen auch in Zukunft zu einem großen Teil über Kommunikationssatelliten stattfinden. Satelliten erhalten die Daten- und Kommunikationsverbindungen unter anderem auch in Krisensituationen aufrecht: bei Naturkatastrophen, bei Missionen zur Friedenssicherung und im Rahmen der inneren Sicherheit. Um den Bürgern möglichst schnell die Teilhabe am digitalen Fortschritt auch dort zu ermöglichen, wo ein Gigabit- oder Mobilfunkausbau nicht zeitnah erfolgen kann, muss die Satellitenkommunikation konsequent eingesetzt werden. Dank existierender neuer hybrider Technologien und in Kürze verfügbarer Konstellationen im erdnahen Orbit ist eine Versorgung bei deutlich reduzierter Latenz und sogar auf Basis von 5G-Standardisierung möglich. Die Einbindung einer weltumspannenden satellitengestützten Infrastruktur in die terrestrischen Netze bietet die Chance, den Bedarf der modernen Informationsgesellschaft an global und mobil verfügbarem Breitbandzugang zu bedienen.

Das Programm „Satellitenkommunikation“ deckt in Deutschland nahezu das gesamte Themengebiet ab. Im Vordergrund stehen neben der klassischen Hochfrequenztechnologie auch Entwicklungen für künftige globale Multimedia-Satellitensysteme und die Nutzung von hochleistungsfähigen, hochgenauen Lasern für die Datenübertragung. Diese werden beispielsweise in der europäischen „Datenautobahn im All“ (European Data Relay System – EDRS) eingesetzt. Zudem werden mit der deutschen Satellitenmission „Heinrich Hertz“ rund 20 Experimente zur Kommunikations-, Antennen- und Satellitentechnik an Bord des Satelliten durchgeführt, mit dem Ziel, eine neue Generation modularer, geostationärer Satelliten zu entwickeln. Die Grundlage dafür ist der Satellitenbus SmallGEO von OHB mit großer deutscher Beteiligung, unterstützt vom DLR, dem BMWK und der ESA.

Navigation – sicher und zuverlässig ans Ziel kommen

Satellitenbasierte Navigation bringt uns nicht nur sicher ans Ziel, sondern erleichtert unser Leben auch in vielen anderen Bereichen. Sie ist deshalb aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Neben der Raumfahrt wächst die Zahl von Anwendungsfeldern in der Luftfahrt, der Schifffahrt, dem Landverkehr, der Geodäsie, der Landwirtschaft und auch bei der Lebensrettung.

Satellitennavigation ist ein wichtiger Markt. Um alle Möglichkeiten dieses Marktes voll auszuschöpfen, stärken wir die deutsche Industrieposition im internationalen Wettbewerb und fördern Technologie-Entwicklungen. Ein Meilenstein ist hier das zivile europäische Satellitennavigationssystem Galileo. Es erlaubt eine hochpräzise Orts- und Zeitbestimmung, und die Signale sind mit anderen Satellitennavigationssystemen wie GPS, Glonass oder Beidou kompatibel. Galileo erhöht somit die Verfügbarkeit und die Verlässlichkeit der Satellitennavigation. Die meisten Empfangsgeräte können seit Jahren mindestens die Signale von GPS und Galileo verarbeiten, um eine Navigation auch bei schlechten Empfangsbedingungen eines Systems möglich zu machen. Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR fördert die Entwicklung von neuen Anwendungen, spezifischen Diensten und zukünftigen Technologien für den Endgerätemarkt. Weiterhin beraten wir das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI), das federführende Ressort für Satellitennavigation in Deutschland, unterstützen das Ministerium in EU-Gremien zum Thema Galileo sowie in den navigationsbezogenen Gremien der ESA.

Extraterrestrik – unser Universum verstehen

Unser Universum ist ein unerschöpfliches Labor, das spannende Aufgaben bereithält. Wissenschaftliche Weltraumexperimente und -missionen helfen uns, sowohl die Himmelskörper unseres Sonnensystems als auch weit entfernte Galaxien im Detail zu beobachten und zu untersuchen. Die Erforschung des Weltraums teilt sich in drei Schwerpunkte:

Astronomie und Astrophysik: Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler benutzen Teleskope und Detektoren mit höchster Empfindlichkeit, um die Entstehung, Entwicklung und Struktur des Universums und seiner Objekte von den frühesten Anfängen her zu untersuchen.

Sonne und Planetensystem: An der Sonne können Forschende gleichsam „vor der Haustür“ astrophysikalische Abläufe untersuchen. Modelle für den Einfluss des Sonnenwinds auf das irdische Magnetfeld und die Erdatmosphäre lassen sich aus Satellitendaten ableiten. Raumsonden liefern Bilder und Daten, mit deren Hilfe wir die Planeten, Monde, Asteroiden und anderen Himmelskörper unseres Sonnensystems besser verstehen können.

Fundamentale Physik: Die besonderen Bedingungen des Weltraums wie Schwerelosigkeit und Erschütterungsfreiheit lassen in der Metrologie, Quantenoptik und Atomphysik höchstpräzise Messungen zu und eröffnen einen Zugang zu grundlegenden Fragen der modernen Physik.

Um die Phänomene des Weltalls zu erforschen, fördert die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR Missionen, die einen detaillierten Einblick in das Universum erlauben. Mit Raumsonden wie EUCLID zur Erforschung der Dunklen Materie und der Dunklen Energie, PLATO zur Charakterisierung extrasolarer Planeten, JUICE zur Erkundung des Jupiter und seiner Monde, dem deutschen Röntgenteleskop eROSITA sowie der fliegenden Sternwarte SOFIA erkunden wir das Sonnensystem und blicken in die Tiefen des Alls, um seine verborgenen Rätsel zu entschlüsseln und das Universum besser zu verstehen.

Trägersysteme – sicher ins All starten

Ohne Raketen keine Raumfahrt. Erst Trägersysteme bringen Mensch und Material ins All und erlauben, den Weltraum wissenschaftlich zu erforschen und wirtschaftlich zu nutzen. Trägersysteme verbinden die Erde mit dem Orbit. Daher ist der Raumtransport das Fundament, auf dem alle weiteren Weltraumaktivitäten aufbauen.

Der Anspruch Europas ist es, bei Erforschung und Nutzung des Weltraums unabhängig zu sein. Eigene Trägerraketen sichern diese Unabhängigkeit und sind damit auch ein Kernelement der deutschen Raumfahrtaktivitäten. Seit dem Erststart an Heiligabend 1979 sichert die Ariane-Familie diesen uneingeschränkten und unabhängigen europäischen Zugang zum All.

Noch trägt hier die Ariane 5 die Hauptlast – sie bringt seit dem Ende der Neunzigerjahre Nutzlasten zuverlässig und flexibel in verschiedene Orbits. Doch bereits ab 2022 wird sie von der Ariane 6 abgelöst werden, welche die Wettbewerbsfähigkeit Europas stärken wird.

Neben der Ariane befördern zwei weitere Trägersysteme Satelliten und andere Nutzlasten für Europa in den Weltraum: Seit dem Erststart im Oktober 2011 ergänzt das russische Trägersystem Sojus, das vom europäischen Raumfahrtbahnhof Kourou eingesetzt wird, im mittleren Nutzlastbereich (8,6 Tonnen in eine erdnahe Umlaufbahn; 3 Tonnen in den geostationären Orbit) den Schwerlastträger Ariane (mehr als 10 Tonnen). Mittelfristig wird auch die Sojus von der neuen Ariane 6 abgelöst werden.

Seit Februar 2012 starten mit dem Kleinträger Vega leichtere Nutzlasten in den niedrigen Erdorbit. Deren leistungsgesteigerte Weiterentwicklung, Vega-C, soll ab 2021 zum ersten Mal starten. Daneben richtet sich der Blick auch nach vorn: Es geht darum, den europäischen Raumtransport von morgen noch flexibler und wettbewerbsfähiger zu machen.

Bemannte Raumfahrt, ISS und Exploration – Menschen ins All bringen

Die Internationale Raumstation ISS ist das anspruchsvollste technisch-wissenschaftliche Projekt der Menschheit, an dem die USA, Russland, Japan, Kanada und Europa beteiligt sind. Deutschland ist der wichtigste europäische ISS-Partner. Als größter Beitragszahler finanziert die Bundesrepublik 37 Prozent der europäischen Infrastruktur und trägt maßgeblich zur wissenschaftlichen Nutzung der Raumstation bei.

Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR steuert die deutschen Beiträge zu den ISS-Programmen der ESA. Dies gilt für Aufbau, Betrieb und Nutzung der Station sowie die Umsetzung des deutschen Nutzungsprogramms. Hierzu gehören unter anderem das Forschungslabor Columbus, die bereits abgeschlossene Entwicklung des Raumfrachters Automated Transfer Vehicle (ATV), der Einsatz von Astronauten und Astronautinnen, der Betrieb des Columbus-Kontrollzentrums, das Datenmanagementsystem für das russische ISS-Modul Zarya und der Roboterarm ERA für den russischen Teil der Station. Spitzenforschung am Menschen im All und aus den Bereichen der Lebenswissenschaften, Astronomie, Physik, Materialforschung und Technologieerprobung sowie die industrielle und die kommerzielle Nutzung der ISS stehen im Fokus.

Doch es geht auch ohne Menschen im All: Im Rahmen der ESA-Mitgliedschaft beteiligt sich Deutschland unter anderem an der NASA-Mars-Mission Perseverance, bei der seit 2021 ein Mars-Rover die Geologie unseres Nachbarplaneten untersucht. Das DLR ist im Wissenschaftsteam vertreten und unterstützt bei der Verarbeitung und Auswertung von Daten und Bildern. Bei der Mission ExoMars 2022 soll der europäische Mars-Rover Rosalind Franklin, der viele Instrumente eingebaut hat, die von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR unterstützt und gefördert werden, 2023 auf dem Mars landen.

Raumfahrtsysteme und Robotik – mit Hightech das Weltall erforschen

Technologien entwickeln sich ständig weiter – auch in der Raumfahrt. Die Forschung in den Gebieten der Materialwissenschaften, der Informations- und Kommunikationstechnologie, der Sensorik und der Mechatronik nimmt erheblichen Einfluss auf die Raumfahrtsysteme von morgen.

Gemeinsam mit Nutzern und Anwendern erschließt die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR dieses Know-how. So entstehen neue Ideen, etwa für künftige Raumfahrzeuge und -satelliten nach dem Baukastenprinzip. Ersatzteile sollen dabei baugleich produziert und in „Weltraumlagern“ verstaut werden. Serviceroboter übernehmen dann Montage und Reparatur. Damit kann Raumfahrt wartungsfreundlicher und billiger werden. Satelliten könnten so beispielsweise länger betrieben und Weltraumschrott vermieden werden. Wichtige Beiträge zu diesem Forschungsgebiet liefert das DLR beispielsweise durch seine robotischen Hände, die eines Tages an Roboterarmen von Service-Satelliten montiert andere Satelliten reparieren könnten, wie durch den Austausch eines kaputten Bauteils, das Entfalten eines verklemmten Solarpanels oder durch ein Upgrade mit aktuellerer Technik. Modernste KI-basierte Steuerungstechnik erhöht die Autonomie und die Zuverlässigkeit der robotischen Agenten. 3D-Druckverfahren für den Weltraum werden in diesem Kontext erforscht, um langfristig die zu ersetzenden Teile direkt vor Ort fertigen zu können.

Raumfahrt für morgen – die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR