Radarsatellit TerraSAR-X Satellitenbild zeigt Ausmaß der Flut

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Das Kartenmaterial des Zentrums für Satellitengestützte Kriseninformation (ZKI) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) zeigt das Ausmaß der Flutkatastrophe deutlich: In Passau stehen ganze Stadtviertel am Zusammenfluss von Inn und Donau unter Wasser, im Gebiet um Elxleben nördlich von Erfurt sind ganze Flächen überflutet.

Welche Straßen oder Brücken sind noch passierbar? Welche Häuser oder Siedlungen sind beschädigt? Wo müssen Abschnitten stärker gesichert werden? Mit Anworten auf diese und ähnliche Fragen können die Hilfskräfte vor Ort ihren Einsatz optimal koordinieren.

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Die Informationen, die die Einsatzkräfte in den deutschen Hochwassergebieten unterstützen, erhält das ZKI aus aktuellen Aufnahmen des deutschen Radarsatelliten TerraSAR-X. „Wir bereiten unsere Informationen so auf, dass die Helfer vor Ort möglichst intuitiv damit umgehen können“, erläutert Dr. Monika Gähler, Leiterin des DLR-Zentrums für satellitengestützte Kriseninformation.

Die schönsten Satellitenbilder der Erde

Dafür werden die Radardaten ausgewertet und beispielsweise mit topographischen Karten kombiniert. Weitere Gebiete, darunter voraussichtlich in den Bundesländern Thüringen, Sachsen, Ba yern und Baden-Württemberg werden in den nächsten Tagen kontinuierlich aufgenommen.

Der Auftrag an das ZKI zur Erstellung der Notfallkarten erfolgte durch das GMLZ, dem Gemeinsamen Melde- und Lagezentrum des Bundesamtes für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe, im Rahmen des nationalen Dienstes ZKI-DE. Dieser Dienst gewährleistet im Auftrag des Bundesministerium des Innern den im Zivilschutz agierenden Behörden Zugang zu den Produkten des DLR.

Informationen aus über 500 Kilometern Höhe

Aktiviert wurde das ZKI am 1. Juni 2013. Umgehend wurde daraufhin die Neukommandierung des Radarsatelliten TerraSAR-X geplant. „Wir mussten erst noch die nächste Möglichkeit abwarten, bis der Satellit wieder eine Empfangsstation überfliegt, um die Kommandos zu schicken“, erläutert die ZKI-Leiterin. Die ersten Daten wurden dann schon kurze Zeit später von der DLR-Antenne in Weilheim empfangen. Der Radarsatellit TerraSAR-X umkreist seit 2007 die Erde in über 500 Kilometern Höhe die Erde.

Für die Aufnahmen der Flutgebiete schwenkten die DLR-Ingenieure den Satelliten zum Teil, um so eine ideale Ausrichtung zu erreichen. Der Vorteil der Radartechnik liegt darin, dass der Satellit wetterunabhängig Aufnahmen macht. Zudem kann der Satellit Aufnahmen in unterschiedlichen Auflösungen und Abmessungen erstellen. So wurde Passau unter anderem im sogenannten Spotlight Modus aufgenommen, der ein kleines Gebiet mit einer hohen räumlichen Auflösung von 1,5 Metern aufnimmt.

Darüber hinaus hat das GMLZ auch die Internationale Charta "Space and Major Disasters" aktiviert. Das DLR unterstützt den internationalen Verbund von Raumfahrtagenturen seit 2002 und ist seit 2010 Vollmitglied. Seit April 2013 hat das DLR den Vorsitz der Charta. Als Charta-Sekretär koordiniert Jens Danzeglocke vom DLR-Raumfahrtmanagement die deutschen Aktivitäten in dem internationalen Verbund. „Die Partner stellen bei einer Aktivierung der Charta kostenfrei ihre Satellitendaten zur Verfügung – so können im Notfall die Krisenkräfte vor Ort darauf zugreifen", erläutert Danzeglocke.

Schichten rund um die Uhr

Um die Karten mit neuen Daten immer wieder zu aktualisieren und für weitere Gebiete anzufertigen, ist im ZKI zurzeit ein Team von zehn Mitarbeitern rund um die Uhr im Einsatz. „Sobald wir neue Satellitendaten erhalten, werten wir diese aus und erstellen das fertige Produkt, mit dem Einsatzkräfte wie das Technische Hilfswerk THW dann arbeiten können.“ In der kommenden Nacht soll zudem noch eine großflächige Aufnahme von Ost- und Süddeutschland anfertigt werden, damit ein Überblick über die Lage möglich ist.

Luftbilder als Ergänzung

Zusätzlich wird das DLR den Einsatzkräften aktuelle Luftbilder aus den überfluteten Regionen zur Verfügung stellen. Dazu startet heute (5. Juni 2013) das mit einem Kamerasystem ausgerüstete Forschungsflugzeug Dornier Do 228-212 und überfliegt die Städte Passau und Regensburg in Bayern, die Region um Halle an der Saale und um den Muldestausee in Sachsen-Anhalt. Die Daten werden im Anschluss vom ZKI aufbereitet und zur Verfügung gestellt. Bei dieser Kampagne nutzen die Wissenschaftler Technologien, die für das Verkehrsforschungsprojekt VABENE (Verkehrsmanagement bei Großereignissen und Katastrophen) entwickelt wurden.

Mit einer Auflösung von 24 mal 24 Zentimetern pro Pixel zeigen die Bilder die Lage detailgenauer als Satellitenbilder. Im Gegensatz zu Fotografien aus Hubschraubern oder Flugzeugen sind die erstellten Luftbilder georeferenziert, das heißt in das Kartennetz eingepasst, und können mit Karten verglichen und überlagert werden. "Auch wenn die Abdeckung der Region durch Satellitenbilddaten sehr gut ist, können wir mit dem Forschungsflugzeug noch flexibler hochaufgelöste Aufnahmen aus den Überflutungsgebieten erstellen und gegebenenfalls auf Anfragen des Technischen Hilfswerkes (THW ) und der Feuerwehr eingehen", beschreibt Jens Kersten vom ZKI die Vorteile der luftgestützten Bilder. Die Einsatzkräfte können auf den Satelliten- und Luftbildern erkennen, über welche Verkehrswege sie ihre Einsätze planen und welche Rettungswege bei Bedarf möglich sind.

Die Dornier Do 228-212 wird voraussichtlich am Mittwochvormittag zu ihrem Einsatz starten. An Bord ist ein digitales Luftbildkamera-System. Die Bilddaten können von den Wissenschaftlern direkt an Bord verarbeitet und mithilfe der Positions- und Fluglagedaten aus einem GPS und einem Trägheitsnavigationssystem georeferenziert werden. Die Dornier-DO 228-212 wird in 2000 Meter Höhe die betroffenen Regionen überfliegen.

VABENE: Verkehrsmanagement bei Großereignissen und Katastrophen

Das digitale DLR-3K Kamerasystem (bestehend aus drei Canon EOS Kameras, integriert in einen ZEISS Antennen-Kamera-Anbau) wurde für das Verkehrsforschungsprojekt VABENE entwickelt. Dabei nehmen die Kameras mit drei unterschiedlichen Blickrichtungen gemeinsam Bilder von dem überflogenen Gebiet auf. Um den Anforderungen für ein effektives Verkehrsmanagement gerecht zu werden, kann das System sehr schnell präzise hochaufgelöste Luftbild erstellen und verarbeiten.

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