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Aus der Luft gegriffen

Von LUDWIG HRUZA · 23. Dezember 2020

Private Satellitenbetreiber fotografieren aus dem All, was auf der Erde vor sich geht. Innovative Unternehmen nutzen diese Aufnahmen für alles Mögliche, doch wer reguliert sie dabei?

Wer sich für dystopische Visionen einer Welt der totalen Überwachung interessiert, dem mag „The Circle“ ein Begriff sein, ein Bestseller von Dave Eggers, der 2017 verfilmt wurde. Dessen Protagonistin Mae Holland, im Film von Emma Watson verkörpert, arbeitet darin für einen nahezu allmächtigen Technologiekonzern, der sich als ein Hybrid aus Suchmaschine und Social Media beschreiben lässt. Als Mae – mehr aus Übermut denn aus böser Absicht – eines Nachts in einen Kanuverleih einbricht und eine Paddeltour unternimmt, fällt sie der Innovation ihres eigenen Arbeitgebers zum Opfer: Eine „See-Change“-Kamera hat den Einbruch aufgezeichnet und die Polizei alarmiert; winzige Videokameras sind überall auf der Welt verteilt und stellen ihre Aufnahmen in Echtzeit der Öffentlichkeit zur Verfügung. 

Wald und Buschbrände lassen Rauchschwaden am 12. Oktober über die Gipfel am Kilimanjaro in Tansania ziehen. An Afrikas größtem Berg wurden die Brände durch hohe Temperaturen und starke Winde zusätzlich angefacht.
Wald und Buschbrände lassen Rauchschwaden am 12. Oktober über die Gipfel am Kilimanjaro in Tansania ziehen. An Afrikas größtem Berg wurden die Brände durch hohe Temperaturen und starke Winde zusätzlich angefacht.

Könnte ein solches Szenario bald Realität sein? Die Technologie ist heute immerhin so weit fortgeschritten, dass Maes Einbruch und das Verschwinden eines Kanus auch in der wirklichen Welt beobachtet werden könnten, und nicht nur mit Hilfe stationärer Videokameras, wie sie etwa zu Alarmanlagen oder der britischen CCTV-Überwachung gehören. Sondern durch kommerzielle Satelliten, die teils mehr als fünfhundert Kilometer über unseren Köpfen durchs All sausen. Der private Satellitenbetreiber Planet kann beispielsweise zweimal am Tag ausgewählte Orte mit einer Auflösung von 50 mal 50 Zentimeter pro Pixel fotografieren. Konkurrent Maxar schafft sogar 31 Zentimeter pro Pixel, allerdings liefert er nur eine Aufnahme pro Tag. Von Echtzeit kann also noch lange nicht die Rede sein. Zudem werden die Bilder, anders als bei Maes Abenteuer, in der Regel bei Tageslicht und möglichst wolkenlosem Himmel aufgenommen. 

Doch die Unternehmen haben ehrgeizige Pläne. Maxar will im kommenden Jahr eine neue Satellitenflotte starten, die alle zwei Stunden Aufnahmen eines beliebigen Orts mit 29 Zentimeter Auflösung liefern kann. Und das vor fünf Jahren gegründete Start-up Capella Space hat sich zum Ziel gesetzt, mit seinen vielen Radarsatelliten eine stündliche Abdeckung der ganzen Welt in einer Auflösung von unter einem Meter zu ermöglichen. Nicht umsonst wählte der Autor von „The Circle“ für seine Videokameras den Namen „SeeChange“, denn was die modernen Satellitenbilder der Erdbeobachtungs-Branche wirklich interessant macht, sind all die Veränderungen, die sie festhalten können.

Für Kreuzfahrtschiffe gibt es in diesem Jahr wenig Verwendung. Das Unternehmen Royal Caribbean parkte seine vor Coco Cay, einer privaten Touristeninsel nahe den Bahamas, wie ein Planet-Satellit am 8. Mai festhielt.
Für Kreuzfahrtschiffe gibt es in diesem Jahr wenig Verwendung. Das Unternehmen Royal Caribbean parkte seine vor Coco Cay, einer privaten Touristeninsel nahe den Bahamas, wie ein Planet-Satellit am 8. Mai festhielt.
Für Kreuzfahrtschiffe gibt es in diesem Jahr wenig Verwendung. Das Unternehmen Royal Caribbean parkte seine vor Coco Cay, einer privaten Touristeninsel nahe den Bahamas, wie ein Planet-Satellit am 8. Mai festhielt.

In der Fiktion sind diese Daten öffentlich und kostenlos verfügbar, eine weitere, wenn auch schwache Analogie zur aktuellen Entwicklung. Neben den kommerziellen Satellitenbetreibern hat die Europäische Weltraumorganisation vor etwa sieben Jahren mit dem Copernicus-Programm begonnen, eigens zur Erdbeobachtung gebaute Satelliten ins All zu schießen, deren Daten frei zugänglich für jedermann sind. Dass dann wiederum auch jeder etwas mit ihnen anzufangen wüsste, wäre allerdings ein Trugschluss. Die Rohdaten der „Sentinels“, wie die Satellitenreihe heißt, müssen mühsam aufbereitet und gefiltert werden, bevor man Details erkennen kann. Für eine totale Überwachung wären die Sentinels nicht geeignet, zumal ihre maximale Auflösung bei zehn Metern pro Pixel für optische Aufnahmen und bei fünf Metern für Radarbilder liegt. Trotz solcher Bildschärfen können die Aufnahmen nützlich sein: Die europäische Grenzschutzagentur Frontex zum Beispiel spürt mit diesen Daten sowohl Flüchtlingsboote als auch Schmuggler im Mittelmeer auf. Aber private Firmen können die Daten ebenfalls nutzen. Dieser Zugang hat unter anderem dazu beigetragen, dass in jüngster Zeit allein in Deutschland ein Dutzend Start-ups im Bereich der Erdbeobachtung entstanden sind. 

Am 27. August traf „Laura“ die Küste von Louisiana, der stärkste Hurricane seit 1856. Diese eingefärbten Aufnahmen von Planet zeigen wie viel Land und Vegetation durch das steigende Wasser verloren ging
Am 27. August traf „Laura“ die Küste von Louisiana, der stärkste Hurricane seit 1856. Diese eingefärbten Aufnahmen von Planet zeigen wie viel Land und Vegetation durch das steigende Wasser verloren ging
Am 27. August traf „Laura“ die Küste von Louisiana, der stärkste Hurricane seit 1856. Diese eingefärbten Aufnahmen von Planet zeigen wie viel Land und Vegetation durch das steigende Wasser verloren ging
Am 27. August traf „Laura“ die Küste von Louisiana, der stärkste Hurricane seit 1856. Diese eingefärbten Aufnahmen von Planet zeigen wie viel Land und Vegetation durch das steigende Wasser verloren ging

Wie die Firma Vision Impulse, die vor gut zwei Jahren von Patrick Helber gemeinsam mit seinem Kollegen Benjamin Bischke am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz in Kaiserslautern gegründet wurde. Sie konzentrieren sich auf die Forst- und Landwirtschaft. Wie Satellitenbilder hier weiterhelfen können, erklärt Helber an einem einfachen Beispiel: Pflanzen besäßen die Eigenschaft, sichtbares und insbesondere rotes Licht für die Photosynthese zu absorbieren; Licht aus dem unsichtbaren nahen Infrarotbereich würden sie hingegen reflektieren. Sei die Pflanze gesund, unterscheide sich die Reflexion von rotem und infrarotem Licht enorm; sei das Gewächs jedoch krank oder Stressfaktoren ausgesetzt, könne das die Photosynthesetätigkeit beeinflussen und den Reflexionsunterschied entsprechend abschwächen. Wichtig seien deshalb sogenannte multispektrale Satellitenaufnahmen, auf denen auch Wellenlängen erfasst sind, die man mit dem menschlichen Auge nicht sehen könne, insbesondere infrarote. Damit lasse sich dann sogar die genaue Pflanzenart bestimmen, erklärt Helber.

In den Vereinigten Staaten protestierten die Menschen 2020 immer wieder gegen Polizeigewalt. Am 7. Juni prangte die Parole „Black Lives Matter“ auf der Straße zum Weißen Haus.
In den Vereinigten Staaten protestierten die Menschen 2020 immer wieder gegen Polizeigewalt. Am 7. Juni prangte die Parole „Black Lives Matter“ auf der Straße zum Weißen Haus.

Einer anderen Aufgabe widmet sich das Berliner Start-up LiveEO. Das gut dreißig Mitarbeiter starke Unternehmen überwacht die Vegetation rund um wichtige Infrastrukturen und informiert beispielsweise die Deutsche Bahn darüber, auf welchen Abschnitten die Gleise von Gestrüpp oder umgestürzten Bäumen befreit werden müssten. Die zeitliche und räumliche Auflösung der Sentinel-Satelliten reicht dafür aber noch nicht aus, LiveEO kooperiert daher unter anderem mit dem privaten Satellitenbetreiber Planet, der neben den flächendeckenden Aufnahmen in etwa drei Meter Auflösung auch die bereits erwähnten spezifischen Bilder fertigen kann.

Satelliten, die spezifische Aufnahmen liefern können, sind indes keineswegs tonnenschwere und milliardenteure Kolosse. Für die flächendeckenden Aufnahmen von Planet ist eine Flotte von ungefähr 150 Satelliten zuständig, die, sieht man von den Solarpanels ab, einzeln etwa so groß wie ein Schuhkarton sind und um die vier Kilogramm wiegen. Weil Planet die Satelliten in einer großen Stückzahl fertigt und dabei vor allem auf etablierte Komponenten aus der Handy- oder Autoindustrie zurückgreift, sind die Geräte auch deutlich günstiger als klassische Forschungssatelliten. In knapp 500 Kilometer Höhe umkreisen diese potenten Schuhkartons die Erde, und zwar genau so, dass sie den Äquator immer zur gleichen Ortszeit zwischen 9.30 und 11.30 Uhr überqueren. Das erhöht die Chance auf ähnliche Sonnenstände, denn will man Veränderungen auf den Bildern erkennen, sind möglichst vergleichbare Lichtbedingungen wichtig. Auf diesen Umlaufbahnen geht es zu wie auf der Autobahn: Würde man sie von der Erde aus beobachten, rast an einer festen Stelle alle 40 Sekunden ein solcher Satellit vorbei.

Ein Bild der Zerstörung im Hafen von Beirut: Am 5. August, dem Tag nach der Explosion, sind die Hallen nur noch zu erahnen, in denen Ammoniumnitrat, aber auch Getreide gelagert wurden.
Ein Bild der Zerstörung im Hafen von Beirut: Am 5. August, dem Tag nach der Explosion, sind die Hallen nur noch zu erahnen, in denen Ammoniumnitrat, aber auch Getreide gelagert wurden.
Ein Bild der Zerstörung im Hafen von Beirut: Am 5. August, dem Tag nach der Explosion, sind die Hallen nur noch zu erahnen, in denen Ammoniumnitrat, aber auch Getreide gelagert wurden.
Ein Bild der Zerstörung im Hafen von Beirut: Am 5. August, dem Tag nach der Explosion, sind die Hallen nur noch zu erahnen, in denen Ammoniumnitrat, aber auch Getreide gelagert wurden.

Gesteuert wird die Flotte aus Berlin, und zwar im europäischen Hauptsitz der Firma Planet am Kurfürstendamm. „Heute würde man auf dem Bild von Berlin sicher nur Weiß sehen“, sagt Massimiliano Vitale, der dort die Geschäfte leitet, an einem trüben Wintertag am Telefon. „Wenn ich hier aus dem Fenster schaue, sieht es ziemlich bewölkt aus.“ Vitale ist überzeugt, dass die Erdbeobachtung der Menschheit vor allem Gutes bringen wird. Was auch immer man herausfinden wolle – illegale Waldrodung, die Anzahl Schiffe auf der ganzen Welt oder den Verlauf einer Umweltkatastrophe –, ein Satellitenbild, das sei ein Fakt, sagt der studierte Informatiker, ein „exakter Datenpunkt“. Damit lässt sich beispielsweise auch die Rate bestimmen, mit der im Tagebau die Kohle abgebaut wird. Legt man mehrere aus verschiedenen Winkeln aufgenommene Fotografien eines Tagebau-Areals übereinander, kann man die Grube dreidimensional rekonstruieren. Eine Auswertung des zeitlichen Verlaufs erlaubt Schätzungen darüber, wie viel Kohle tatsächlich abgebaut wurde. Diese Strategie verfolgt das französische Start-up Kayrros, das Investoren im Energie- und Rohstoffsektor mit Informationen über die Marktentwicklung versorgt; Planet liefert die dafür notwendigen Satellitenbilder.

Außerdem gibt es Spezialisten, die Erdbeobachtung für wichtige Investmententscheidungen nutzen wollen, wie zum Beispiel das amerikanische Unternehmen RS Metrics. Für Aufregung haben dessen Gründer schon vor zehn Jahren gesorgt, indem sie die vor allen großen Filialen der Supermarktkette Walmart geparkten Autos zählten und damit deren Umsatz ziemlich genau vorhersagen konnten. Das klingt nach Industriespionage, war jedoch ganz legal. Über eine weitere „success story“ des Unternehmens gibt dessen Website Auskunft: Als in Australien vor etwa zwei Jahren ein Güterzug mit Eisenerz des Rohstoffkonzerns BHP entgleiste, wollte ein Konkurrent informiert bleiben, wie schnell die Reparaturarbeiten vorangingen, um sich besser auf die Marktentwicklung einstellen zu können, auch in diesem Fall stammten die Satellitenbilder von Planet.

Am 18. August wird ein chinesisches Atom-U-Boot dabei erwischt, wie es in den unter Wasser liegenden Hafen des Marinestützpunkts Sanya auf der Insel Hainan im Südchinesischen Meer einläuft.
Am 18. August wird ein chinesisches Atom-U-Boot dabei erwischt, wie es in den unter Wasser liegenden Hafen des Marinestützpunkts Sanya auf der Insel Hainan im Südchinesischen Meer einläuft.

Solche Entwicklungen werfen die Frage auf, wo der Erdbeobachtung Grenzen gesetzt sind. Gesetzliche Vorschriften bestünden für Planet vor allem darin, an wen die Bilder verkauft werden dürfen, erklärt Massimiliano Vitale. Die üblichen Verdächtigen, wie zum Beispiel Nordkorea, seien davon ausgeschlossen. Immer wieder werde er gefragt, inwiefern Planet beim Verkauf von Satellitenbildern ethische Grundsätze berücksichtige – auch von potentiellen Arbeitnehmern. Würde ein Mitarbeiter ethische Bedenken zu einem Auftrag äußern, werde ein firmeneigenes Ethikkomitee hinzugezogen, das sich des Falls annehme, erklärt er. Das sei durchaus schon vorgekommen, und mindestens einmal habe sich Planet danach entschieden, den Auftrag abzulehnen. Worum es sich dabei gehandelt habe, möchte Vitale allerdings nicht verraten.

Die kleine japanische Insel Niijima gibt es erst seit wenigen Jahren, durch einen der aktivsten Vulkane weltweit. Immer wieder gab es Ausbrüche, so dass sich die Lava ausbreitete, wie die Bilder aus 2016 und 2020 zeigen.
Die kleine japanische Insel Niijima gibt es erst seit wenigen Jahren, durch einen der aktivsten Vulkane weltweit. Immer wieder gab es Ausbrüche, so dass sich die Lava ausbreitete, wie die Bilder aus 2016 und 2020 zeigen.
Die kleine japanische Insel Niijima gibt es erst seit wenigen Jahren, durch einen der aktivsten Vulkane weltweit. Immer wieder gab es Ausbrüche, so dass sich die Lava ausbreitete, wie die Bilder aus 2016 und 2020 zeigen.
Die kleine japanische Insel Niijima gibt es erst seit wenigen Jahren, durch einen der aktivsten Vulkane weltweit. Immer wieder gab es Ausbrüche, so dass sich die Lava ausbreitete, wie die Bilder aus 2016 und 2020 zeigen.

Wie viel man auf den Bildern erkennen darf, also wie hoch die gesetzlich gestattete Auflösung ist, weiß der Jurist Ingo Baumann. Seine Kanzlei BHO Legal in Köln ist unter anderem auf Weltraumrecht spezialisiert. In Amerika dürften kommerzielle Satellitenbilder derzeit maximal 25 Zentimeter pro Pixel aufweisen. In Deutschland sei eine höhere Auflösung zwar gesetzlich erlaubt, man müsse sich aber jeweils eine entsprechende Genehmigung einholen, und die orientiere sich meist an der Marke der Amerikaner. Ohnehin, sagt Baumann, sei der rechtliche Rahmen für die Erdbeobachtung eher eine globale Angelegenheit. Würden die Vereinigten Staaten zum Beispiel eine höhere Auflösung als Deutschland zulassen, könnte man die höher aufgelösten Bilder deutscher Gebiete einfach bei einem amerikanischen Unternehmen kaufen. „Kommerziell zugelassen wird immer nur, was militärisch schon etabliert ist“, sagt Baumann. Spätestens seit Donald Trump im August 2019 auf Twitter ein Foto veröffentlichte, das vermutlich von einem Spionagesatelliten stammte, weiß man, dass hier Aufnahmen von mindestens zehn Zentimeter pro Pixel möglich sind. Für den kommerziellen Gebrauch hält Baumann eine weitere Lockerung der Regulierung jedoch eher für unwahrscheinlich; das würde sich wirtschaftlich nicht rentieren. Mit den aktuellen 25 Zentimetern sei man schon bei einer extrem hohen Auflösung angelangt, sogar Automodelle könne man damit spezifizieren.

Am 29. Mai machte sich am Raketenstartgelände Cape Canaveral in Florida alles für den Launch von „Crew Dragon“ des Herstellers SpaceX bereit. Am Folgetag startete das erste bemannte private Raumschiff Richtung ISS.
Am 29. Mai machte sich am Raketenstartgelände Cape Canaveral in Florida alles für den Launch von „Crew Dragon“ des Herstellers SpaceX bereit. Am Folgetag startete das erste bemannte private Raumschiff Richtung ISS.
Am 29. Mai machte sich am Raketenstartgelände Cape Canaveral in Florida alles für den Launch von „Crew Dragon“ des Herstellers SpaceX bereit. Am Folgetag startete das erste bemannte private Raumschiff Richtung ISS.

Wo bleibt die Privatsphäre? Mit dieser Frage beschäftigt sich Mario Martini, der einen Lehrstuhl an der Universität für Verwaltungswissenschaften in Speyer innehat. Der Jurist sieht die Schwierigkeit vor allem darin, dass sich raumbezogene und personenbezogene Satellitendaten rechtlich gar nicht so einfach eindeutig trennen lassen. Erstere darf im Grundsatz jeder frei verarbeiten, Letztere unterliegen den Restriktionen der Datenschutz-Grundverordnung. Mit ähnlichen Fragen zur Regulierung von Daten aus allen möglichen Bereichen hatte sich Martini im vergangenen Jahr als Mitglied der Datenethikkommission der Bundesregierung auseinandergesetzt. Nur sei die Erdbeobachtung im Speziellen ein noch ziemlich unberührtes Feld, sagt Martini. Grundsätzlich aber schätze er den Nutzen der Erdbeobachtung auch größer ein als das Risiko. Vorausgesetzt natürlich, es gebe weiterhin ein Vertrauen in den Rechtsstaat, der die Persönlichkeitsrechte schützt.

Und das ist vielleicht der größte Unterschied zur Dystopie „The Circle“. Im Roman fehlt jede Spur von gesetzlicher Regulierung. Aber auf die wird es ankommen, möchte man die Erdbeobachtung weiterhin eher als Chance denn als Bedrohung auffassen.

Fotos: Planet Labs Inc.


Satellitenbilder zeigen dramatisches Abschmelzen Gletscher ade!
Weltraumklima Die Sonne erwacht

Quelle: F.A.S.

Veröffentlicht: 23.12.2020 10:58 Uhr