Kontinuität der Wetterbeobachtung sicherstellen

MTG-S1 ist der zweite Satellit, der im Rahmen des MTG-Programms gestartet wurde. Der erste Satellit, Meteosat Third Generation Imager-1 (MTG-I1), wurde 2022 gestartet. Mit dem Übergang in den Routinebetrieb 2024 wurde der Satellit in Meteosat-12 umbenannt und liefert seitdem Beobachtungsdaten mit doppelt so hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung sowie einer hundertfach höheren Datenrate im Vergleich zu den Meteosat-Vorgängerversionen.

Die MTG-Baureihe wurde im Auftrag der Europäischen Organisation zur Nutzung meteorologischer Satelliten EUMETSAT von der Europäischen Weltraumorganisation ESA entwickelt und soll die Kontinuität der 1977 mit METEOSAT-1 begonnenen Wetterbeobachtung aus dem Weltraum sicherstellen. Sie besteht aus insgesamt sechs Satelliten, die in Serie gestartet werden, um über die nächsten 25 Jahre routinemäßig Wetterdaten zu generieren.

Es gibt zwei Satellitentypen: vier Satelliten mit abbildenden Instrumenten, den sogenannten Imagern (MTG-I1-4), und zwei Satelliten mit spektral hochauflösenden Instrumenten, den sogenannte Soundern (MTG-S1-2). Aufbauend auf dem jahrzehntelangen Erbe der Meteosat-Satelliten der ersten und zweiten Generation wird die dritte Generation von Meteosat (MTG) die Sturmvorhersage revolutionieren, die Wettervorhersage verbessern, die Klimaaufzeichnungen erweitern und eine breite Palette wichtiger Beobachtungen liefern.

Bundesverkehrsminister Patrick Schnieder betont: „Mit dem Start von MTG-S1 demonstriert Deutschland erneut seine führende Rolle in der satellitengestützten Wetter- und Klimabeobachtung. Das innovative IRS-Instrument an Bord des Satelliten sowie das hochpräzise UVN-Spektrometer Sentinel-4 im Rahmen des Copernicus-Programms der EU markieren einen technologischen Meilenstein.

Sie ermöglichen deutlich verbesserte Wettervorhersagen, eine frühzeitigere Erkennung von Extremwetterereignissen und eine genauere Analyse der Luftqualität. Unser Engagement in diesem europäischen Programm ist eine gezielte Investition in Hochtechnologie und trägt unmittelbar dazu bei, die Sicherheit der Bevölkerung zu erhöhen, Umweltbelastungen besser zu erkennen und verlässliche Entscheidungsgrundlagen für Politik, Verwaltung und Wirtschaft bereitzustellen.“

Prof. Dr. Sarah Jones, Präsidentin des DWD, erklärt: „Ganz konkret werden die Daten des MTG-S1 uns in die Lage versetzen, das generelle Auftreten, den Ort und die Schwere von konvektiven Stürmen – also Gewittern, Sturmereignissen mit hohen Niederschlagsmengen oder Hagel – noch präziser vorherzusagen und entsprechend genauer zu warnen.

Indem wir die Informationen sowohl in unser regionales, als auch in unser globales Vorhersagemodell einfließen lassen, wird es uns außerdem möglich sein, Kurzfristvorhersagen und die Vorhersage im Bereich mehrerer Tage enger zu verzahnen, und damit die Vorhersagequalität insgesamt zu erhöhen. Nicht zuletzt werden perspektivisch auch das Klimamonitoring des DWD sowie die nachgelagerten Produkte und Dienstleistungen von dieser neuen Satelliten-Generation profitieren.“

„Mit der neuen Generation der meteorologischen Satelliten von EUMETSAT hat eine neue Ära für die Wettervorhersage begonnen. Nach dem Start des MTG-Imagers im Jahr 2022 folgt nun der MTG-Sounder sowie im August das METimage Instrument auf Metop-SGA1, welches unter der Leitung der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR entwickelt wurde.

Die führende Rolle Deutscher Unternehmen im MTG-Programm, insbesondere beim neuartigen IRS-Instrument auf MTG-S1 sowie bei Sentinel-4 zeigt erneut die Leistungsfähigkeit des Raumfahrtstandortes Deutschland und der Deutschen Raumfahrtindustrie als starke Partner für die europäische Raumfahrt.“ sagt Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstand und Generaldirektor der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR.

Stürme und Gewitter früher erkennen

Das IRS-Instrument auf dem MTG-S1 Satelliten wird ungefähr alle 30 Minuten Messdaten liefern, die Rückschlüsse auf Temperatur, Luftfeuchtigkeit und indirekt auch den Wind in verschiedenen Höhen der Erdatmosphäre sowie auf die Verteilung wichtiger Spurengase über Europa und Nordafrika zulassen.

Gegenüber ähnlichen Daten von polarumlaufenden Satelliten ist besonders diese extrem gute zeitliche Auflösung wichtig, die eine relativ kontinuierliche Beobachtung über den ganzen Tag mit einer gleichzeitig hohen räumlichen Auflösung liefert. Neben der Nutzung für die numerische Wettervorhersage generell sind solche Daten besonders für die Früherkennung von möglichen Sturmentwicklungen wertvoll. Zudem verbessern sie die bisherigen Modelle für die Wettervorhersage im Stunden- und Minutenbereich.

Überwachung der Luftqualität über Europa

Das hochauflösende Sentinel-4 UVN-Spektrometer für den ultravioletten, sichtbaren und nah-infraroten Spektralbereich wird kontinuierlich die Luftqualität über Europa messen. Hierzu liefert es stündlich Informationen der wichtigsten Spurengase und Schadstoffe Ozon (O3), Stickstoffdioxid (NO2), Schwefeldioxid (SO2), Formaldehyd (HCHO) und Glyoxal (CHOCHO). Darüber hinaus werden Wasserdampf (H2O) sowie Aerosol- und Wolkeneigenschaften erfasst. Informationen über Ozonverteilung und Sonneneinstrahlung für die UV-Vorhersage werden ergänzend gewonnen.

Das DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung leitet das Konsortium von europäischen Forschungsinstituten, das diese geophysikalischen Daten-Produkte bereitstellt. „Durch die stündlichen Messungen wird Sentinel-4 überwachen, wie die Luftverschmutzung über Europa entsteht und sich in der Atmosphäre ausbreitet“, sagt Dr. Diego Loyola, Abteilungsleiter am DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung.

„Die Sentinel-4-Produkte werden eine wertvolle Unterstützung bieten, um die Öffentlichkeit vor Luftverschmutzung zu warnen und umfassende epidemiologische Studien zu deren Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit durchzuführen.“ Die europaweite Erfassung der Luftverschmutzung hat mit einer verschärften EU-Richtlinie vom Dezember 2024 nochmals an Bedeutung gewonnen.

Satellitendaten als unverzichtbarer Teil des Alltags

Satellitendaten sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. So profitieren beispielsweise Feuerwehren oder der Katastrophenschutz von der flächendeckenden Überwachung des Wettergeschehens und der rechtzeitigen Warnung vor Unwettern. Politik, Verwaltung und Wirtschaft können sich dank Satellitendaten frühzeitig über Klimaveränderungen informieren und sich darauf vorbereiten.

Die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit des Luftverkehrs, der Seefahrt und des Küstenschutzes wird auch durch Beobachtungsdaten aus dem Weltall ermöglicht. Auf präzise Wetterinformationen und Vorhersagen sind insbesondere die Wasserwirtschaft, Land- und Forstwirtschaft, Energie- und Bauwirtschaft, das Versicherungswesen oder der Tourismus angewiesen.

Deutsche Technik für eine europäische Mission

An der Entwicklung der europäischen MTG-Satelliten ist Deutschland mit etwa 30 Prozent beteiligt. Die Firma OHB ist zuständig für den Bau aller sechs Satellitenplattformen sowie für die beiden IRS-Instrumente auf den MTG-S-Satelliten. Die Firma Airbus DS ist maßgeblich an der Entwicklung und dem Bau des Sentinel-4-Instruments beteiligt. Das Earth Observation Center (EOC) des DLR ist für die Erstellung der operationellen Softwaresysteme zur Ableitung geophysikalischer Produkte des Sentinel-4-Instruments verantwortlich.