Galileo, das europäische Satelliten-Navigationssystem
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Galileo, das europäische Satelliten- Navigationssystem Warum ein weiteres Satellitennavigationssystem? Semesterarbeit von Rosenberg Peter, ib01 Fachhochschule Aargau Departement Technik Studiengang I Betreuender Dozent: Herr Prof. Dr. R. Käser Windisch, 6. Juli 2002
Seite 1
Abstract
Why build another global positioning system when one exists which works and can be used for free?
This question is not as easy to answer as it seems at first because there are many different aspects to be
considered. A satellite positioning system gives the ability to get the current position, speed and time
through a suitable receiver. Currently, there is only one System for civil use in operation and this is fully
dependent on the defence ministry of the USA. Studies show that the future will bring a greater depend-
ence on knowing the exact position and time. This means that society will be very dependent on satellite
navigation operators. This scientific text is written for European citizens interested in the politics of the
European Union, focusing on Satellite Navigation only. It intends to give the foundation for an independ-
ent decision to be made.
Keywords: Satellite, Navigation, Galileo, GPS, Position, EU
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Inhaltsverzeichnis
Einleitung.......................................................................................................................................................... 3
1 Satellitennavigation ................................................................................................................................. 3
1.1 Anwendungen................................................................................................................................. 4
1.1.1 Verkehr ....................................................................................................................................... 4
1.1.2 Kommerzielle Anwendungen.................................................................................................... 4
2 Die Vorteile von Galileo ......................................................................................................................... 5
2.1 Ökonomische Vorteile.................................................................................................................... 6
2.1.1 Europäischer Konzil: Galileo strategisch wichtig..................................................................... 6
2.2 Wettbewerb und Zusammenarbeit mit GPS.................................................................................. 7
2.2.1 Wichtigkeit der Kompatibilität mit GPS................................................................................... 8
3 Die politische Dimension von Galileo ................................................................................................... 8
3.1 Warum ein neues GPS aufgebaut werden soll .............................................................................. 8
3.1.1 Für Zuverlässigkeit eigenes System nötig................................................................................. 9
3.2 Politische Realisierung ................................................................................................................... 9
3.2.1 Der Businessplan...................................................................................................................... 10
3.2.2 Galileo: ja oder nein? ............................................................................................................... 10
3.2.3 Kostenstudie ............................................................................................................................. 11
3.2.4 Das Pentagon mischt sich ein .................................................................................................. 11
3.2.5 Lobbieren für Galileo............................................................................................................... 11
3.3 Finanzierung ................................................................................................................................. 12
3.3.1 Erwartete Kosten für Galileo ................................................................................................... 12
3.3.2 Öffentliche und private Partnerschaft...................................................................................... 13
3.3.3 Vergleichsweise günstig .......................................................................................................... 13
4 Einblicke ins Projekt Galileo ................................................................................................................ 13
4.1 Planung.......................................................................................................................................... 13
4.2 Technische Details........................................................................................................................ 14
Schluss ............................................................................................................................................................ 14
Ehrlichkeitserklärung..................................................................................................................................... 15
A. Anhang .............................................................................................................................................. 16
A1. Bibliographie................................................................................................................................. 16
A2. Abbildungsverzeichnis ................................................................................................................. 17
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Einleitung
Jeden Sommer gehen viele Leute mit dem Flugzeug in die Ferien um sich etwas zu entspannen und die
Sonne zu geniessen. Flugzeuge sind nur ein Beispiel für die vielfältige Anwendung des globalen Naviga-
tionssystems GPS der Amerikaner im heutigen Alltagsleben. Dies erstreckt sich neben Navigation im
allgemeinen bis zu genauen Zeitangaben im Börsengeschehen und Vermessung.
Es hat eine so grosse Wichtigkeit erlangt, so dass wir davon abhängig geworden sind und das Abschalten
als effizientes Druckmittel verwendet werden könnte. Diese Abhängigkeit von den Amerikanern wollen
die Europäischen Staaten nicht länger hinnehmen und realisieren ein eigenes globales Navigationssystem
mit dem Namen Galileo.
1 Satellitennavigation
Durch Satellitennavigation kann mit einem geeigneten Empfänger die aktuelle genaue Position, die Ge-
schwindigkeit und die genaue Zeit weltweit empfangen werden. Diese Signale werden von Satelliten
ausgesendet, wobei es von einer unbeschränkten Anzahl von Benutzern gleichzeitig verwendet werden
kann.
Jahrhunderte lang waren die Leute darauf angewiesen, mit den Sternen zu navigieren. Sie mussten si-
cherstellen, dass ihre Uhren richtig liefen und auf Naturereignisse achten um ihr Ziel zu erreichen. Im
letzten Jahrhundert wurden viele innovative Erfindungen im Bereich der Navigation gemacht, speziell im
Bereich der Navigation mit Radar oder Funk. Am meisten profitierten die Schiff- und Luftfahrt davon.
Es machte die Anwender weniger abhängig von den Wetterkonditionen wie Sichtbarkeit.
Doch die Satellitennavigation geht wieder ein grosser Schritt weiter, auch wenn das System auf Funksig-
nalen basiert. Alle wichtigen Daten für die Navigation werden mit einem System präzise zur Verfügung
gestellt, Tag und Nacht, bei Nebel und Regen und nahezu überall auf der Erde.
Die Signale werden von weltweit über 21 Satelliten gesendet, während die Empfänger die Signale von
mehreren Satelliten gleichzeitig empfangen, wobei sie mindestens zu dreien Sichtkontakt benötigen um
die Position zu bestimmen. Aus den Signalen errechnen die Empfangsgeräte die Position, die Geschwin-
digkeit und die genaue Zeit.
Der Empfänger misst die Distanz von der aktuellen Position zum Satelliten mit einer passiven Methode.
Das passive Verhalten ist sehr wichtig, damit eine unbeschränkte Anzahl von Benutzern unterstützt wer-
den können. Die Distanz wird mittels des Zeitunterschieds des Signals während der Übertragung vom
Satelliten zum Empfänger berechnet, was verdeutlicht, wie essentiell eine sehr genaue Systemzeit der
einzelnen Satelliten sowie der Empfänger ist. Falls man Kontakt zu einem 4. Satelliten hat, ist es nicht
mehr nötig, eine eigene genaue Atomuhr im Empfänger zu haben, da dann dessen Systemzeit zur Be-
rechnung verwendet werden kann. (vgl. Global Positioning System, Fifth edition)
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1.1 Anwendungen
1.1.1 Verkehr
Diese Anwender profitieren am meisten von einem satellitengestützten Navigationssystem. Es kann zu
allen Arten der Fortbewegung eingesetzt werden, es macht der Genauigkeit wegen durchaus auch bei
Fussgängern oder Velofahrern Sinn.
Heutzutage gibt es viele Verkehrsstaus und anders blockierte oder schwer
passierbare Strassen. Durch GPS ist es aber möglich, diese Informationen zu
verarbeiten und dem Autofahrer bessere Routen vorzuschlagen. Es ist sogar
denkbar, so weit zu gehen, das Kollisionswarnungen oder Navigationshilfen
beim langsamen Fahren möglich wären.
Ein sehr wichtiger Bereich ist aber die Luftfahrt welche in Zukunft noch stark
zunehmen wird. Mit neuartigen Systemen wird die Organisation und Überwa-
chung der Flugrouten noch viel stärker von GPS abhängig sein. Im Flugver-
kehr ist die Sicherheit ein sehr
wichtiger Aspekt und sich nur auf
Abbildung 1: GPS-
ein Satellitensystem verlassen zu
Empfänger
müssen ist heute unbefriedigend.
Es wird ein grosser Vorteil sein, durch Galileo diesen Nachteil
zu beheben.
Auf See passieren 80% der Unfälle aufgrund von menschli-
chem Versagen. Ein Satellitennavigationssystem bietet hier
grosse Vorteile mit Angabe der Position, Geschwindigkeit Abbildung 2: Empfängerplatine
und Zeit und es verbessert auch die Suche nach in Seenot
geratenen Schiffen. (vgl. Spacedaily)
Auch bei Eisenbahnen ist eine grosse Anzahl Einsatzmöglichkeiten eines GPS möglich. Dies reicht von
Verkehrsleitsystemen, Güterverkehrskontrolle bis zu Signalisationsüberwachungen und Passagierinfor-
mationen.
1.1.2 Kommerzielle Anwendungen
Folgende Bereiche können z.B. direkt von den durch ein Satellitennavigationssystem bereitgestellten
Ortskoordinaten profitieren:
Landwirtschaft
Fischereibetriebe
Bergbau, Minenbau
Öl und Gasförderung
Notruf-Dienste
Auch das Zeitsignal eines Satellitennavigationssystems findet wichtige Anwendungsbereiche, da es sehr
genau ist. Es kann daher problemlos als Referenz betrachtet werden, was viele Anwendungen ermög-
licht, wie z.B. Aktienkäufe und –verkäufe an der Börse.
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In der Wissenschaft hat GPS viele Einsatzgebiete wie z.B. Umweltüberwachung oder um bei zu schüt-
zenden Tieren feststellen zu können, welchen Weg sie genommen haben,
indem man einen GPS-Empfänger an ihnen befestigt und die gespeicherten
Daten danach auswertet.
Der Freizeitbereich stellt ebenfalls ein grosses Potential dar, da viele Geräte
denkbar sind, die optimal mit Hilfe von einem solchen Navigationssystem
eingesetzt werden könnten. Angefangen von einfachen
Empfängern, die einem Koordinaten Abbildung 3: Mi- anzeigen, welche man mit der Karte
vergleichen kann, bis zu Mo- niatur-Empfänger biltelefonen, die z.B. mit UTMS
Diensten die aktuellen Koordinaten des Benutzers auswerten.
2 Die Vorteile von Galileo
Da es im Moment schon ein funktionierendes und ziemlich genaues globales Navigationssystem gibt,
stellt sich zu recht die Frage, wozu es noch eines braucht und falls ja, welche Vorteile dieses denn gegen-
über dem schon verfügbaren System aufweist. Das schon im Betrieb befindliche GPS wird von vielen
Anwendungen verwendet und die Genauigkeit ist meist genug gut. Überdies wird das System laufend
erneuert, verbessert und auch genauer gemacht.
Wenn man den Sachverhalt allerdings genau betrachtet, hat Galileo aber wichtige Vorteile, welche auch
den Ausschlag gaben, ein so kostspieliges Projekt auszuführen. Die Genauigkeit wird weit über der des
bestehenden GPS liegen und wird sich im Bereich einiger Meter bewegen. Aus technischen Gründen
besteht eine Schwierigkeit, mit den Satelliten grosse Breitengrade zu erreichen, doch Galileos Konstella-
tion ist darauf optimiert worden, selbst Länder mit hohem Breitengrad zu erreichen. Um in Krisensituati-
onen z.B. dem Gegner das Signal zu verweigern und um für wichtige Anwendungen und Kunden ein
garantiertes Signal zu haben wird das Signal in mindestens zwei verschiedene Klassen aufgeteilt. Der
Standard-Service wird für jedermann verfügbar sein und gratis zu Verfügung gestellt werden. Ein soge-
nannter CAS1, ein Signal mit kontrolliertem Zugang, wird dagegen nur an registrierte Benutzer gegen
eine Gebühr vermarktet.
Da Galileo ein völlig unter der zivilen Kontrolle stehendes System sein und damit sehr zuverlässig und
genau sein wird, erfüllt es die besten Voraussetzungen für sicherheitsrelevante Anwendungen wie z.B.
die Luftfahrt. Um unerkannte Fehler, die fatale Auswirklungen haben könnten zu vermeiden, braucht es
auch Zertifizierungen und internationale Standardisierungen, welche von einem solchen System, wie es
Galileo sein wird, erfüllt werden können. Ein grosser Vorteil ist weiter, dass registrierte Benutzer gegen
Fehlfunktionen versichert sind, wodurch das kommerzielle Risiko stark eingeschränkt ist.
Galileo wird einen Notruf-Service implementieren. Es wird also möglich sein, mit einem speziellen Ge-
rät, einen Notruf über das System abzusetzen und dieses wird sogar darauf antworten, um dem in Not
geratenen mitzuteilen, dass Hilfe unterwegs ist. Dieses Antworten ist neu und mit dem bestehenden GPS
nicht möglich.
1
CAS = Controlled Access Service
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Galileo wird neben dem bestehenden GPS als eigenständiges System lanciert und mit GPS völlig kompa-
tibel sein. Es wird auch möglich sein, beide Systeme gleichzeitig zu nutzen um die Genauigkeit und Zu-
verlässigkeit zu erhöhen. Dies ist speziell für sichere Anwendungen interessant.
2.1 Ökonomische Vorteile
Um Galileo zu realisieren werden Investitionen zwischen 2.2 und 3 Milliarden Euro nötig sein. Die dar-
aus resultierenden Aufträge werden mit Sicherheit viele Arbeitsplätze schaffen. Weiter wird auch nach
dem Fertigstellen des Systems durch den Verkauf von Anwendergeräten und Galileo-spezifischer
Dienstleistungen viel Potential entstehen. Es wird angenommen, dass die nationalen Regierungen insge-
samt 45 Milliarden Euro durch die Produkte, die für Galileo hergestellt oder als Dienstleistung erbracht
werden mit Steuern einnehmen werden, also viel mehr als anfänglich überhaupt investiert werden muss-
te, dies gekoppelt mit tausender neuer Arbeitsplätzen.
Die ökonomischen Vorteile stammen kurz zusammengefasst von
dem Verkauf von Anwendergeräten
Provisionen von Dienstleistungen
Entwicklung und Realisierung von Galileo
Für europäische Firmen ist es momentan schwierig, im umkämpften und von den Amerikanern domi-
nierten Markt von satellitennavigationsspezifischer Geräte zu bestehen. Einer Studie von KPMG unter-
suchte die beiden Szenarien mit oder ohne Galileo im Zeitraum von 2005 bis 2025. Vergleicht man
schlussendlich diese beiden Szenarien, hat jenes mit Galileo wichtige Vorteile:
Für die Entwicklung und Erstellung von Galileo werden etwa 200'000 Arbeitsstellen direkt oder indirekt
gesichert sein und gar während des anschliessenden normalen Betrieb werden noch 2200 Personen für
das Galileo-Projekt arbeiten.
Der gesamte Ertrag durch Satellitennavigation innerhalb Europas wird laut der Studie bis 2025 etwa 135
Milliarden Euro und 146'000 neue Arbeitsplätze betragen. Im Vergleich zum Szenario nur mit GPS sind
dies 47 Milliarden Euro oder 80'000 Arbeitsplätze mehr. Die wichtigsten Anwendungen mit Entwick-
lungspotential sind die satellitengestützte Navigation auf der Strasse, gefolgt von zeitkritischen Anwen-
dungen.
Das Marktvolumen der Dienstleistungen und Anwendungen ist nahezu proportional zum Verkauf der
dazu notwendigen Empfangsgeräte. Daran ist ersichtlich, dass auch die Dienstleistungen und Anwen-
dungen durch das neue System stark ansteigen werden. In der Studie ist von 43 Milliarden Euro und
tausenden neuen Arbeitsplätzen die Rede.
2.1.1 Europäischer Konzil: Galileo strategisch wichtig
Der Europäische Konzil betonte mehrfach die strategische Wichtigkeit von Galileo. Es wird wichtige
Vorteile in verschiedenartigsten Sektoren der Wirtschaft und Gesellschaft haben. Im Strassen und Bahn-
verkehr wird es möglich sein, Reisezeiten vorauszusagen und zu planen. Und nicht nur das, es ist auch
denkbar, Verkehrsstaus dadurch zu reduzieren und gar Unfälle zu verhindern. Neben diesen beiden wich-
tigen Bereichen gibt es auch viele Anwendungsmöglichkeiten für Satellitennavigation bei Fischereibe-
trieben und der Landwirtschaft oder auch Ölförderung, Verteidigung, im Baubereich und so weiter. Im
Telekommunikationsmarkt wird Satellitennavigation mit neuen Technologien wie UMTS ebenfalls einen
wichtigeren Stellenwert einnehmen, da diese oft Dienstleistungen um Zusammenhang mit der Ortsanga-
be erbringen (z.B. Karte zur nächst gelegenen Pizzeria).
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Die Bedeutung, die Satellitennavigation in unserem Alltagsleben einnimmt, steigt stetig an. Den wirkli-
chen Einfluss auf die Gesellschaft und die Entwicklung der Industrie wird erst mit der Zeit klar werden,
wie es auch mit anderen wichtigen technischen Innovationen geschehen ist, auch wenn schon einige
Anwendungen realisiert sind. Es ist sicher unbestritten, dass die zukünftigen Verkehrsleitsysteme mit
Satellitennavigation realisiert sein werden, aber es gibt auch viele andere wichtige Bereiche die gar schon
heute davon abhängig sind und sich teilweise nicht dessen bewusst zu sein. Ein Beispiel wäre der Ban-
kensektor, wo es wichtig ist, dass Buchungen zeitlich exakt verbucht werden können. Dies wird mit dem
im GPS integrierten Zeitsignal sichergestellt.
Einige Analysten vergleichen Satellitennavigation mit der Wichtigkeit der Uhr: So wie wir im heutigen
Alltag die Tageszeit nicht ignorieren können, würden wir in Zukunft auch nicht ohne unsere genaue Posi-
tion auskommen.
Wenn man die Kontrolle über die Technologie der Satellitenkonstellationen hat, welche zentral ist für
das System, bedeutet dies, dass man dadurch die Kontrolle über viele industrielle Anwendungen be-
kommt, dies nur dank dem Satellitennavigationssystem. Die Europäische Union kann es sich nicht leis-
ten, sich nicht damit auseinander zu setzen, das es schon heute klar ist, dass diese Technologie der
Schlüsselfaktor sein wird im 21. Jahrhundert. Dies würde bedeuten, dass man ohne Galileo zu stark von
aussereuropäischen Systemen abhängig werden würde auf Grund dessen, weil Satellitennavigation in
Zukunft so wichtig für die Gesellschaft sein wird.
2.2 Wettbewerb und Zusammenarbeit mit GPS
Im Moment bestehen weitweit zwei satellitengestützte Navigationssysteme und zwar eine amerikani-
sches (GPS) und ein russisches (Glonass) System und beide wurden für militärische Zwecke errichtet. Da
das russische System nie den Erfolg hatte, Wichtigkeit in zivilen Anwendungen zu erlangen, ist Galileo
eine richtige Alternative zum im Moment faktischen Monopol GPS.
Galileo wird ausdrücklich als nichtmilitärisches Projekt entwickelt, wobei aber trotzdem alle nötigen
sicherheitsrelevanten Eigenschaften ins System integriert werden. Gegenüber GPS, welches ausschliess-
lich militärisch konzipiert wurde, bietet Galileo dagegen eine grosse Sicherheit auf Bestandhaftigkeit,
was für das moderne Business sehr wichtig ist.
Mit dem Verwenden der gleichen Technologie wie GPS wird es eine gleiche oder eher bessere Genauig-
keiten aufweisen. Dies dank der Struktur der Satellitenkonstellation und Steuerungssystemen auf der
Erde. Es ist aber sicherer als GPS, da im Signal eine sogenannte „integrity message“ übermittelt wird.
Diese gibt dem Anwender Auskunft über irgendwelche Fehler im System. Ein weiteres Plus gegenüber
GPS ist es, dass Galileo-Signale auch in Städten und Dörfern mit sehr hohen Breitengraden noch emp-
fangen werden können.
In den letzten Jahren war das GPS-Signal einige male nicht verfügbar, manchmal gar ohne Vorwarnung.
Galileo dagegen versteht sich als System, dass zumindest für registrierte Benutzer immer verfügbar sein
wird und diese Verfügbarkeit auch garantiert und versichert.
Vorteile entstehen auch dadurch, dass zwei Systeme bestehen werden, da dies viel höhere Sicherheit
bietet, genauere Positionsangaben ermöglicht und auch beim Ausfall eines Systems Anwendungen noch
möglich sind. Es wird ein Vorteil für alle Benutzer sein, da man mit dem gleichen Empfänger beide Sys-
teme empfangen werden kann.
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2.2.1 Wichtigkeit der Kompatibilität mit GPS
Die Europäische Kommission und die ESA legen sehr viel Wert darauf, dass Galileo mit GPS kompati-
bel ist um den Anwendern weltweit einen sicheren und verbesserten Service zu bieten. Dies kann man
schon am vor Galileo durchgeführten Programm EGNOS sehen, welche wichtige Verbessehrungen des
GPS in Europa anstrebt. Dies wurde seit 1993 entwickelt und vermehrte die Anzahl der GPS Signale und
erweitert diese um die „integrity message“ . EGNOS wird in Galileo integriert werden. Die Art wie Gali-
leo GPS ergänzt, ist geeignet um Europa als wichtigen Partner der USA zu präsentieren.
3 Die politische Dimension von Galileo
Galileo ist der Schlüssel, welcher Europa Souveränität in der Kontrolle des Zusammenwirkens der ver-
schiedenen Verkehrsteilnehmer wie Flugzeuge oder Autos erlaubt, was speziell bei sicherheitskritischen
Anwendungen wichtig ist. Dies kann nur durch ein eigenes System unter ziviler Kontrolle erreicht wer-
den.
Die Satellitennavigation wird eine wichtige Rolle spielen in den zukünftigen Datenübertragungssyste-
men, welche wiederum ein wichtiger Bestandteil der zukünftigen Informations- und Verkehrskontroll-
Infrastruktur sein werden.
Galileo ist von grosser politischer Bedeutung für die Ökonomie und Geschäftswelt in ganz Europa, da es
makroökonomische Wichtigkeit hat. Es wird in die internationale Umgebung eingebettet und bietet da-
durch eine ausgezeichnete Gelegenheit, Standarte und Zusammenarbeit zu stärken. Auch könnten euro-
päische Hersteller von Satellitennavigationsausrüstung ohne Galileo nur sehr schwer neu auf den Markt
kommen, da dieser bis heute sehr durch US-Firmen dominiert wird.
3.1 Warum ein neues GPS aufgebaut werden soll
Schon seit Jahren besteht ein funktionstüchtiges satellitenbasiertes Navigationssystem GPS genannt. Es
wurde von der US-Army erstellt und finanziert und die US-Regierung hat grundsätzlich jederzeit die
Möglichkeit, es abschalten zu lassen. Doch besteht diese Gefahr tatsächlich? Was hätte das für Auswir-
kungen?
Als Beispiel kann man den Regierungswechsel in den USA nehmen bezüglich des Kyoto-Protokolls.
Präsident Clinton hatte es auf Grund der Umweltverschmutzung ausgehandelt und schon 60 Tage nach
dem Amtsantritt von Präsident Bush erklärte dieser, er werde das Kyoto-Protokoll nicht ratifizieren, da er
die amerikanische Industrie welche davon betroffen wäre, schützen wollte.
Dieses Beispiel zeigt, dass in einer funktionierenden Demokratie die Regierungen wechseln können und
mit ihnen auch die politischen Schwerpunkte. Es ist normal im alltäglichen politischen Leben, dass Ver-
einbarungen die noch nicht ratifiziert wurden, von neuen Regierungen wieder rückgängig gemacht wer-
den.
Bezüglich Satellitennavigation ist die Welt bis heute vom amerikanischen Verteidigungsministerium
abhängig, da die Funktionalität des „Global positioning system“ vollständig vom Pentagon kontrolliert
und gesteuert wird, wobei heutzutage sehr viele im Alltagsleben verwendete Produkte von GPS abhän-
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gen. Zwar gibt es noch ein weiteres, ein russisches System namens GLONASS, welches aber für diese
Absichten ignoriert werden kann.
Die US-Regierung von Präsident Clinton hatte die Signalgenauigkeit von GPS für die zivile Nutzung
stark verbessert und eine Deklaration herausgegeben, welche besagt, dass es keinerlei Pläne gab, GPS in
irgend einer Art einzuschränken. Durch Zufall wurde diese Deklaration zum gleichen Zeitpunkt ausge-
stellt als die EU erstmals ihre Absicht zur Erstellung von Galileo bekannt gab.
3.1.1 Für Zuverlässigkeit eigenes System nötig
Um ein zuverlässiges System zu erhalten, müssen die Europäer ein Eigenes entwickeln, was Schätzun-
gen zufolge etwa um 3.2 Milliarden Euro kosten würde. Das Marktpotential von Galileo ist riesig, eine
EU-Studie schätzt den insgesamten ökonomischen Nutzen für die EU-Länder durch Galileo auf etwa 74
Milliarden Euro bis zum Jahr 2020. Dies ist ein interessanter Markt, welcher viele neue Jobs bereitstellen
wird.
Bis Ende des Jahres 2003 muss die Industrie 1.6 Milliarden Euro für das Galileo-Projekt finden, damit
dieses nach Plan durchgeführt werden kann. Wenn diese Mittel nicht aufgebracht werden, ist das Galileo-
Projekt gefährdet. Die Satellitenhersteller mit Astrium als Koordinator können diese Mittel nicht alleine
aufbringen, was sie auch nicht wollen, da sie nur die Satelliten erstellen. Sie sind die ersten, die von Gali-
leo profitieren können, aber die hauptsächlichen Profiteure sind später auch die Auto- und Kommunika-
tionsindustrie, sowie die Hersteller von Navigations-Software und Galileo-Empfängern. Diese Industrien
haben bis anhin wenig Neigung gezeigt, Mittel bereitzustellen. Sie stellen sich auf den Standpunkt, dass
ein genaues Signal schon heute gratis durch GPS zur Verfügung steht und sie finden daher, dass die Eu-
ropäer kein eigenes System brauchen. Wenn man an das nicht ratifizierte Kyoto-Protokoll Bushs denkt,
sieht man, wie schnell sich dies als Fehlschlag entpuppen könnte.
3.2 Politische Realisierung
Im Herbst 2001 wurden Auszüge aus dem Galileoprogramm durch die Verkehrminister unterzeichnet.
Diese beinhalteten ein Signaldesign, Frequenzstruktur und ein Businessplan. Zu diesem Zeitpunkt kamen
sich die Europäische Kommission und die ESA2 in den Standpunkten zum Galileo-Projekt langsam nä-
her. Die europäischen Verkehrsminister vereinbarten bei einem Meeting mit der ESA im Dezember 2001
über weitere Details zu entscheiden.
Es musste darüber entschieden werden, ob 450 Millionen Euro für die Entwicklung und Überprüfung des
Systems bereitgestellt werden sollen, welches aus 30 Satelliten sowie mehreren Bodenstationen bestehen
wird. Diese überwachen und steuern die ganze Infrastruktur von Galileo. Im November 2001 entschieden
dann die Verantwortlichen der ESA über die genauere Verwendung der Finanzen und über die eigene
Finanzierung.
Die Europäische Kommission hat im Voraus mit einigen Firmen verhandelt, die für total 30 Mio. Euro
an fünf Kategorien arbeiten sollen. Diese Firmen werden unter dem Namen Galileo Konsortium zusam-
mengefasst. Die fünf Kategorien umfassen:
Detaillierte Marktanalysen
Zusammenwirken mit anderen Systemem (auch GPS)
Frequenzen, Standards, Zertifizierungsaspekte
2
ESA = European Space Agency
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Pilotprojekte
Erarbeiten der allgemeinen Rahmenbedingungen
Diese Verträge wurden im Oktober 2001 unterzeichnet, wobei die Arbeiten Ende 2003 abgeschlossen
sein sollten.
Als erster Schritt zum Erschaffen einer einzigen Management-Struktur, welche möglicherweise auch
nachdem Abschluss der Aufbauarbeit die Kontrolle über Galileo haben könnte, haben die europäische
Kommission und die ESA die GISS3 gegründet, welche in Brüssel ansässig ist. Sie wird von der ESA
kontrolliert und besteht aus etwa 30 Ingenieuren und Experten, welche den technischen Support für die
obersten Führungskräfte bereitstellen, welche ihrerseits das gesamte Projekt überblicken.
3.2.1 Der Businessplan
Die Europäische Kommission beauftragte PriceWaterhouseCoopers einen Businessplan für das Galileo
Satellitensystem zu entwickeln. Dieser sollte als Basis dienen, um Galileo für kommerzielle Betriebe
interessant zu machen.
Die 3 Millionen Euro teure Studie, welche von namhaften Banken und Unternehmen wie die deutsche
Bank unterstützt wird, weißt die Europäische Kommission auf kommerzielle und öffentliche Dienstleis-
tungen hin, die von Galileo erbracht werden könnten und der dadurch zu erwartende Umsatz.
Der Businessplan diente im Dezember 2001 den Verkehrsministern als Grundlage zum Ausarbeiten
eines Konzepts für die Zusammenarbeit der öffentlichen und private Partner in der nächsten Phase des
Projekts.
3.2.2 Galileo: ja oder nein?
Ende des Jahres 2001 kam das Galileo-Projekt unter steigenden politischen Druck von innerhalb und
ausserhalb der EU, welche schon über 7 Jahre lang abgeklärt hatte ob ein solches System Sinn mache
oder nicht.
Im Dezember letzten Jahres debattierten die Verkehrsminister der EU darüber, ohne schlussendlich über
den Kredit von 550 Millionen Euro zu entscheiden. Die ESA hatte schon zuvor einen gleich hohen Kre-
dit beschlossen, um mit den Arbeiten für das System zu beginnen. Sie konnten auch keine geeigneten
Richtlinien verabschieden damit die ESA, die europäische Kommission und die Privatwirtschaft besser
zusammenarbeiten konnten. Gegen das Beschliessen des Kredites waren insbesondere die Staaten Eng-
land, Deutschland und Holland.
Eine Woche später beauftragte die Europäische Kommission die Verkehrskommission damit, ihre Arbeit
mit Galileo fortzusetzen und bis März 2002 zu einer endgültigen Entscheidung über den Kredit zu kom-
men, sowie einen Management-Plan bis Juni zu erarbeiten. Die Ministerien für Statistik der einzelnen
EU-Länder hatten schon vor der Verkehrkommission ihre uneingeschränkte Zustimmung zum
Galileoprojekt gegeben.
3
GISS = Galileo Interim Management Support Structure
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3.2.3 Kostenstudie
Die Studie von PriceWaterhouseCoopers welche die finanziellen und kommerziellen Auswirkungen von
Galileo untersucht, schätzt die Kosten für das Entwickeln und Bereitstellen des Systems von Galileo auf
3.4 Milliarden Euro, leicht höher als es die europäische Kommission mit 3.25 Milliarden Euro geschätzt
hatte.
Mit Einnahmen von zusammengerechnet 17.8 Milliarden Euro zwischen 2008 und 2020 charakterisieren
die Autoren der Studie das Galileo-Projekt, verglichen mit anderen öffentlichen Projekten bezüglich der
Einnamen und Ausgaben, als sehr ausgewogen.
EC4-Präsident Romano Prodi verunglimpfte die Untätigkeit der Verkehrminister und der Vizepräsident
drohte gar damit, das Galileo-Projekt von der Vernehmlassung zurückzuziehen, wenn nicht bald eindeu-
tige Entscheide gefällt würden.
In einer Stellungnahme dazu sagte Romano Prodi im Dezember vor dem Parlament: „Der Felsblock, der
die Strasse zum Entwickeln von Galileo, einer wichtigen Initiative und Technologie für das Wachstum
und die Konkurrenzfähigkeit der europäischen Wirtschaft, ist nur der letzte auf einer Liste von Stolper-
steinen, welche einfach zu lange ist.“
Diese Probleme untergruben nicht bloss das Galileo-Projekt, sondern auch wichtige Bemühungen der
Europäischen Kommission und der ESA, eine engere Zusammenarbeit bei europäischen Raumfahrtspro-
grammen zu erlangen. Bis zum Ende des nächsten Jahres hofften die beiden Organisationen, Rahmenbe-
dingungen über eine zukünftige Zusammenarbeit verabschieden zu können. Das Galileo-Projekt und
raumbasierte, globale Überwachungssysteme für die Umwelt sollen als Richtlinien für weitere Bemü-
hungen sein. (vgl. Galileo’s World)
3.2.4 Das Pentagon mischt sich ein
Kurz vor der Debatte der Verkehrskommission sandte der Sekretär des amerikanischen Verteidigungs-
ministeriums einen Brief an die Verteidigungsminister der EU. Er drückte darin seine Bedenken über die
Auswirkungen auf zukünftige NATO5-Operationen aus, falls die EU das Galileo Satellitennavigations-
system in Betrieb nimmt. Das Galileosignal würde Spektren von GPS-Militär-Signalen überlagern. Die-
ses würde die Möglichkeiten der Amerikanern sehr erschweren, die Verfügbarkeit von kritischen Signa-
len in Krisen- oder Konfliktsituationen sicherzustellen und gleichzeitig den Gegnern gleiche Kapazität zu
entziehen.
Die Tatsache, dass das U.S. Verteidigungsministerium intervenierte, sollte die Unterstützung für Galileo
in einigen Sektoren gar verstärken, was auch tatsächlich der Fall war. Die Intervention hatte somit das
Gegenteil bewirkt und in Europa wurden Stimmen laut, man brauche nun politische Unterstützung auf
höchstem Level. (vgl. Galileo’s World)
3.2.5 Lobbieren für Galileo
Nach der Debatte der Verkehrsminister begannen die Befürworter aktiv für Galileo zu Lobbieren. Die
definitive Botschaft der europäischen Kommission an das europäische Parlament mit dem Titel „Zu einer
Europäischen Weltraumpolitik“ unterstreicht die wichtige Rolle von Galileo in den zukünftigen Welt-
raumprojekten. Auch die europäische Weltraumindustrie betonte, dass eine klare Entscheidung mit dem
4
EC = Europäische Kommission
5
NATO = Militärorganisation vieler wichtiger Staaten
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Galileo-Programm weiterzumachen dringend nötig sei. Sie warnten gar davor, dass eine Verschleppung
der Realisation einen starken Einfluss auf die Beschäftigung in den 100 Weltraum-Firmen in ganz Euro-
pa habe. Es gäbe auch Probleme wegen den nur provisorisch vergebenen Frequenzen an Galileo durch
die „World Radio Conference“ und dem sinkenden Investorvertrauen.
In der Zwischenzeit unterschrieben ein grosser Teil der Mitglieder des Europäischen Parlaments einen
Brief, der den europäischen Rat auffordert, die Differenzen mit dem Rat der Verkehrsminister auszuräu-
men, um Galileo ohne weitere Verzögerung realisieren zu können. Weiter wurde darin argumentiert, die
nationalen Regierungen sollten die Möglichkeit wahrnehmen, politischer Wille und ihre zukünftige Visi-
on von Europa zu demonstrieren. Das geplante globale Satellitensystem soll beweisen, dass Europa un-
abhängig ist in ihrer Weltraumpolitik, genauso wie allgemein in Technologien.
Am 15. Dezember 2001 trafen sich die 15 Staatspräsidenten der EU-Mitgliedstaaten zu einem Meeting in
Laeken (Belgien), wobei sie die Verkehrsminister dringend aufforderten, ihre Arbeit fortzusetzen, über
Kredite bis März 2002 zu entscheiden und dabei Rücksicht auf die Studie von PriceWaterhouse Cooper
zu nehmen.
Die Europäische Kommission wählte eine sehr vorsichtige Formulierung, doch diese konnte nicht dar-
über hinwegtäuschen, dass Galileo gewisse Unsicherheiten umgeben. Dabei sind die Minister aber sehr
positiv dazu eingestellt und sehen das Projekt als Innovation.
3.3 Finanzierung
Die Politik der Amerikaner ist es, das Grundsignal von GPS gratis zur Verfügung zu stellen. Es ist daher
illusorisch sich vorzustellen, Galileo könnte rein privat entwickelt und unterhalten werden. Wie in ande-
ren wichtigen Infrastruktur-Projekten Europas wird eine teilweise öffentliche Finanzierung nötig sein.
Bei Galileo ist dies im Speziellen bei der Definitions- und Testphase nötig, wenn Grundlagenforschung
betrieben wird, sowie wenn die Weltraumsegmente getestet werden.
Daher haben die Europäische Kommission und die europäische Raumfahrtbehörde einen dreistufigen
Finanzierungsplan erstellt:
Hauptsächliche Finanzierung auf europäischem Level über das EU-Budget
Bilden von Einkommensströmen durch Galileo
Entwickeln einer Öffentlich-Privaten-Zusammenarbeit um mehr Finanzen zu erhalten
Mehr als eine Milliarde Euro wurde bereits durch das EU- und ESA-Budget für die Periode
2000 bis 2006 bereitgestellt.
Weitere Mittel erhofft man sich z.B. durch eine Gebühr auf satellitengestützte Navigation so wie sie z.B.
für den Radioempfang erhoben wird.
3.3.1 Erwartete Kosten für Galileo
Die Kosten der Raum-Segmente, sowie der benötigten Bodenelemente hängt von der gewählten Satelli-
ten-Konstellation ab. Einige Parameter, speziell solche die von internationalen Übereinkünften abhängen,
müssen aber zwingend vor der endgültigen Definition festgelegt werden. Trotzdem ist es schon jetzt
möglich, eine ziemlich genaue Angabe der möglichen Kosten zu machen.
Die Gesamtkosten für Galileo während der Periode 1999 bis 2008 wird zwischen 2.2 und 3 Milliarden
Euro sein, abhängig vom Umfang der Zusammenarbeit mit dem bestehenden GPS und erdgebundenen
06.07.02Seite 13 Systemen. Von diesem Budget sind 800 Millionen Euro für die industrielle Entwicklung der benötigten Raum- und Bodensegmente vorgesehen. Die wiederkehrenden Kosten ab 2008 belaufen sich auf zwischen 140 und 205 Millionen Euro, wobei aber einige Einsparungen bei bestehenden, erdgebundenen Navigationssystemen möglich sein sollten. 3.3.2 Öffentliche und private Partnerschaft Aufgrund wachsenden finanziellen Drucks auf die Regierungen ist das Anstreben einer öffentlich- privaten Partnerschaft essentiell. Damit dies möglich ist, muss sich der private Sektor bis zu einem Grad engagieren, welcher sonst die lokalen Regierungen innehatten. Galileo ergibt dazu eine grosse Anzahl politische und soziale Möglichkeiten. Einige davon sind z.B. Betreibung von im öffentlichen Besitz stehenden Anlagen, ganz private Teil-Systeme, Verkauf von Teilen des Systems mit strengen Auflagen oder weiterführende Dienstleistungen, welche durch Private ausgeführt würden. Abhängig von den Dienstleistungen oder Anlagen können die privaten Partner durch eigene Erfahrungen auch zusätzlich daran Geld verdienen. 3.3.3 Vergleichsweise günstig Die Kosten von 3.2 Milliarden Euro sind gleichviel wie 150 km Autobahn oder die Kosten für nur ein Gleis des zukünftigen Hochgeschwindigkeitstunnels zwischen Lyon und Turin. 4 Einblicke ins Projekt Galileo 4.1 Planung Laut dem aktuellen Plan zur Ausführung der Entwicklung und Erstellung von Galileo wird dieses spätes- tens im Jahr 2008 voll funktionsfähig sein. Das Senden der Signale wird aber schon drei Jahre früher beginnen, um umfangreiche Tests zu ermöglichen und das System fertigzustellen. Abbildung 4: Zeitplan 06.07.02
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Die Zeit, ab Entwicklungsbeginn bis zur Fertigstellung, ist sehr wichtig für einen kommerziellen Erfolg.
Darum wird während der Testphase mit drei bis vier Satelliten, die Serienproduktion der weiteren Satelli-
ten bereits gestartet. (vgl. Dossier: Galileo)
4.2 Technische Details
Das Galileosignal wird in fünf verschiedene Klassen aufgeteilt: Frei verfügbarer, kommerziell vermark-
teter, sicherheitskritischer, Notfall-Service und in einen speziellen Service für staatliche Organisationen,
wie die Polizei.
Das frei verfügbare Signal OS6 gibt dem Benutzer genaue Ortskoordinaten, sowie die genaue Zeit. Jeder
der ein entsprechendes Empfangsgerät hat, kann dieses Signal gratis nutzen, es wird darauf keine Gebühr
erhoben. Es wird hauptsächlich für Verkehrsleitsysteme, Mobilkommunikation usw. verwendet werden.
Der kommerzielle Service CS7 bietet erweiterte Dienstleistungen gegen Bezahlung einer Gebühr. Diese
zusätzlichen Dienstleistungen werden nur verschlüsselt gesendet und im Empfänger durch Entschlüsse-
lungs-keys dekodiert. Typische Dienstleistungen sind z.B. eine Garantie, das Signal immer zur Verfü-
gung zu haben, Warnungen von Galileo und GPS bei einem Fehler im System, genaue Zeitübermittlung
und weitere, speziell auch solche, die die Genauigkeit der Ortsangabe verbessern. Es werden damit Kun-
den angesprochen, die bereit sind, für die Sicherstellung des Ununterbrochenen Signals, eine Gebühr zu
bezahlen.
Das Sicherheitskritische Signal SAS8 wird sehr hohe und zertifizierte Sicherheit bieten, geeignet für kriti-
sche Anwendungen. Dies wird durch mehrere Signale und möglichst rasche Bekanntgabe eines Fehlers
im System, durch das entsprechende Signal, erreicht. Dazu sind spezielle Empfänger nötig und die Sig-
nale werden auf mehreren Frequenzen übertragen.
Der Notfall-Service SAR9 ermöglicht Personen, in Notsituationen einen Hilferuf über Galileo abzusetzen
und den genauen Ort des Verunglückten an entsprechende Rettungsorganisationen zu übermitteln. Falls
dies erfolgreich verläuft, wird die verunglückte Person anschliessend benachrichtig, dass Hilfe unterwegs
ist. Es werden auch Autos damit ausgerüstet werden, welche dann ebenfalls bei Aktivierung ein entspre-
chendes Notfallsignal mit den genauen Ortskoordinaten versenden.
Die fünfte und letzte Dienstleistung ist für die nationale und internationale Sicherheit bestimmt. Sie wird
die gleiche Genauigkeit wir der SAR-Service haben, aber auch im Krisenfall dauernd zur Verfügung
stehen. Die anderen Signale dagegen könnten in so einem Fall abgeschaltet werden, um z.B. dem Feind
oder Terrorist dieses Instrument wegzunehmen. (vgl. Satellitennavigation: Galileo)
Schluss
Als ich das erste Mal von Galileo hörte, war meine erste Reaktion: Warum bauen sie ein zweites Satelli-
tennavigationssystem auf, es gibt doch schon ein funktionierendes System? Und ich denke es wird auch
vielen anderen Personen so ergehen.
6
OS = The Open Services
7
CS = The Commercial Services
8
SAS = The Safety-Of-Life Services
9
SAR = The Search-and-Rescue Service
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Doch bei genauerem Hinsehen, ist diese Frage nicht leicht zu beantworten und es gilt viele Aspekte zu
berücksichtigen. Was dagegen spricht, sind ohne Zweifel die enormen Kosten, die dadurch entstehen.
Denen gegenüber stehen aber verschiedenste Vorteile die zu gewichten sind. Das am meisten genannte
Argument ist, dass Europa damit im Bezug auf Satellitennavigation unabhängig wird vom Verteidi-
gungsministerium der USA. Dieses Argument verstärkt sich dabei stark, wenn davon ausgegangen wird,
das Satellitennavigation in Zukunft sehr viel wichtiger sein wird. Es wird gar gesagt, den genauen Ort zu
kennen, würde in Zukunft genauso wichtig sein, wie heute die Zeit. Dies mag meiner Meinung nach
übertrieben sein, doch es zeigt auf, dass in Zukunft eine sehr grosse Abhängigkeit vom Satellitennaviga-
tionsbetreiber voraussehbar ist.
Ehrlichkeitserklärung
Ich bestätige hiermit, dass ich diese Arbeit ohne fremde Hilfe und unter Einhaltung der gebotenen Regeln
erstellt habe.
Muri, 16.06.02, Peter Rosenberg
06.07.02Seite 16
A. Anhang
A1. Bibliographie
Brewin, Bob: Computerworld – European Space Agency backing Galileo GPS system
http://www.computerworld.com/mobiletopics/mobile/story/0,10801,65970,00.html
Stand: 21.11.01
ESA
http://www.esa.int/
Stand 16.06.02
ESA Satellite Applications – What is Galileo?
http://www.esa.int/export/esaSA/GGGMX650NDC_navigation_0.html
Stand: 05.04.02
European GPS rival still going nowhere
http://www.idg.net/idgns/2001/12/17/EuropeanGPSRivalStillGoingNowhere.shtml
Stand: 17.12.01
O’Keefe, Kyle: Evaluation of GALILEO, GPS and Combined System Performance through
Simulations.
http://www.ucalgary.ca/~kpgokeef/pubs/ENGO69974notes.pdf
Stand .01.10.01
Galileo http://www.europa.eu.int/comm/energy_transport/en/gal_en.html
Stand 29.05.02
Galileo – A New Global Navigation Satellite System
http://www.gmat.unsw.edu.au/cr/gmat4910/lect8a6_4910.pdf
Stand: 19.06.02
Dossier: Galileo - Global Satellite Navigation Services for Europe
http://www.europa.eu.int/comm/energy_transport/en/gal_doc_en.html
Stand: 17. 06.1999
Galileo’s World – EC/ESA News; Industry news
http://www.galileosworld.com/galileosworld/
Stand: 16.06.02
GPS and the EU’s Galileo program
http://www.useu.be/galileo/
Stand 08.01
Hindustan Times – India interested in “Galileo” GPS, U.S. upset
http://www.hindustantimes.com/neweconomy/tech2711a.shtml
Stand 27.11.01
Hofmann-Wellenhof, B. u.a. (2001), Global positioning system. Fifth edition, Wien, Springer-
Verlag.
Hofmann-Wellenhof, B. u.a. (1997), Global positioning system. Fourth edition, Wien, Springer-
Verlag.
06.07.02Seite 17
Satellitennavigation: Galileo
http://europa.eu.int/scadplus/leg/de/lvb/l24205.htm
Stand: 16.06.02
Space News – ESA’s Galileo GPS system faces tough decision
http://www.cosmiverse.com/space11070104.html
Stand: 07.11.02
Spacedaily - Europe pushes ahead with new GPS system dubbed Galileo
http://www.spacedaily.com/news/gps-euro-02a.html
Downloaded: 16.06.02
A2. Abbildungsverzeichnis
Titelbild: Space News. http://www.cosmiverse.com/space11070104.html
Abbildung 1-3: GPS-World.
http://www.gpsworld.com/gpsworld/product/productList.jsp?categoryId=1390
Abbildung 4: Dossier: Galileo - Global Satellite Navigation Services for Europe.
http://www.europa.eu.int/comm/energy_transport/en/gal_doc_en.html
06.07.02Sie können auch lesen
