WELTRAUM ZUKUNFTSRAUM - Strategie des bmvit für österreichische Weltraumtätigkeiten - FFG
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3 Vorwort Die Geschichte als Basis, die Zukunft als Verantwortung Der erste Mensch im All und der erste Mensch auf dem Mond, Live-Bilder aus der Umlaufbahn von unserem Planeten im Fernsehen und die spektakulären Fotos vom Mars, Pläne für eine Raumstation auf dem Mond und die Idee von einer Reise zu unserem Nachbarplaneten: Der Weltraum ist eine faszinierende Projektionsfläche für Grenzen sprengende Visionen, und die Raumfahrt ist das Instrument, sie nach und nach wahr werden zu lassen. Die Raumfahrt entspricht damit dem Wesen des Menschen, stets nach Neuem zu forschen, die Grenzen der bekannten Welt zu durchbrechen und zu neuen Ufern aufzubrechen. Und damit eröffnet sie neue Perspektiven, neue Wege der Erkenntnis, schafft neues Wissen. Seit der erste Satellit ins All startete sind gut 50 Jahre für nutzenorientierte Anwendungen entstehen, in denen vergangen, ein halbes Jahrhundert, in dem sich die Millionen Menschen Arbeit und Einkommen finden. Raumfahrt zu einem für die Menschheit unentbehrlichen Instrument des Fortschritts entwickelt hat. Die Die globale Raumfahrt und insbesondere die Erkenntnisse, die sie uns gebracht hat, eröffnen uns neue europäische stehen heute vor einer ökonomischen und Perspektiven und Weltsichten. Die nutzenorientierten institutionellen Schwelle zu einer neuen Entwicklungsstufe. Anwendungen, die sich von ihr ableiten, haben unseren Weltraumtechnologien und -systeme erreichen zunehmend Alltag von Grund auf verändert. das Stadium der Reife. In den nächsten Jahren werden mit dem europäischen Satellitennavigationsprogramm Die Weltraumtechnologien sind Schlüsseltechnologien Galileo und dem europäischen Erdbeobachtungsprogramm unserer modernen wissensbasierten Industrie- und GMES (Global Monitoring for Environment and Security / Informationsgesellschaft. Sie sind Realität gewordene Globale Umwelt- und Sicherheitsüberwachung) europäische Visionen, die uns heute im Alltagsleben Nutzen stiften – Weltrauminfrastrukturen entstehen, die wesentlich in den wirtschaftlich, gesellschaftlich, wissenschaftlich und auch Alltag von NutzerInnen hineinwirken werden. Forschung als politischer Brückenschlag zwischen den Kontinenten. und Entwicklung vor allem im Rahmen der Europäischen Weltraumorganisation ESA werden weiterhin einen Satellitengestützte Telekommunikation, Navigation wichtigen Aspekt der Weltraumtätigkeiten darstellen, und Erdbeobachtung haben unsere Art, miteinander zu die betriebliche Nutzung dieser Großsysteme und ihre kommunizieren und uns zu bewegen, radikal verändert, Implementierung werden aber in den kommenden Jahren und ermöglichen es, unseren Lebensraum mit bisher stark an Bedeutung gewinnen – forciert vor allem von der unerreichter Genauigkeit und räumlicher Auflösung Europäischen Union. digital abzubilden. Sie lassen uns Phänomene wie den Klimawandel besser verstehen und messen, helfen, Die satellitengestützte Nutzung und Erforschung uns vor Naturkatastrophen und anderen potenziellen des erdnahen und erdfernen Raumes werden uns Bedrohungen zu schützen und bieten uns helfen, Lösungen für wesentliche gesellschaftliche Informationsvorsprung. Herausforderungen des 21. Jahrhunderts zu erarbeiten. Der Weltraum ist unser Zukunftsraum. Die Raumfahrt Zahlreiche Weltraumanwendungen sind zur Selbst- ist ein Versprechen für unsere Zukunft. Dazu brauchen verständlichkeit geworden und aus dem täglichen Leben wir Visionen für ihre Entwicklung, dafür brauchen wir nicht mehr wegzudenken: Die Grundlagenforschung Strategien für ihre Nutzung. ● verwendet Beobachtungen von Satelliten und erweitert unseren Blick in den Kosmos. Die überwiegende Mehrheit der Fernsehprogramme wird über Satellit verteilt. Nachrichtensatelliten versorgen infrastrukturschwache Gebiete mit Internet. Unsere Mobilfunkinfrastruktur würde ohne die Zeitsynchronisation der Navigationssatelliten nicht funktionieren. Die Wettervorhersage hat dank der Satellitentechnik eine bisher nicht gekannte Zuverlässigkeit erreicht. Die Raumfahrt lässt damit auch neue Märkte
3 Vorwort 6 Zusammenfassung / Executive Summary der österreichische Weltraumsektor 11 Einleitung 12 40 Jahre Weltraumtätigkeiten in Österreich 17 Bereit zu einem Entwicklungssprung Schwerpunkte und Kompetenzen des österreichischen Weltraumsektors 20 Weltraumtechnologien 22 Anwendungen der Weltraumtechnologien 25 Weltraumwissenschaften Ziele für die Weiterentwicklung der österreichischen Weltraumtätigkeiten 30 Orientierung in dynamischen Zeiten 31 Vision und Ziele 32 Ziel 1: Österreich als international anerkannter und sichtbarer Partner in Europa 35 Ziel 2: Ein wettbewerbsfähiger österreichischer Weltraumsektor 39 Ziel 3: Orientierung an Anwendungspotenzialen 42 Ziel 4: Die Grundlagen für österreichische Weltraumtätigkeiten bereitstellen Leitlinien und massnahmen 50 Leitlinien 52 Organisation und Zusammenarbeit 53 Ausrichtung der bmvit-Weltraumtätigkeiten 58 Anhang
Zusammenfassung 6 Executive Summary Moderne Weltraumtechnologien sind aus dem Alltagsleben nicht mehr wegzudenken. Fernsehen, Telekommunikation, Navigation oder Wettervorhersage sind heute ohne Satelliten nicht möglich. Die Bedeutung satellitengestützter Informationen und Dienstleistungsangebote für viele gesellschaftspolitisch relevante Bereiche, wie z. B. Klimaforschung und Monitoring, Wettervorhersagen, Verkehr, Sicherheit und Katastrophenmanagement wird immer deutlicher. Seit dem Start des ersten Satelliten haben sich die Gründe, 1. Österreich als international anerkannter Raumfahrttätigkeiten durchzuführen erweitert: Zu und sichtbarer Partner in Europa wissenschaftlicher, politischer und strategischer Motivation 2. Ein wettbewerbsfähiger österreichischer sind in den letzten Jahren stark nutzungsorientierte Raumfahrtsektor Überlegungen hinzugekommen. Weltraumsysteme, die 3. Für die Erde ins All – Österreichische bisher vor allem wissenschaftliche Nutzer angesprochen Weltraumtätigkeiten orientieren sich haben, werden nun für operationelle Nutzergruppen an den Anwendungspotenzialen der zur Verfügung gestellt, wie Satellitenkommunikation, satellitenbasierten Daten Meteorologie, Satellitennavigation, Klimabeobachtung 4. Die Grundlagen für österreichische und Landnutzung. Durch die operationelle, nachhaltige Weltraumtätigkeiten bereitstellen Bereitstellung von Satelliteninfrastruktur stellen sich neue Fragen der Nutzung. Aus diesen Zielen ergaben sich aus der Diskussion Leitlinien für österreichische Positionierungen in den Gleichzeitig verändert sich das internationale Umfeld: Verhandlungen zur europäischen Weltraumpolitik und Neue, aufstrebende Großmächte wie China und Indien zur Erarbeitung einer europäischen Industriepolitik, der drängen in den Markt. Weltraummächte wie die USA Beibehaltung eines wettbewerbsfähigen österreichischen und Russland definieren ihre Prioritäten neu. Das Weltraumsektors, sowie zur Nutzung der europäischen ökonomische, wissenschaftliche und geopolitische Weltrauminfrastruktur durch österreichische Akteure Umfeld verändert sich. (Seiten 50 bis 51). Europas Raumfahrt stellt sich in diesem neuen Umfeld Aus diesen Zielen ergaben sich weiters Maßnahmen für neu auf: Die Europäische Union nimmt den Weltraum eine klare, transparente und effiziente Organisation und auf ihre Agenda. Im seit Dezember 2009 gültigen Vertrag Zusammenarbeit der an Weltraumtätigkeiten beteiligten von Lissabon ist eine zwischen der Europäischen Union und davon betroffenen Akteure in Österreich in den und ihren Mitgliedsländern geteilte Kompetenz für die Bereichen Koordination und Zusammenarbeit, Monitoring Raumfahrt festgeschrieben und die Bedeutung der ESA und Evaluierung, programmatische langfristige Planung, in diesem Dreieck gesondert erwähnt. Umsetzung des internationalen Weltraumrechts und regulatorische Unterstützung des Weltraumsektors Nach Jahren des Aufbaus von Weltraumexpertise in in Österreich (Seite 52). Maßnahmen für eine Österreich, die eindrucksvoll im jüngst vom bmvit zielgerichtete programmatische Ausrichtung der bmvit- publizierten Kompetenzatlas der österreichischen Weltraumtätigkeiten zu folgenden Themen: Sicherstellung Weltraumindustrie und -forschung unter www. einer ausreichenden Finanzierung, Programmatik, spacetechnology.at dargestellt wird, sowie einer Schwerpunktsetzungen in der ESA sowie bei den umfassenden Definition der bisher erarbeiteten geplanten EU-Weltraumprogrammen, Weiterentwicklung technologischen und wissenschaftlichen Kompetenzen des Österreichischen Weltraumprogramms, (Seiten 20 bis 27), wurden in einer umfassenden Diskussion Förderung der Anwendung von satellitenbasierten mit vielen Akteuren der Weltraumindustrie und -forschung, Weltraumtechnologien, Positionierungen in der der Forschungsförderungsgesellschaft FFG und mit den von Definition der Weltrauminfrastrukturen sowie Beiträge Weltraumtätigkeiten betroffenen Bundesministerien und zu den Betriebsphasen der Weltrauminfrastrukturen, Institutionen die Weiterentwicklung der österreichischen Schwerpunkte der bilateralen und multilateralen Weltraumtätigkeiten mit folgenden Zielen definiert: Zusammenarbeit, Beiträge zur europäischen Weltraum-
7 Ziel 1 Ziel 2 Anerkannter und Wettbewerbsfähiger Sichtbarer Partner Raumfahrtsektor Aufbauend auf den bisher erzielten Erfolgen Wettbewerbsfähige österreichische Unternehmen sind in Wissenschaft, Forschung, Technologie und entlang der gesamten industriellen Wertschöpfungskette Anwendungen wird Österreich thematisch fokussiert in allen Segmenten der Weltraumtätigkeiten tätig. eine seiner Wirtschaftskraft und seiner Position als Besonderes Augenmerk wird auf das Potenzial mittlerer Raumfahrtstaat entsprechende Stellung in der Weltraumanwendungen für die Schaffung von der Europäischen Weltraumpolitik einnehmen, um qualitativ hochwertigen Arbeitsplätzen gelegt, sowie so in ausgewählten Teilbereichen eine internationale auf Technologien, die eine strategisch vorteilhafte Führungsrolle zu übernehmen und dadurch die FTI- Positionierung österreichischer Unternehmen Strategie des „Innovation Leader“ im Gesamtsystem der im internationalen Wettbewerb ermöglichen. Innovationspolitik zu unterstützen. Bei gemeinsamen Erste Positionierungen in den Betriebsphasen der Weltraumtätigkeiten nehmen österreichische Akteure europäischen Weltrauminfrastrukturprogramme verstärkt Führungs- und Koordinationsrollen ein. erfolgen basierend auf bestehenden Kompetenzen in österreichischen Firmen und Forschungseinrichtungen. Ziel 3 Ziel 4 orientierung Grundlagen für an Anwendungs- weltraumtätigkeiten potenzialen bereitstellen Das Potenzial der Weltraumanwendungen Die österreichischen Kompetenzen und die hohe wird nachhaltig für die Kommerzialisierung von Expertise im Bereich der grundlagenorientierten hochwertigen Produkten und Dienstleistungen und anwendungsorientierten Weltraumwissenschaft und für die Verbesserung der Lebensqualität und und -forschung werden durch Aufbau von Kapazitäten, der Sicherheit der ÖsterreicherInnen genutzt. Vernetzung und Internationalisierung weiter gestärkt. Österreichische Verwaltungsebenen nutzen die Die Faszination von Wissenschaft und Raumfahrt europäischen Weltrauminfrastrukturen. wird genutzt, um vor allem bei jungen Menschen Forschungsgeist und Neugierde und ihr Interesse an Naturwissenschaften zu wecken. politik, Förderung der grundlagenorientierten Weltraum- ESA-Ratstagung auf Ministerebene im November 2012, wissenschaften sowie Beiträge von Weltraumforschung sowie der Vorbereitung und Umsetzung der und Raumfahrt für die Aus- und Weiterbildung von EU-Weltraumprogramme im Rahmen des mehrjährigen österreichischen ExpertInnen (Seiten 53 bis 55). Finanzrahmens von 2014 bis 2020. Die Strategie wird als Grundsatzdokument den Investitionen in Raumfahrtaktivitäten sind auch in Handlungsspielraum des bmvit bis 2020 anleiten, Zeiten der wirtschaftlichen Krise eine Investition in die insbesondere auch eine Grundlage für die österreichischen Zukunft. Das bvmit ist überzeugt, dass diese Zukunft, Positionierungen in den bevorstehenden Meilensteinen in die europäische Partner wie EU und ESA schaffen, von der Entwicklung der europäischen Raumfahrt darstellen; Österreich auf Basis der bisher aufgebauten Kompetenzen den programmatischen Entscheidungen der aktiv mitgestaltet werden soll. ●
der österreichische Weltraumsektor
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11 Einleitung Grenzen überschreitende Vision und Nutzen stiftende Realität Moderne Weltraumtechnologien sind aus dem Alltagsleben nicht mehr wegzudenken. Fernsehen, Telekommunikation, Navigation oder Wettervorhersage sind heute ohne Satelliten nicht möglich. Die Bedeutung satellitengestützter Informationen und Dienstleistungsangebote für viele gesellschaftspolitisch relevante Bereiche, wie z. B. Klimaforschung und Monitoring, Wettervorhersagen, Verkehr, Sicherheit und Katastrophenmanagement wird immer deutlicher. Neue, aufstrebende Großmächte, wie China und Indien drängen in den Markt. Weltraummächte wie die USA und Russland definieren ihre Prioritäten neu. Gemeinsame Ziele in den internationalen Weltraumtätigkeiten werden angesprochen. Das ökonomische, wissenschaftliche und geopolitische Umfeld verändert sich. Europas Raumfahrt stellt sich in diesem neuen Umfeld Sicht, sowie auch aus der Nutzerperspektive optimal neu auf: Die Europäische Union nimmt den Weltraum auf zu vertreten. ihre Agenda. Im seit Dezember 2009 gültigen Vertrag von Lissabon ist eine zwischen der Europäischen Union Mit Blick auf die vor uns liegende Dekade bis 2020 und ihren Mitgliedsländern geteilte Kompetenz für soll aufbauend auf den bisherigen Erfolgen der die Raumfahrt festgeschrieben und die Bedeutung der österreichischen Weltraumindustrie, Wissenschaft und Europäischen Weltraumorganisation ESA in diesem Dreieck Forschung eine Strategie des bmvit für österreichische gesondert erwähnt. Europa sendet damit ein klares Signal Weltraumtätigkeiten entwickelt werden, die aus, dass es die strategische Bedeutung der Raumfahrt • die bisher aufgebauten industriellen und anerkennt und die Verantwortung dafür wahrnimmt. wissenschaftlichen Kapazitäten und Fähigkeiten Europa will als Wirtschaftsmacht im globalen Wettbewerb weiterentwickelt, über eine adäquate Weltrauminfrastruktur verfügen. • die neuen europäischen und internationalen Rahmenbedingungen berücksichtigt, Mit der geteilten Kompetenz der Europäischen Union • die Abstimmung mit dem gesamten österreichischen mit ihren Mitgliedsstaaten wird Raumfahrt neben einem Forschungssystem gewährleistet, Forschungs- und Entwicklungsthema ein Politikfeld, in • eine verstärkte Fokussierung aufgrund dem alle Mitgliedsstaaten der Europäischen Union – und der ökonomischen Situation erfordert und der somit auch Österreich – angesprochen sind, eine Politik wirkungsorientierten Verwaltungsführung Rechnung trägt, in diesem Bereich zu entwickeln. Mit den geplanten • alle insbesondere durch die Entwicklung und den Weltraumtätigkeiten im mehrjährigen Finanzrahmen Betrieb der Weltraumsysteme betroffenen Ressorts der Europäischen Union ab 2014 vor allem zu den einbezieht und engagiert, Betriebsphasen der Satelliteninfrastrukturen Galileo und • die Ergebnisse der Analysen und Evaluierungen GMES, erweitert sich das Aktionsspektrum für Österreich, verwertet, und das nun auch eine Haltung zur stärkeren budgetären • neue Ziele und Maßnahmen zu deren Umsetzung Einbindung des EU-Haushalts in Weltraum-Themen definiert. ● entwickeln bzw. eine Positionierung im Rahmen von Betriebsstrukturen vornehmen muss. Das bmvit als für Raumfahrt zuständiges Ressort ermöglicht österreichischen Unternehmen, universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen und zukünftigen Nutzern der Anwendungen satellitenbasierter Technologien die aktive Teilnahme am Bau und der Nutzung der Weltrauminfrastrukturen. Mit der vorliegenden Strategie eröffnet das bmvit die Diskussion über Zukunftsleitlinien, um in einem gemeinsamen österreichischen Auftreten die österreichischen Interessen sowohl aus öffentlicher, industriell-wissenschaftlicher
40 Jahre 12 Weltraumtätigkeiten in Österreich Die Wissenschaft geht voran Die Beiträge Österreichs zur Europäischen Weltraum- Österreichs Einstieg in die Raumfahrt lässt sich mit organisation ESA konnten in den letzten Jahren von rund dem Jahr 1969 datieren, demselben, in dem die US- 30 Mio. € in 2008 auf rund 54 Mio. € in 2011 angehoben amerikanische Apollo-Mission den ersten Menschen auf werden. Schwerpunkte sind Erdbeobachtung, Technologie- den Mond brachte. Im November 1969 flogen erstmals in entwicklungen und Telekommunikation. (Siehe Grafik 1) Österreich entwickelte Apparaturen für wissenschaftliche Experimente an Bord einer Höhenforschungsrakete ins All. Das aktuelle österreichische Beteiligungsportfolio an den ESA-Wahlprogrammen wurde im Rahmen der ESA- Dem waren freilich schon über Jahre hinweg Ratstagung auf Ministerebene 2008 genehmigt und wissenschaftliche Aktivitäten in der Weltraumforschung basiert auf umfangreichen Analysen und Vorschlägen in Wien, Graz und Innsbruck vorangegangen, die durch der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft die Gründung des Instituts für Weltraumforschung der FFG. Die Grafik vergleicht die aliquoten Anteile in den Österreichischen Akademie der Wissenschaften ÖAW in unterschiedlichen Planungskorridoren der ESA bei der Graz in den siebziger Jahren eine institutionelle Basis Zeichnung während der letzten ESA Ministerkonferenz und einen wichtigen Anschub erhielten. Dieses war auch (November 2008) und zeigt deutlich die österreichische – Träger einer intensiven wissenschaftlichen Kooperation mit auch finanzielle – Schwerpunktsetzung im Vergleich Partnerorganisationen in der Sowjetunion, die schließlich zum durchschnittlichen Zeichnungsverhalten aller im Austromir-Projekt mit Franz Viehböck als Teilnehmer Mitgliedsstaaten der ESA. Priorität wurde in Österreich den der Besatzung der Raumstation MIR 1991 einen Höhepunkt Themen Erdbeobachtung und Klimaforschung, Telekom fand. Heute ist das Institut mit über 80 MitarbeiterInnen und Technologieentwicklungen eingeräumt, während eines der größten der Österreichischen Akademie der auf gesamteuropäischer Ebene die Aufwendungen Wissenschaften und genießt höchste internationale für die bemannte Raumfahrt und die Entwicklung Reputation. der Trägersysteme nahezu ähnlich hoch sind wie die Mittel in der Erdbeobachtung. Diese Möglichkeit Seit 25 Jahren Mitglied in der ESA der unterschiedlichen Beteiligungen bei den ESA- In der Weiterentwicklung der Weltraumtätigkeiten Wahlprogrammen stellt für Österreich den großen Vorteil kam zu dieser starken wissenschaftlichen Orientierung dar, nationale Schwerpunktsetzungen im Sinne einer verstärkt auch ein technisch-ökonomisches Interesse engen Verzahnung zum nationalen Innovationssystem auf an der Raumfahrt hinzu. Dies führte rasch zu einer internationaler Ebene zu verwirklichen. (Siehe Grafik 2) Annäherung an die 1975 gegründete Europäische Weltraumorganisation ESA. Anfang der 1980er Jahre trat Die Rückflüsse von Aufträgen aus den ESA-Programmen an Österreich der ESA als assoziiertes Mitglied bei, 1987 österreichische Akteure entwickelten sich in den letzten folgte der Vollbeitritt. Seither arbeiten österreichische Jahren sehr positiv und liegen mit Stand März 2012 über Forschungsinstitute und Unternehmen aktiv an der dem von der ESA für alle Mitgliedsstaaten garantierten Entwicklung von Weltraummissionen zur Ergründung Mindestrückflusswert von 96 % bei 99 %. (Siehe Grafik 3) des Universums, des Sonnensystems und des Erdsystems mit, liefern weltraumbasierte Messinstrumente, Teile von Aktive österreichische Beteiligung in den Satelliten und Trägersystemen und entwickeln nützliche Forschungsprogrammen der Europäischen Union Anwendungen aus den weltraumbasierten Infrastrukturen. Mit der Integration in die Europäische Union eröffnete sich für Österreich auch die Möglichkeit, an den Unter den ESA-Staaten wird Österreich zusammen mit EU-Forschungsrahmenprogrammen teilzunehmen, die Schweiz, Schweden, Norwegen und Finnland als mittlerer seit 2002 auch Forschungsprojekte im Bereich Raumfahrt Raumfahrtstaat definiert, verglichen zu Frankreich, finanzieren. Deutschland, Italien und Vereinigtes Königreich (über 500 Mio. € Beiträge pro Jahr), Spanien, Belgien und Die Rückflüsse aus dem Weltraumprogramm des laufenden Niederlande (über 100 Mio. € pro Jahr) und Dänemark, EU-Forschungsrahmenprogramms liegen mit Datenstand Portugal, Irland, Griechenland, Luxemburg, etc. (unter 50 November 2011 über der Höhe des Finanzierungsanteils: Mio. € Beiträge pro Jahr). der österreichische Anteil an rückholbaren Fördermitteln
13 1 Das österreichische esa-BuDGet 2011 Erdbeobachtung Launcher Applikation Telekommunikation Navigation € 14.233.181 € 2.594.931 € 324.000 € 9.398.385 € 319.324 Technologie und Human Space Wissenschaft CSG-Kourou Security General Budget Exploration Flight/Microgravity € 10.263.644 € 1.281.728 € 305.000 € 4.663.038 € 9.760.596 € 887.616 Grafik 1: Das österreichische ESA-Budget 2011, Quelle: FFG 2 österreichische schwerpunkte in Der esa 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Earth Observation Launcher HSF and Robotic Telekom Technologie Navigation SSA Microgravity Exploration ESA Envelope Grafik 2: Österreichische Schwerpunkte in der ESA/Beteiligungsportfolio 2008, Quelle: FFG AT Beteiligungsvorschlag 3 österreichische rückflüsse aus esa-proGrammen Dez. 2007 Dez. 2008 Dez. 2009 Dez. 2010 Dez. 2011 Dez. 2014 0,92 M€ 0,94 M€ 0,96 M€ 0,98 M€ 0,97 M€ 1,03 M€ Grafik 3: Rückflüsse von Aufträgen aus ESA-Programmen an österreichische Akteure, Quelle: FFG
4 österreichische anteile an Den eu-forschunGsrahmenproGrammen 14 80 10% 9% 70 8% 60 6,3% € 2,4 Mio. 7% 50 6% 4% 40 € 4,8 Mio. 5% 3,4% 3,4% € 1,8 Mio. € 4,8 Mio. 4% 30 3% 20 1,2% 0,8% € 0,6 Mio. 0,9% 2% € 0,4 Mio. € 0,3 Mio. 10 1% 0 0% Anzahl FP6 FP6 FP6 FP7 FP7 FP7 FP7 Projekte 2002-SPACE-1 2003-SPACE-1 2005-SPACE-1 SPACE-2007-1 SPACE-2009-1 SPACE-2010-1 SPACE-2011-1 Bewilligte Projekte mit AT-Beteiligung Grafik 4: Österreichischer Anteil an rückholbaren Fördermitteln Bewilligte Projekte ohne AT-Beteiligung im 6. und 7. EU-Forschungs-Rahmenprogramm, Quelle: PROVISO Österreichischer Rückflussindikator 5 österreichisches weltraumproGramm asap förDerunGen 2005–2011 ÖWP 2006 Projekte ASAP 5 Projekte ÖWP 2005 Projekte ASAP 5 GMES ÖWP 2006 BGLM 2005 2006 2007 6.690, € 6.690,0 6.734,6 € 7.899,9 € ASAP 5 BGLM ÖWP 2005 BGLM ASAP 5 KZI ASAP 6 KZI ASAP 6 Projekte ASAP 8 Projekte 2008 2010 2011 9.437,5 € 7.324,2 € 4.400,0 € ASAP 6 GMES ASAP 8 BGLM ASAP 7 Projekte ASAP 7 BGLM ASAP 6 BGLM BGLM: Begleitmaßnahmen Grafik 5: Österreichisches Weltraumprogramm ASAP KZI: Konzeptinitiative Förderungen 2005–2011 (keine Ausschreibung 2009), Quelle: FFG GMES: Global Monitoring for Environment and Security
15 liegt bei 3 %, verglichen zum durchschnittlichen es noch großes Wachstumspotenzial. Die regionale österreichischen Finanzierungsanteil im laufenden Lage prädestiniere die österreichischen Akteure EU-Finanzrahmen 2007–2013 von 2,3 %. (Siehe Grafik 4) dabei für Leitthemen wie Katastrophenschutz und Verkehrstelematik. Zudem habe der Technologietransfer Das Österreichische Weltraumprogramm der Ergebnisse industrieller und wissenschaftlicher als Vorbereitung und Einstieg in Forschung in die Breite noch Entwicklungspotenzial. Weltraumkooperationen Nachfrageseitig ist der Weltraummarkt immer noch Um den österreichischen Akteuren den Zugang zu vorwiegend institutionell geprägt. Der kommerzielle internationalen Märkten zu erleichtern und ihre Markt ist – mit Ausnahme der satellitengestützten Wettbewerbsfähigkeit zu stärken, werden sie dabei seit Telekommunikation – noch schwach entwickelt. Die 2002 zudem vom Österreichischen Weltraumprogramm ESA-Programme stellen noch immer den größten Markt ASAP des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation für österreichische Akteure dar. und Technologie bmvit unterstützt. Das nationale Förderprogramm dient als Einstieg in Weltraumtätigkeiten, Organisation und Zuständigkeiten fördert weltraumrelevante Technologien und die Nutzung Die österreichischen Weltraumtätigkeiten (ESA, von Satellitendaten und dient als Qualifizierung für ESA- EU-Forschungsprogramme, EUMETSAT und das und EU-Programme, für den kommerziellen Bereich, nationale Weltraumprogramm ASAP) ressortieren und zur Realisierung von transnationalen Kooperationen im Bundesministerium für Verkehr, Innovation und außerhalb der Programme der ESA und der Europäischen Technologie bmvit und werden von der Agentur Union. für Luft- und Raumfahrt der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG umgesetzt. Seit 2002 wurden im Rahmen des Österreichischen Eine interministerielle Gruppe gewährleistet die Weltraumprogramms ASAP in bisher insgesamt acht ressortübergreifende Koordinierung und Abstimmung Ausschreibungen 241 Projekte mit einer Fördersumme von der österreichischen Weltraumpolitik und stimmt rund 55 Millionen Euro finanziert. (Siehe Grafik 5) österreichische Positionen für internationale Gremien ab. Die Vereinigung Austrospace (Association of Austrian Das Österreichische Weltraumprogramm versteht sich als Space Industries), eine Vereinigung zur Förderung der Hebel zu den internationalen Programmen der EU und österreichischen Weltraumindustrie, vertritt die Interessen der ESA, bilateralen Programmen und zum kommerziellen der österreichischen Weltraumakteure in Wissenschaft, Markt. Durch diese nationale Fördermöglichkeit wurden Forschung und Industrie. ● bilaterale Kooperationen mit Industrieunternehmen und Raumfahrtagenturen in Deutschland, Frankreich, USA, Russland, Indien, Japan und China ermöglicht. 1 Österreichischer Weltraumplan 2000 2011 betrugen die Budgets für ASAP 4,4 Mio. € verglichen 2 Prognos: Evaluierung der österreichischen Beteiligung an ESA zum österreichischen ESA-Beitrag von rund 54 Mio. €. Wahlprogrammen sowie des österreichischen Weltraumprogrammes des BMVIT, Berlin 2008 (Siehe Grafik 6) Evaluierung der bmvit-Weltraumtätigkeiten Im Jahr 2008 wurden sämtliche Weltraum-Aktivitäten und Unterstützungsmaßnahmen (österreichische Beteiligung an den ESA-Wahlprogrammen und das Österreichische Weltraumprogramm) des bmvit einer externen Evaluierung durch ein internationales Expertenteam unterzogen. Diese stellt der bisher verfolgten Weltraumstrategie 1 in Österreich ein gutes Zeugnis aus: „Die österreichische Raumfahrtstrategie hat bisher versucht, die vorhandenen wissenschaftlichen und industriellen Potenziale soweit wie möglich in die nationale Förderung einzubinden. Das ist vor allem mit Blick auf die dominanten Akteure aus Wissenschaft und Industrie gut gelungen.“ 2 Die Evaluierung sieht die Stärken des österreichischen Weltraumsektors in der starken, internationalen Spezialisierung (48 % der Unternehmen erzielen zwischen 80 und 100 % des Umsatzes im Export) und den in der Anwendung von Satellitentechnik sehr aktiven kleinen und mittleren Unternehmen KMU (81 % der im Bereich satellitenbasierte Dienste tätigen Unternehmen sind KMU). In den Anwendungsmöglichkeiten – insbesondere im Bereich der Informationstechnologien – gäbe
6 österreichs weltraumproGramm als heBel 16 SP on P, G ati lor GST xp eE RP, ch TES e, T tis Erdbeobachtung bo rt amm P, AR ess f ah Ro ren Navigation aum o gr m, m., IA wa ram her iepr te R al A og Launc Teleko lo g n ann spr o hno ati aft Bem itu sch Tec eS en c a ss Sp Wi ES A- Pr o gr am me Kom nationale Programm inte merzie r ller Markt un ASAP Wissenschaft Anwendung Technologie me rogram d e EU-P EU ME TSA T-P Ko rog stige m ram m Son er me zie Ko lle rT mm leo ele Bila li erz Ga ko m tera i m ell un er le u ika ns D tio tio ien nd m ns ra stl m ns pe ar eis lO ulti io kt t dat GMES un tia la g Ini oun tera sm ES ark ce F pace, le P GM t rog Spa FP7-S ram ce, a m -Sp e FP7 Grafik 6: Das Österreichische Weltraumprogramm als Hebel zu internationalen und europäischen Weltraumprogrammen, Quelle: FFG
17 Bereit zu einem Entwicklungssprung 45,9 27 1,5 291 61 7 weltraumindustrie in österreich 12 8 8,7 Forschungseinrichtungen FoE (n=30) 9 Anzahl der 2 1,7 28 Unternehmen (n=44) 16 FoE (n=23) 3,2 24 6 7 15 44,4 231 RF-Umsatz in M€ 12 Unternehmen (n=39) 9 3,2 24 FoE (n=30) RF-MitarbeiterInnen 238 Unternehmen (n=41) 15 23,7 7 39 0,9 25 5 3,8 3 0,4 16 11,3 11 0 1 2 0,1 5 164 3 4 0,5 10 3 9 1 1 3,7 34 5 12,4 74 42 0,2 2 3 1 0,1 1 1 0,1 1 Grafik 7: Verteilung der Weltraumindustrie und -forschung in Österreich, Stand 2010, Quelle: Brimatech Services GmbH Am Beginn seiner fünften Dekade präsentiert sich Weltraumstrategie dar. 114 Organisationen sind 2010 ³ Österreichs Weltraumsektor als international anerkannter in der Weltraumtechnologie tätig. Davon haben 74 Player in einer Reihe von Schwerpunktbereichen. Eine Organisationen (65 %) an der Erhebung teilgenommen. vitale Szene von Klein- und Mittelbetrieben ist als Hochgerechnet auf alle 114 Organisationen ergibt Entwickler und Anbieter innovativer Anwendungen sich ein jährlicher Umsatz von 125 Mio. € und 934 der Weltraumtechnologien erfolgreich tätig. Mit neuen MitarbeiterInnen in der Raumfahrt. Das größte Segment Technologien werden auch Beiträge zur Lösung einiger sind Raumfahrtobjekte (bezogen auf den Umsatz/das drängender gesellschaftlicher Herausforderungen Forschungsbudget). Die meisten Organisationen findet im 21.Jahrhundert geleistet. Eine Reihe von man im Segment der satellitenbasierten Anwendungen. Industrieunternehmen bietet auf den internationalen Das geistige Kapital schlägt sich in durchschnittlich rund Märkten Systemkomponenten zu Weltraumsystemen 20 Patenten und knapp über 1.000 Publikationen pro erfolgreich an. Eine traditionsreiche und gleichzeitig beim Jahr nieder. Die Organisationen, die an der Erhebung Erschließen von Neuland erfolgreiche wissenschaftliche teilgenommen haben, erwirtschaften einen kumulierten Weltraumforschung in Österreich bietet dabei die Weltraumumsatz von 86 Mio. €, 647 MitarbeiterInnen sind Grundlage zur Erreichung einer technologischen in der Raumfahrt tätig, davon 74 % in der Forschung und Spitzenposition. Entwicklung. Der Schwerpunkt der Weltraumtätigkeiten liegt in den Bundesländern Wien und Steiermark. ● Die Erfassung und Beschreibung der österreichischen Weltraumindustrie und -forschung 2010 3 liefert eine aktuelle Kompetenzübersicht, analysiert das 3 BRIMATECH Services GmbH: Ö-SPACE Österreichische Weltraumindustrie Kooperationspotenzial und stellt eine Grundlage der und -forschung: Datenbank der Marktteilnehmer, Wien 2011
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19 Schwerpunkte und Kompetenzen des österreichischen Weltraumsektors Durch die Integration in die ESA-Programme und mit der Unterstützung durch das nationale Weltraumprogramm konnten industrielle und wissenschaftliche Kapazitäten auf- und ausgebaut und Spezialisierungen erarbeitet werden, wodurch Österreich in wichtigen Bereichen der Raumfahrttechnologie und Weltraumforschung internationale anerkannte Kompetenzen und Spitzenpositionen erreicht hat. Die nachfolgenden Darstellungen wurden in drei Workshops mit Akteuren der österreichischen Weltraumforschung und -industrie diskutiert und erarbeitet.
Weltraumtechnologien 20 Internationale Führungspositionen gelungen, mit Mechanismen auch auf dem kommerziellen Markt für Telekommunikations-Satelliten in Europa, In Österreich konnten in den vergangenen Jahren Amerika und Asien Fuß zu fassen. international anerkannte und sichtbare Kompetenzen speziell in den Bereichen der Weltraumtechnologie und Elektronik für Steuerungs- und der wissenschaftlichen Datenanalyse aufgebaut werden, Signalverarbeitungsaufgaben sowie in folgenden Technologiebereichen: Auf allen derzeit in Entwicklung und Bau befindlichen Erdbeobachtungssatelliten von ESA und EU (SWARM – Thermische und mechanische Subsysteme Satellitenmission zur Messung der Stärke, Orientierung für Satelliten und Trägerraketen und zeitlichen Veränderung des Erdmagnetfeldes; (Thermalisolation, Strukturelemente, GMES – Global Monitoring for Environment and Security; Mechanismen) EarthCare – Earth Clouds, Aerosols and Radiation Explorer, Satellitenmission zur Untersuchung von Aerosolen, Elektronik für Steuerungs- und Wolken und die Wechselwirkung von Strahlung in der Signalverarbeitungsaufgaben an Bord Erdatmosphäre) sorgen Navigationsempfänger aus von Satelliten Österreich für die hochgenaue Positionsbestimmung. Die starke Marktstellung mit dieser Technologie kommt Subsysteme für Test und Betrieb in einem Entwicklungsauftrag für den – für ausländische von Satelliten Anbieter nur sehr schwer zugänglichen – japanischen Weltraummarkt zum Ausdruck. Auf den ersten erfolgreich gestarteten, operationellen Satelliten des europäischen Erfolge in den vergangenen Jahren Navigationssystems Galileo erfolgen die Erzeugung der Navigationssignale und die Steuerung zahlreicher Abläufe Als erfolgreiche Beispiele für die Positionierungen mit Hilfe von Elektronik-Baugruppen aus Österreich. von österreichischen Unternehmen in diesen Schwer- punktbereichen im letzten Jahrzehnt sind zu erwähnen: Subsysteme für Test und Betrieb von Satelliten Bei beinahe allen derzeit in Entwicklung und Bau Thermische und mechanische Subsysteme befindlichen Satelliten von ESA und EU sorgen Testsysteme Die Thermalisolation, die Raumflugkörper und ihre aus Österreich für die entscheidende Qualität im Subsysteme vor den extremen Temperaturunterschieden Integrations- und Test-Prozess; 30 % aller Satelliten- im Weltall schützt, kommt in fast allen ESA-Missionen Transponder weltweit werden mit Hilfe von Signal- sowie zahlreichen anderen Weltraumprojekten aus Monitoring-Technologie aus Österreich automatisch und Österreich, und die führende Marktstellung in Europa kontinuierlich überwacht, um Funkstörungen sowie deren wurde sehr erfolgreich für den Technologietransfer Quellen identifizieren und lokalisieren zu können und in terrestrische Tieftemperatur-Anwendungen (z. B. damit Satelliten-Betreibern die unverzügliche Reaktion Medizintechnik) genutzt. Bei jedem Start der europäischen auf Anomalien bei der Signalübertragung zu ermöglichen. Trägerrakete Ariane 5 versorgen Treibstoffleitungen aus Österreich das Haupt-Triebwerk mit Flüssigwasserstoff und Flüssigsauerstoff. Perspektiven für 2020 Mit dem aufgebauten Know-how für Flüssigwasserstoff Mit diesen Erfolgen wurden die Voraussetzungen wurde der Technologie-Transfer in die Automobilindustrie für den Ausbau der Marktposition im kommenden und die Zivilluftfahrt begonnen. In zahlreichen Jahrzehnt geschaffen, wobei neue Chancen auch Projekten der ESA kommen Präzisions-Mechanismen auf den aufstrebenden Weltraummärkten in Asien und Strukturelemente aus Österreich zum Einsatz (z. B. und Lateinamerika gesehen werden. In allen Herschel/Planck und BepiColombo, einer Raumsonde zur Schwerpunktbereichen können höchst attraktive Untersuchung des Magnetfeldes des Merkur), und durch Möglichkeiten identifiziert werden, von denen hier die erfolgreiche Qualifikation in ESA-Programmen ist es nur einige als Beispiele angeführt sind:
21 Thermische und mechanische Subsysteme liegt nahe. Beim Monitoring von Satelliten muss das Für alle Satelliten besteht großes Interesse an leichteren Problem der Beeinflussung von Satellitensignalen Thermalisolationen mit gleichzeitig verbesserten gelöst werden, wofür angestrebt wird, einerseits die thermischen und elektrischen Eigenschaften, wofür Methoden der Erkennung und Ortung von Störsignalen zu die Entwicklung von innovativen Konzepten und verbessern und andererseits bei der Standardisierung der Materialien benötigt wird. Eine neue, wiederzündbare Satellitensignalübertragung mitzuarbeiten. Oberstufe der Ariane-Rakete erfordert die Entwicklung von Tiefsttemperatur-Treibstoffleitungen, für die die Innovative Antriebs- und Energiesysteme vorhandene, langjährige Erfahrung und bewährte für zukünftige Satelliten Zusammenarbeit exzellente Voraussetzungen darstellen. In den letzten Jahren wurden in Österreich Feldemissions- Leistungsfähigere Erdbeobachtungs-Instrumente Triebwerke entwickelt, die die Erzeugung kleinster Schübe (z. B. für den geostationären Wettersatelliten Meteosat mit höchster Präzision für die genaue Positionierung Third Generation und den Satelliten für operationelle wissenschaftlicher Satelliten erlauben. Weitere Meteorologie und Klimabeobachtung Metop Entwicklungen betreffen chemische Triebwerke mit 2nd Generation) brauchen komplexe Präzisions- umweltverträglichen Treibstoffen, Mini-Triebwerke für Mechanismen, bei deren Entwicklung die industriellen Kleinstsatelliten und Wasserstoff-Brennstoffzellen-Systeme, Aktivitäten stark von der ausgezeichneten Wissensbasis die Batterien als Energiespeicher ersetzen könnten. und der Test-Infrastruktur profitieren können, die sowohl von österreichischen Universitäten und Im Februar 2013 wurde, als Zeichen einer neuen Qualität außeruniversitären Forschungseinrichtungen als auch der österreichischen Weltraumforschung, der erste von spezialisierten Dienstleistungsunternehmen angeboten in Österreich entwickelte, hergestellte und getestete werden. Immer höhere Anforderungen an Werkstoffe Nanosatellit BRITE (Bright Star Target Explorer) Austria/ erzeugen einen Bedarf an Neuentwicklungen, die für TUGSAT-1 gestartet. Im Rahmen der BRITE-Mission wird Österreich ein Potenzial für zukünftige Produkte darstellen, der sieben Kilogramm schwere Satellit helle Sterne mittels wie Verbundwerkstoffe für thermostabile Strukturen oder Spezialkamera erforschen. Der Nanosatellit in Würfelform selbstschmierende Lagerelemente. (20×20×20 cm) wurde von der Technischen Universität Graz in Kooperation mit der Universität Wien und der Elektronik für Steuerungs- und Universität Toronto entwickelt und gebaut. Die TU Wien Signalverarbeitungsaufgaben ist mit dem Aufbau einer zweiten Bodenstation am Das immer höhere Auflösungsvermögen von Projekt beteiligt. Dieser Forschungssatellit für die Erdbeobachtungsinstrumenten wird in mehr Astronomie ist damit auch ein Anschauungsprojekt zukünftigen Anwendungen zur Notwendigkeit der heimischer Weltraumtechnologie. Zusammen mit hochgenauen Positionsbestimmung der Satelliten führen, dem baugleichen Zwillingssatelliten UniBRITE der wodurch ein steigender Bedarf an hoch integrierten Uni Wien und zwei weiteren kompatiblen Satelliten Navigationsempfängern entsteht, die mit GPS und Galileo aus Polen und Kanada entsteht so die weltweit erste kompatibel sind. Solche Empfänger bilden auch den Kern Nanosatellitenkonstellation. ● einer neuen Generation von Meteorologie-Instrumenten, die GPS/Galileo-Signale für atmosphärische Messungen nutzen (z. B. bei der Fortsetzung des Satellitenprogramms für Meeresbeobachtung Jason CS (Continuity of Service) und bei den Satelliten für operationelle Meteorologie und Klimabeobachtung Metop 2nd Generation). Verbesserte zukünftige Navigations-Satelliten werden die steigende Leistungsfähigkeit von Signalverarbeitungstechnologien für die autonome Kompensation von Verzerrungen der Übertragungskette bei der Signalerzeugung nutzen. Subsysteme für Test und Betrieb von Satelliten Standard-Plattformen für den Bau von Testeinrichtungen für Satelliten werden schnellere Durchlaufzeiten beim Bau der Testanlage und im Assemblierungs/Integrations/ Test-Prozess ermöglichen. Aspekte wie Test von hohen Datenübertragungsraten, Genauigkeit, Größe der Anlage sowie Reduktion von Lärm und Stromverbrauch rücken immer mehr in den Vordergrund; neueste Entwicklungen auf dem Halbleitersektor und in der Software Algorithmik werden entscheidende Impulse in diese Richtung geben. Testanlagen und Software für den Betrieb von Satelliten haben viele Gemeinsamkeiten – der Bedarf einer Vereinheitlichung dieser Software im „Common Core“
Anwendungen der 22 Weltraumtechnologien Internationale Führungspositionen Erdbeobachtung Erdbeobachtungsanwendungen haben in den letzten Erdbeobachtung Jahren nicht nur in Österreich, sondern weltweit rasant Österreichische Firmen und Forschungseinrichtungen an Bedeutung gewonnen. Auf der einen Seite gibt es haben eine internationale Schlüsselposition in den immer mehr NutzerInnen, die hochwertig verarbeitete Anwendungssegmenten Raumplanung, Hydrologie, Erdbeobachtungsdaten in ihren Modellen und Umweltmonitoring und Krisenmanagement erworben Anwendungen integrieren. Auf der anderen Seite können und konnten sich auf diesen Gebieten als internationale die von neuen Erdbeobachtungssatelliten gelieferten Marktführer positionieren. Dieser Erfolg ist vor allem Daten nur mehr mit einer hochleistungsfähigen auf den Aufbau operationeller IT-Infrastrukturen und IT-Infrastruktur bewältigt werden. Bereiche, in denen Dienstleistungen zurückzuführen. österreichische Akteure herausragende Leistungen erzielen konnten, sind: Navigation • Im Bereich der Raumplanung ist es unter anderem Sowohl Forschungsinstitutionen als auch dank der engen Kooperation zwischen Industrie Unternehmen sind an vorderster Front beteiligt, um und Forschung gelungen, dass sich österreichische durch Dienstleistungen und Produktentwicklungen Dienstleistungsanbieter wie die Firma GeoVille als die NutzerInnenzahl der satellitengestützten europäische Marktführer positionieren konnten. Navigation signifikant zu erhöhen und eine optimale • Im Bereich der Hydrologie war Österreich bei der Wertschöpfung des zukünftigen Galileo Systems Entwicklung von operationellen Echtzeitservices zur zu gewährleisten. Erfassung von Schnee und Bodenfeuchtigkeit erfolgreich. So führen die Zentralanstalt für Meteorologie und Satellitenkommunikation Geodynamik ZAMG und die Technische Universität Wien Österreichische Institutionen aus Industrie und in dem von der Europäischen Organisation für die Nutzung Forschung nehmen eine international sichtbare meteorologischer Satelliten EUMETSAT betriebenen und anerkannte Position in der Entwicklung, „Satellite Application Facility in Support to Operational Optimierung und Nutzung von satellitengestützten Hydrology“ den Bereich des Bodenfeuchtigkeitsmonitoring Kommunikationssystemen (bis 50 GHz) für fixe und an. Bei der Entwicklung von automatisierten mobile Anwendungen ein, wobei sicherheitsrelevante Prozessierungsketten und Services zur Überwachung von Applikationen im Vordergrund stehen. Schneedecken ist die Firma ENVEO höchst erfolgreich. • Im Anwendungssegment Waldmonitoring und Forstinventuren (regional bis weltweit) haben sich Erfolge in den vergangenen Jahren österreichische Institutionen ebenfalls profilieren können. Beispiele für auf SAR- (Synthetic Aperture Radar), Neben der entwickelten Weltraumtechnologie und LIDAR- (Light Detektion and Ranging) und optische Daten der Forschung wurde in den letzten Jahren das heute basierende Prozessierungsketten, die von Joanneum ungeheuer breite Nutzungsspektrum von Satellitendaten Research, der Technischen Universität Graz und der entwickelt: z. B. Navigationsanwendungen (GPS Technischen Universität Wien entwickelt wurden, beziehen im Mobiltelefon, Auto, Schiff, Flugzeug und Bahn, sich auf das alpine Waldmonitoring, das Erfassen von Flottenmanagement, etc.), Beiträge zur Wettervorhersage Walddegradation sowie das Tropenwaldmonitoring für die und der Telekommunikation oder auch der zeitlichen Klimainitiative REDD (Reducing Emissions from Deforestation Synchronisation von Computernetzen. and Degradation). • Bei der Entwicklung von operationellen In einigen dieser Bereiche konnten mit Hilfe des Prozessierungsketten zur geometrischen und nationalen Weltraum-Förderprogramms ASAP neue radiometrischen Vorverarbeitung von Erdbeobachtungs- und innovative Entwicklungen unterstützt werden, daten sind österreichische Akteure international sehr aktiv. z. B. bei den Anwendungen der Erdbeobachtung, So waren bzw. sind in Österreich entwickelte Algorithmen der satellitengestützten Navigation und der und Software Bestandteil von Vorverarbeitungsketten Satellitenkommunikation. verschiedenster Sensorsysteme.
23 Navigation Perspektiven für 2020 Österreichische Unternehmen und Forschungsinstitutionen (v.a. Joanneum Research und TeleConsult) haben In der Zukunft soll im Erdbeobachtungsbereich noch umfangreiches Know-how in folgenden Bereichen: stärker auf den Aufbau vollkommen automatischer • Verbesserung der Störsicherheit und Genauigkeit von Prozessierungsketten und Dienstleistungen gesetzt Satellitennavigationssystemen sowie der Entwicklung von werden. Nur so wird es möglich sein, die ungeheuren neuen Navigationsempfängern. Datenmengen der neuesten Satellitengeneration, wie • Entwurf von neuen Empfängern, die auch in gestörten vor allem der Satelliten des geplanten europäischen Umgebungen zuverlässig arbeiten. Aufbauend auf Erdbeobachtungsprogramms GMES (Global Monitoring umfangreichen Messkampagnen wurde die eingeschränkte for Environment and Security), zu bewältigen und den Genauigkeit von Navigationsempfängern in exponierten NutzerInnen in einer sinnvollen Art und Weise zur Gebieten (z. B. durch Radaranlagen, Fernsehsender oder Verfügung zu stellen. Hierbei müssen Algorithmen terrestrische Funksysteme) ermittelt. Diese Expertise und Software zur Datenprozessierung laufend an die wird erfolgreich für „Location-Based Services“ Anforderungen dieser Sensorsysteme angepasst werden. (z. B. Navigationsunterstützung für Blinde, Auch die Hardware- und deren Betriebserfordernisse Informationssysteme für Freizeit und Tourismus, steigen dermaßen, dass nur spezialisierte Rechenzentren Führungssysteme für den Katastrophenschutz) eingesetzt. die Prozessierung und Archivierung bewältigen können. • Automatische Flugzeug-Präzisionslandungs- einrichtungen. Dafür wurden umfangreiche Tests und In der Navigation wird der Schwerpunkt der zukünftigen Untersuchungen durchgeführt, um zu bestimmen, an Aktivitäten in der Nutzung der europäischen welchen Stellen des Flugzeugs die Navigationsantennen Navigationssysteme EGNOS und Galileo, eingebettet anzubringen sind, um bestmögliche Genauigkeit zu in Globale Satellitensysteme GNSS (Global Navigation erreichen. Satellite Systems), liegen. Die Weiterentwicklung der Empfängertechnologie („Software-based Satellitenkommunikation Receivers“) wie auch die verstärkte Vermarktung von Österreichische Institutionen ( Joanneum Research Anwendungssoftware für Multisensorsysteme für und TU Graz) sind führend an der Entwicklung und Dienstleistungen, beispielsweise für ältere oder kranke Realisierung von breitbandigen Kommunikationssystemen Personen, werden hierbei besondere Beachtung finden. und -diensten via Satellit beteiligt. Beispiele sind Die Satellitennavigation wird generell eine wichtige kostengünstige Internet-basierte Terminals, die TV, Rolle im Bereich „Ambient Assisted Living“ spielen. Internet und Telefonie auch in Gebieten ermöglichen, Das umgebungsunterstützte Leben umfasst Methoden, wo keine ausreichende Infrastruktur vorhanden ist. Konzepte, (elektronische) Systeme, Produkte sowie Erfolgreich wurde mit Industriefirmen und dem größten Dienstleistungen, welche das alltägliche Leben älterer und Satellitennetzbetreiber ein System für Wohnmobile auch benachteiligter Menschen situationsabhängig und entwickelt, das Internet, TV und Telefon überall und zu sehr unaufdringlich unterstützen. geringen Kosten bereitstellt. Die gleiche Technologie hat erfolgreiche Anwendung im Katastrophenschutz erlangt. Je mehr Satelliten mit dem Empfänger Kontakt haben, desto besser und stabiler ist das Signal. Dies kann Mit Flugzeugen erfasste Situationsbilder können vor allem bei schwierigen, alpinen oder auch in stark in Echtzeit über beliebig große Distanzen zu den verbauten, urbanen Gebieten hilfreich sein. Dazu haben Einsatzleitstellen übertragen werden und erlauben so den sich bislang EU und USA auf ein gemeinsames offenes Entscheidungsträgern die unmittelbare Lageerfassung Signal von Galileo und GPS III geeinigt. Die Entwicklung und den optimalen Einsatz von Einsatzkräften. Im von hochgenauen Positionierungstechniken in Echtzeit ist Bereich der Verteilung großer Datenmengen von ein weiteres Zukunftsgebiet. Fernerkundungssatelliten haben österreichische Firmen und Forschungseinrichtungen (gcs und Universität Kommunikation via Satellit stellt in Gebieten ohne Salzburg) internationale Reputation erlangt. ausreichende Infrastruktur Dienste bereit und ist eine entscheidende Technologie zur Vermeidung der „Digitalen Bandbreitenintensive Anwendungen wie HD-TV und Kluft“. Schlüssel zum Erfolg sind kostengünstige Endgeräte. 3D-TV erfordern die Nutzung höherer Frequenzbereiche, Mobile Anwendungen für Fahrzeuge (Flugzeuge, Züge, da die traditionellen Frequenzbänder bereits stark Schiffe) werden verstärkt mit Satellitenkommunikation ausgelastet und teilweise gesättigt sind. Mit ALPHASAT, abgedeckt. In der Zukunft wird die effektive Nutzung einem Satelliten der ESA, der Mobilkommunikation u.a. und Erschließung neuer Frequenzbereiche für die mit Handys ermöglicht, ist Österreich führend an der kommerzielle Nutzung hohe Bedeutung erlangen. Entwicklung neuer Verfahren und Technologien tätig, die Neben der Mikrowellentechnik rückt die optische die zuverlässige Übertragung sicherstellen und damit neue Übertragung verstärkt in den Vordergrund (z. B. für die Applikationen ermöglichen. Kleinere Antennen können Zuspielung von TV-Programmen zum Satellit durch die verwendet werden, wodurch sich das Einsatzspektrum, Satellitennetzbetreiber). In all diesen Bereichen wurden vor allem im Mobilbereich (z. B. Breitbandkommunikation bereits wesentliche Vorarbeiten geleistet und Know-how für Flugzeuge) deutlich erweitert. in Österreich aufgebaut.
Integrierte Applikationen: Durch die Zusammenführung einsetzen. In Zukunft werden diese Aktivitäten weiter 24 mehrerer Weltraumkomponenten werden neue ausgebaut und Schwerpunkte auf die nationale und Anwendungen ermöglicht bzw. die Qualität existierender internationale Vermarktung gelegt. Hierbei stehen die Anwendungen deutlich gesteigert. Als Beispiel seien Bedürfnisse der NutzerInnen und BedarfsträgerInnen im Sicherheitsanwendungen genannt mit Schwerpunkt Vordergrund. Ein wichtiges Ziel ist die Überleitung von Katastrophenschutz. In diesem Themenbereich hat sich erfolgreichen Prototypen in kommerzielle Produkte, Österreich besonders stark engagiert, unterstützt auch z. B. für den flächendeckenden Einsatz von Search- and durch andere nationale Forschungsprogramme, die Rescue-Systemen. ● Weltraumtechnologien für spezifische Anwendungen
25 Weltraumwissenschaften Internationale Führungspositionen Physikalische Weltraumforschung Österreich gehört insbesondere auf Basis erfolgreicher In der Wissenschaft haben österreichische Forschungsgruppen des Instituts für Weltraumforschung Institutionen in ausgewählten Bereichen internationale IWF der Österreichischen Akademie der Wissenschaften Führungspositionen erreicht bzw. stehen an der Schwelle in Graz zu den Top-3 Ländern bei Zitaten/Fachartikel zu einem weiteren Entwicklungssprung. Prominente und Zitaten/Einwohner und liegt auf Platz 1 bei Beispiele sind: Artikeln/Einwohner im Feld „Planetary Exploration“; das IWF ist der größte internationale Partner bei der Physikalische Weltraumforschung Weltraumplasmaphysik-Mission MMS der NASA; das Weltraumplasmaphysik, Sonnenphysik, solar-terrestrische IWF ist auch federführend bei der Entwicklung von Beziehungen und Weltraumwetter; Planetologie, zwei Instrumenten zur Erforschung des Merkur bei der Planetenatmosphären und -magnetosphären; Erforschung europäisch-japanischen BepiColombo Mission (Raumsonde von Exoplaneten zur Untersuchung des Magnetfeldes des Merkur); eine Forschungsgruppe der Universität Graz ist eine der Astrophysik führenden Gruppen im Forschungsfeld Sonnenaktivitäts- Sternenentstehung, Asteroseismologie, Spätstadien der Monitoring und Weltraumwetter. Bei der Erforschung Sternenentwicklung, Exoplaneten, Galaxienentwicklung, unseres Sonnensystems ist Österreich bezogen auf die Kosmologie Bevölkerungszahl unter den am häufigsten zitierten Nationen. (Siehe Grafik 8) Erdbeobachtung des Klima- und Umweltwandels Astrophysik Globale Fernerkundung der Atmosphäre, der Hydrologie Forschung in Asteroseismologie und zu Spätstadien der und des Schwerefelds der Erde zur Erforschung kritischer Sternentwicklung an der Universität Wien genießen Änderungen im Klima- und Erdsystem; regionale international große Anerkennung, insbesondere Fernerkundung von Siedlungs- und Landnutzung als Folge instrumenteller Beiträge zu und Nutzung zur Erforschung kritischer Änderungen im direkten von Weltraummissionen wie CoRoT (COnvection, Lebensraum der Menschen ROtation and planetary Transits), ein von der französischen Raumfahrtbehörde CNES betriebenes Nutzung der GNSS Satellitensignale Weltraumteleskop, und Herschel, ein von der ESA Globale Navigationssatellitensysteme GNSS (Global entwickeltes Infrarotweltraumteleskop. Durch strategische Navigation Satellite System) zur Ableitung einer neuen Neuberufungen von ProfessorInnen in Wien wurde als Nutations- und Präzessionstheorie der Erde und den neuer Schwerpunkt das Thema Sternentstehung etabliert, damit verbundenen Erkenntnissen über den Aufbau des mit großem Potenzial für Weltraumnutzung (Herschel, Erdkörpers Space Infra-Red Telescope for Cosmology and Astrophysics SPICA 2019; James Webb Space Telescope JWST 2018). Quantenphysik im Weltraum Überprüfung der Gültigkeit der Quantenphysik in bisher Erdbeobachtung unerforschten Bereichen wie z. B. über riesige Distanzen Eine Forschungsgruppe der Technischen Universität bzw. bei großen Massen; Beziehung der Quantenphysik zur Graz und des Instituts für Weltraumforschung der allgemeinen Relativitätstheorie Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz ist eine der führenden Gruppen der 2009 gestarteten ESA Schwerefeld-Mission GOCE (Gravity field and steady-state Erfolge in den vergangenen Jahren ocean circulation explorer); eine Forschungsgruppe der Universität Innsbruck hat die Hydrologie-Mission CoreH2O Herausragende Erfolge im vergangenen Jahrzehnt (Cold Regions Hydrology High-resolution Observatory) (auf Basis der bisherigen Weltraumstrategie) in diesen der ESA vorgeschlagen und führt die Vorbereitungen drei Wissenschafts-Schwerpunktbereichen waren zum an; eine Forschungsgruppe der Universität Graz hat die Beispiel: Klimamonitoring-Mission ACCURATE (Atmospheric Climate
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