Wasser- und Bodenüberwachung aus dem Weltall

Ein europäisches Konsortium mit 28 Mitgliedern, geleitet von der deutschen Infoterra GmbH, hat im Frühjahr die Arbeit an einem von zehn `GMES Service Elements´ der Europäischen Raumfahrtagentur ESA, die jeweils EUR 1,5 Mio wert sind, aufgenommen. Die ersten Projektziele wurden bereits erreicht und sowohl vom Auftraggeber ESA als auch von verschiedenen nationalen Umweltbehörden als positiv und vielversprechend bewertet. Neu eingeführte europäische Umweltrichtlinien und die zugehörigen Direktiven verpflichten nationale, regionale und kommunale Behörden dazu, Berichte mit neuartigem Informationsgehalt zu erstellen. Die bisherigen Methoden der Informationsgewinnung beispielsweise durch Punktmessungen, deren Ergebnisse für die Gesamtfläche hochgerechnet werden, werden hier nicht mehr ausreichen. Derartige Verfahren können durch grossflächige räumliche Beobachtungen mit Hilfe von Erdbeobachtungssatelliten ergänzt werden, um die geforderten Informationen zu gewinnen. Damit werden zum Beispiel die Ausweisung und Überwachung von Schutzgebieten möglich und Entscheidungen, die zu deren Erhalt bzw. der Verbesserung ihres Zustandes beitragen, vereinfacht.

Das Projekt SAGE -Service for the Provision of Advanced Geo-Information on Environmental Pressure and State- (Service zur Bereitstellung von Geoinformationen zu Umweltbelastung und -zustand) soll die betroffenen Behörden dabei unterstützen, die neuen Berichtsanforderungen der Wasserrahmenrichtlinie und der Bodenschutzstrategie zu erfüllen, indem eine neue Informationsquelle in die bestehenden Überwachungssysteme eingeführt wird: Geoinformationen, abgeleitet aus Erdbeobachtungsdaten. Die Integration dieser Daten in bestehende Verfahren sowie bereits etablierte Modelle ist nicht nur eine kosteneffiziente sondern auch eine zuverlässige Möglichkeit, aktuelle und aussagekräftige Umweltinformationen zu generieren.

Mit seinem Produktportfolio, das die zwei Produktlinien AquaSAGE und SoilSAGE beinhaltet, bietet SAGE eine einzigartige Möglichkeit, die Lücke zwischen den heute verfügbaren Methoden und den Anforderungen der neuen Richtlinien zu schliessen.

Diese Möglichkeit ist bereits von zahlreichen nationalen und regionalen Behörden in Europa erkannt worden. Deshalbe sind bereits jetzt Umweltbehörden verschiedener europäischer Länder Mitglieder des SAGE-Konsortiums:

Diese Bedarfsträger sind eng in das Projekt eingebunden, und haben so die Möglichkeit, die Entwicklung der SAGE-Services entsprechend ihrer eigenen Anforderungen und bestehenden Normen mitzugestalten. Zunächst werden SAGE-Dienstleistungen in fünf Regionen entwickelt und getestet: Österreich (alpine Bedingungen), Frankreich (zentraleuropäische und mediterrane Testgebiete), Deutschland (zentraleuropäische Region), Spanien (Mittelmeer) und Schweden (boreale Testgebiete). Die SAGE-Anwendungen sind grundsätzlich für alle europäischen Umweltbedingungen nutzbar, werden allerdings gegebenenfalls der sozio-ökonomischen Situation sowie den Umweltbedingungen einer bestimmten Region angepasst.

Als Grundlage aller im Rahmen des Projektes entwickelten Anwendungen dienen Basis-Geoinformationsprodukte, die Informationen zur Landnutzung und/oder Landbedeckung enthalten (z.B. Kartierungen von Agrar-Ökosystemen, Forstkarten, Bodenbelastungskarten oder Versiegelungskartierungen). Diese werden dann mit weiteren digitalen Daten (z.B. bestehende Feldmessungen, digitale Höhenmodell, topographische Karten oder Infrastrukturkartierungen) in Modellen kombiniert, welche bei den Anwendern bereits heute regelmässig genutzt werden. Die aus dieser Kombination der Datensätze und der Anwendung der bestehenden Modelle abgeleiteten Informationen stellen dann die fertigen SAGE Produktlinien dar.

AquaSAGE beinhaltet die Entwicklung von Informationsprodukten, die insbesondere für die Erfassung und Überwachung von Wasserqualität und -verfügbarkeit relevant sind. Für Testgebiete in Frankreich und Spanien entwickeln die Dienstleister EADS-Astrium SAS (F) und Tragsatec (E) Kartierungen von bewässerten Flächen; durch die Gegenüberstellung des Bewässerungsvolumens mit den vorhandenen Wasserreserven (Speicher und Regenfälle) wird eine Vorhersage von Wasserengpässen während der gesamten Vegetationsperiode ermöglicht.

Der schwedische Projektpartner Metria Miljöanalys liefert Informationen über den durch die forstwirtschaftliche Nutzung verursachten Abfluss von Stickstoff aus den nordischen Wäldern in das Oberflächenwasser, was Rückschlüsse auf den Stoffeintrag zulässt. Als Testgebiet ist das Einzugsgebiet des Flusses Daläven in Zentralschweden ausgewählt worden. Eine ähnliche Herangehensweise wurde für das deutsche Testgebiet in Thürigen gewählt: Hier werden Statistiken und Risikokarten erstellt, die den Eintrag von Stickstoff und Phosphor in die Gewässer des Gebietes darstellen. In diesen Regionen hängen solche Emissionen normalerweise von Art und Intensität der landwirtschaftlichen Nutzung der Flächen ab. Die Nutzungsarten werden von der Infoterra GmbH erfasst und in bestehende Modelle eingespeist, um gefährdetet Gebiete zu identifizieren.

SoilSAGE, die SAGE-Dienste für die Umsetzung der Bodenschutzstrategie, werden in Österreich entwickelt, wo die GeoVille GmbH in drei österreichischen Bundesländern Untersuchungen durchführt.

Die Testgebiete werden hinsichtlich des Flächenverbrauches, der ökologischen Auswirkungen der Oberflächenversiegelung sowie der geophysikalischen Konsequenzen des Versiegelungsgrades betrachtet. Diese Informationen können als Grundlage für regional- und raumplanerische Entscheidungen herangezogen werden.

Da Produkte und Dienstleistungen, die auf Erdbeobachtungsdaten basieren, sich bis dato noch nicht als eine Informationsquelle der öffentlichen Hand etablieren konnten, ist es eines der Hauptziele des Konsortiums, die existierende Anwendergruppe solcher Leistungen unter den öffentlichen Institutionen in Europa zu vergrössern. Strategisches Ziel des Projektes ist es weiterhin, einen europäischen Service in allen Mitgliedsstaaten der Europäischen Union aufzubauen. Nach einer erfolgreichen Implementierung in den jetzt ausgewählten Staaten ist eine Erweiterung in weitere EU-Länder geplant. Um den jeweiligen spezifischen nationalen, regionalen oder lokalen Bedingungen möglichst vollständig gerecht werden zu können, wird das SAGE-Konsortium weitere Partnerschaften mit Institutionen und Firmen in den entsprechenden Ländern ausbauen.

SAGE ist eines von zehn ESA GMES Service Element Elementen (GSE). GMES ist eine gemeinsame Initiative der Europäischen Kommission (EC) und der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA), die darauf abzielt, bis 2008 eine europäische Kompetenz globalen Umwelt- und Sicherheitsüberwachung (Global Monitoring for Environment and Security) zu etablieren. Ein Hauptziel ist dabei die Bereitstellung von Informationen, die die Umsetzung neuer europäischer Direktiven unterstützen, wobei hier bestimmten Themen, wie zum Beispiel den in SAGE adressierten Themen Umweltbelastung und Landbedeckung eine besonders hohe Dringlichkeit eingeräumt wird.

Das SAGE-Konsortium umfasst 28 Anwender-Institutionen, Dienstleistungs-unternehmen und Forschungseinrichtungen aus acht europäischen Staaten. Das Projekt wird von der Infoterra GmbH, einer 100%igen Tochter von Europas grösstem Satellitenkonzern EADS-Astrium, geleitet. Infoterra hat 25 Mitarbeiter in Friedrichshafen und 150 in Barwell und Farnborough in Grossbritannien. Infoterra erhebt und verarbeitet Daten von Erdbeobachtungssatelliten und aus Befliegungen und erstellt daraus kundenspezifische Informationsprodukte, die beispielsweise in der Land- und Forstwirtschaft, der Stadt- und Regionalplanung, der Kartographie oder der Ressourcenplanung zum Einsatz kommen.

Infoterra GmbH
Communications
Mareike Döpke
Tel:+49(0)7545 8 3924
Fax:+49(0)7545 8 1337
mareike.doepke@infoterra-global.com

European Aeronautic Defence and Space Company EADS N.V.
Mendelweg 30 · 2333 CS Leiden · Niederlande

EADS Deutschland GmbH · 81663 München · Deutschland
EADS France S.A.S. · 37, boulevard de Montmorency · 75781 Paris Cedex 16 · Frankreich
EADS CASA · Ava. de Aragón, 404, 28022 Madrid · Spanien