Satelliten: Volles Haus im All
Satelliten im Aufschwung
In 200 bis 2000 Kilometern Höhe über der Erdoberfläche ist gerade ziemlich viel los. In der sogenannten niedrigen Erdumlaufbahn (LEO) tummelten sich Anfang September 2026 die 11 124 Starlink-Satelliten des US-Unternehmens SpaceX. Da sie sich «nur» 550 bis 480 Kilometer über der Erdoberfläche befinden, gelangen ihre Signale relativ rasch zur Erde. Das ermöglicht schnelles und stabiles Internet. Ausserdem versorgen sie Gebiete damit, wo es bisher keine oder kaum die nötige Infrastruktur gab. Die hohe Zahl an Satelliten ermöglicht eine nahezu weltweite Abdeckung.
Mittlerweile setzen auch immer mehr Airlines, etwa SAS, Lufthansa oder Qatar Airways, auf Starlink, um Passagieren Internet anzubieten. Bei den über 11 000 Starlink-Satelliten wird es nicht bleiben. SpaceX möchte insgesamt 42 000 im All positionieren. Auch Amazon plant den Aufbau eines eigenen globalen Satellitennetzwerks unter dem Namen Amazon Leo in der niedrigen Umlaufbahn. Der Konzern von Jeff Bezos übernimmt Globalstar, eine USFirma, die ein Netzwerk von Satelliten betreibt und die Rechte an Funkfrequenzen besitzt, die direkte Verbindungen zu Smartphones erlauben. Bis Ende Juli 2029 will Amazon über 3200 Satelliten ins All gebracht haben.
Auch andere Staaten und Unternehmen investieren kräftig. In China beispielsweise ist der Staat ebenfalls gerade dabei, sein eigenes satellitengestütztes Internet im niedrigen Erdorbit zu errichten, und mit Geely ist dort sogar ein Konzern aktiv. Bereits seit 2022 schiesst dessen Tochterunternehmen Geespace Satelliten dorthin. Ein Grund: Satellitensysteme sind nötig als Grundlage für autonome Fahrzeuge, die auf hochgenaue Geodaten angewiesen sind.
Für Echtzeitanwendungen im militärischen Bereich wie das Steuern von Drohnen oder die Führung von Truppen sind Daten von Satelliten aus dem LEO entscheidend, da sie aufgrund des kurzen Wegs zur Erde nur eine geringe Verzögerung haben. Damit wird der Weltraum zunehmend zu einem strategischen Schauplatz geopolitischer Interessen.
Navigationshilfe auf über 2000 Kilometern Höhe
In der mittleren Erdumlaufbahn (MEO), also zwischen 2000 und 35 786 Kilometern, kreisen globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) um die Erde und senden ständig ihre Position und Zeit dorthin. Daraus errechnen GPS-Geräte ihre eigene Position. Damit das jedoch möglich ist, muss ein Gerät Kontakt zu mindestens vier Satelliten haben. Dank ihnen ist es selbstverständlich, sich über das Navi oder Google Maps selbst in fremden Städten problemlos zurechtzufinden. Oder ins EMail-Postfach zu schauen, um zu erfahren, wann die bestellten Joggingschuhe geliefert werden.
Das wohl bekannteste dieser globalen Navigationssysteme ist GPS, kurz für Global Positioning System. Seine Satelliten kreisen in einer Höhe von 20 000 Kilometern über der Erdoberfläche. Es wurde 1973 vom US-Verteidigungsministerium ins Leben gerufen. Heute hat die United States Space Force die Aufsicht darüber. GPS wurde erst in der Luftfahrt und in Schiffen eingesetzt, bevor es den Fahrzeugbereich eroberte. 36 Jahre ist es her, dass der japanische Hersteller Pioneer das erste GPS-gestützte Autonavigationssystem auf den Markt brachte. Ebenfalls 1990 hatte ein eingebautes GPS-Navi Premiere – in einem Mazda-Coupé Eunos Cosmo.
Genaueste Daten von Galileo
Neben GPS gibt es drei weitere Navigationssatellitensysteme von globaler Bedeutung, die sich alle in einer Höhe um die 20 000 Kilometer über der Erdoberfläche bewegen. Das von der EU und der Europäischen Raumfahrtagentur (Esa) gestartete und seit Ende 2016 nutzbare Galileo steht im Ruf, das genaueste zu sein. Das europäische Notrufsystem eCall, das seit 31. März 2018 in Europa für alle zugelassenen PW und Lieferwagen obligatorisch ist, beruht auf den Galileo-Signalen.
Das russische Glonass wurde seit 1972 für militärische Zwecke entwickelt. Ab 2008 wurde es massiv erneuert sowie ausgebaut. Für zivile Nutzung ist es ebenfalls freigegeben. Bei der Positionierung von Objekten im Norden von Skandinavien und in Russland ist Glonass GPS überlegen.
Auch das chinesische System BeiDou ist seit Juli 2020 weltweit für zivile Zwecke nutzbar. Moderne Handys nutzen meist Signale von GPS, Galileo, Glonass und BeiDou gleichzeitig, das erhöht die Genauigkeit.
Die verschiedenen Umlaufbahnen
- LEO: Als niedrige Erdumlaufbahn (Low Earth Orbit, kurz LEO) wird der Bereich zwischen etwa 200 und 2000 Kilometern Höhe über der Erde bezeichnet. Dort befinden sich neben der Internationalen Raumstation ISS (400– 420 km) viele Wetter-, Erdbeobachtungs- und Kommunikationssatelliten. Das Gros der neuen Satelliten wird in den LEO geschossen, etwa für das Starlink-System.
- MEO: Die mittlere Erdumlaufbahn (Medium Earth Orbit, MEO) bezeichnet die Umlaufbahn von Satelliten, die sich zwischen 2000 und 35 786 Kilometern Höhe befinden. Je nach Flughöhe umrunden die Satelliten dort die Erde mehrmals am Tag. So tummeln sich im MEO die Satelliten der Navigationssysteme GPS, Galileo, Glonass und BeiDou.
- GEO: Auf der geostationären Umlaufbahn (Geostationary Earth Orbit, GEO) 35 786 Kilometer über der Erdoberfläche über dem Äquator scheinen Satelliten stillzustehen. Ihre Umlaufzeit um die Erde stimmt mit der Rotationsdauer der Erde exakt überein. Hier kreisen Fernsehsatelliten wie Astra-, Wetter- und Kommunikationssatelliten, aber auch militärische Frühwarnsatelliten.
- HEO: Als hochelliptische Erdumlaufbahn (High Elliptical Orbit, kurz HEO) wird eine stark elliptische Umlaufbahn bezeichnet, bei der Satelliten etwa 200 bis 1500 Kilometer (Perigäum) bis 10 000 bis 50 000 Kilometer Höhe (Apogäum) erreichen. Sie eignen sich besonders für Kommunikations- und Beobachtungsaufgaben in den Nord- und Südpol-Regionen.
Starlink bietet seit 2020 in den USA Internetzugang und seit 2023 weltweit. Funktion: eine möglichst schnelle Internetverbindung und Abdeckung in Gebieten, in denen es bisher keine (ausreichende) Struktur gab. Das US-Unternehmen SpaceX ist mit aktuell 11 124 (Stand: 7. September 2026) kleinen Satelliten in der Erdumlaufbahn der grösste Satellitenbetreiber der Welt. Der Plan von SpaceX: insgesamt 42 000 Satelliten ins All zu bringen.
Das Satellitensystem Galileo, ein Projekt von EU und Esa, ist seit 2016 weltweit für zivile Zwecke nutzbar. Anwendungen sind möglich für Suchund Rettungsdienste, Landwirtschaft, Umweltschutz, Energie und mehr. So beruht zum Beispiel das seit Ende März 2018 in Europa für Autos und Lieferwagen vorgeschriebene Notrufsystem eCall auf Galileo-Signalen.
Das russische Pendant zu GPS. Die ersten Satelliten wurden 1982 in den MEO geschossen. Der Betrieb startete 1993, war aber stark problembehaftet. Ab 2008 grosser Umbau. Seit 2011 wieder voll funktionsfähig. Für militärische Zwecke entwickelt, kann es auch zivil genutzt werden.
Bekannt als Early Bird. Start 6. April 1965, erster kommerzieller Nachrichtensatellit auf einer geostationären Umlaufbahn. Er konnte TV-Sendungen übertragen, ermöglichte bis zu 244 Telefongespräche gleichzeitig. 1969 deaktiviert.
Start 10. Juli 1962. Mit ihm beginnt die aktive Satellitenkommunikation. Er übertrug erstmals Fernsehbilder live zwischen den USA und Europa, ermöglichte interkontinentale Telefonverbindungen. Versagte im Februar 1963, schwebt noch im All.
Scheinbar unbewegliche Satelliten
Geostationäre Satelliten wiederum kreisen 35 786 Kilometer über der Erdoberfläche über dem Äquator und scheinen stillzustehen. Der Grund dafür ist, dass sie für eine Umrundung der Erde genauso lang benötigen, wie unser Planet braucht, um sich selbst zu drehen: 24 Stunden. Sie haben schon vor vielen Jahrzehnten den Alltag revolutioniert. Da sind zum Beispiel Wettersatelliten wie Meteosat oder Kommunikationsund Fernsehsatelliten wie Astra oder Eutelsat.
Bereits 1965 ermöglichte der amerikanische Intelsat 1 die Übertragung von Fernseh- und Nachrichtensendungen von den USA nach Europa. Auch zahlreiche militärische Kommunikations- und Frühwarnsatelliten drehen ihre Runden in 35 786 Kilometern Höhe.
Schweiz: Die kleine, potente Weltraumnation
Die Schweiz, die übrigens Gründungsmitglied der Europäischen Weltraumorganisation (Esa) ist, brachte ihren ersten eigenen Satelliten 2009 ins All: den nur 820 Gramm schweren SwissCube. Das Gemeinschaftsprojekt verschiedener Schweizer Hochschulen unter der Leitung der EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) erforschte das Leuchten der Erdatmosphäre. Als «Flaggschiff der Schweizer Raumfahrt» gilt nach Meinung von Experten wie dem Berner Universitätsprofessor Christoph Mordasini Cheops. Dabei handelt es sich um den ersten Satelliten der Esa unter der Leitung der Schweiz. Das 270 Kilogramm schwere, hoch entwickelte Weltraumteleskop zieht seit 2019 in 700 Kilometern Höhe seine Runden um die Erde und wird bis 2029 Planeten untersuchen, die um andere Sterne kreisen. Innerhalb der Schweiz liegt die Leitung bei der Abteilung Weltraumforschung und Planetologie der Universität Bern unter massgeblicher Beteiligung der Universität Genf.
Die Schweiz war und ist weiter beteiligt am Aufbau und Betrieb des Satellitennavigationssystems Galileo und wirkt mit bei europäischen Wetter-, Umwelt- und Erdbeobachtungssatelliten. Abgesehen davon prägt das Land die europäische Raumfahrt mit, indem es Schlüsseltechnologien für Trägerraketen, Satelliten und wissenschaftliche Instrumente entwickelt und liefert. So gab im September die Empa bekannt, dass einige ihrer Forschenden zusammen mit dem Zürcher Unternehmen Beyond Gravity eine Lösung entwickelt haben, wie man bei Raketenstarts die für Satelliten gefährlichen Vibrationen entschärfen kann.
Faszination für den Weltraum, Satelliten und GPS: Interview mit Thomas Zurbuchen
Thomas Zurbuchen hat bei der Nasa als Forschungsdirektor 130 Missionen verantwortet, heute etabliert er an der ETH Zürich die Schweizer Raumfahrtforschung. Ein Gespräch über Weltraum-Hype, Satelliten und GPS, das beim autonomen Fahren weniger leistet als erwartet.
Touring Magazin: Satellitentechnik ist im Moment allgegenwärtig. Was würde ein Ausfall dieser Technik für die Erde konkret bedeuten?
Thomas Zurbuchen: Als Erstes betroffen wäre alles, was mit Position, Timing, Navigation zusammenhängt. Das beginnt mit der Navigation über GPS oder Galileo (Anm. der Red.: Europas ziviles Gegenstück zu GPS), wenn ich also von A nach B will. Zudem meldet jede Tankstelle darüber, wann sie verkauft – der Ölpreis hängt am Zeitpunkt, der über Satelliten bestimmt wird. Auch das ganze Finanzwesen ist darauf angewiesen. Zweitens die Wettervorhersagen: Informationen, ob es hagelt, ob ein Stausee abgelassen werden muss – sie laufen über Satelliten. Als dritten Bereich wäre auch die Kommunikation betroffen. Das vergleiche ich jeweils mit einem Exoskelett für Leute mit Lähmungen. Was wir im Weltraum aufbauen, ist so ein Exoskelett für die Erde. Nimmt man es weg, hätten wir schon heute Mühe. In Zukunft wird die gesamte Kommunikation noch viel mehr über den Weltraum laufen.
Warum ist es in den letzten Jahren zu einem Boom und neuen Geschäftsmodellen im Orbit gekommen?
Da sehe ich vor allem zwei Gründe. Der erste ist kommerziell: Man kann heute eine Firma gründen, die Satelliten baut, so wie man eine aufbaut, die Software schreibt. Das Unternehmen Planet Labs zum Beispiel betreibt rund 190 Satelliten, das schafft auf der zivilen Seite kein einzelnes Land. Dazu ist der Preis für den Zugang zum Weltraum zusammengebrochen. Ein Raketenstart kostete früher 200 bis 300 Millionen US-Dollar. Der billigste, den ich bei der Nasa je gekauft habe, lag noch bei dreissig Millionen. Der zweite Grund ist die Sicherheit: Dem Militär wird klar, dass der Weltraum die Plattform ist, von der Information und Kommunikation kommen.
Hat die Schweiz auch eigene Satelliten?
Ja, aber nur wenige. Es gibt zum Beispiel den SwissCube, der an der EPFL gebaut wurde und immer noch um die Erde kreist. Es gibt kleinere Projekte, die an Universitäten gebaut worden sind, aber auch im militärischen Bereich will die Schweiz nun mehr Satelliten bauen.
Warum sind das nur wenige?
Die Schweiz hat sich vor bald vierzig Jahren für die europäische Raumfahrtagentur entschieden – wahrscheinlich aus guten Gründen. Aber anders als alle anderen schickt sie 95 Prozent ihres Geldes nach Europa. Die anderen behalten bis zur Hälfte, um eigene Kapazität aufzubauen. Ehrlich gesagt, verstehe ich nicht, warum. Wir bauen Solarpanels und Strukturen, aber keine ganzen Satelliten. Das wollen wir ändern.
Wie unterscheidet sich die Arbeit in der Schweiz von jener der Nasa?
Sie haben einmal gesagt: Wer im All führend ist, definiert die Regeln auf der Erde. Wer definiert sie heute?
Zwei Länder: Amerika und China. Auf der amerikanischen Seite drücken vor allem die Firmen, und es gibt auch politische Interessen, auf der chinesischen Seite drängt eigentlich nur die Regierung ins Weltall. Es gibt zwar ein Regelwerk aus der Frühzeit, das alle unterschrieben haben, wo es um Nichteinmischung und Aufsicht geht; nur nehmen das China, Russland oder Nordkorea heute nicht mehr so genau. Und in der Zwischenzeit sehen wir, dass sich auch die Meinung von westlichen Ländern ändert.
Beim autonomen Fahren gilt Satellitentechnik als Schlüsseltechnologie. Was aber bedeutet das für ein Land mit vielen Tunneln und tiefen Schluchten?
Und in Zukunft: Was könnte noch alles in den Weltraum gebracht werden?
Wann wird es denn zu voll im Orbit?
Ich bin mir sicher, dass wir Millionen Satelliten im Orbit haben könnten, wenn wir es richtig und präzise machen. Das eigentliche Problem sind nicht die funktionierenden Satelliten, sondern der Weltraumschrott aus zerstörten oder unkontrollierten, nicht mehr funktionierenden Satelliten. Das ist viel gefährlicher als die Satelliten selbst. China hat 2007 einen eigenen Satelliten auf 800 Kilometern abgeschossen, Tausende Teile. Jedes davon ist so gefährlich wie ein Satellit. Wir müssen also schauen, dass wir möglichst keinen Weltraumschrott mehr produzieren, dass nicht mehr funktionierende Satelliten aus dem Orbit entfernt werden, und sicherstellen, dass die Satelliten nicht kollidieren. Sonst wird es ganze Zellen oder Orte geben, wo Raumfahrt kaum mehr möglich ist. Es gibt Pessimisten, die davon ausgehen, dass es in fünf Jahren bereits Orte gibt, wo man nicht mehr hinkommt. Früher oder später muss dieses Problem gelöst werden.
Lässt sich das noch aufräumen?
Es gibt Ideen dafür. Aber zuerst bräuchte es ein entsprechendes Gesetz. Sein Auto darf man auch nicht einfach auf der Autobahn stehen lassen, wenn es nicht mehr funktioniert. Würde zum Beispiel geregelt werden, dass ein kaputter Satellit innerhalb von zehn Monaten entfernt werden muss, weil sonst Bussen drohen, ergäbe das ganz neue Geschäftsfelder. Versicherungsfirmen könnten im Orbit abschleppen gehen, so ähnlich wie der TCS das auf den Strassen macht. Es gibt ja sogar ein in der Schweiz gegründetes Unternehmen, ClearSpace, das genau das machen will. Und in Amerika wurden kürzlich drei Firmen beauftragt, Schrott aus dem Orbit zu entfernen.
Text : Juliane Lutz, Dino Nodari
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