Kapitel 9 Satellitenkommunikation

Überall verfügbare, zuverlässige und sichere Breitbandkommunikation ist für moderne Gesellschaften, wettbewerbsfähige Volkswirtschaften und staatliche Institutionen essenziell. Für die Resilienz, Sicherheit und Souveränität der digitalen Infrastrukturen kann Satellitenkommunikation einen wichtigen Beitrag leisten.

In Krisensituationen wie bei Naturkatastrophen (z. B. Flutkatastrophe im Ahrtal), bei Missionen zur Friedenssicherung und für die Wahrung der inneren und äußeren Sicherheit (Redundanz beispielsweise bei Störungen oder Ausfällen in das Digitalfunknetz der BOS oder im Verteidigungsfall) gewinnt die Satellitenkommunikation eine zunehmend wichtige Funktion als resiliente, autarke und redundante Informations- und Kommunikationstechnologie. Ihre Daten und Kommunikationsverbindungen sind in Situationen, wo keine terrestrische Infrastruktur besteht oder diese zerstört wurde, von zentraler Bedeutung, um die Kommunikation aufrechtzuerhalten.

Satellit umkreist die Erde - Bild ist lila eingefärbt
© iStock Photo / Gigabitbüro des Bundes

Überdies kann die Satellitenkommunikation angesichts weiter steigender Ausbaukosten für Glasfaser gerade in besonders schwer zugänglichen, ländlichen Regionen eine schnelle und praktikable Übergangslösung darstellen. Die Satellitentechnologie verspricht eine zuverlässige, kosteneffiziente und überall verfügbare Breitbandverbindung gerade auch dort, wo der Breitbandausbau sich aufgrund der Geografie als besonders teuer darstellt (z. B. Rand- und Einzellagen). Auch für eine funktionierende 5G-Infrastruktur kann die Satellitenkommunikation eine wichtige Rolle spielen. Die fortschreitende Spezifizierung des 5G-Standards erlaubt die direkte Vernetzung von Endgeräten auf der Erde über ein Satellitennetz, wodurch schwierige Versorgungslagen bzw. unterversorgte Gebiete erschlossen werden können. Bereits heute ist es mit modernen, kompatiblen Smartphones möglich Notfallnachrichten (z. B. mit Standortdaten) auch ohne vorhandene Netzabdeckung (Funkloch) über Satellit zu versenden.

Insbesondere in zwei Bereichen, in denen eine lückenlose Abdeckung systementscheidend ist, spielt der Einsatz von Satellitenkommunikation zusätzlich zu den terrestrischen Netzen eine zentrale Rolle zu: beim autonomen Verkehrssystem und in der kritischen Infrastruktur.

Breitbandanbindung
Zukunftslösungen

Autonome Verkehrssysteme (üblicherweise als „autonomes Fahren“ bezeichnet) können die Effizienz und Sicherheit des immer weiter zunehmenden Beförderungssektors erheblich steigern. Hier sind viele spezielle Anwendungsfälle denkbar: Vom individuellen autonomen Fahren, das den Fahrer entlastet (sofern erwünscht) bis hin zu voll autonomen Transportsystemen für Menschen oder Waren. Dies ist wegen der direkten Einbeziehung von Personen nicht nur ein technisches, sondern auch ein ethisches Problem: Die Systemsicherheit muss zwangsläufig extrem hohe Werte annehmen.

Ähnlich wie in der Luftfahrt muss zur Gewährleistung der Systemsicherheit auf das Prinzip der Redundanz zurückgreifen. Kandidaten für redundante Systeme sind der terrestrische Mobilfunk und die Satellitenkommunikation, bevorzugt aus dem niedrigen Erdorbit (LEO). Die terrestrische Mobilfunkkommunikation weist jedoch systembedingte Übertragungslücken (sog. Funklöcher) auf, die nur mit hohem Aufwand und Kosten zu beseitigen sind. Die Satellitenkommunikation kann hier eine maßgebliche Rolle spielen. Zusammen mit lokalen Sensoren, dem terrestrischen Mobilfunk und breitbandiger Satellitenkommunikation können die erforderlichen Systemverfügbarkeiten und Sicherheitsstandards erreicht werden.

Die genannte Problematik für das autonome Fahren für Fahrzeuge auf öffentlichen Straßen betrifft gleichermaßen die gesamte Entwicklung für das autonome Bearbeiten von Feldern im Bereich der Landwirtschaft. Wenn keine stabile und zuverlässige Kommunikationsverbindung besteht, kann die Arbeit nicht ausgeführt werden, da die Sicherheitsanforderung nicht mehr gegeben ist und keine Garantie besteht, dass durch fehlende Kommunikation öffentliche Bereiche (z. B. Straßen etc.) befahren werden. Es gibt hier sehr kostenintensive Lösungen, die das Problem überbrücken, indem lokale Netzwerke aufgebaut werden. Dies ist jedoch keine Lösung für weitverstreute Gebiete und zudem ineffizient, wenn bereits vorhandene Strukturen kostengünstiger ausgebaut werden können.

Landwirtschaft

Resiliente Systeme

Die Notwendigkeit zuverlässiger Kommunikationssysteme für zivile, sicherheitsrelevante und militärische Anwendungen ist in jüngster Zeit am Beispiel des Ukrainekriegs besonders offenkundig geworden. Terrestrische Infrastruktur ist leicht, in kurzer Zeit durch militärische oder terroristische Aktionen zu zerstören. Bei entsprechend ausgelegten modernen Satellitensystemen – insbesondere Konstellationen mit einer hohen Anzahl von Satelliten – ist dies ungleich schwieriger, wenn nicht unmöglich. Bestes Beispiel hierfür ist die Unterstützung der ukrainischen Armee durch das amerikanische Starlink-System, welches in extrem kurzer Zeit wesentliche Elemente der Kommunikation trotz massiver Störversuche wieder herstellen konnte.

Kritische Infrastruktur

Vergleich der Satellitentechnologien

Je nach Entfernung von der Erdoberfläche gibt es drei Arten von Satelliten:

  • in geostationärer Umlaufbahn (Geostationary Earth Orbit, GEO),
  • in mittelnaher Umlaufbahn (Medium Earth Orbit, MEO) und
  • in erdnaher Umlaufbahn (Low Earth Orbit, LEO)

Mit modernen geostationären Satelliten (GEO) sind Datenraten von bis zu 100 Mbit/s im Download und 6 MBit/s im Upload möglich. Diese können für eine Vielzahl von (alltäglichen) Anwendungen uneingeschränkt (Datei-Download, Videostreaming) oder mit geringer Einschränkungen (Videokonferenz, Telefonie) genutzt werden. Lediglich bei latenzkritischen Anwendungen (z. B. autonomes Fahren oder Echtzeit-Datenanalyse) kommen geostationäre Satelliten aufgrund ihrer hohen Entfernung und der damit verbundenen längeren Signallaufzeiten zur Erde an ihre Grenzen.

Aktuelle und kommende Satellitengenerationen und Konstellationen im niedrigen Erdorbit (LEO) sind nochmals deutlich leistungsfähiger. Diese ermöglichen höhere Datenraten mit deutlich geringen Latenzzeiten.

Maßnahmen der Landesregierung

Die Landesregierung treibt mit einer Reihe von Maßnahmen die Bedeutung und den Nutzen der Satellitenkommunikation konsequent voran. Bereits im Jahr 2022 hatte das Land gemeinsam mit Hessen eine Veranstaltung zur Satellitenkommunikation in Berlin initiiert, um die Chancen und Möglichkeiten dieser Schlüsseltechnologie in den Fokus zu rücken. In der jährlichen „Digitalen Workshopreihe Digitale Infrastruktur“ nimmt das Thema Satellitenkommunikation einen festen Platz ein. Zuletzt fand am 15. September 2025 mit führenden Vertreterinnen und Vertretern aus Politik, Verwaltung, Bundeswehr, Wissenschaft und Wirtschaft die Veranstaltung „Satellitenkommunikation für Europa: resilient, souverän und unabhängig“ in der Landesvertretung Baden-Württemberg in Berlin statt (Pressemitteilung des Innenministeriums).

Gigabitatlas BW

Mit dem Gigabitatlas Baden-Württemberg zeigt das Land erstmals auf, wie gut Haushalte mit schnellem Internet versorgt sind – und wo in den kommenden Jahren weiter ausgebaut wird. Der Atlas stellt den Ausbau sowohl im geförderten als auch im eigenwirtschaftlichen Bereich dar.

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