Wie Satellitenbilder den Flugbetrieb unterstützen und nebenbei sowohl Kosten als auch CO2 einsparen können, das zeigt das Projekt des ersten Spark-Funding-Finalisten des ESA Technology Brokers Germany. Es geht ums Grün. Um sämtliche rollbahn-nahen Sanierungs-Rasenflächen im Rollfeld um genau zu sein.
Mit dem ESA Spark Funding unterstützt der ESA Technology Broker Germany den Technologietransfer von Raumfahrttechnologien in Nicht-Raumfahrtbranchen. Dass die möglichen Anwendungsbereiche hier überaus vielfältig sind, beweist die Spatial Business Integration GmbH (SBI) als erster Finalist der Förderung mit ihrem Turf Irrigation Moisture Monitoring (TIMM) Projekt: das Darmstädter Unternehmen nutzt Radar-Satellitenbilder, um Bewässerungskarten für Flughäfen zu generieren und so eine präzise, nachhaltige und wirtschaftliche Bewässerung zu ermöglichen.
Doch warum ist eine korrekte Bewässerung der Rasenflächen am Flughafen so wichtig? Neben Sicherheitsaspekten kann TIMM auch nachhaltige und wirtschaftliche Faktoren positiv beeinflussen, denn der gezielte Einsatz der Bewässerung kann zu einer Verringerung der notwendigen Bewässerungsfahrten und somit sowohl zu einer Reduzierung der CO2-Emissionen als auch des Wasserverbrauchs führen.
SBI konnte so auch den Betreiber des größten deutschen Luftverkehrsdrehkreuzes in Frankfurt von diesem Projekt überzeugen und als Pilotkunden gewinnen.
„Mit der Zusammenarbeit und den daraus resultierenden Ergebnissen der ersten Pilotphase sind wir sehr zufrieden und haben uns deshalb für den nächsten Schritt in die kommerzielle Pilotphase (Prüfung operative Nutzung) entschlossen.“ (Daniel Lütscher, Fraport AG)
Von Satellitenbildern zu Bewässerungskarten
Für die Generierung der präzisen Bewässerungskarten greift SBI auf ein mehrstufiges Verfahren zurück, beginnend mit der Erstellung von relativen Bodenfeuchtekarten auf Basis von Sentinel-1-Daten. Hier kommt dem Unternehmen die langjährige Erfahrung in der Gewinnung von Biomasse-Daten durch den Ausschluss der Bodenfeuchtigkeitseffekte in der Rückstreuung zugute: Eine Modifizierung der hauseigenen Software ANDi (Artificial SAR NDVI estimation algorithm) erlaubt es ihnen stattdessen über den Ausschluss der Biomasse-Effekte, Daten über die Bodenfeuchtigkeit zu erhalten.
In einem zweiten Schritt werden die so gewonnenen Satellitendaten um Messdaten von acht terrestrischen Bodenfeuchtemessgeräten ergänzt und die relativen Karten zu absoluten Karten skaliert. Basierend auf Verdunstungsdaten kann nun die für spezifische Bodenabschnitte benötigte Wassermenge kalkuliert und in Kombination mit den Wettervorhersagen eine Bewässerungskarte für die nächsten drei Tage erstellt werden – bis der erneute Satelliten-Überflug weitere Daten für eine neue Berechnung liefert.
Illustration der Bewässerungskarte auf einem mobilen Endgerät (©SBI)
Nach der finalen Kalibrierung im Februar/März 2022 läuft seit April die zweite Pilotprojektphase zur Prüfung der operativen Nutzung bei der Fraport AG.
Dr. Andreas Kanstein, als Geschäftsführer der cesah GmbH verantwortlich für den ESA Technology Broker Germany, sagt dazu: "Zusammen mit unserem Technology Broker Partner, der EurA AG, freuen wir uns über den erfolgreichen Abschluss unseres ersten Spark Funding Vertrags und dass die Ergebnisse bereits in einer kommerziellen Lösung umgesetzt werden, für die es sicher auch weitere Kunden geben wird." Für Johannes Schmidt, Mitglied der EurA Geschäftsleitung, gilt das Spark Funding als ein „Turbo-Tool“ im Fördermittelbereich, besonders in der Beschleunigung des Technologietransfers von Raumfahrttechnologien in den Nicht-Raumfahrtbereich.
Spatial Business Integration GmbH (SBI)
SBI ist auf die Entwicklung und den Betrieb anwendungsorientierter Lösungen auf der Basis von Satellitenbild-Analysen spezialisiert. Mit einem interdisziplinären, internationalen Team von Experten entwickelt SBI mit innovativsten, wissenschaftlichen Methoden führende Informationsprodukte für die Land- und Forstwirtschaft, Versicherungen, Energie und Infrastruktur sowie die Finanzindustrie.
ESA Spark Funding
Beim ESA Spark Funding des von cesah und EurA ausgeführten ESA Technology Broker Germany handelt es sich um eine Maßnahme zur Unterstützung und Beschleunigung des Technologietransfers von Raumfahrttechnologien in den Nicht-Raumfahrtbereich. Gefördert werden Unternehmen mit Fokus auf KMU (bestehende Produktlinien sollten vorliegen) als Technologie-Nehmer. Unternehmen jeglicher Größe sowie Forschungseinrichtungen und Universitäten können die zu adaptierende Raumfahrt-Technologie bereitstellen und im Unterauftrag agieren.
Projektvolumen: 80.000 €
Förderquote: 75% (60.000 € Finanzierung und 20.000 € Eigenfinanzierung/Sachleistungen)
Dauer: bis zu 12 Monate (mit 50% Vorschuss und 50% Abschlusszahlung)
Anträge können jederzeit eingereicht werden (open call). Deadline für die nächste Evaluierungsrunde TBD.
Mehr Informationen zum Spark Funding und der Antragsstellung hier.