Anwendungen der Satellitennavigation in der Logistik

von

Mathias Thiele

2007

Inhaltsverzeichnis

1. Einführung und geschichtliche Hintergründe 3
1.1. Zivile Nutzbarkeit der Satellitentechnik 3
1.2. Historische Entwicklung der Satellitennavigation 4

2. Vorhandene und geplante Technologien zur Satellitennavigation 6
2.1. GPS 6
2.2. Galileo 7
2.3. GLONASS 9
2.4. Weitere vorhandene und geplante Satellitensysteme 9

3. Momentane Nutzung in der Logistik und Zukunftspotentiale 10
3.1. Satellitennavigation zu Lande 10
3.1.1. Potential der Satellitennavigation im Festlandverkehr 10
3.1.2. Die Telematikplattform "Easyfleet" als Anwendungsbeispiel 12
3.2. Satellitennavigation zu Wasser und in der Luft 14
3.3. Betrachtungen zur Rentabilität von Navigationslösungen 15
3.4. Zukunftsoptionen 16

4. Zusammenfassung 20

Quellenverzeichnis 22

1. Einführung und geschichtliche Hintergründe

1.1. Zivile Nutzbarkeit der Satellitentechnik

Berücksichtigt man den aktuellen Stand der Satellitentechnik, so erscheinen ihre Anfänge aus heutiger Sicht bescheiden. Die technische Ausstattung von Sputnik 1, dem ersten künstlichen Satelliten, war äußerst spärlich, und auch sein wissenschaftlicher Zweck mutet heute eher skurril an: er sollte herausfinden, ob es über der Erdatmosphäre Steine hagelt (Vgl. Raumfahrer.net). Wenn man bedenkt, dass heute mehr als 10.000 Satelliten über unseren Köpfen kreisen, die unterschiedlichste Aufgaben wahrnehmen, bekommt man einen Eindruck davon, welch rasante Entwicklung die Satellitentechnik in den letzten 50 Jahren vollzogen hat. Und diese Entwicklung ist in vollem Gange: eine Studie der High-Tech-Beratungsgesellschaft Altran, in der 150 ausgewählte Fach- und Führungskräfte der Luft- und Raumfahrtbranche befragt wurden, hat ermittelt, dass fast drei Viertel der Experten von einem Anstieg auf 50.000 Satelliten in den kommenden Jahren ausgehen. Ein knappes Drittel rechnet sogar mit über 100.000 Erdtrabanten (Vgl. Presseportal.de).

Bemerkenswert ist die Entwicklung der Satellitentechnik vom geheimen, rein militärischen High-Tech-Produkt zur zivilen, vielfältig einsetzbaren Einrichtung. Natürlich hat auch heute noch die militärische Nutzbarkeit hohe Priorität, aber die Zunahme der zivilen Bedeutung steht außer Frage, wie die Altran-Studie belegt (Vgl. ebd.). Die Anwendungen reichen von den klassischen Aufgaben wie der Wetterprognose, der Kommunikation und der Nachrichtenübermittlung bis hin zu Forschungszwecken und so neuartigen Diensten wie Google Earth. Folgerichtig unterscheidet man u. a. Erdbeobachtungs-, Forschungs-, Nachrichten-, Fernseh-, Wetter- und Astrometriesatelliten (Vgl. Wikipedia).

Besondere Bedeutung innerhalb der Nutzungsmöglichkeiten von Satellitensystemen muss der zivilen Navigation beigemessen werden, die nach Expertenmeinung in den nächsten Jahren weiter boomen wird. So kommt z. B. eine Studie von Frost & Sullivan zu dem Ergebnis, dass der Markt für Telematiklösungen zur Flottensteuerung in Europa bis 2011 um jährlich 7,2 Prozent auf dann 1,6 Mrd. Euro Umsatz zulegen werde (Vgl. Handelsblatt). Eine ihrer wichtigen Anwendungen finden diese Lösungen in der Logistik, die angesichts knapper werdender Ressourcen und steigenden Wettbewerbdrucks immer neue Instrumente benötigt, um effizienter zu werden. Praktikable Lösungen bieten Flottensteuerungssysteme, die z. B. Fahrtrouten optimieren, über Verbrauchswerte informieren oder Zusatznutzen wie die Routenverfolgung anbieten. Ohne Satellitentechnik sind diese Anwendungen nicht flächendeckend realisierbar. Satelliten bieten den Vorteil, auch schwer zugängliche Regionen der Erde mit vergleichsweise geringem technischem Aufwand auszuleuchten. So sind die Investitionen, die erforderlich ist, um den sogenannten "Footprint" eines Satelliten, also seinen Abdeckungsbereich auf der Erdoberfläche, mit einer terrestrischen Infrastruktur abzudecken, wesentlich höher als die für die Herstellung eines Satelliten und seinen Transport ins Weltall (Vgl. Schiller, S. 208). Die vorliegende Belegarbeit versucht, die vorhandenen und geplanten Systeme der Satellitennavigation darzustellen und die Potentiale ihrer heutigen und zukünftigen Nutzung in der Logistik zu ergründen.

1.2. Historische Entwicklung der Satellitennavigation

Als sich am 4. Oktober 1957 die sowjetische Rakete R7 über der kasachischen Steppe erhebt, um den ersten künstlichen Erdtrabanten Sputnik 1 ("Sputnik" - russisch "Gefährte") ins Weltall zu transportieren, ahnt wohl kaum jemand das gewaltige Zukunftspotential der Satellitentechnik. Zunächst gedacht als Propaganda-Coup des Kalten Krieges, mit dem die Sowjets ihre technologische Überlegenheit gegenüber der westlichen Welt demonstrieren und das Rennen um die Vormachtstellung im Kosmos gewinnen wollten, enthält sein Innenleben wenig Spannendes: zwei Temperaturmesser für die Innen- und die Außentemperatur, eine Radioanlage für zwei Frequenzen und zwei Batterien (Vgl. Raumfahrer.net). Der Anfang ist jedoch gemacht, und das militärische und technologische Wettrüsten der Weltmächte USA und UdSSR forciert die weitere Entwicklung der Satellitentechnik, die im Laufe der Zeit auch für zivile Zwecke anwendbar wird.

Zunächst hat jedoch in Ost wie West der militärische Nutzen aller Erfindungen Vorrang. Bereits 1958, fünf Monate nach dem Start des Sputnik 1, kontern die Amerikaner mit dem "Explorer" (Vgl. Willemin.li). Und auch die ersten Navigationsanwendungen der Satellitentechnik unterliegen ausschließlich militärischen Anwendungen. Mit dem Navy Navigation Satellite System (NNSS) stieg die U.S. Navy im gleichen Jahr in die satellitengestützte Funkortung ein. Grundlage des NNSS-Systems war eine Methode, die an der John-Hopkin-Universität in Baltimore entwickelt wurde - und zwar wiederum aus Motiven der militärischen Rivalität zwischen Ost und West. In Baltimore hatte man nämlich eine Technologie entwickelt, mit der Position, Geschwindigkeit und zurückgelegter Weg des Sputnik 1 bestimmt werden konnten. Aus der Umkehrung dieser Methode entstand nun die Idee, die Position eines Beobachters zu berechnen, wenn die aktuelle Position des Satelliten bekannt ist (Vgl. Mansfeld, S.97).

[....]