Durch Copernicus eine Verbesserung der Wetter-und Klimaberatung

Offenbach –Im Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) in Berlin findet vom 8. bis 10. April 2014 das „Nationale Forum für Fernerkundung und Copernicus“ statt. Das Copernicus-Programm ist neben Galileo das Flaggschiff-Programm der EU im Bereich der Raumfahrtpolitik und der Erdbeobachtung. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) – eine Behörde des BMVI – nutzt die europäischen Copernicus-Dienste, um seine Leistungen im Bereich der Daseinsvorsorge zu verbessern. Dazu gehören Wettervorhersagen, Wetterwarnungen, die Wetterberatung, das Klimamonitoring, Klimaprojektion sowie die Klimaberatung. Zugleich koordiniert der DWD in Deutschland die Interessen der Nutzer von Copernicus für die Bereiche Atmosphäre und Klima und vertritt diese gegenüber der Europäischen Kommission.

Mit Copernicus schafft die Europäische Union in Zusammenarbeit mit europäischen Institutionen wie der Europäischen Weltraumorganisation ESA oder dem Wettersatellitenbetreiber EUMETSAT sowie nationalen Einrichtungen wie dem DLR und dem Deutschen Wetterdienst eine eigenständige europäische Infrastruktur zur globalen Erdbeobachtung. Ein zentrales Ziel von Copernicus ist, in Politikfeldern wie Umwelt und Klimawandel, Energie, Sicherheit, Verkehr, Landwirtschaft und Bevölkerungsschutz durch umfassende Beobachtungsdaten nachhaltige politische Entscheidungen zu ermöglichen. Deutschland ist der größte Finanzier der Weltraumkomponente von Copernicus. Das BMVI trägt über 700 Millionen Euro bei. Die Finanzierung des Copernicus-Programms ist im Haushalt der EU bis 2020 gesichert. Bereitgestellt werden 4,3 Mrd. Euro. Nach dem erfolgreichen Start des ersten Copernicus-Satelliten – Sentinel 1A – am 3. April 2014 werden in den nächsten Jahren mehr als zehn weitere europäische Copernicus-Umweltbeobachtungssatelliten gestartet werden. Sobald im Mai 2014 eine entsprechende EU-Richtlinie in Kraft tritt, wird das Copernicus-Programm in den operationellen Betrieb überführt.

DWD nutzt Copernicus für Wettervorhersagen und Klimaprojektionen

Die Nutzung der Daten, die von den Copernicus-Satelliten geliefert werden, hat direkt Einfluss auf die Qualität der Vorhersage. Dadurch können zum Beispiel extreme Wetterereignisse frühzeitiger vorhergesagt werden. Für die weitere Verbesserung der Wettervorhersagen wie auch der Klimasimulationen des DWD werden zusätzliche Informationen zum Beispiel zur Landnutzung, zum Pflanzenbedeckungsgrad, zur Orographie, Temperatur der Meeresoberfläche und zur Eis- und Schneeverteilung benötigt. Sie sollen durch die Messungen der neuen Satelliten bereitgestellt werden. Die Daten des Copernicus-Programms haben zugleich das Potential, zur Bestimmung der Bodenfeuchte beizutragen und damit zur deutlichen Verbesserung der Vorhersage und Überwachung von Flutkatastrophen.

Beobachtung von Vulkanasche und Saharastaub

Durch seine Beteiligung am Copernicus-Projekt MACC-II (Modelling Atmospheric Composition and Climate) ist der DWD direkt in den Atmosphärendienst eingebunden. Das betrifft die Validation der bodennahen Verteilung von Spurengasen wie Ozon und Kohlenmonoxid. Zusätzlich ist der DWD an der Verbesserung der vom Atmosphärendienst gelieferten Aerosolprofile über die Bereitstellung seiner Ceilometerprofile beteiligt. Umgekehrt tritt der DWD als Nutzer des Atmosphärendienstes von Copernicus auf und nutzt die MACC-Vorhersagen zur Aerosolverteilung zum Beispiel für die Verifikation von Saharastaubereignissen. Der DWD sieht darüber hinaus großes Potential in der Nutzung der MACC-Vorhersagen im Fall eines Vulkanausbruchs in relativer Nähe zu Deutschland, also z.B. in Island, Italien oder auf den Kanaren. Damit wird auch der unmittelbare Nutzen für die Bevölkerung deutlich: Im Vulkanaschefall betrifft das die verbesserte Vorhersage der Aschewolken. Hinzu kommen Vorhersagen zum Ferntransport von Saharastaub – Anfang April 2014 war davon auch Deutschland betroffen. Mittelbar trägt dies zur Vorhersage der Luftqualität und damit der Unterstützung des Gesundheitssektors bei. Auch für die UV-Gefahrenindex-Vorhersagen des DWD, die vor gesundheitlichen Gefährdungen durch UV-Strahlen warnen und damit auch zur Hautkrebsprävention beitragen, werden MACC-Vorhersagen der Aerosolverteilung genutzt.

Copernicus bei grenzüberschreitenden Hochwassern nutzen

Copernicus soll dazu beitragen, die transnationale Zusammenarbeit auf der Ebene der Flusseinzugsgebiete durch das European Flood Awareness System zu verbessern. Es ergänzt in dieser Hinsicht die Systeme der in Deutschland für die Hochwasservorhersage und –warnungen zuständigen Bundesländer. Für Wetterwarnungen liegt die Zuständigkeit bei den nationalen Wetterdiensten der EU-Mitgliedsstaaten. Copernicus stellt über einen Schnellkartierungsdienst Hochwasserkarten bereit, in denen die Darstellungen der aktuell überschwemmten Flächen zur Einsatzplanung und –steuerung im Katastrophenschutz beitragen. Ein aktuelles Beispiel war die erfolgreiche Nutzung während des Hochwassers im Juni 2013 in Mitteleuropa.

Von GMES zu Copernicus: Ein Überblick

Das Copernicus-Programm ist seit Ende der 1990er Jahre unter dem Namen GMES (Global Monitoring for Environment and Security) vorbereitet worden. Copernicus ist der neue Name für die GMES-Aktivitäten der EU-Kommission. Durch das Programm wird eine Fülle von Satelliten und Programmen angesprochen und koordiniert. Seit 2007 hat die Europäische Kommission etwa 1,2 Mrd. Euro aus dem 7. Forschungsrahmenprogramm für die Entwicklung von Copernicus bereitgestellt, davon knapp 700 Mio. Euro als Beitrag zum GMES Space Component Programm der ESA, in dessen Rahmen die Weltraumkomponente (Sentinel-Satelliten) entwickelt wird. Die ESA-Mitgliedstaaten haben seit 2005 gut 1,6 Mrd. Euro in das ESA-Programm für die Weltraumkomponente investiert. Deutschland trägt gut ein Drittel des ESA-Beitrags für das Programm und ist damit klarer Programmführer. Ziel von Copernicus ist der Betrieb bedarfsgerechter operationeller Dienste für europäische Nutzer im Bereich Umwelt und Sicherheit. Diese Dienste setzen auf den von den Sentinel-Satelliten erhobenen Beobachtungsdaten wie auch auf Daten vielfältiger Beobachtungssysteme auf dem Land, Wasser und in der Luft auf. Copernicus ist ein nutzergesteuertes Programm, dessen Hauptnutzer Behörden auf europäischer, nationaler, regionaler, und lokaler Ebene sind. Seine Aktivitäten zur Nutzereinbindung werden in Deutschland durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) koordiniert. Die Interessen der deutschen Nutzer werden im EU-Copernicus-Nutzerforum für die genannten Themenfelder durch fachlich kompetente Bundesbehörden vertreten. So ist das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) für das Themenfeld Überwachung der Meeresumwelt zuständig, das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) für die Landüberwachung, das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK) für das Katastrophen- und Krisenmanagement und der Deutsche Wetterdienst für die Überwachung der Atmosphäre und des Klimawandels.