Ein Absturz mit Ansage

Der Ausfall des europäischen Satellitenprogramms war hausgemacht. Pannen waren schon immer Teil des Projekts.

So präsentierte ESA 2003 das Satellitenprogramm Galileo. Foto: Reuters

So präsentierte ESA 2003 das Satellitenprogramm Galileo. Foto: Reuters

Beim europäischen Satellitennavigationssystem Galileo ist vieles doppelt ausgelegt: Nicht nur die hochpräzisen Atomuhren sind mehrfach in den Satelliten verbaut, um Ausfälle zu minimieren. Es gibt auch zwei Kontrollzentren, die im Notfall für das jeweils andere einspringen können. Trotzdem ist das System Mitte Juli für eine Woche zusammengebrochen.

Der Grund: Die Betreiber haben nach ersten Informationen bewusst auf diese Back-up-Funktion verzichtet, um die Software zu aktualisieren. Die Europäische Kommission hat wegen der Panne mittlerweile ein Untersuchungskomitee berufen: Vier Experten aus Spanien, Frankreich, Deutschland und Italien sollen die Ursachen ermitteln. Erste Ergebnisse sind nach Kommissionsangaben im Oktober zu erwarten, der Schlussbericht Ende des Jahres.

Updates mit 150 Servern

Die Betreiber hatten das Galileo-System mit derzeit 26 Satelliten Mitte Juli herunterfahren müssen. Als Ursache nannte die ­Galileo-Behörde GSA in Prag ­damals eine «Fehlfunktion in der Galileo-Bodeninfrastruktur», wodurch es nicht möglich gewesen sei, die genaue Position der Satelliten zu berechnen. GSA-Chef Carlo des Dorides präzisierte einige Tage später im ­Industrieausschuss des Europäischen Parlaments, dass sich die Panne im Kontrollzentrum in Fucino bei Rom ereignet habe. Da im zweiten Kontrollzentrum in Oberpfaffenhofen bei München gerade ein Sicherheitsupdate eingespielt worden sei, habe das deutsche Team nicht als Back-up einspringen können, sagt er auf der Website «Politico». Nach Informationen unserer Zeitung ist der Worst-Case-Fall aber vor allem deshalb ­eingetreten, weil in beiden Kontrollzentren gleichzeitig unterschiedliche Software-Upgrades in das System hochgeladen wurden. Dies hätte nicht zur gleichen Zeit passieren dürfen.

Werbevideo zu Galileo von Industriepartner Thales. Video: Thales via Youtube

Die Updates in den Kontrollzentren sind mathematisch so komplex, dass sie Tage dauern, weil sie jeweils etwa 150 Server betreffen. Normalerweise werden solche Updates deshalb nicht zeitgleich in beiden Kontrollzentren gefahren, damit im Notfall das jeweils andere übernehmen kann. Als nun aber genau solch ein Notfall in Fucino eintrat, weil es dort Probleme mit einem Upgrade gegeben habe und die alte Version nicht mehr verfügbar war, sei die deutsche Bodenstation wegen eines eigenen Updates nicht in der Lage gewesen, Aufgaben aus Italien zu übernehmen, sagt ein Insider.

Man habe den Absturz des Systems praktisch sehenden Auges verursacht. Das berechnete Restrisiko sei nicht besonders hoch gewesen, deshalb habe man sich dazu entschieden, vorübergehend auf die Redundanz zu verzichten. Folge war, dass die Satelliten zwar Signale gesendet haben, diese aber nicht verarbeitet werden konnten, um die exakte Position der Satelliten zu berechnen. Dies ist die Grundvoraussetzung für eine Navigationsbestimmung und ein Zeitsignal, weil jeder Satellit durch Gravitationskräfte und andere Einflüsse wie Sonneneinstrahlung und Sonnenwinde von der Umlaufbahn abweichen kann. Eine Nanosekunde Zeitverzögerung bedeutet etwa 30 Zentimeter Ungenauigkeit auf der Erde. «Alle 90 Minuten bekommt der Satellit prognostizierte Positionsdaten, wo er sich in den nächsten 14 Stunden befinden wird. Wenn er keine neuen Daten nachgeschoben bekommt, läuft das aus», so der Insider.

Grosser Zeitdruck

Ein Grund, warum das Galileo-Team die eigene Redundanz-Strategie nicht konsequent einhielt, war wohl der Zeitdruck: Das Milliardenprojekt, das Europa unabhängig vom amerikanischen GPS-System machen soll, ist seit Jahren in Verzug und von Pannen begleitet.

Letze Erfolgsmeldung des Programms: Transport zweier Satelliten ins All. Video: Reuters

Die nächsten beiden Galileo-Satelliten sollen im Herbst 2020 starten. Auch wenn die Satelliten nach einer Woche wieder online gegangen sind, ist das System noch immer nicht komplett funktionsfähig. Ein Team des Industriebetreuers Thales aus Toulouse arbeitet dem Vernehmen nach daran, das System der Bodendienste in Fucino nach dem missglückten Update wieder voll aufzusetzen. Anschliessend sollen die etwa 50 Experten dasselbe in Oberpfaffenhofen erledigen. Dies könnte Ende November abgeschlossen sein, heisst es.

Das bedeutet aber auch, dass die Galileo-Kontrolle bis dahin immer noch nicht voll gesichert ist. Ein weiterer Ausfall in Fucino zum jetzigen Zeitpunkt ­würde also wohl nach sich ziehen, dass Galileo erneut offline gehen müsste. Weder Thales noch der deutsche Betreiber DLR äussern sich dazu. Hinderlich für das Notfallmanagement sind auch die Galileo-Strukturen: Eine Panne wie im Juli, die nur der Hersteller beheben kann, muss über GSA, Kommission und Raumfahrtagentur ESA an Thales gemeldet werden – ein schnelles Telefonat reicht da nicht.

Ein Eingreifteam soll 2022 eingesetzt werden. Die Nutzer bemerken solche Pannen bislang kaum: Das Navi funktioniert mit dem amerikanischen GPS-Signal, Galileo ist erst im Aufbau. Die GSA probt derweil wieder Normalität: Gerade veröffentlichte die Behörde im Internet eine Art Trostpflaster: einen Bastelbogen zum Ausdrucken, damit Fans sich ihren eigenen Galileo-Satelliten bauen können.

Galileo kostete bereits 13 Milliarden Euro

Am 28. April 2000 hat der damalige US-Präsident Bill Clinton ein Memorandum an seinen Verteidigungsminister unterzeichnet, wonach die Signale des Navigationssystems GPS für Zivilnutzer nicht mehr verfälscht werden dürfen. Die USA verzichteten somit auf das Privileg einer höheren Präzision für das Militär, um ein von den Europäern angekündigtes Konkurrenzsystem doch noch zu stoppen.

Der Vorstoss der Amerikaner war vergebens, das europäische Satellitennavigationssystem Galileo ist 19 Jahre später fast komplett. Europa wollte nicht mehr auf die USA angewiesen sein. Es wollte ein eigenes ziviles Navigationssystem aufbauen, wollte selbst die Hoheit über die Signale haben, die nicht nur für die Navigation im Auto oder die Standortdienste im Smartphone wichtig sind. Grosse Teile der weltweiten Infrastruktur sind mittlerweile auf Navigationssatelliten angewiesen – wie etwa Energiekonzerne und Banken, die das Zeitsignal der Satellitenuhren brauchen, um Stromnetze oder Geldautomaten zu synchronisieren. Aber auch Luft-, Schiffs- und Bahnverkehr sowie Rettungsdienste und Militär brauchen die Satelliten.

Galileo ist ein Projekt, das die Steuerzahler bereits 13 Milliarden Euro gekostet hat. Im November will die Politik über weitere zehn Milliarden Euro bis 2027 befinden. Ein Totalausfall wie im Juli ist nicht gerade hilfreich, um die Akzeptanz des Systems zu erhöhen.

Dass der Galileo-Ausfall kaum auffiel, liegt auch daran, dass sich das System in der Startphase befindet. Seit vorigem Sommer sind 26 Galileo-Einheiten im All, die alle Kontinente abdecken können. Vier Einheiten sind allerdings wegen falscher Umlaufbahnen und defekter Atomuhren nur eingeschränkt nutzbar, und mindestens 22 Satelliten sind für das System erforderlich.

Sobald 30 Satelliten im Einsatz sind, will die Galileo-Behörde in Prag weitere Dienste anbieten, vor allem sicherere und noch präzisere Signale. Die Rede ist von 20 Zentimetern Auflösung, was für das autonome Fahren wichtig wäre. Derzeit kann Galileo in Kombination mit GPS bis zu 30 Zentimeter erreichen.

Das Zusammenspiel von Galileo und GPS sowie des russischen Glonass- und des chinesischen Beidou-Systems schafft zumindest in Friedenszeiten ein verlässliches Navigationsnetz, das den Ausfall eines Systems verkraften kann. Theoretisch könnte sogar das GPS-Netz ausfallen, sobald Galileo voll funktionsfähig und weltweit vernetzt ist. So paradox es klingt: Der Ausfall von Galileo beweist, wie wichtig Galileo ist. Gerade in Zeiten massiver Hackerangriffe ein beruhigendes Gefühl. (sue)

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