Satellitenbild der Woche Vom Speckgürtel in die Stratosphäre

Ein Berliner Informatikstudent hat ein System entwickelt, das Luftbilder mit deutlich höherer Auflösung liefern kann, als viele klassische Satelliten es tun. Wie gut die Technik funktioniert, zeigt ein Bild auf die Randbereiche der deutschen Hauptstadt.

Am Anfang dieses Artikels muss eine Entschuldigung stehen. Ja, natürlich ist in dieser Rubrik normalerweise das "Satellitenbild der Woche" zu sehen. Doch dieses Mal präsentieren wir ihnen erstens gar kein Satellitenbild. Und außerdem ist die Aufnahme, die wir ihnen stattdessen zeigen, auch nicht von dieser Woche. Also: Entschuldigung!

Und doch lohnt sich ein Blick auf das Foto. Es zeigt die Umgebung der Stadt Luckenwalde südlich von Berlin. Und die Technik, mit der es aufgenommen wurde, ist durchaus interessant. Der Informatik-Student Julian Petrasch, 21, hat die Aufnahme des Berliner Speckgürtels nämlich mit Hilfe von Kameras gemacht, die er an einem Wetterballon befestigt hatte. Sein Ziel: Die billige, hoch aufgelöste Kartierung eines Areals - und zwar ohne Satelliten und zum Mini-Preis.

Spektakuläre Fotos und Videos, die Hobby-Forscher mit Stratosphärenballons gemacht haben, gab es zuletzt ja immer wieder. Doch Petrasch hatte sich mehr als das vorgenommen: "Ich wollte wissen, ob man damit auch professionell verwertbare Bilder machen kann." Die Antwort: Ja, man kann. Das zeigt der Sieg des Berliners beim diesjährigen Bundeswettbewerb "Jugend forscht" in der Kategorie für Geo- und Raumwissenschaften.

Und das beweist auch das Bild aus Luckenwalde. Das erste Foto zeigt die Landschaft am Rand der Hauptstadt in ihren echten Farben. In der zweiten Aufnahme wurde dann der Grünkanal des Bildes durch einen Nahinfrarotkanal ersetzt. Er stammt von einer Infrarotkamera Marke Eigenbau. Dazu hatte Petrasch den Sperrfilter einer handelsüblichen Knipse ausgebaut und durch einen Infrarotpassfilter ersetzt. Mit Hilfe des zusätzlichen Infrarotkanals lassen sich zum Beispiel kleinere Seen gut von dunklen Wäldern unterschieden. Die chlorophyllhaltigen Blätter erscheinen eher hell, die Wasserbereiche bleiben dagegen dunkel.

"Ossi" auf großer Fahrt

Insgesamt vier Ballons namens "Ossi " ("Observational System for Stratospheric Investigations") hat Petrasch bislang gestartet, die Höhen von 22 bis 33 Kilometer erreichten. Einen weiteren Ballon hat er noch im Schrank. Bis zu sieben Kameras in einer Hülle aus Styropor werden bei jedem Aufstieg transportiert. Und weil Petrasch die Software der Powershot-Modelle des Herstellers Canon gehackt hatte, ließen sich die elektrischen Augen auch zu Aufgaben überreden, die sie sonst nicht übernehmen würden - zum Beispiel während des Fluges immer wieder mit anderen Zoomstufen zu fotografieren.

Aus den abgespeicherten Aufnahmen lässt sich später ein extrem großes Bild zusammensetzen. Auf ihm sind bei der besten Auflösung bis zu ein Meter große Objekte erkennbar. Zum Vergleich: Die Bilder des Nasa-Satelliten Landsat haben eine Auflösung von 15 Metern. Der Clou an dem Fotos aus dem Ballon: Ein GPS-Sensor registriert ständig die Position. Und weil auch ein Android-Smartphone mit an Bord ist, lässt sich dank Magnetfeld- und Beschleunigungssensor auch die Ausrichtung der Kameras genau bestimmen. So gelingt die Georeferenzierung der Fotos.

Besonders lang sei der zweite Flug des Ballons gewesen, der von Berlin über Chemnitz bis ins polnische Breslau geführt habe, sagt Julian Petrasch. Unterwegs hätten die Kameras insgesamt 2000 Bilder mit je zehn Megapixel Auflösung gemacht. Daraus habe er ein 18.000 Megapixel großes Bild generiert. "Man sieht darauf noch die Lkws auf der Straße." Auch ein Flugzeug im Flug hat "Ossi 2" abgelichtet - und zwar von oben.

Petrasch lässt seine Ballons mit Genehmigung der Flugsicherung in die Luft gehen, sagt er. Die Kontrolleure müssen eine Woche vorher informiert werden - und warnen dann bei Bedarf Flugzeuge in der Nähe. Doch davon sollte es beim bisherigen Startplatz bei Lüdersdorf ohnehin kaum welche geben. Der frühere Militärflughafen bei Sperenberg ist längst verwaist - und die Airports in Schönefeld und erst recht in Tegel sind weit weg.

Allerdings haben die Ballons natürlich das Problem, dass sie sich nicht steuern lassen. Für den praktischen Einsatz zur Luftbilderfassung ist das eine ernsthafte Herausforderung. Petrasch will sie dadurch lösen, dass die Flugroute vor dem Start mit Hilfe von Windvorhersagen für verschiedene Höhenbereiche genau geplant wird. So habe er die Landestelle eines Ballons nach einem 150-Kilometer-Flug zumindest auf 20 Kilometer genau bestimmen können. Am liebsten würde er einen Ballon direkt in den Jetstream platzieren, mit dessen Hilfe er extrem weite Distanzen überwinden könnte. "Das Optimum wäre natürlich ein Mal um die Erde."

Für Mobil-Nutzer: Klicken Sie hier für das Satellitenbild der Woche.

Dem Autor auf Twitter folgen:

Die Wiedergabe wurde unterbrochen.