Kritische Infrastrukturen (KRITIS)
Kritische Infrastrukturen (KRITIS) sind nach einer Definition der deutschen Bundesressorts "Organisationen oder Einrichtungen mit wichtiger Bedeutung für das staatliche Gemeinwesen, bei deren Ausfall oder Beeinträchtigung nachhaltig wirkende Versorgungsengpässe, erhebliche Störungen der öffentlichen Sicherheit oder andere dramatische Folgen eintreten würden". (BSI)
Europaweit umfasst der Copernicus Dienst für Sicherheitsanwendungen neben der Überwachung von Grenzen und Ressourcen auch die von kritischen Infrastrukturen und die Kontrolle von internationalen Abkommen. Hierbei unterstützt Copernicus die Arbeit der Europäischen Küstenwache (Frontex), der Europäische Agentur für Maritime Sicherheit (EMSA) und des Europäischen Satellitenzentrum (EUSC SatCen). Das Bundeskriminalamt steht Nutzern aus Deutschland als Ansprechpartner für den Sicherheitsdienst zur Verfügung.
Beispiele für die Überwachung kritischer Infrastrukturen mit Hilfe von Fernerkundung
- Ziel des neuen, EU-geförderten Projekts IIMEO (Instantaneous Infrastructure Monitoring by Earth Observation) ist es, technologische Schlüsselfaktoren eines zukünftigen satellitengestützten EO-Systems zu entwerfen, zu implementieren und zu demonstrieren, das in der Lage ist, die notwendigen Funktionen für eine unmittelbare Überwachung von Infrastrukturen in nahezu Echtzeit bereitzustellen. Dies umfasst die Auswahl und Spezifikation geeigneter Hardware, d.h. Sensorkandidaten, Einzelprozessoren für die Off-Board-Verarbeitung von Daten am Boden und für die On-Board-Verarbeitung, die den Anforderungen des Betriebs im Low Earth Orbit (LEO) entsprechen, sowie ein für eine skalierbare Satellitenkonstellation anwendbares Kommunikationssystemkonzept. Parallel dazu muss eine maßgeschneiderte Software entwickelt werden, die insbesondere für die On-Board-Verarbeitung und die Vorselektion der Daten optimiert ist.
Als Pilotanwendung fungiert dabei die Überwachung von Schienenstrecken. Das Projekt läuft bis zum 30. November 2025. Die erforderliche, zukünftige Kleinsatelliten Konstellation im LEO soll dabei mit einem abbildenden Radar SAR ausgerüstet sein, welches im Ka-Band arbeitet und eine Mindestauflösung von 50 cm hat.
Konkret soll im Rahmen des Projektes ein Satellitensystem ganz im Sinne von New Space entwickelt werden: Da zum Infrastrukturmonitoring eine globale Abdeckung und Wiederbesuchszeiten von unter einer Stunde erforderlich sind, gehen die Projektpartner davon aus, dass eine geeignete Konstellation im niedrigen Erdorbit (500 bis 900 Kilometer Höhe) aus mindestens 24 Kleinsatelliten besteht. Als Nutzlast sollen bildgebende Radarinstrumente (SAR zum Einsatz kommen, die durch Sensoren für den Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (VIS) ergänzt werden. Dadurch können auch bei Nacht und starker Bewölkung hochaufgelöste Bilder generiert werden. - Inspektion von Freileitungen mittels autonomer Drohnensysteme. Mit verschiedenen Sensoren wie Kameras und LIDAR wird das Leiterseil lückenlos durch Drohnen erfasst. Mit einer Auswertesoftware basierend auf Methoden des maschinellen Lernens werden die gesammelten Daten ausgewertet und Defekte automatisiert erkannt. Somit entfallen für die Infrastrukturüberwachung aufwendige Hubschrauberflüge. Der effiziente Einsatz eines Drohnensystems wird durch einen vollständig autonomen Betrieb der einzelnen Drohne sowie die Synchronisation mit anderen Drohnen in einem Schwarm ermöglicht. (Fraunhofer)
- Einsatz von Seefernaufklärern z.B. des Typs P-3C Orion zur Überwachung von Pipelines, Seekabeln, Offshore-Windparks, Förderplattformen für Öl und Ga.s
- Boden- und Gebäudebewegungsmonitoring - von Satelliten aufgenommene Radarbilder (InSAR) können verwendet werden, um millimetergroße Bewegungen von z.B. Gebäuden im Laufe der Zeit zu überwachen. Da die Satellitendaten einheitlich erfasst und gespeichert werden und - wie im Fall von Sentinel der Europäischen Weltraumorganisation - für eine nachträgliche Analyse frei verfügbar sind, können sie nach einem größeren Vorfall für forensische Untersuchungen herangezogen werden.
- Der EU-Dienst Beobachtung und Verfolgung von Objekten im Weltraum (SST) bezieht sich auf die Fähigkeit, die Bewegungen von Weltraumobjekten in der Erdumlaufbahn zu erkennen, zu katalogisieren und vorherzusagen. Der SST-Dienst bewertet das Risiko von Kollisionen in der Erdumlaufbahn und des unkontrollierten Wiedereintritts von Weltraummüll in die Erdatmosphäre und erkennen und charakterisieren Fragmentierungen in der Erdumlaufbahn.
Um Kollisionen mit Weltraummüll zu vermeiden, müssen die Umlaufbahnen von Objekten im Weltraum bekannt sein. Dazu ist ein Sensorsystem erforderlich, das in der Regel aus Radaren, Teleskopen und Laser-Messstationen besteht, sowie ein Datenzentrum zur Verarbeitung der gewonnenen Beobachtungsdaten.
Weitere Informationen:
Kriseninformationssystem (KIS)
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