HydRON optical communication for broadband in space (DLR)
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SATELLITENKOMMUNIKATION

Die Satellitenkommunikation ist bereits seit über 25 Jahren ein stark kommerziell geprägter Bereich der Raumfahrt. Die Ausstrahlung von Rundfunkprogrammen mit geostationären Satelliten war dabei auch für europäische Betreiber wie SES und Eutelsat ein sehr einträgliches Geschäft und ein Motor für den Sektor der Satellitenhersteller wie Airbus und Thales Alenia Space in Frankreich. Seit dem letzten Jahrzehnt hat sich die Situation jedoch drastisch gewandelt. Verschiedene Trends verstärkten sich gegenseitig und sorgten für einen nahezu „perfekten Sturm“ für etablierte Firmen. Der TV-Markt und seine Einnahmen sind seit Jahren rückläufig, der Bedarf an Datendiensten wie Mediatheken und vernetzten Anwendungen steigt. Die Folge: eine stärkere Nachfrage nach einer anderen Art von Satelliten, die für Datendienste mit hohen Bandbreiten und flexibel anpassbarer Abdeckung von Service-Regionen auf der Erde optimiert sind. Befeuert aus den USA vor allem durch Starlink und SpaceX durch technologische Innovationen, vertikal integrierte Firmen und einen deutlich leichteren Zugang zum All wurden Konstellationen in niedrigen Umlaufbahnen („Megakonstellationen“) zum Haupttrend für Datendienste – mit Vorteilen gegenüber geostationären Satelliten aufgrund der niedrigeren Umlaufbahn (Signalstärke und geringe Latenz). Damit werden Anwendungen möglich, die noch vor Kurzem undenkbar waren, zum Beispiel die direkte Kommunikation von Mobiltelefonen mit Satelliten („Direct-to-Device“-Kommunikation).

Advanced Research in Telecommunications Systems (ARTES)

Aufgrund der starken Umwälzungen im Satkom-Marktsegment lastet ein extremer Innovations- und Investitionsdruck auch auf den etablierten Firmen in Europa. Genau hier setzt das ARTES-Programm an: mit der Unterstützung von Firmen in einem sich stark wandelnden Marktumfeld. Deutschland hat das ARTES-Programm insgesamt mit 318 Millonen Euro gezeichnet und ist damit der beitragsstärkste Teilnehmer. Das ARTES-Programm wurde auf der Ministerratskonferenz in fünf Programmlinien mit einem klaren Profil konsolidiert: drei Programmlinien mit strategischem Fokus, ARTES 5G/6G, ARTES optische und Quantenkommunikation (Scylight mit den Projekten HydRON und EAGLE-neXt) und ARTES-Satellitensysteme für Schutz und Sicherheit (4S). Dies wird durch eine allgemeine Programmlinie für Satkom-Technologie und Produkte (ARTES Industrielle Wettbewerbsfähigkeit) sowie eine unterstützende Studienlinie zur Untersuchung von Markttrends und innovativen Konzepten (ARTES Vorbereitung der Zukunft) komplementiert.

HummingSat ist der weltweit erste kommerzielle Kleinsatellit für den geostationären Orbit. Seine hohe Leistungsfähigkeit in Verbindung mit geringeren Bau- und Startkosten verändert die Spielregeln in dieser Umlaufbahn beträchtlich. Die erste Kundeneinführung ist für 2027 geplant. (SWISSto12)

HummingSat

Deutsche Investition in Millionen Euro
(wirtschaftliche Bedingungen 2025),
Aufstockung des laufenden Projekts um 20 Millionen Euro auf insgesamt

32

Deutscher Industriebeitrag
Deutsche Firmen sind Geräte- und Subsystem-Zulieferer für wesentliche Teile der HummingSat-Plattform-Produktlinie und für Nutzlasten. Sie liefern Komponenten für die Lage- und Bahnregelung, das elektrische Antriebssystem und die Radiofrequenz-Signalübertragung. Innovative Entwicklungen aus Deutschland sind außerdem für große entfaltbare Reflektor­antennen von bis zu 5 m Durchmesser sowie Laserkommunikationsterminals geplant.

Kurzbeschreibung
Im Projekt HummingSat entwickelt die schweizerische Firma SWISSto12 eine neue Klasse von kleinen geostationären Telekommunikationssatelliten mit einer Masse von ca. 1.600 kg und bietet somit eine innovative Alternative zu den großen „klassischen“ Satelliten. Während diese oft lange Entwicklungs- und Integrationszeiten in Anspruch nehmen, sollen mit HummingSat kosten- und zeitoptimierte Missionen für bedarfsspezifische Breitband-Satellitendienste aus dem geostationären Orbit (GEO) ermöglicht werden. Es sind bereits mehrere Satelliten beauftragt, darunter auch die Direct-to-Device-Mission (D2D) Neastar-1: eine Herausforderung für einen so kompakten Satelliten im geostationären Orbit.

Nutzen
HummingSat ist eine flexibel anpassbare Produktlinie für den kommerziellen Markt. Die Kunden der Satelliten nutzen diese, um unter anderem große, alte Telekommunikationssatelliten zu ersetzen oder für erhöhte Kapazitätsbedarfe zu ergänzen. Intelsat wird mit HummingSat seine Medien- und Netzwerkkunden (beispielsweise für Konnektivität an Bord von Flugzeugen) bedienen, während Inmarsat drei der Satelliten in seinem Netzwerk für kritische Sicherheitsdienste (wie beispielsweise die Sicherheitsnavigation für Fluglotsinnen und Fluglotsen oder Küstenwachen) betreiben wird. Astrum Mobile will mit dem geplanten Neastar-1-Satelliten Daten- und Mediendienste in der Asienpazifik-Region aufbauen, unter anderem für das Internet der Dinge und direkte Rundfunkdienste auf smarte Mobilfunkgeräte.

HydRON: Glasfaser am Himmel (ESA)

High thRoughput Optical Network (HydRON)

Deutsche Investition in Millionen Euro
(wirtschaftliche Bedingungen 2025), 40 Millionen Euro
Aufstockung des laufenden Projekts auf insgesamt

120

Deutscher Industriebeitrag
Deutsche Firmen und Forschungseinrichtungen liefern zentrale Bausteine für HydRON: Die Laserkommunikationsterminals stammen von Mynaric und Tesat-Spacecom. Am Bodensegment sowie an der Netzwerksteuerung sind Airbus Defence and Space, das DLR-Institut für Kommunikation und Navigation, Fraunhofer FOKUS und die Firma Adtran maßgeblich beteiligt.

Kurzbeschreibung
HydRON ist ein Satellitennetzwerk für die optische Kommunikation mit hohen Datenraten. Die aktuell mit HydRON entwickelte und aufgebaute modulare Infrastruktur ermöglicht hohe Datenübertragungsraten mit 100 Gbps und dadurch eine nahtlose Erweiterung des terrestrischen Glasfaser-Netzwerks in den Weltraum („Fibre in the Sky“): bestehend aus einem Ring aus zehn Satelliten im niedrigen Erdorbit, einem zusätzlichen Satelliten, der die Verbindungen zwischen verschiedenen Umlaufbahnen herstellt, sowie einem Nutzersegment, welches die Erprobung konkreter Dienste ermöglicht und unterstützt.

Nutzen
HydRON zeigt, welchen Mehrwert weltraumbasierte Hochgeschwindigkeitsnetze basierend auf Laserkommunikation für Europa bieten: Sie ermöglichen die Anbindung abgelegener Regionen und stärken zugleich die Ausfallsicherheit der gesamten Kommunikationsinfrastruktur – ein wichtiger Faktor in einer zunehmend angespannten geopolitischen Lage. Die Mission demonstriert zudem den europäischen Standard für Laserkommunikation und schafft die Grundlage für die nächste Generation optischer Terminals und neue Anwendungen, die direkt in das Hochleistungsnetz eingebunden werden können. HydRON unterstützt auch Betreiber und Satellitenhersteller aus anderen Bereichen (Erdbeobachtung, Weltraumlage, Wissenschaft), die für ihre Dienste ein reaktives Breitband-Datennetzwerk benötigen.

© ESA

EAGLE-neXt

Deutsche Investition in Millionen Euro
(wirtschaftliche Bedingungen 2025)

20

Deutscher Industriebeitrag
Nutzlastführung durch Tesat-Spacecom. Weitere deutsche Beiträge erfolgen durch deutsche Industrie und Forschungseinrichtungen in den Bereichen Übertragungsprotokoll, Empfänger und Satellitenplattform.

Kurzbeschreibung
Im Rahmen von EAGLE-neXt soll eine Konstellation für satellitenbasierte Quantenschlüsselverteilung aufgebaut werden, die die Erkenntnisse der vorangegangenen Mission EAGLE-1 nutzt. Ziel ist die Schaffung eines abhörsicheren Kommunikationsservices für private und behördliche Nutzer mit hoher Schlüsselrate und variabler Nutzeranbindung auf der Erde. EAGLE-neXt wäre damit der weltweit erste kommerzielle Service zur satellitenbasierten Quantenschlüsselverteilung.

Nutzen
Der Service, der mit EAGLE-neXt demonstriert wird, ermöglicht die sichere Verschlüsselung von terrestrischer Kommunikation. Mit dem Satelliten wird hierzu „nur“ der abhörsichere Schlüssel verteilt. Aufgrund der auf physikalischen Prinzipien beruhenden Abhör­sicherheit der verteilten Schlüssel ist der Dienst vor allem für den Bereich der kritischen Infrastruktur relevant, beispielsweise bei Krankenhäusern, Banken, Netzbetreibern oder Botschaften.

Höher- und Neuzeichnungen der Programme in der Satellitenkommunikation

© DLR

Amounts in euros rounded to the nearest cent: satellite communications programmes total: 2,091,554,584.60 | Moonlight: 175,910,005.00 | Secure Connectivity: 383,259,345.54 (Element 1: 13,009,345.54 | Element 3: 355,250,000.00) | Future Subscriptions: 15,000,000.00) | Artes: 1,512,595,067.75 (Future Preparations: 20,260,000.00 | Industrial Competitiveness: 455,180,000.00 | PP Period 1: 89,740,522.78 | PP Period 2: 38,826,983.09 | 5G/6G and Sustainable Connectivity: 261,386,006.07 | Safety and Security: 112,743,670.33 | ScyLight: 434,357,885.48 | to be allocated: 100,100,000.00)

* Million euros/covered costs/economic conditions 2025/ESA/C-M(2025)100, rev. 5/1 December 2025
** The total amount includes 19,790,166.31 euros of subscriptions to ongoing programmes.

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