Nachhaltigkeit im Orbit: Umgang mit Weltraumschrott, bevor er unkontrollierbar wird

Einleitung: Der Preis des Fortschritts

Im Weltraum herrschte noch nie so viel Betrieb. Über 7.500 aktive Satelliten umkreisen heute die Erde – und bis 2030 werden es voraussichtlich über 60.000 sein, wenn Starlink, Kuiper, OneWeb und andere ihre Mega-Konstellationen erweitern.

Aber jeder Start, jeder ausgefallene Satellit und jedes Splitterstück einer Kollision hinterlässt ein Erbe: Weltraumschrott .

• Inaktive Satelliten

• Abgebrannte Raketenkörper

• Fragmente von Explosionen und Kollisionen

• Lose Schrauben, Werkzeuge und Farbsplitter

Zusammen bilden sie eine Trümmerwolke, die die Erde mit einer Geschwindigkeit von über 27.000 km/h umkreist – jedes einzelne Trümmerteil kann beim Aufprall funktionsfähige Raumfahrzeuge zerstören .

Ohne Intervention droht uns das Kessler-Syndrom – eine unkontrollierte Kaskade von Kollisionen, die wichtige Umlaufbahnen für Jahrzehnte unbrauchbar machen könnte.

Das Ausmaß des Problems

• Über 36.000 Objekte über 10 cm werden aktiv verfolgt.

• Schätzungsweise befinden sich über 1 Million Fragmente zwischen 1 und 10 cm in der Umlaufbahn.

• Über 100 Millionen Mikropartikel (<1 cm) sind nicht auffindbar, aber dennoch gefährlich.

Der Großteil des Weltraumschrotts befindet sich in der niedrigen Erdumlaufbahn (LEO) , der Zone, die für folgende Zwecke genutzt wird:

• Satelliten-Breitband (Starlink, OneWeb)

• Erdbeobachtung (Klima, Landwirtschaft, Verteidigung)

• GNSS-Erweiterung und IoT

• Zukünftige weltraumgestützte 6G-Netzwerke

Es kommt bereits zu Kollisionen:

• 2009: Bei der Kollision von Iridium und Cosmos entstanden über 2.000 verfolgbare Fragmente.

• 2021: Bei einem russischen ASAT-Test wurde ein Satellit zerstört, wodurch die ISS-Astronauten Schutz suchen mussten.

Ursachen für Weltraummüll

1. Tote Satelliten

   • Tausende nicht mehr funktionierende Raumfahrzeuge befinden sich noch auf unbestimmte Zeit im Orbit.

2. Raketenstufen

   • Oberstufen werden nach der Entfaltung oft treiben gelassen.

3. Explosionen

   • Bei älteren Raumfahrzeugen führen Resttreibstoff oder Batteriefehler zur Detonation.

4. ASAT-Waffen

   • Vorsätzliche Zerstörung durch kinetische Energiewaffen (Russland, China, USA, Indien).

5. Fahrlässigkeit des Betreibers

   • Fehlende Pläne für einen aktiven Deorbit oder Nichtbefolgen bewährter Verfahren.

Lösungen in der Entwicklung

1. Deorbit-Technologien

• Schleppsegel und Halteseile beschleunigen den Orbitalzerfall.

• Ionenantriebsmodule für einen kontrollierten Wiedereintritt.

• Passive aerodynamische Formgebung zur Maximierung des Luftwiderstands.

2. Aktive Schuttbeseitigung (ADR)

• Roboterarme und Netze zum Einfangen großer, nicht mehr funktionierender Satelliten.

• Laser-Stupsen zur Änderung der Flugbahn von Trümmern.

• Harpunen und magnetische Fanggeräte für gezielte Säuberungen.

3. KI-basierte Kollisionsvermeidung

• Maschinelles Lernen zur genaueren Vorhersage zukünftiger Konjunktionen.

• Kreuzvalidierung mit militärischen und kommerziellen Trackingdaten.

4. Bessere Designstandards

• Modulare Komponenten für die Wartung im Orbit.

• Explosionsgeschützte Kraftstofftanks und Batterieabschirmung.

• „Design for Demise“-Prinzipien, um ein Verbrennen beim Wiedereintritt sicherzustellen.

Regulatorische und politische Rahmenbedingungen

Vereinte Nationen (UNCOPUOS)

• Richtlinien für die langfristige Nachhaltigkeit des Weltraums.

• Nicht bindend, bilden aber die Grundlage für nationale Regelungen.

US-Vorschriften

• Die FCC verlangt nun von LEO-Betreibern, die Umlaufbahn innerhalb von 5 Jahren (vorher 25) zu verlassen.

• NOAA und FAA koordinieren die Einhaltung der Vorschriften zum Schutz vor Trümmern bei kommerziellen Starts.

Europa

• Die ESA fördert die „Zero Debris Charter“ bei öffentlichen und privaten Betreibern.

• CNES (Frankreich) und UKSA (Großbritannien) verlangen vor der Markteinführung Pläne für das Ende der Lebensdauer.

Naher Osten

• Die Raumfahrtbehörde der Vereinigten Arabischen Emirate untersucht die orbitale Nachhaltigkeit als Teil ihrer langfristigen Strategie.

• Saudi-Arabien beteiligt sich über die IAF und die UN am internationalen Dialog.

Kommerzielle Anreize und Versicherungsdruck

Versicherer beginnen, schlechte Augenhygiene zu bestrafen:

• Höhere Prämien für Betreiber mit schwachen Deorbit-Plänen.

• Weigerung, Rideshare-Starts der zweiten Ebene ohne Renditestrategie zu versichern.

• Forderung nach Nachweis von Trümmervermeidungssystemen für Megakonstellationen.

Investoren wenden ESG-Kriterien auch auf den Weltraum an:

• „Nachhaltiger Raum“ ist jetzt ein Unterscheidungsmerkmal bei Finanzierung und Partnerschaften.

• Erdbeobachtung, Klimaüberwachung und Breitbandversorgung hängen von der Belastbarkeit der Umlaufbahn ab.

Was Betreiber tun müssen

1. Nachhaltigkeit bereits in der Entwurfsphase berücksichtigen

   • Entwerfen Sie Satelliten für eine frühzeitige Deorbitierung oder Wiederverwendbarkeit.

2. Nehmen Sie an der Trümmerüberwachung teil

   • Teilen Sie SSA-Daten und übernehmen Sie kooperative Tracking-Tools.

3. Anreize für saubere Umlaufbahnen schaffen

   • Arbeiten Sie an ADR-Projekten mit.

   • Informieren Sie sich über Orbitalsteuermodelle (Bezahlung pro km/Jahr).

4. Beteiligen Sie sich an politischen Foren

   • Beeinflussen Sie kommende Verträge und Regulierungsstandards.

   • Stellen Sie sicher, dass die Stimmen der Industrie praktikable Lösungen mitgestalten.

Strategische Erkenntnisse für Vorstände

• Haftungsrisiko : Zukünftige Kollisionen können zu Geldstrafen, Rechtsstreitigkeiten und Reputationsschäden führen.

• Betriebsgenehmigung : Die Eindämmung von Weltraumschrott wird zur Voraussetzung für den Zugang zur Umlaufbahn.

• Nachhaltigkeitsberichterstattung : Das Orbitalverhalten wird in ESG-Scores und Investor Relations einfließen.

• Partnerschaftsmöglichkeit : Vorreiter im Bereich Nachhaltigkeit können ADR-Dienstleister oder Datenanbieter werden.

Fazit: Nachhaltigkeit ist das neue Spektrum

In der Vergangenheit konkurrierten die Telekommunikationsbetreiber um Bandbreite und Orbitalplätze. In Zukunft werden sie um einen nachhaltigen Zugang zum Orbit konkurrieren . Ohne Maßnahmen wird das Geschäftsmodell für LEO-Breitband, GNSS-Erweiterung und Erdbeobachtung unter seinen eigenen Trümmern zusammenbrechen.

Jetzt ist die Zeit für strategische Führung. Nachhaltigkeit im Orbit ist kein Umweltproblem, sondern eine geschäftliche Notwendigkeit.