First-Light-Bilder über Tokio bei Nacht von SkyBee-1. Das Bild enthüllt die nächtliche Wärmeverteilung Tokios mit einer noch nie dagewesenen Granularität und bietet Einblicke in die Temperatur auf Gebäudeebene in einer Qualität, die aus dem Weltraum nie zuvor möglich war. Quelle: constellr
Das deutsche Unternehmen constellr hat sein „First Light“-Bild des HiVE-Satelliten SkyBee-1 veröffentlicht und damit einen Meilenstein in der Wärmeüberwachung per Satellit gesetzt. Das Bild, das nur wenige Wochen nach dem Start des Satelliten aufgenommen wurde, zeigt eine noch nie dagewesene, hochauflösende Thermalkarte von Tokio bei Nacht, auf der die Temperaturen auf Gebäudeebene detailliert dargestellt sind.
constellr wurde in Freiburg gegründet und hat im Jahr 2022 seinen ersten thermischen Infrarotsensor auf der Internationalen Raumstation gestartet. Mit der Inbetriebnahme von SkyBee-1 und dem geplanten Start weiterer Satelliten will das Unternehmen die thermische Erdbeobachtung revolutionieren.
Start erst im Januar
SkyBee-1 trägt ein speziell entwickeltes thermisches Langwellen-Infrarot-Instrument mit Kryokühlungstechnologie, das zum ersten Mal auf einer Mikrosatellitenplattform eingesetzt wird. Durch die Integration dieses Systems wurden die thermischen Fähigkeiten des Satelliten verbessert.
Das aus der erdnahen Umlaufbahn aufgenommene Bild zeigt eine detaillierte thermische Karte von Tokio bei Nacht, die die Stadt in 30 mal 30 Meter große Raster unterteilt. Die Daten zeigen, dass constellr in der Lage ist, die Wärmeverteilung präzise zu lokalisieren und dabei zwischen Gebäuden, Industrieanlagen, Gewässern und Grünflächen zu unterscheiden. Diese Granularität ermöglicht eine Identifizierung von städtischen Hitzeherden und die Bewertung von Kühlungsmaßnahmen im Laufe der Zeit. Mit seiner wachsenden Satellitenflotte bietet constellr eine kontinuierliche, hochfrequente Überwachung globaler Temperaturmuster und unterstützt damit datengestützte Entscheidungen in der Stadtplanung und im Klimaschutz.
Mit den Temperaturmessungen bis auf Gebäudeebene lässt sich verfolgen, wie bestimmte Gebäude zur städtischen Hitze beitragen oder von Kühlungsinitiativen profitieren. Zuvor waren die thermischen Daten zu grob, um die einzelnen Wärmequellen zu unterscheiden, so dass sie für gezielte Maßnahmen unbrauchbar waren. Die nun erzielbare Auflösung des Mitte Januar gestarteten Satellits kann zudem in Intervallen von weniger als einer Woche geschehen und so Erkenntnisse für Immobilienentwicklung, Grünflächengestaltung und thermische Komfortbetrachtungen ermöglichen.
Erste Erkenntnisse aus dem First-Light-Datensatz zeigen, wie verschiedene Materialien und Strukturen die Temperaturen in Städten beeinflussen. Gewässer fungieren als Wärmepuffer, die ihre Umgebung tagsüber abkühlen, während sie nachts die Wärme zurückhalten. Industriegebiete in der Nähe des Sumida-Flusses, einem der vier Megaflüsse, die durch das Zentrum Tokios fließen, erscheinen nachts aufgrund von wärmereflektierenden Materialien und Isolierung kühler, während beispielsweise Solarpaneele nachts kühl bleiben, sich aber bei Sonneneinstrahlung schnell erwärmen.
Städtische Hitzeinseln und Klimaanpassung neu denken
Da Hitzewellen aufgrund des Klimawandels immer häufiger und länger werden, ist es für die Klimaresistenz und die Stadtplanung weltweit von entscheidender Bedeutung zu verstehen, wie Städte die Hitze abfangen und verteilen. In Städten wie New York, Mumbai, São Paulo und London kann es bereits jetzt bis zu zehn Grad heißer sein als in den umliegenden ländlichen Gebieten – und es wird erwartet, dass die Produktivitätsverluste aufgrund des städtischen Hitzeinsel-Effekts und der globalen Erwärmung das reale Bruttoinlandsprodukt (BIP) in der Durchschnittsstadt bis 2050 um 1,4 bis 1,7 Prozent verringern werden. Auch eine kürzlich in Nature veröffentlichte Studie Medizin im Januar 2025 stellte fest, dass erhöhte städtische Temperaturen zu einem erhöhten Gesundheitsrisiko beitragen und bis 2099 zu 2,3 Millionen zusätzlichen temperaturbedingten Todesfällen in europäischen Städten führen könnten.
Der nächste Satellitenstart von constellr, der noch in diesem Jahr erfolgen soll, wird den Startschuss für eine tägliche globale Temperaturüberwachung in Echtzeit geben. Mit dem Ausbau der HiVE-Konstellation wird constellr eine nahezu kontinuierliche Temperaturüberwachung bieten. Außerdem erhält die Landwirtschaft ein Präzisionsinstrument zur Überwachung der Gesundheit der Pflanzen, der Bodenfeuchtigkeit und der Effizienz der Bewässerung.
Dr. Max Gulde, CEO von constellr, kommentierte: „Dies ist ein wichtiger Meilenstein für constellr: Zum ersten Mal können wir vom Weltraum aus präzise Temperaturschwankungen feststellen, was der Industrie weltweit hilft, Ressourcen zu optimieren, die Klimaresilienz zu verbessern und datengestützte Entscheidungen in einem noch nie dagewesenen Umfang zu treffen.“
Peggy Fischer, Missionsleiterin der ESA Third Party Missions (TPMs) und Copernicus Contributing Missions (CCMs): „Das erste Licht von SkyBee-1 über Tokio bei Nacht ist ein aufregender Meilenstein für die thermische Erdbeobachtung. Wir bei der ESA und im Copernicus Contributing Mission Team freuen uns darauf, mit constellr zusammenzuarbeiten und zu erforschen, wie ihre innovativen Daten die bestehenden Erdbeobachtungsmöglichkeiten verbessern und neue Erkenntnisse für ein nachhaltiges Ressourcenmanagement liefern können.“
Giuseppe Borghi, Leiter der ESA-Abteilung Φ-lab, kommentierte: “ Die vorläufigen Ergebnisse von Skybee-1 deuten auf eine bemerkenswerte Datenqualität hin. Die Rolle der ESA besteht darin, die Grenzen der europäischen Raumfahrtinnovation zu erweitern, und constellr ist ein Beispiel für die Art von Kreativität und Fachwissen, die die Entscheidungsfindung in verschiedenen Sektoren revolutionieren kann.“