15 Jahre TanDEM-X – Jubiläum für die wegweisende DLR-Erdbeobachtungsmission
16. Dezember 2025
15 Jahre TanDEM-X – Jubiläum für die wegweisende DLR-Erdbeobachtungsmission
Visualisierung des TanDEM-X-Höhenmodells über Südbayern
Diese Region ist für seine Seen bekannt. Zu sehen sind neben der Stadt München (oben rechts) der Starnberger See (zentral), der Ammersee (links vom Zentrum), der Peißenberg (unten halblinks) sowie die Flüsse Lech (links), Isar (Mitte) und Mangfall (rechts).
TanDEM-X-Höhenmodell und -Höhenveränderungskarte des südlichen Patagonischen Eisfeldes an der Grenze zwischen Chile und Argentinien
Die rote Farbe bezeugt einen Höhenverlust von bis zu 30 Metern in großen Teilen des Gletschergebietes. Nur die kleinere blaue Fläche bedeutet eine Zunahme des Schneevolumens in einem sehr begrenzten Bereich des Gletschers.
Vor genau 15 Jahren begann die deutsche TanDEM-X-Mission mit operationellen Aufnahmen zur Erzeugung eines globalen Höhenmodells der Erde.
Inzwischen ist dieses Digital Elevation Model (DEM) weltweiter topographischer Standard.
Um Kontinuität in der Erdbeobachtung zu gewährleisten, arbeitet das DLR an Konzepten für Radarsatelliten der nächsten Generation mit noch höherer DEM-Genauigkeit.
Schwerpunkte: Raumfahrt, Erdbeobachtung, Radar
Vor genau 15 Jahren – im Dezember 2010 – fiel der Startschuss für eine bis heute währende Erfolgsgeschichte: Die deutsche TanDEM-X-Mission begann mit den operationellen Aufnahmen zur Erzeugung eines globalen Höhenmodells der Erde. In den folgenden sechs Jahren erstellte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) aus den Daten der beiden Satelliten ein hochgenaues, konsistentes digitales Höhenmodell (engl. Digital Elevation Model, DEM), das die gesamte Landoberfläche der Erde abdeckt. Inzwischen ist dieses einzigartige Produkt weltweiter topographischer Standard.
Anlässlich des Jubiläums kommentierte die DLR-Vorstandsvorsitzende Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla die Ergebnisse der Mission:
TanDEM-X zeigt, dass eine kontinuierliche und umfassende Erdbeobachtung für den öffentlichen Bereich wie auch die Wirtschaft von großer Bedeutung ist. Zudem demonstriert diese Mission die deutschen Kompetenzen in der Nutzung der satellitengestützten Radartechnologie sowie der Datenbe- und verarbeitung. Die Daten aus dem All sind für fundierte Entscheidungen auf der Erde unerlässlich – vom Katastrophenmanagement über Infrastrukturplanung bis hin zu Fragen der nachhaltigen Entwicklung. Mit erstklassigen und konsistenten Datensätzen trägt TanDEM-X dazu bei, die Wirtschaft, Verwaltungen und weitere öffentliche Stakeholder wie etwa Kommunen wirksam zu unterstützen. In Anbetracht der aktuellen geopolitischen Situation gilt es, diese Fähigkeiten weiter auszubauen.
Die TanDEM-X-Mission besteht aus den Zwillingssatelliten TerraSAR-X, gestartet am 15. Juni 2007, und TanDEM-X, gestartet am 21. Juni 2010. Nach dem Start wurde der TanDEM-X-Satellit in einem sicheren Abstand von etwa 20 Kilometern hinter TerraSAR-X kalibriert. Im Oktober 2010 führten die Ingenieurinnen und Ingenieure die beiden Satelliten in den heutigen engen Formationsflug mit wenigen hundert Metern Abstand – die spannendste Phase der Mission.
In den folgenden Wochen wurden die interferometrischen Fähigkeiten, also das Zusammenspiel der beiden Satelliten, überprüft und eingestellt. Dabei sendet einer der beiden Satelliten ein Signal zur Erdoberfläche, und beide Satelliten empfangen das von dort reflektierte Echo.
Am DLR-Standort Oberpfaffenhofen werden aus den Daten dreidimensionale Höhendaten errechnet und zu einem globalen Produkt mit einer absoluten Höhengenauigkeit von einem Meter in einem globalen Raster von zwölf mal zwölf Metern mosaikiert. Ein erstes globales Höhenmodell wurde 2016 veröffentlicht. Es ist als Copernicus DEM der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) frei verfügbar.
Bei der vom DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme ausgerichteten Jubiläumsveranstaltung am 11. Dezember 2025 sagte Dr. Anke Pagels-Kerp, DLR-Bereichsvorständin für Raumfahrt: „Mit TanDEM-X haben wir, gemeinsam mit privatwirtschaftlichen Partnern, einen technologischen Meilenstein in der Radarfernerkundung gesetzt. Die 3D-Radardaten dieser Mission werden gleichermaßen in der Forschung, in kommerziellen Anwendungen und im Sicherheitsbereich genutzt. Diese Vielseitigkeit unterstreicht den großen gesellschaftlichen Nutzen der Mission.“
Über das digitale Höhenmodell hinaus
Globale TanDEM-X-Waldkarte
Ein besonderer Datensatz des DLR: Hierzu wurden
interferometrische Daten genutzt, die für das globale
Ursprünglich war die Mission auf fünf Jahre ausgelegt. Die Treibstoffvorräte und der gute Zustand der Satelliten ermöglichen jedoch einen zuverlässigen Betrieb bis heute. Daher wurden weitere globale Abdeckungen aufgenommen, um die zeitlichen Veränderungen der Topographie der Erdoberfläche zu dokumentieren und nutzbar zu machen. Die daraus erzeugten „DEM Change Maps“ sind über den DLR Geoservice frei verfügbar. Auch ein unabhängiges DEM aus den Daten von 2017 bis 2020 steht ab Anfang 2026 über das TanDEM-X Science System zur Verfügung.
Kommerziell werden die Daten durch die Airbus Defence and Space GmbH vermarktet und auch von Ministerien wie zum Beispiel dem Bundesministerium der Verteidigung (BMVg) genutzt. Über 6500 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben zudem mit den Daten eine Vielzahl an wissenschaftlichen Projekten realisiert und wertvolle neue Erkenntnisse gewonnen.
Beispiele für wissenschaftliche Projekte unter Verwendung von TanDEM-X-Daten:
Messung des Eisverlusts von Gletschern weltweit
Messung der Verschiebung der Aufsetzlinie (Grounding Line) von Ausflussgletschern in der Antarktis
hochgenaue Messung des Wachstums von Nutzpflanzen wie Getreide, Reis oder Mais
Erstellung einer globalen Wald-/Nicht-Wald-Karte
Beobachtung von wirtschaftlich genutzten Wäldern
Ableitung einer globalen Wasserabflusskarte mit hoher Genauigkeit
Erstellung eines globalen urbanen Fußabdrucks
Blick nach vorn: MirrorSAR
Um deutsche Kontinuität in der Erdbeobachtung zu gewährleisten, arbeitet das DLR an neuen Konzepten für Radarsatelliten der nächsten Generation, die den Erfolg von TanDEM-X fortführen sollen. Das Hauptziel besteht darin, die Genauigkeit digitaler Höhenmodelle zu verbessern.
Prof. Dr. Alberto Moreira, Leiter des DLR-Instituts für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme, betont: „TanDEM-X hat alle Erwartungen bei Weitem übertroffen. Die Anforderungen an eine Nachfolgemission sind entsprechend hoch. Mit dem multistatischen Radarsystem MirrorSAR, das sich als besonders geeignet erwiesen hat, wollen wir ein Geländemodell mit einer um eine Größenordnung höheren Genauigkeit als das von TanDEM-X erstellen. Der Bedarf an einem neuen, präziseren 3D-Bild der Erde ist entsprechend groß, um mit der Qualitätsverbesserung von Navigations- und Fernerkundungsdaten Schritt zu halten. Während die Auflösung der Fernerkundungsbilder heute im Meterbereich liegt, weist der genaueste globale 3D-Datensatz – das Geländemodell von TanDEM-X – immer noch ein Raster von zwölf Metern auf.“
Das MirrorSAR-System besteht aus einem Hauptsatelliten, der die Szene beleuchtet, und drei oder mehr Begleitsatelliten, die nur als Empfänger fungieren und die Daten an den Hauptsatelliten „zurückspiegeln“. Die Anforderungen an die Empfängersatelliten können also erheblich reduziert werden. Für eine kosteneffiziente Realisierung kommen deshalb NewSpace-Plattformen in Frage – kleine Satelliten, die mit deutlich geringeren Herstellungskosten produziert werden.
Die Missionen TerraSAR-X und TanDEM-X wurden im Auftrag des DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz realisiert. Es sind die ersten deutschen Satelliten, die im Rahmen einer so genannten Public Private Partnership (PPP) zwischen dem DLR und der Airbus Defence and Space GmbH realisiert wurden. Das DLR ist für den Aufbau und Betrieb des Bodensegmentes zuständig sowie für die wissenschaftliche Nutzung der Daten und deren Verteilung an externe Forschende weltweit verantwortlich. Die Gesamtkosten für das Raumsegment wurden von Airbus Defence and Space sowie der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR finanziert. Die Programmlinie „Geo-Intelligence“ bei Airbus Defence and Space übernimmt die kommerzielle Vermarktung der Daten. Seit 2016 wird das Projekt im Rahmen einer Fortsetzungsvereinbarung mit Airbus weitergeführt.
An der Mission beteiligt ist das DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme, das DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung, die DLR-Einrichtung Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum und das Nationale Raumfahrtkontrollzentrum im DLR. Sie sind zuständig für den Aufbau und den Betrieb des Bodensegmentes, also die Infrastruktur zur Steuerung der Satelliten, und für den Empfang sowie die Verarbeitung und Verteilung der Daten. Die wissenschaftliche Leitung obliegt dem DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme in Oberpfaffenhofen.
