Die Genese von DIMS

Ein Jubiläum ist ein Moment der Selbstvergewisserung einer Institution durch das Innewerden ihrer Leistung, ihrer Institutskultur, ihrer institutionellen Dauer. Es ist auch ein Moment des Stolzes, den ich stark mitempfinde, war ich doch 34 Jahre dienstlich bei Projekten und weitere Jahre als »Bureau Qualitas GmbH« beim Aufbau des Qualitätsmanagement-Systems mit dabei, und wir haben viel erreicht.

Bei meinem Beitrag will ich mich im Wesentlichen auf DIMS konzentrieren, das infrastrukturelle Herz des heutigen Earth Observation Centers (EOC). Für die wenigen, die es noch nicht kennen sollten: DIMS steht für Data and Information Management System. Es ist ein datentechnisches Universalwerkzeug, mit dessen Hilfe in standardisierter Form die Datenströme verschiedenartigster Fernerkundungsmissionen verarbeitet, archiviert und verteilt werden können. Es war ein langer Weg bis zur Verwirklichung. Wenn ich diesen Weg in der Erinnerung jetzt noch einmal begehe, so bitte ich zu bedenken, dass mein inzwischen gehöriger zeitlicher Abstand vom Geschehen eine gewisse Entschärfung der Wirklichkeit mit sich bringen mag.

Gründungsvater von DIMS war Winfried Markwitz. Er hatte 1993 das Thema gesetzt und die Entwicklung über die schwierigen ersten drei Jahre bis zu seinem Abschied aus der DLR in die gewünschte Richtung gelenkt. Ich hatte als sein Abteilungsleiter sein Vertrauen und die Unterstützung bei der Umsetzung.

Nach einem 2-jährigen Interregnum unter Wolfgang Mett folgte die Ära der jungen Chefs Stefan Dech und Richard Bamler. Die Cluster-Idee war geboren. Es wurde alles größer gedacht: Mehr sein als ein Institut, die Faszination einer höheren Integrationsstufe, eine neue Qualität. Dabei ging es auch um DIMS. Und wieder hatte ich, jetzt als Leiter der Abteilung Informationstechnik (DFD-IT), deren Vertrauen und die Unterstützung bei Weiterbau und Vollendung.

Die Themensetzung war günstig. Nach der Evaluierung des DFD 1993 war die Aufgabenstellung klar. Zwar waren missionsspezifische Infrastrukturen erfolgreich in Betrieb. Das war die „Alte Welt“. Die Migration in die „Neue Welt“ war die neue Herausforderung. DIMS war also das richtige Thema zur rechten Zeit, also ein Thema mit Aussicht auf Erfolg.

Auch wenn die Chefs dahinterstehen, ergeben sich dennoch weitere Fragen. Reicht unser Wissen? Haben wir genügend Ausdauer? Sind wir vorbereitet auf die Widrigkeit des Seins?

Dabei das Vertrauen der Leitung zu haben, ist eine wunderbare Sache. Doch Vertrauen ist an Erwartungen gekoppelt. Da ist es wichtig, den gebührenden Abstand zu halten zum Schwerpunkt dieser Erwartungen, um nicht wie in ein Schwarzes Loch hineingezogen zu werden. Denn Entwicklung braucht schöpferischen Freiraum. Es geht schließlich um die Modellierung des Neuen: Dinge so einfach wie möglich darstellen, Strukturen und Abläufe finden, Prozesse über Abteilungs- und Institutsgrenzen hinweg denken, vor allem aber lange genug denken bevor die Umsetzung beginnt. Doch nun der Reihe nach.

Die nötige Reife für die neue große Aufgabe hatten wir im German Space Operation Center (GSOC) und in der Hauptabteilung Angewandte Datentechnik (WT-DA) über Entwicklungsaufträge von DLR-Instituten, Max-Plank-Instituten und über Aufträge in Regie der ESA gewonnen.

Der Name der Abteilung hatte sich im Laufe der Zeit von Systemtechnik (GSOC-ST) über Prozessortechnik (WT-DA-PK) und Systementwicklung (DFD-SE) zu Informationstechnik (DFD-IT) geändert, wobei die Kernmannschaft über die gesamte Zeit im Wesentlichen zusammen blieb.

Die DIMS vorausgehenden Aufgabenstellungen waren vielfältig. Zur Verdeutlichung hier eine Zusammenstellung der wichtigsten Themen:

• Entwicklung der Data Selection Unit (DSU) für das GSOC, betrieben für Spacelab-Missionen bei der NASA in Houston, USA.
• Telemetry Acquisition Processor (TAP) für die Bodenstation des GSOC in Weilheim-Lichtenau.
• Datenauswertungssystem für einen Rotorprüfstand des Instituts für Flugmechanik, Braunschweig.
• Einsatz von Kommunikationselement KE und Dualport-RAM für Testaufgaben am Institut für Bauweisen und Konstruktionsforschung, Stuttgart. Es handelte sich dabei um eine mikroprogrammierbare Schnittstelle in Ergänzung zu einem steuernden Hintergrundrechner.
• Onboard-Systeme für Anthrorack: Entwicklung und Bau der Elektronik für die Flugeinheiten Limb Volume Measurement Device (LVMD) und Lower Body Negative Pressure Device (LPNPD) in Regie der ESA. Die Elektronik wurde nach Raumflugspezifikationen und mit militärischen Bausteinen für höhere Temperaturen und Strahlungsfestigkeit gefertigt.
• Entwicklung der Digitalelektronik der Marskamera HRSC (High Resolution Stereo Camera) mit Echtzeit-Datenkompression für das Institut für Weltraumsensorik und Planetenerkundung, Berlin-Adlershof.
• Durchführung des Raketenprojekts SUPERNOVA für das MPI für Physik und Astrophysik, Garching.
• Bildverarbeitung in Nahe-Echtzeit im Projekt Halley Multicolor Camera (HMC) der Giotto-Mission für das MPI für Aeronomie, Katlenburg-Lindau. Hier komme ich nicht umhin, mich wieder an die heiße Phase des Encounters mit dem Kometen Halley zu erinnern, wo Winfried Markwitz mit dabei war und sich moderierend einbrachte in ein entstehendes Gerangel um die Verteilung der Lorbeeren am absehbaren Erfolg.
• Entwicklung des Anthrorack Ground Support Program Equipment (GSPE) für das Microgravity User Support Center (MUSC) und Unterstützung des Betriebs in der Missionsvorbereitungsphase, während der eigentlichen Mission und bei der Rekalibrierung, in Regie von ESA/ESTEC.
• Aufbau des deutschen Processing and Archiving Center (D-PAC) aus von ESA beigestellten Komponenten sowie Optimierung und Betrieb des D-PAC für die Prozessierung und Archivierung der Daten der ENVISAT-Sensoren ASAR, SCIAMACHY und MIPAS sowie Archivierung der Daten des Sensors GOMOS, in Regie von ESA/ESRIN.

Die Kernmannschaft war danach im Umgang mit Wissenschaftlern geübt, hatte gelernt, für verschiedenste externe Projekte dienstbar zu sein, hatte auch gelernt, diskussionsbereit und streitbar zu bleiben, selbst wenn Sitzungen bis in die späten Abendstunden gingen, oft mit Verzicht auf die Muttersprache. Wir waren somit eigentlich gut gerüstet für die neue große Aufgabe DIMS und hätten loslegen können, ja, wenn da nicht ein Vorläufersystem gewesen wäre, von dem viele Kollegen überzeugt waren.

Als Vorläufer betrieben wurden ein Archiv mit händisch bewegten Speichermedien, ein Daten-Managementsystem (DMS) als Datenbankteil mit teilautomatischer Aktualisierung des Katalogs, zusammen mit einem Intelligenten Satelliten-Informationssystem (ISIS) als Nutzerschnittstelle. Die Hintereinanderschaltung von Prozessoren zur Bildung von Verarbeitungsketten wurde von Administratoren gesteuert.

Da ist es nicht verwunderlich, dass es für DIMS nie einen formal unterzeichneten Projektplan gab. Die Version 0.1 brachte es nie auf 1.0, sondern blieb ein relativ offen geführtes Führungsinstrument. Daran änderte auch nichts die zeitweilige Einschaltung des Raumfahrtmanagements in Köln. Daran änderte auch nichts die Einschaltung von Ulrich Walter (Abteilung Planung und Großprojekte) als Projektleiter, verbunden mit einer starken Ausweitung des Projekts und dem neuen Namen „Operationelle Datennutzung“. DIMS-Entwicklung war jetzt ein Arbeitspaket unter fünfen. Anderthalb Jahre später wurde das Projekt wieder verschlankt.  Erst danach kam mit der Tatsache, dass nach einer Reorganisation alle Mitarbeiter an DIMS und einigen assoziierten Aufgaben in einer einzigen Organisationseinheit angesiedelt waren, nämlich bei DFD-IT, ab 1998 eine gewisse Konstanz und Ruhe in das Projekt. Und was die Geschichte des Projektplans anbelangt, so zeigt sich in der Nachbetrachtung tröstlich, dass ein in Diskussion gehaltener „lebendiger“ Projektplan auch ohne offizielle Freigabe zielführender sein kann als ein im Projektordner „sanft entschlafener“ Projektplan 1.0.

Hier mag beim Leser vielleicht der Eindruck eines allgemein laschen Umgangs mit Projektplänen entstanden sein. Dem möchte ich entgegenwirken: Bei externen Projekten war der Projektplan heilig!

Schwerwiegender als der Umgang mit dem Projektplan war dann auch ein anderer Umstand: Als die Vorbereitungen im ERS-Bodensegment für die Prozessierung des Sensors GOME (Global Ozone Monitoring Experiment) in Terminverzug geraten waren, wurde ein Teil des Kernteams für immerhin drei Jahre von DIMS auf GOME umgewidmet. Externe Aufträge hatten Priorität, dies gilt auch heute noch.

Diese Umstände waren, neben der Komplexität, Ursache für die Zeitverzögerungen bei der Entwicklung von DIMS. Die Geduld aller wurde auf eine harte Probe gestellt. Man hat DIMS kämpfen lassen. Ein Kollege nannte diesen Kampf lakonisch „Ermüdungssiege erringen“. Erst 1998, also 5 Jahre nach dem Startschuss, mündete DIMS in einen halbwegs stabilen Betrieb. Ab diesem Zeitpunkt wurden zahlreiche Satelliten-Missionen und -Sensoren an DIMS angeschlossen. Die erste Mission, die voll mit DIMS bestritten wurde, war SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) im Jahr 2000.

An dieser Stelle möge man mir einen launischen Kommentar erlauben. Es geht um Führung im DLR. Die DLR hat, wie ich meine, eigentlich kein eigentliches Kraftzentrum, eher viele Kraftzentren, oder, besser gesagt, Vegetationszentren. Die Kultur ist von naturhafter Art. Es darf wachsen was wächst. Kultiviert wird mit der Gießkanne. So gesehen auch bei der Entwicklung von DIMS. Es gab zwei leitende Gärtner, erst Winfried Markwitz, dann Stefan Dech. Es hat funktioniert, denn es wurde auch gejätet, Beete wurden neu geordnet – und weil wir wussten, dass im Schuppen die Harke steht. Wichtig auch, die Gärtner hatten Geduld.

Namen zu nennen birgt immer die Gefahr, nicht allen und allem gerecht zu werden. Daher meine Bitte um Verständnis bei der Abwägung zwischen historisch vollständig und locker lesbar bei weiteren Nennungen.

Im Zeitraum bis zu meiner Verabschiedung 2003 aus dem DLR sind weitere wichtige Kollegen hinzugestoßen, etwa Christoph Reck, der schon an ISIS beteiligt war, und Peter Seifert, der sich voll in den Betrieb einbrachte, sowie auch zwei Damen, Conny Bilinski und Daniele Dietrich.

Bei Daniele muss ich dann immer an EOWEB denken (siehe die Nutzerschnittstelle im DIMS-Diagramm), ein Softwarepaket, das sie geradezu wie ein eigenes Kind liebevoll gepflegt hat: aus Sicht von EOWEB die ideale Mutter! Soweit ich in mich hineinhöre und die ehemaligen Kollegen Person für Person noch einmal Revue passieren lasse, eine durchaus verbreitete Einstellung zur Arbeit.

Wenn man heute auf DIMS schaut, dann ist es eine feste Bank, eine Immobilie von historischer Dimension, ein Kulturgut, und unverzichtbar für die Arbeit im Institutsverbund. Bei meiner Verabschiedung sagte das Stefan Dech so: „Ein Sensor, der nicht an DIMS angebunden ist, existiert nicht!“ Gibt es ein größeres Lob?

Bevor ich diesen Bericht verlasse, möchte ich noch etwas los werden, was mir am Herzen liegt: Der Schreiber steht zu sehr im Licht. DIMS aber ist gänzlich das Werk derjenigen klugen Köpfe, die dieses Werk geschaffen haben. Während der Niederschrift des Berichts kontaktierte ich meinen früheren Kollegen Willi Wildegger, die gute Seele des Hauses mit seinem archivarischen Gedächtnis, um meine Erinnerung etwas aufzufrischen. Das Credo von Edison, auf Deutsch: „Genie ist 1 Prozent Inspiration und 99 Prozent Transpiration“, so mein Einwand, treffe doch sehr wohl auch auf DIMS zu, fand nicht seine Zustimmung. Modellierung auf der obersten Ebene setze sich doch fort in den tieferen Softwareschichten, jeweils mit einem gewissen Grad an Genialität und wiederum gefolgt von unendlichen Tests in der Entwicklungswelt, gefolgt von nicht minder vielen Tests in der Betriebswelt. Denn Qualität kenne keine Gnade. Der Glühwendel stehe bei DIMS, um ein Beispiel zu nennen, ein Softwareaufwand von immerhin 10 Mannjahren allein für die Funktionseinheit Product Library gegenüber.

Mit dieser tieferen Sicht auf die Dinge soll auch im Rückblick noch einmal Anerkennung und Dank verbunden sein für alle, die zur DIMS-Genese wesentlich beigetragen haben.

Die Genese kann mit der ersten voll mit DIMS bestrittenen Mission SRTM im Jahre 2000 als mehr oder weniger abgeschlossen gelten, soweit ein hauseigenes Projekt dieser Vitalität überhaupt als abgeschlossen gelten kann. Denn die Erfolgsgeschichte ging ja weiter. Eberhard Mikusch übernahm 2003 die Leitung von DFD-IT und trieb, als Spiritus Rector der Software, zusammen mit dem neuen Projektleiter Stephan Kiemle, DIMS weiter voran.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass ab Juli 2000 auch im Nationalen Bodensegment in Neustrelitz eine DIMS-Instanz implementiert wurde, mit Anbindung der dortigen Empfangsanlagen und Prozessierungssysteme sowie mit einer schnellen Datenverbindung nach Oberpfaffenhofen. Counterpart von Willi Wildegger dabei war Hans-Jürgen Wolf.  

Was folgte, war ein besonders großer Schritt, was die Reichweite von DIMS anbetraf: Am 07.06.2004 wurde ein DIMS-Kooperationsvertrag geschlossen zwischen DLR-DFD und der Werum Software & Systems AG. Durch diese Kooperation auf einer gemeinsamen Code-Basis wurde DIMS zum Software-Produkt, vertrieben durch Werum. Hauptkunde war ESA für deren Multi-Mission Facility Infrastructure. Lizenzen gingen auch an Infoterra Deutschland (jetzt Airbus Defence and Space), CSIR (Council for Scientific and Industrial Research) Südafrika und andere. DIMS-Software spielte plötzlich in einer anderen Liga.

Nach wie vor ist diese Partnerschaft mit Werum lebendig und DIMS wird erneuert und auf neue Technologien migriert.

DIMS ist seit 2007/2010 die Datenmanagement-Basis für die zwei äußerst erfolgreichen nationalen Erdbeobachtungsmissionen TerraSAR-X und TanDEM-X.

Auch die Satellitenmission Sentinel-5 Precursor, gestartet 2017, läuft im Bodensegment voll mit DIMS.

Und auch über den Tag hinaus schreibt DIMS weiter Geschichte: So stützt sich die Hyperspektral-Satellitenmission EnMAP (Environmental Mapping Analysis Program; Start ist für 2021 geplant) für das Datenmanagement im Bodensegment voll auf DIMS ab.