Teil 2/4 – Eckpfeiler der ersten zwei Dekaden
In Teil 2 meines Rückblicks möchte ich einige fundamentale Weichenstellungen der beiden ersten Dekaden beleuchten, die sich bis heute im DFD auswirken.
Eine dieser Weichenstellungen für das DFD war 1992 ohne jede Frage die Integration der Fernerkundungsstation Neustrelitz als „Außenstelle“ des DFD. Eine Wiedervereinigung auch in der DLR (zu dieser Zeit noch Deutsche Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrt), initiiert vom DFD. In vielerlei Hinsicht gab es in Neustrelitz verwandte Aufgaben, Anlagen und Kompetenzen zu Oberpfaffenhofen, so dass es in den ersten Jahren eine Vielzahl von Abstimmungsprozessen und veränderten Schwerpunktsetzungen gab, bis sich Schritt für Schritt ein neues Gesamtgefüge im DFD etablierte.
Für den Datenempfang der Mission PRIRODA/MOMS-2P auf der russischen Raumstation MIR errichteten wir in Neustrelitz eine erste X-Band-Station. Fünf weitere sollten bis heute folgen.
Aktuell zählt das DFD in Neustrelitz zu den „ersten Adressen“ im europäischen Bodenstationsnetzwerk. Folgerichtig wurden wir zwischenzeitlich auch von der ESA für Datenakquisitionen im Bodensegment der Copernicus Satellitenflotte eingebunden. Und ganz generell konnte der Standort Neustrelitz zu einem sichtbaren Aushängeschild für das heutige DLR in Mecklenburg-Vorpommern entwickelt werden. Aktuell sind in Neustrelitz vier Institute vertreten, die sich alle aus dem damaligen Aufgabenspektrum der DFD-Außenstelle entwickelt haben. Neben dem – den Standort nach wie vor durch die großen, weithin sichtbaren Bodenstationen prägenden – DFD und Mitarbeitern des IMF sind heute auch das Institut für Kommunikation und Navigation und seit 2019 auch das neu gegründete Institut für solarterrestrische Physik am Standort tätig.
Eine weitere Schlüsselentwicklung war die seit 1991 durchgängige Beteiligung des DFD am Betrieb der operationellen ESA-Satelliten. Zunächst als Processing and Archiving Facility (D-PAF) für ERS-1 und ERS-2, dann als Processing and Archiving Center (D-PAC) für Envisat und schließlich seit 2014 bis heute im Rahmen der Copernicus Mission durch ESA für die EU. Heute betreuen wir die Nutzlastdaten der beiden Sentinel-1-, des Sentinel-3/OLCI-Instruments und des Sentinel-5p-Satelliten. Diese europäische Integration kann durchaus als Teil des fachlichen Rückgrats des DFDs bezeichnet werden.
Ohne die Weitsicht Mitte der 1980er Jahre, das DFD im ESA-Kontext durch geeignete fachliche Mitwirkung fest zu verankern, wären viele unserer späteren Entwicklungen so nicht möglich gewesen. Besonders auch Entwicklungen des Bodensegments für die eigenen (nationalen) DLR-Missionen.
In diesem Zuge haben wir auch mit GARS O’Higgins in der Antarktis eine außergewöhnlich erfolgreiche und international sichtbare Bodenstation aufgebaut, die uns seit 1992 – zunächst in Kampagnen – und heute 365 Tage im Jahr u. a. wertvolle Dienste für TerraSAR-X und TanDEM-X leistet und unserem Kooperationspartner BKG (Bundesamt für Kartographie und Geodäsie) wichtige VLBI-Daten für geodätische Referenzmessungen liefert.
Und seit mehr als 10 Jahren betreiben wir in der kanadischen Arktis, in Inuvik, eine zweite polnahe Bodenstation zum Satellitendatenempfang. Temporäre Standorte in Bischkek, Cordoba, Libreville, Kitab und Ulan Bator sowie unsere langjährige Kooperation mit Mexiko (Chetumal) gingen dieser Entwicklung voraus. Das DFD war auch in dieser Hinsicht schon immer hoch international tätig.
In diesem Umfeld sind auch die Schwerpunktsetzungen zur Multimissionsfähigkeit im Nutzlastbodensegment, mit angeschoben und befruchtet worden. Und mit unserer Software-Entwicklungsline DIMS (Daten- und Informationsmanagement System) – später in Kooperation mit der Firma Werum ausgebaut – waren wir europäischer Vorreiter. Übrigens hat man sehr lange noch Bodensegmente satellitenspezifisch errichtet. Heute ist Multimissionsfähigkeit Standard. Unsere Entwicklungen sind deswegen heute auch an vielen Stellen in der ESA-Copernicus-Bodensegment-Architektur erkennbar.
Die Wahrnehmung einer Funktion als Deutsches Satellitendatenarchiv (D-SDA) in diesem Kontext war eine weitere Schwerpunktsetzung unseres Instituts, die sich bis heute auswirkt. Zunächst als Eigenentwicklung für die nationalen Missionsdaten gedacht, nutzen wir die Infrastruktur heute längst auch für die Copernicus Sentinels, als Rückladestation für nationale Copernicus-Dienste (CODE-DE) oder künftig für unsere eigene Forschungsdatenplattform „terrabyte“ mit dem Leibniz-Rechenzentrum (LRZ). Und auch in Kooperation mit der Industrie ergeben sich vielfältige Chancen.
Standortübergreifend betreiben wir die angeschlossenen Systeme für Datenempfang und Datenprozessierung.
Vieles hätte sich dennoch anders entwickelt, hätte es die Erfolgsgeschichte SAR (Synthetic Aperture Radar) nicht gegeben, die Anfang/Mitte der 1980iger Jahre mit ersten Aufgaben bei Seasat-1 und später mit SIR-B ihren Anfang nahm. Nach einigen Studien für die ESA wurde mit dem neuen Schwerpunkt SAR-Datenverarbeitung durch die Beteiligungen bei ERS-1 ab 1991 und bei den beiden SIR-C/X-SAR-Missionen 1994 eine umfassende und bis heute international führende Expertise im Bereich der Prozessorentwicklung aufgebaut. Ein Team in Wolfgang Noacks eigens gegründeter Abteilung SAR-Datenverarbeitung (DFD-SD) versuchte, durch einen für damalige Verhältnisse sehr mutigen KI-Ansatz, den Prozessor für das C-Band-SAR auf ERS-1 zu entwickeln. Der ERS-1-Prozessor wurde leider nicht rechtzeitig fertig. Hier mussten wir quasi in letzter Sekunde auf ein kommerzielles Produkt der kanadischen Firma MDA zurückgreifen. Die Systeme wurden schließlich in Klaus Reinigers Abteilung in einem „Kraftakt“ aufgebaut, integriert, getestet und doch rechtzeitig zum Start der Mission zum Laufen gebracht. Welche Erleichterung, als ERS-1 die ersten Bilddaten lieferte, die Jörg Gredel als ERS-1-Projektleiter stolz dem Bundesforschungsminister Riesenhuber präsentieren konnte! Die Geocodierung der komplexen SAR-Aufnahmen, als Teil der gesamten Prozessierungskette, war ein weiterer, neu aufgebauter methodischer Schwerpunkt im DFD, der unter Leitung von Gunter Schreier Ende der 1980er Jahre begonnen wurde und bis heute im Team von Achim Roth fortbesteht und schrittweise auch um ausgefeilte Techniken wie z. B. im Bereich des Mosaikierens erweitert wurde.
Parallel zu diesen Entwicklungen stieß 1989 ein dynamischer, frisch habilitierter Ingenieur zum DFD, der die Aufgabe hatte, den technisch völlig anders gelagerten X-Band-Prozessor für das vom DLR beizustellende X-SAR-Instrument zu entwickeln, das 1994 in zwei sehr erfolgreichen Missionen im April und Oktober auf dem Space Shuttle Endeavour fliegen sollte: Dr. Richard Bamler. Zusammen mit Hartmut Runge schaffte es das Team, die Herausforderungen bei der Verarbeitung der X-Band SAR-Daten zu meistern, und unser Prozessor trug schließlich zum großen Erfolg der beiden Shuttle-Missionen entscheidend bei. Unter der Leitung von Richard Bamler – er übernahm schon bald eine eigene Abteilung für Algorithmen und Verfahren (DFD-AV) – erlebte die SAR-Prozessorentwicklung einen fulminanten Schub: So konnten wir wenig später im Jahr 2000 auch mit unserem interferometrischen SAR-Prozessor die komplexen SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) -Daten zu Höhenmodellen prozessieren: In bis dahin nicht erreichter Qualität. Es ging ein Raunen durch die internationale SAR-Szene – bis hin zum JPL in Pasadena. Schon wenige Jahre später konnten wir für TerraSAR-X ab 2007 und TanDEM-X ab 2010 unser Wissen und unsere Technologien abermals weithin sichtbar unter Beweis stellen: Durch alle nur denkbaren Verarbeitungsmoden und Datenprodukte unserer SAR-Prozessoren in herausragender Qualität – verfügbar bereits zwei Tage nach dem Start der Satelliten. Beide Satelliten sind bis heute unsere DLR-Flaggschiffe.
Parallel entstand noch ein weiterer Zweig des Prozessorbaus, nämlich für die atmosphärischen Spektrometer. Die initiale Zündung kam mit GOME (Global Ozone Monitoring Experiment) auf ERS-2. Wolfgang Balzer hatte ab ca. 1993 die schwierige Aufgabe, den Standard-Ozonprozessor für das GOME-Instrument zu entwickeln. Die Entwicklungen wurden später auch auf SCIAMACHY auf Envisat übertragen. Und niemand im Haus hatte auf diesem Gebiet bis dahin Erfahrung gesammelt. Aber die Kollegen lernten schnell, vernetzten sich gut mit den damaligen „Cracks“ in der Szene in England (z. B. mit Dr. Robert Spurr) und v. a. mit der Gruppe des Instrumenten-PIs um Prof. John Burrows in Bremen. Ein Team schlagkräftiger Mitarbeiter wurde aufgebaut, das sich voll in das neue Thema warf und manche unangenehme Diskussion über sich hat ergehen lassen müssen. Dr. Diego Loyola war einer der Kollegen dieser Zeit.
In meiner eigenen Value-Adding-Gruppe hatten wir uns vorgenommen, smart integrierte, globale Ozon-Produkte zu entwickeln. Ein junger Physiker aus Wuppertal verstärkte uns ab 1996, der viel Wissen auf diesem Gebiet und die richtigen Verfahren mitbrachte: Dr. Michael Bittner. Aus diesen ersten Entwicklungen sind bis heute ganze Serien von teils hochkomplexen Atmosphärenprodukten auch unter Einbeziehung von Modellen entstanden, die uns schließlich auch das Mandat eines Weltdatenzentrums für Fernerkundung der Atmosphäre (WDC-RSAT) brachten, nach strenger Begutachtung durch die DFG im Jahr 2000.
Alle diese Entwicklungen falteten sich in einer günstigen Gemengelage ineinander, so dass fachlich und auch strukturell Neues entstehen konnte. Dennoch waren die 1990er Jahre insgesamt schwierig. Aufgrund stark sinkender Grundfinanzierung und bei zunehmender Bedeutung von Drittmittelprojekten hatten wir finanzielle Sorgen und Herausforderungen zu meistern. Und genau in dieser Zeit musste unser Direktor Winfried Markwitz aus gesundheitlichen Gründen zunächst kürzertreten und schließlich sogar vorzeitig seinen Dienst im DLR beenden. Ein neuer Direktor wurde gesucht – und schon bald auserkoren: Prof. Christoph Reigber, anerkannter Forscher und Department-Leiter beim GFZ-Potsdam, der sich v. a. mit den Champ-Satelliten („Potsdamer Kartoffel“) Ansehen erworben hatte. Fachliche und persönliche Bande zum DFD gab es seit langer Zeit. Herr Reigber begrüßte sogar schon als „DFD-Direktor in spe“ den damaligen Bundespräsidenten Roman Herzog bei seinem Besuch im Haus. Aber es kam anders. Das Berufungsverfahren konnte nicht erfolgreich zum Abschluss gebracht werden, so dass wir ab 1996 zunächst ohne Direktor dastanden. Dr. Wolfgang Mett, wenige Jahre zuvor aus dem BMFT zu uns gewechselt, um besonders auf die Stärkung der Atmosphärenfernerkundung im DFD hinzuarbeiten, war zwischenzeitlich zum kommissarischen Leiter ernannt worden. Er hatte es nicht leicht, alle Fäden zusammenzuhalten. Ausschließlich erfahrene, langjährige DLR-„Charakterköpfe“ waren als gestandene Abteilungsleiter tätig (mit Ausnahme der beiden „Jungspunde“ Bamler und Dech), und jeder hatte durchaus nachvollziehbare Vorstellungen und Ziele: Dr. Hans-Dietrich „Dieter“ Bettac (†) in Neustrelitz, Jörg Gredel, Hermann Rister, Klaus Reiniger (†), Kurt Schmidt und Hans Walek in Oberpfaffenhofen. Oft traf ich mich in dieser Zeit mit Klaus Reiniger, und wir teilten manche Sorge, wie es mit dem DFD und seinem Zusammenhalt weitergeht. Irgendwann sagte Klaus: „Du und Richard, ihr müsst es machen“. Ich erschrak, wischte den Gedanken aber erstmal schnell beiseite.
Mehr Verantwortung übernehmen
Zu gleicher Zeit gab natürlich Überlegungen im Vorstand des DLR, wie es mit dem DFD organisatorisch weitergehen könnte. Damals war Prof. Walter Kröll Vorsitzender des Vorstands, und Prof. Achim Bachem war unser „Raumfahrtvorstand“. Später erfuhr ich, dass Prof. Ulrich Schumann, langjähriger Direktor des Instituts für Physik der Atmosphäre, Herrn Kröll bestärkt hatte, zunächst einmal auf ein weiteres, möglicherweise ungewisses offenes Berufungsverfahren zu verzichten und „den jungen Leuten“ Richard Bamler und Stefan Dech (beide seien ja habilitiert und komplementär tätig) Vertrauen zu schenken. Wenig später, im Frühjahr 1998, bat uns Prof. Bachem zum Gespräch. Richard Bamler und ich hatten natürlich eine Vorahnung. Und schnell war uns klar, dass wir „aus der Nummer“ nicht mehr herauskommen würden und Verantwortung für das DFD übernehmen mussten.
Wir wurden gebeten, ein fachlich/strukturelles Zukunftskonzept zu entwickeln und dem Vorstand zu präsentieren. Dies hat uns dann auch einige Monate voll beschäftigt. Vor allem strukturell schlugen wir damals einige – teilweise sehr schmerzliche, aber aus unserer Sicht nötige – Veränderungen vor, die Kraft und Überzeugungsarbeit kosteten, um schnell auch wirtschaftlich wieder festeren Boden unter die Füße zu bekommen. Ganze Abteilungen wurden geschlossen und bestehende verändert und neu strukturiert. Am 26. Mai 1998 (in diesem Jahr wurde Gerhard Schröder zum Bundeskanzler gewählt) präsentierten Richard Bamler und ich bei einer Gesamtvorstandssitzung unser Konzept und wurden noch am selben Tag zu kollegialen Leitern des DFD berufen. Ebenso wurden alle von uns vorgeschlagenen Abteilungsleiter neu bestellt. Schon früh verabschiedeten wir uns schweren Herzens von dem Gedanken, unsere „eigenen“, mit Herzblut aufgebauten bzw. weiterentwickelten Abteilungen DFD-FE und DFD-AV weiter selbst leiten zu können. Dr. Harald Mehl wurde mein Nachfolger für die Leitung der Abteilung Fernerkundungsanwendungen, und Dr. Tom Rother aus Neustrelitz wurde Nachfolger von Richard Bamler für die Leitung von DFD-AV. Die Riege der weiteren Abteilungsleiter sah ab 1998 wie folgt aus: Jörg Gredel: Strategische Planung und Ressourcen, Gunter Schreier: Geschäftsentwicklung und Marketing, Dr. Klaus Reiniger: Internationales Bodensegment, Dr. Dieter Bettac: Nationales Bodensegment, Dr. Kurt Schmidt: Informationstechnik, Dr. Michael Bittner: Klima- und Atmosphärenprodukte. Dr. Wolfgang Mett wechselte nach Köln, um fortan einen vergrößerten Vorstands-Fachstab von Herrn Bachem zu leiten.
Ein Meilenstein unseres Konzeptes war sicherlich, dass das DFD fortan verstärkt Forschungsaufgaben zu bearbeiten hatte und als DLR-Institut – und nicht als Hauptabteilung (heute „Einrichtung“) geführt wurde. Es war in der Folge bis Mitte 1999 ein sehr intensives erstes Arbeitsjahr in der neuen Funktion, aber geprägt von kollegialer Aufbruchsstimmung trotz reichlich „innerer Arbeit“ bei der Organisation und Etablierung effektiver Prozesse – oft bis ins Detail. Die Zusammenarbeit mit Richard Bamler im Leitungskollegium war dabei immer vertrauensvoll, unkompliziert und freundschaftlich. Ein Schlüssel schon damals im DFD und bis heute für den Erfolg des ganzen EOC.
In dieser Zeit hatte das DFD neben Neustrelitz noch zwei weitere Außenstellen: In Köln leitete Dr. Robert Backhaus eine wissenschaftliche Gruppe mit ausgewiesener Forschungs- und Projekterfahrung. Sie blieb Teil der Abteilung Fernerkundungsanwendungen. Neu hinzu kam eine Gruppe um Frau Dr. Maria von Schönermark aus Berlin-Adlershof, die die neu geschaffene Abteilung Klima- und Atmosphärenprodukte methodisch verstärkte. In dieser Zeit erreichte das DFD eine Gesamtpersonalstärke von ca. 260-270 Mitarbeitenden und war fachlich außerordentlich breit aufgestellt.
Unsere Instituts-Klausur 1999 stellten wir unter das Motto „Zukunft des Daten- und Informationsmanagements im Bodensegment“. Und Kurt Schmidt und seine Mitstreiter, angeführt vom jungen Gruppenleiter Eberhard Mikusch, überzeugten uns, dass der eingeschlagene Weg und die begonnenen Entwicklungen jeden Pfenning (damals gab es noch D-Mark!) wert waren und sich bald auszahlen sollten. “Natürlich“ haben wir die Entwicklungen auch erfolgreich fortgesetzt – und: es hat sich ausgezahlt. DIMS ist heute nicht nur tragende Säule bei EO-Missionen im DLR, sondern vielfach auch in der ESA.
