Artikel aus dem DLRmagazin 179: Die DLR-Ausgründung TerraLens wertet Satellitendaten KI-gestützt aus
Die Suche nach der Nadel im Heuhaufen
Satellitenaufnahme des deutschen Erdbeobachtungssatelliten TerraSAR-X – Hafen von Rotterdam
Diese Aufnahme aus SAR-Satellitendaten zeigt den Hafen von Rotterdam. Farbig hervorgehoben sind die festgestellten Veränderungen: In Rot markierte Objekte sind seit der letzten Aufnahme neu hinzugekommen, Grün zeigt, was verschwunden ist, Blau steht für stationäre Strukturen und Gelb weist auf geringfügige Positionsänderungen hin.
Credit:
DLR, Airbus Defence & Space GmbH, TerraLens GmbH
Gründer von TerraLens
Die drei Gründer von TerraLens haben sich vor vier Jahren mit ihrer Idee zur KI-gestützten Auswertung von SAR-Satellitendaten selbstständig gemacht. Von links: Carlos Villamil Lopez, Manfred Hager, Harald Anglberger
„Das Gründen“, sagt Manfred Hager, „war für mich eine Herausforderung, auf die ich Lust hatte.“ Seit 1997 ist der studierte Elektrotechniker im DLR. Er und seine Kollegen Dr. Carlos Villamil Lopez und Dr. Harald Anglberger gründeten 2022 gemeinsam das Start-up TerraLens. Bis dahin arbeiteten die drei am DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme. In ihrer wissenschaftlichen Arbeit beschäftigen sie sich seit vielen Jahren mit der Auswertung von Satellitendaten. Und das, obwohl das Interesse für die Erdbeobachtung bei allen über Umwege kam: Hager und Villamil Lopez studierten Elektrotechnik, Anglberger ist technischer Mathematiker. Nach und nach landeten sie trotzdem in derselben Forschungsgruppe und arbeiteten an der Auswertung von SAR-Satellitendaten – eine Technologie, die sie von Anfang an begeistert hat.
Tageslichtunabhängige Erdbeobachtung
SAR steht für „Synthetic Aperture Radar“, frei übersetzt etwa „Radar mit künstlich erzeugter Antennengröße“. Solche Radarsensoren umrunden üblicherweise an Bord von erdnahen Satelliten die Erde. Diese Satelliten „bringen quasi eine eigene Taschenlampe mit“, so Anglberger. Sie senden Radarwellen in Richtung Erdoberfläche, mit denen sie unabhängig von der Tageszeit Bildmaterial generieren können. Die Radarwellen durchdringen sogar Wolken und liefern so wetterunabhängig Bilder. Die auf diese Art generierten Radarbilder erreichen ähnliche Detailgrade wie Aufnahmen mit sichtbarem Licht.
Deutschland betreibt seit 2006 eigene SAR-Satelliten-Missionen, die Europäische Weltraumorganisation ESA startete beispielsweise jüngst die Mission Biomass. Der gleichnamige Satellit setzt SAR zur präzisen Bestimmung der Biomasse in Wäldern ein.
Die steigende Anzahl der Satelliten lässt auch die Menge an verfügbaren SAR-Daten steigen – Fluch und Segen zugleich. Die großen Datenmengen sorgen für ein umfassenderes Bild der Erde, gleichzeitig sind menschliche Analystinnen und Analysten nicht mehr in der Lage, diese Datenflut zu verarbeiten. Das Herauspicken der relevanten Information gleicht der sprichwörtlichen Suche nach der Nadel im Heuhaufen.
KI hilft bei Auswertung der Datenmengen
Hier setzt die Idee von TerraLens an: Das Start-up vertreibt eine Software, die mithilfe von künstlicher Intelligenz bei der Auswertung von SAR-Satellitendaten unterstützt – eine technische Herausforderung, denn die Radaraufnahmen weisen eine Vielzahl an störenden Effekten auf, wie starkes Rauschen. Zusätzlich gibt es sogenannte Layover – Bereiche mit mehrdeutigen Informationen in den Pixeln. Die Software von TerraLens unterstützt dabei, die Bilder visuell so aufzubereiten, dass die Aufnahmen leicht auswertbar werden. Außerdem ermöglicht sie es, automatisiert Veränderungen über die Zeit zu detektieren. Das reicht von Änderungen an Infrastruktur oder Gebäuden bis hin zur Erkennung von unbekannten Objekten.
Plötzlich Unternehmer
Der Rollenwechsel vom Wissenschaftler zum Unternehmer ist nicht leicht. Neben dem vom Forschungs- und Geschäftsinteresse getriebenen inhaltlichen Thema muss man sich als Unternehmer auch um Personalverantwortung, Projektförderung und Akquise von Investorinnen und Investoren kümmern.
„Uns ist es ein Anliegen, dass unsere Forschungsergebnisse einen Mehrwert für die Menschen liefern. Das können sie, wenn sie in der Wirtschaft ankommen, zum Beispiel in Form von Start-ups“, sagt Prof. Karsten Lemmer, DLR-Vorstandsmitglied für Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen. Von den 94 Ausgründungen, die das DLR seit 1993 hervorgebracht hat, bestehen heute immer noch rund 90 Prozent am Markt.
Um die DLR-Forschenden im Ausgründungsprozess zu unterstützen, wurde 2023 die DLR_Startup Factory gegründet, ein Company-Building-Programm, das DLR-Mitarbeitende Schritt für Schritt durch ihr Gründungsvorhaben leitet. Gründungscoaches unterstützen die Teams dabei, auf Grundlage ihrer Forschung eine Geschäftsidee zu entwickeln, und prüfen ihre Chancen am Markt – vor allem aber helfen sie, unternehmerische Fähigkeiten aufzubauen. Das soll die Grundlage für einen langfristigen Erfolg der Start-ups bilden.
Geopolitische Lage treibt Geschäftsidee voran
Mittlerweile ist die Gründung von TerraLens fast vier Jahre her. In der Zeit hat sich der europäische Markt gewandelt. „Der Markt der Verteidigungstechnologien wird gerade durchgeschüttelt“, so Anglberger. „Laufend kommen neue Geschäftsfelder hinzu, die Konkurrenz ist groß.“ Manfred Hager ergänzt: „Durch unsere Arbeit am DLR haben wir jahrelange Erfahrung im Sicherheitsbereich. Als kleines, agiles Unternehmen bringen wir einen weiteren entscheidenden Vorteil mit: Wir sind schnell!“
Drei Fragen an ...
Dr. Georg Seydel, Abteilungsleiter und Leiter der DLR_Startup Factory
Dr. Georg Seydel
Abteilungsleiter und Leiter der DLR_Startup Factory
Wir unterstützen Mitarbeitende, die sich basierend auf DLR-Forschung selbstständig machen möchten. Das Angebot richtet sich an alle Kolleginnen und Kollegen: vom wissenschaftlichen Mitarbeitenden bis zur Institutsleitung. Die Gründungsinteressierten können auch ohne konkrete Vorstellung an uns herantreten und wir schauen, ob sich gemeinsam eine valide Geschäftsidee entwickeln lässt.
Wie ist das Programm aufgebaut?
Das Programm besteht aus fünf aufeinander aufbauenden Stufen: Begonnen wird mit der Ideengenerierung, gefolgt von der daraus abgeleiteten Konkretisierung eines Geschäftsmodells. Dieses wird in einem nächsten Schritt durch eine Marktstudie mit Kundeninterviews validiert. Bei positivem Ergebnis der Marktstudie beginnen die Teams, ihre unternehmerischen Fähigkeiten auszubauen, und bereiten die notarielle Gründung vor. In der letzten Stufe werden Finanzierungsmodelle für das Start-up erarbeitet und die Möglichkeiten einer Beteiligung durch das DLR beleuchtet. Jedes Gründungsteam wird von einem unserer DLR_Startup-Factory-Coaches betreut, der oder die unterstützend zur Seite steht.
Was hat das DLR davon?
Das DLR profitiert in vielerlei Hinsicht von Ausgründungen: Sie sind ein Weg, unsere Forschung in die Anwendung zu bringen. Davon profitieren die Gesellschaft und die deutsche Wirtschaft. Zahlreiche Beispiele zeigen, dass Start-ups auch nach der Gründung mit dem DLR kooperieren und gemeinsam Technologien weiterentwickeln. Dadurch fließen Erkenntnisse aus der Praxis an das DLR zurück. Und letztendlich profitieren die DLR-Institute auch durch Lizenzerlöse, denn jedes Start-up, dessen Aktivitäten auf Patenten des DLR aufbauen, lizenziert diese Technologie zu marktüblichen Konditionen.
Die DLR_Startup Factory
Mit der DLR_Startup Factory bietet das DLR seit 2023 ein umfassendes und systematisches Rahmenprogramm zum Aufbau erfolgreicher forschungsbasierter Start-ups an. Diese bringen die Ergebnisse der Forschung in die Anwendung und damit auf den Markt. Sie sind Ideengeber und Innovationstreiber. Mit Produkten und Dienstleistungen erzeugen sie Wertschöpfung und leisten einen Beitrag zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen.
Ein Beitrag von Jonas Daniels aus dem DLRmagazin 179. Er ist Redakteur im DLR-Vorstandsbereich für Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen.
