Navigation: Satellitenunabhängiges Backup-System für die Ostsee startet in nächste Phase
Hauke Schmidt
· 26.03.2025
Im Rahmen des Projekts ORMOBASS (Operational R-Mode Baltic Sea System to support resilient navigation) wird das bestehende Testfeld für das sogenannte Ranging-Mode-System (R-Mode) auf den Ostseeraum zwischen Schweden, Finnland und Estland ausgeweitet. Damit reagiert man auf die zunehmenden GPS-Störungen in dieser Region. Das R-Mode-System soll als bodengebundenes Backup dienen, wenn globale Systeme wie GPS oder Galileo ausfallen oder gestört werden.
Funktionsweise und Infrastruktur
R-Mode nutzt bereits existierende Infrastrukturen der nationalen maritimen Einrichtungen. Konkret werden Funkdienste im Bereich der Mittelwelle und der Ultrakurzwelle, beispielsweise DGPS-Referenzsender, für die Bereitstellung des Navigationszusatzdienstes genutzt. In den vergangenen sieben Jahren entstand so ein Versuchsfeld mit acht R-Mode-Sendern, das sich über etwa 800 Kilometer zwischen Helgoland und Stockholm erstreckt. Das System misst die Entfernung eines Schiffes zu verschiedenen Landstationen und berechnet daraus die geografische Position.
Das Backup für GPS-Störungen wird ausgebaut
Das 2023 gestartete Projekt ORMOBASS zielt darauf ab, das Testgebiet auf den Ostseeraum zwischen Schweden, Finnland und Estland auszuweiten. Diese Region ist besonders relevant, da von dort aktuell häufig GPS-Störungen gemeldet werden. Im Jahr 2024 analysierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die dortigen Mittelwellen-Funksignalstationen und erarbeiteten ein Konzept zur Erweiterung des Testgebiets. Die Umsetzung dieses Konzepts ist für die Jahre 2025 und 2026 geplant.
Standardisierung und internationale Zusammenarbeit
Ein wesentlicher Schritt zur Einführung des R-Mode-Systems ist die Standardisierung. Die genutzten DGPS- und UKW-Sender sind Teil der international einheitlichen Navigationsinfrastruktur. Jegliche Modifikation oder Erweiterung dieser Anlagen muss von den Schifffahrts- und Luftfahrtorganisationen IMO und IALA genehmigt werden, was einen komplexen und zeitaufwendigen Prozess darstellt. Das DLR war an der Erstellung der erforderlichen IALA-Richtlinien beteiligt und konnte dabei auch auf Erfahrungen aus Kanada und Südkorea zurückgreifen. Seit Anfang 2025 steht die IALA Guideline 1187 zur Verfügung, die als Grundlage für den Einsatz von Mittelwellen R-Mode-Signalen dient.
Bedeutung für die maritime Sicherheit
DLR-Vorstandsvorsitzende Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla betont die Bedeutung des Projekts: „Dieser erste Schritt, ein maritimes Backupsystem im Ostseeraum zu etablieren, hat gezeigt, dass die R-Mode-Technologie als alternatives terrestrisches Navigationssystem in der Praxis funktioniert und eine Positionierung eines Schiffs auch ohne satellitengestützte Systeme ermöglicht." Angesichts der seit dem Angriffskrieg auf die Ukraine beobachteten GPS-Störungen leistet die Technologie einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit in der maritimen Schifffahrt und zur Leistungsfähigkeit der Wirtschaft.
Wie es weiter geht
Das Ziel des Projekts ORMOBASS ist es, bis 2026 alle wesentlichen Funktionen des R-Mode-Systems für beide Frequenzbänder, Mittel- und Ultrakurzwelle, zu entwickeln und den zuständigen maritimen Behörden für den Betrieb des erweiterten Testgebiets zur Verfügung zu stellen. Das DLR übernimmt dabei neben der Projektleitung auch die Entwicklung der R-Mode-Empfängertechnologie, das Systemdesign, die Systemprüfung und die Standardisierung. Ab Anfang 2026 sollen die standardisierten Signale im Bereich zwischen Deutschland, Finnland und Estland verfügbar sein.
Wann mit kommerziellen Empfängern zu rechnen ist und inwieweit diese für den Einsatz auf Yachten geeignet sein werden, ist leider noch völlig unklar. Eine naheliegende Lösung dürfte ein Black-Box-Empfänger sein, der Positionsdaten berechnet und beispielsweise als NMEA2000-Datensatz an die Bordinstrumente weitergibt. Auf diesem Weg ließen sich bestehende GPS-basierte Kartenplotter weiternutzen, wenn sie die Verwendung einer externen Positionsquelle erlauben. Der R-Mode-Empfänger müsste dann lediglich als Positionsquelle im Netzwerk ausgewählt werden, wozu eventuell ein Software-Update nötig wäre.
Technische Spezifikationen:
R-Mode-System:
- Frequenzbereiche: Mittelwelle und Ultrakurzwelle
- Anzahl der Sender im bisherigen Testfeld: 8
- Ausdehnung des bisherigen Testfelds: Etwa 800 Kilometer zwischen Helgoland und Stockholm
- Geplante Erweiterung: Ostseeraum zwischen Schweden, Finnland und Estland
- Positionsgenauigkeit: 10 bis 60 Meter (je nach Wetterbedingungen und Jahreszeit)
