Navigation: GPS-Alternative Celeste – ESA-Start am 25. März

Europas Unabhängigkeit von GPS wird ausgebaut. Die ESA startet ihre erste Low Earth Orbit Positioning Navigation and Timing (LEO-PNT) Mission, die die europäische GPS-Alternative Galileo ergänzen und widerstandsfähiger machen soll.

Frequenzsicherung bis Mai – daher Rocket Lab

Der Zeitdruck ist enorm: Europa muss die zugewiesenen L- und S-Band-Frequenzen bis Mai 2026 bei der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) in Betrieb nehmen, um sie für das zukünftige operative System zu sichern. "Wir hatten nicht nur einen Entwicklungsplan, um innerhalb von zwei Jahren fertig zu sein, sondern auch eine Deadline-Verpflichtung", erklärt Roberto Prito, Leiter des Celeste-Programms bei der ESA.

Deshalb der Start mit Rocket Lab statt einem europäischen Launcher: Das Vega-Raketensystem war zum benötigten Zeitpunkt vollständig ausgebucht, andere europäische Optionen nicht verfügbar. Die beiden Satelliten IOD-1 (GMV, Spanien) und IOD-2 (Thales Alenia Space, Frankreich) sind seit 20. Februar und 3. März in Neuseeland und durchlaufen finale Tests am Rocket Lab Māhia Launch Complex.

Dritte Säule der europäischen GPS-Alternative

Celeste wird die dritte Säule der europäischen PNT-Infrastruktur: EGNOS bietet Integritätssignale vom geostationären Orbit für sicherheitskritische Anwendungen wie Luftfahrt, die GPS-Alternative Galileo liefert autonome Navigation aus mittlerem Erdorbit mit fast 5 Milliarden Nutzern weltweit, und Celeste soll aus niedrigem Erdorbit Resilienz, neue Services und höhere Sicherheit bringen. Ein wichtiger Aspekt: Viele Anwender wollen sich heute nicht mehr auf GPS verlassen. "Vor einigen Jahren sagten viele: Mit vier globalen Satellitenkonstellationen und über 100 Satelliten im Orbit können wir alle nutzen", erklärt Prito. "Heute wollen sich viele Anwender nicht auf ausländische Systeme verlassen." Celeste unterstützt die Souveränität der europäischen GPS-Alternative.

Vier Frequenzbänder für verschiedene Anwendungen

Die elf geplanten Satelliten arbeiten in vier verschiedene Frequenzbänder mit spezifischen Anwendungen:

• L-Band: Ergänzung der 5 Milliarden bestehenden Galileo-Nutzer mit zusätzlichen Signalen und höherer Leistung.
• S-Band: Integration mit 5G/6G-Mobilfunk-Chipsets in Smartphones – stromsparende Navigation, da die Telekom-Chips mitgenutzt werden.
• C-Band: Besonders widerstandsfähig gegen Jamming und Spoofing sowie ionosphärische Störungen – für professionelle Anwendungen wie Transport, kritische Infrastruktur, autonome Fahrzeuge
• UHF: Navigation in Gebäuden und unter Brücken – dort wo Signale heutiger GNSS-Systeme nicht hinkommen

"Wir sind näher am Nutzer, können stärkere Signale senden und Frequenzen nutzen, die aus MEO sehr komplex wären", erklärt Prito. Die niedrigere Höhe ermöglicht auch autonome Bahnbestimmung ohne Abhängigkeit von Bodenstations-Infrastruktur.

Schneller zur Zentimeter-Genauigkeit

Celeste zielt nicht darauf ab, die Genauigkeit der GPS-Alternative Galileo zu verbessern – die liegt bereits bei Zentimeter-Bereich, für geodätische Anwendungen sogar im Millimeter-Bereich. Stattdessen soll die hohe Genauigkeit schneller erreicht werden. "Die Dynamik der LEO-Satelliten kann helfen, die hohe Genauigkeit in viel kürzerer Zeit zu erreichen", erklärt Prito. Auch der Time-to-First-Fix – die Zeit bis zur ersten Positionsbestimmung – wird deutlich verkürzt.

Zusätzlich sind neue Services geplant, die aus MEO nicht möglich sind: Search-and-Rescue für Smartphone-Nutzer (unabhängig von anderen Netzwerken), Zwei-Wege-Kommunikation für Notfälle, spezielle Timing-Services.

Nicht zu verwechseln mit Starlink/Iridium PNT

Auf die Frage nach Konkurrenz durch Starlink oder Iridium stellt Benedicto klar: "Wir müssen aufpassen, Äpfel mit Äpfeln zu vergleichen. Diese Systeme nutzen existierende Telekom-Signale, um eine Position zu berechnen – das sind 'Signals of Opportunity'." Diese bringen zwar Resilienz durch völlige Unabhängigkeit, zielen aber nicht auf die gleiche Performance wie die europäische GPS-Alternative Galileo oder Celeste. "Sie sind wichtig, aber unterschiedlich in Lösung und Zielservice."

Antwort auf Ostsee-Störungen

Die schwedische Seefahrtsbehörde warnte 2025 mehrfach vor großflächigen GPS-Störungen in der Ostsee. LEO-PNT mit stärkeren Signalen und mehreren Frequenzbändern soll die Widerstandsfähigkeit der europäischen GPS-Alternative erhöhen. Bei ESA-Tests in Norwegen (Jammertest) zeigten sich zwei Bedrohungen: Jamming überwältigt Empfänger mit Störsignalen, Spoofing sendet gefälschte Signale – noch gefährlicher, weil falsche Positionen angezeigt werden, ohne dass der Nutzer es bemerkt.

Das C-Band zeigt besonders starke Widerstandsfähigkeit gegen beide Störungsarten sowie gegen natürliche ionosphärische Effekte. Für Segler in der Ostsee könnte das mittelfristig erhebliche Sicherheitsverbesserungen bringen – unabhängig von GPS.

Nächste Starts und Einsatzbereitschaft

Die acht weiteren Satelliten (Pathfinder B) sollen Mitte bis Ende 2027 starten. Auf der ESA-Ministerratskonferenz im November 2025 wurde bereits die "In-Orbit Preparatory Phase" genehmigt. Diese Phase zielt nicht mehr nur auf Demonstration, sondern auf Vorbereitung und Validierung eines operativen Systems. Wann die Services für die Sportschifffahrt verfügbar werden, ist noch offen – zunächst läuft der Test- und Demonstrationszeitraum bis 2027, bis 2035 sollen bis zu 300 Satelliten im Orbit sein.

TECHNISCHE DATEN:

Celeste LEO-PNT Mission:

• Konstellation: 11 Satelliten (2 Pathfinder A + 9 Pathfinder B)
• Orbithöhe: 510 km (erste zwei), 560 km (weitere neun)
• Start IOD-1 & IOD-2: 24. März 2026 (frühestens)
• Startort: Rocket Lab Māhia Launch Complex, Neuseeland
• Trägerrakete: Rocket Lab Electron
• Vollständige Konstellation: Mitte bis Ende 2035

Neue Services die Celeste bieten soll:

• Search-and-Rescue für Smartphones (netzwerkunabhängig)
• Zwei-Wege-Notfall-Kommunikation
• Timing-Services (nur aus LEO möglich)
• Schnellere Time-to-First-Fix
• Schnellere Zentimeter-Genauigkeit (nicht genauer, sondern schneller)

Galileo: Europas GPS-Alternati

• Fast 5 Milliarden Nutzer weltweit
• Zentimeter-Genauigkeit (Millimeter für Geodäsie)
• 23.222 km Orbithöhe (MEO)
• Triple-Frequenz seit Start
• Operativ seit 2016

WEITERE ARTIKEL ZUM THEMA:

• Navigation: GPS-Störungen in der Ostsee - schwedische Seefahrtsbehörde warnt
• Navigation: Satelliten-unabhängiges Backup-System für die Ostsee - R-Mode wird ausgebaut
• Navigation: Neue GPS-Störungen in der Ostsee
• Navigation: Galileo geht in Betrieb - das Warten hat ein Ende
• Navigation: GPS-Wegpunkt-Navigation - Tipps, Tricks und typische Fehler
• Navigation: Astronavigation - nur mit Sextant statt Satellit