Anwendungsfall: Städte und Regionen

Luftqualität überwachen

Satelliten messen Stickstoffdioxid, Ozon und weitere Schadstoffe über ganze Regionen, und der Copernicus Atmosphere Monitoring Service verbindet Modelle und Beobachtungen zu täglichen Vorhersagen für Europa. Eine Stadt sieht so, wo sich Schadstoffe anreichern und wie sich die Belastung entwickelt. Messstationen am Boden bleiben dennoch nötig, denn Satelliten erfassen die gesamte Luftsäule und nicht die Luft auf Straßenniveau.

Referenz
UC-06
Technologien
  • Erdbeobachtung
Branche
Herausforderung
Emissionen und ESG-Berichterstattung
Aktualisiert
Herausgeber
LETO SPACE

01Technik

So beobachten Satelliten die Luftverschmutzung

Spektrometer an Bord von Satelliten messen das Sonnenlicht, das Erdoberfläche und Atmosphäre zurückwerfen. Spurengase und Aerosole hinterlassen in diesem Licht spektrale Fingerabdrücke. Die Verarbeitung macht daraus Karten von Schadstoffen wie Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid und Ozon Quelle: European Space Agency (ESA), 21. Oktober 2025European Space Agency (ESA)Sentinel-4 offers first glimpses of air pollutants21. Oktober 2025Quelle öffnen (öffnet esa.int).

Der Satellit erfasst die gesamte Luftsäule über einem Punkt. Um die Luftqualität in Bodennähe abzuschätzen, kombiniert der Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) Beobachtungen aus Messnetzen und von Satelliten mit Atmosphärenmodellen Quelle: Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), 8. Mai 2024Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS)CAMS role highlighted in the revised European Ambient Air Quality Directive8. Mai 2024Quelle öffnen (öffnet atmosphere.copernicus.eu). Seine Analyse für Europa verbindet Modelldaten mit Beobachtungen, die die Europäische Umweltagentur bereitstellt Quelle: Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), abgerufen am 6. Oktober 2026Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS)CAMS European air quality forecasts (Atmosphere Data Store, dataset overview)abgerufen am 6. Oktober 2026Quelle öffnen (öffnet ads.atmosphere.copernicus.eu). Für Städte liefern Dienste auf Basis von Erdbeobachtung Informationen zur Luftqualität in urbanen Gebieten, auch zu Partikeln, die die Gesundheit beeinträchtigen können Quelle: EU Agency for the Space Programme (EUSPA), 26. Mai 2026EU Agency for the Space Programme (EUSPA)EU Space Market Report 2026, Issue 126. Mai 2026Quelle öffnen (öffnet euspa.europa.eu).

  • niedrigerhöherStickstoffdioxidin der Luftsäule
  • Wolkekein Wert
  • Ein Pixeletwa 5,5 mal 3,5 km
  • Messstationbleibt die Grundlage
Eine Satellitenkarte von Stickstoffdioxid zeigt in Pixeln von etwa 5,5 mal 3,5 km, wo sich Schadstoffe in einer Region anreichern. Sie beschreibt die gesamte Luftsäule, und Wolken hinterlassen Lücken. Messstationen erfassen die Luft in Bodennähe und bleiben die Grundlage. Illustrative Karte, keine echten Daten. Quelle: NASA Goddard Space Flight Center, Air Quality

02Daten

Daten und Satelliten

Sentinel-5P
Start im Oktober 2017; tägliche globale Abdeckung; seit August 2019 Auflösung bis zu 5,5 mal 3,5 km
Sentinel-4
Stündliche Abtastung von Europa und Nordafrika; erste Bilder im Oktober 2025, Regelbetrieb voraussichtlich ab 2027
CAMS-Vorhersagen für Europa
Tägliche Analyse plus Vorhersage für vier Tage auf einem 10-km-Raster
Messstationen am Boden
Fließen in die CAMS-Analyse ein und dienen zur Validierung der wichtigsten Schadstoffe

Sentinel-5P liefert Informationen zu Spurengasen, Aerosolen und Wolken, die Luftqualität und Klima beeinflussen, und erfasst den Globus einmal täglich Quelle: European Space Agency (ESA), abgerufen am 6. Oktober 2026European Space Agency (ESA)Sentinel-5P: Facts and figuresabgerufen am 6. Oktober 2026Quelle öffnen (öffnet esa.int). Seit August 2019 messen seine Pixel im Nadir etwa 5,5 mal 3,5 km Quelle: NASA GES DISC, NASA Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center (GES DISC), abgerufen am 8. Oktober 2026NASA Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center (GES DISC)Sentinel-5P TROPOMI Tropospheric NO2 1-Orbit L2 5.5km x 3.5km V2 (S5P_L2__NO2____HiR)abgerufen am 8. Oktober 2026Quelle öffnen (öffnet disc.gsfc.nasa.gov). Sentinel-4 liefert aus dem geostationären Orbit zusätzlich stündliche Aufnahmen. Seine ersten Bilder, im Oktober 2025 veröffentlicht, zeigten Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid und Ozon über Europa. Im Regelbetrieb wird er zusätzlich Formaldehyd, Glyoxal und Aerosole kartieren, und seine Daten werden in CAMS einfließen Quelle: European Space Agency (ESA), 21. Oktober 2025European Space Agency (ESA)Sentinel-4 offers first glimpses of air pollutants21. Oktober 2025Quelle öffnen (öffnet esa.int). EUMETSAT betreibt die Mission seit September 2026 und rechnet mit dem Start des Regelbetriebs im Jahr 2027 Quelle: EUMETSAT, 28. September 2026EUMETSATEUMETSAT takes charge of Copernicus Sentinel-428. September 2026Quelle öffnen (öffnet eumetsat.int).

Die europäischen CAMS-Vorhersagen umfassen unter anderem Stickstoffdioxid, Ozon, Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid, PM2,5, PM10 und Pollen. Sie bilden den Median eines Ensembles regionaler Modelle, der im Mittel besser abschneidet als jedes einzelne Modell. Nur ein Teil der Stoffe, darunter Stickstoffdioxid, Ozon, PM2,5 und PM10, wird regelmäßig mit Bodenmessungen validiert; die übrigen gelten als experimentell Quelle: Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), abgerufen am 6. Oktober 2026Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS)CAMS European air quality forecasts (Atmosphere Data Store, dataset overview)abgerufen am 6. Oktober 2026Quelle öffnen (öffnet ads.atmosphere.copernicus.eu).

03Ergebnisse

Was eine Stadt erhält

Die überarbeitete EU-Luftqualitätsrichtlinie ermutigt die Mitgliedstaaten, CAMS-Produkte für die Überwachung zu nutzen Quelle: Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), 8. Mai 2024Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS)CAMS role highlighted in the revised European Ambient Air Quality Directive8. Mai 2024Quelle öffnen (öffnet atmosphere.copernicus.eu). Für eine Stadt sind sie eine anerkannte Ergänzung der eigenen Messungen, kein Ersatz dafür.

04Grenzen

Grenzen

05Nächste Schritte

So unterstützen wir Sie

Die Luftqualitätsdaten von Copernicus sind kostenlos Quelle: European Union, EUR-Lex, 12. Mai 2021European Union, EUR-LexRegulation (EU) 2021/696 of 28 April 2021 establishing the Union Space Programme and the European Union Agency for the Space Programme12. Mai 2021Quelle öffnen (öffnet eur-lex.europa.eu). Eine Stadt kann also starten, ohne Daten zu kaufen. Die eigentliche Arbeit liegt in den Entscheidungen davor: welche Frage die Daten beantworten sollen, welche Abteilung mit dem Ergebnis arbeitet und ob ein kommerzieller Dienst mit feineren Details seinen Preis wert ist. Im Leistungsbereich Strategie und Anwendungsfälle prüfen wir Ihre Frage anhand dieser Punkte; in Anforderungen und Beschaffung übersetzen wir sie in Anforderungen, auf deren Grundlage Anbieter ein Angebot abgeben können.

Welche Anbieter Dienste zur Luftqualität anbieten, zeigt Spacegraph, unsere Discovery-Plattform. Ihr Marktplatz hat eine Anwendungsfall-Kategorie für Emissionen und Luftqualität.

06Anwendungsfälle

Verwandte Anwendungsfälle

Häufige Fragen

F1Welche Luftqualitätsdaten liefern Satelliten, und wie oft werden sie aktualisiert?

Sentinel-5P erfasst einmal täglich den gesamten Globus, jeweils gegen 13:30 Uhr lokaler Sonnenzeit Quelle: European Space Agency (ESA), abgerufen am 6. Oktober 2026European Space Agency (ESA)Sentinel-5P: Facts and figuresabgerufen am 6. Oktober 2026Quelle öffnen (öffnet esa.int). Sentinel-4 kann Europa und Nordafrika stündlich abtasten Quelle: European Space Agency (ESA), 21. Oktober 2025European Space Agency (ESA)Sentinel-4 offers first glimpses of air pollutants21. Oktober 2025Quelle öffnen (öffnet esa.int). Im September 2026 hat EUMETSAT den Betrieb übernommen und rechnet mit dem Start des Regelbetriebs im Jahr 2027 Quelle: EUMETSAT, 28. September 2026EUMETSATEUMETSAT takes charge of Copernicus Sentinel-428. September 2026Quelle öffnen (öffnet eumetsat.int). Der Copernicus Atmosphere Monitoring Service veröffentlicht für Europa täglich eine Analyse und Vorhersagen für die nächsten vier Tage auf einem Raster von etwa 10 km Quelle: Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), abgerufen am 6. Oktober 2026Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS)CAMS European air quality forecasts (Atmosphere Data Store, dataset overview)abgerufen am 6. Oktober 2026Quelle öffnen (öffnet ads.atmosphere.copernicus.eu). Die Dienste und Daten von Copernicus sind kostenlos Quelle: European Union, EUR-Lex, 12. Mai 2021European Union, EUR-LexRegulation (EU) 2021/696 of 28 April 2021 establishing the Union Space Programme and the European Union Agency for the Space Programme12. Mai 2021Quelle öffnen (öffnet eur-lex.europa.eu).

F2Können Satellitendaten unsere Messstationen für Luftqualität ersetzen?

Nein. Was ein Satellit erfasst, entspricht nicht der Konzentration in Bodennähe, und Satelliten, die Stickstoffdioxid messen, sehen nicht durch Wolken Quelle: NASA Goddard Space Flight Center, Air Quality, 9. September 2026NASA Goddard Space Flight Center, Air QualityCaution advised on use and interpretation of satellite-derived nitrogen dioxide tropospheric columns9. September 2026Quelle öffnen (öffnet airquality.gsfc.nasa.gov). Die Messstationen bleiben die Grundlage. Modelle und Satellitendaten ergänzen das Bild zwischen den Stationen: Die überarbeitete EU-Luftqualitätsrichtlinie verlangt gegebenenfalls eine Modellierung, damit sich Punktmessungen als räumliche Verteilung der Konzentrationen interpretieren lassen Quelle: Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), 8. Mai 2024Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS)CAMS role highlighted in the revised European Ambient Air Quality Directive8. Mai 2024Quelle öffnen (öffnet atmosphere.copernicus.eu).

F3Wie starten wir ein Pilotprojekt?

Beginnen Sie mit einer Frage, für die eine Abteilung verantwortlich ist, etwa wo ein neuer Sensor stehen soll oder wie eine Verkehrsmaßnahme die Stickstoffdioxidbelastung in einem Stadtteil verändert. Wir prüfen, welche kostenlosen Copernicus-Produkte die Frage bereits beantworten, welche kommerziellen Dienste feinere Details liefern und wie sich die Ergebnisse mit Ihren Messstationen abgleichen lassen. Unsere Beratungsübersicht zeigt den Weg vom Problem zum Pilotprojekt.

Quellen (9)

  1. European Space Agency (ESA), abgerufen am 6. Oktober 2026Sentinel-5P: Facts and figures (öffnet esa.int)
  2. NASA Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center (GES DISC), abgerufen am 8. Oktober 2026Sentinel-5P TROPOMI Tropospheric NO2 1-Orbit L2 5.5km x 3.5km V2 (S5P_L2__NO2____HiR) (öffnet disc.gsfc.nasa.gov)
  3. European Space Agency (ESA), 21. Oktober 2025Sentinel-4 offers first glimpses of air pollutants (öffnet esa.int)
  4. EUMETSAT, 28. September 2026EUMETSAT takes charge of Copernicus Sentinel-4 (öffnet eumetsat.int)
  5. Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), abgerufen am 6. Oktober 2026CAMS European air quality forecasts (Atmosphere Data Store, dataset overview) (öffnet ads.atmosphere.copernicus.eu)
  6. Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), 8. Mai 2024CAMS role highlighted in the revised European Ambient Air Quality Directive (öffnet atmosphere.copernicus.eu)
  7. NASA Goddard Space Flight Center, Air Quality, 9. September 2026Caution advised on use and interpretation of satellite-derived nitrogen dioxide tropospheric columns (öffnet airquality.gsfc.nasa.gov)
  8. EU Agency for the Space Programme (EUSPA), 26. Mai 2026EU Space Market Report 2026, Issue 1 (öffnet euspa.europa.eu)
  9. European Union, EUR-Lex, 12. Mai 2021Regulation (EU) 2021/696 of 28 April 2021 establishing the Union Space Programme and the European Union Agency for the Space Programme (öffnet eur-lex.europa.eu)

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