# Was ist Erdbeobachtung? Optische, Radar- und freie Daten Erdbeobachtung ist die Gewinnung von Informationen über Erdoberfläche, Gewässer und Atmosphäre mit Sensoren auf Satelliten, Flugzeugen oder am Boden sowie deren Verarbeitung zu Karten und Messwerten. Optische Sensoren erfassen reflektiertes Licht. Radarsensoren senden Mikrowellenimpulse aus und liefern auch bei Bewölkung und nachts Daten. Daten und Dienste von Copernicus sind kostenlos. Erdbeobachtung steckt hinter vielen satellitengestützten Diensten für Städte und Unternehmen, von Hitzekarten bis zur Überwachung von Baustellen. Diese Seite erklärt, wie sie funktioniert, welche Arten von Daten es gibt, was kostenlos ist und wo ihre Grenzen liegen. **Definition: Erdbeobachtung.** Erdbeobachtung ist die Gewinnung von Informationen über Erdoberfläche, Gewässer und Atmosphäre durch satelliten-, luft- oder bodengestützte Fernerkundung sowie die Verarbeitung und Analyse dieser Informationen, um den Zustand der natürlichen und der gebauten Umwelt und ihre Veränderungen zu beobachten. ## So funktioniert Erdbeobachtung Ein Satellit trägt einen oder mehrere Sensoren. Passive Sensoren erfassen natürliche Energie, die von der Erdoberfläche reflektiert oder abgestrahlt wird; aktive Sensoren senden ein eigenes Signal aus und erfassen, was zurückkommt [3]. Optische Instrumente sind passiv: Sie erfassen reflektierte Energie im sichtbaren Licht und in Infrarotbändern. Radarinstrumente sind aktiv: Sie senden Mikrowellenimpulse zur Erde und erfassen, wie diese reflektiert werden [2]. **Abbildung:** Optische Sensoren sind passiv: Sie erfassen das von der Oberfläche reflektierte Sonnenlicht, deshalb verdecken Wolken den Boden. Radarsensoren sind aktiv: Sie senden Mikrowellenimpulse aus und erfassen das Echo, auch durch Wolken und bei Nacht. Satellitenbilder werden meist als Bilder dargestellt, sind aber digitale Daten, und dieselben Rohdaten lassen sich auf viele verschiedene Arten verarbeiten [2]. Anbieter liefern sie in festgelegten Verarbeitungsstufen. Bei Sentinel-2 etwa enthalten Level-1C-Produkte den Reflexionsgrad am oberen Rand der Atmosphäre, je nach Kanal auf einen Bodenabtastabstand von 10, 20 oder 60 m umgerechnet, und Level-2A-Produkte den Reflexionsgrad an der Erdoberfläche, um atmosphärische Einflüsse korrigiert [4]. **Abbildung:** Satellitenbild von Graz im Spätsommer: das dicht bebaute Zentrum mit roten Dächern, die Mur als dunkle Linie von Norden nach Süden, bewaldete Hügel im Westen und Norden sowie Vororte und Felder im Süden und Osten. Graz auf einer Aufnahme von Copernicus Sentinel-2 vom 1. September 2025, einem Level-2A-Produkt in Echtfarbendarstellung mit 10 m Auflösung. Das Bild deckt 16 mal 10 km ab. Die Mur fließt von Norden nach Süden durch die Stadt; der grüne Hügel östlich des Flusses im Zentrum ist der Schlossberg. Contains modified Copernicus Sentinel data 2025. Verarbeitung durch LETO SPACE. Daten bezogen über die von Element 84 gepflegte Sentinel-2-Sammlung auf AWS Open Data. [20] Das Committee on Earth Observation Satellites (CEOS) definiert Analysis Ready Data als Satellitendaten, die nach einem Mindestsatz an Anforderungen verarbeitet und so organisiert sind, dass sie sich sofort und mit wenig zusätzlichem Aufwand analysieren sowie zeitlich und mit anderen Datensätzen kombinieren lassen [5]. Analysebereit heißt jedoch nicht entscheidungsreif: Ob ein Produkt zu einer Aufgabe passt, muss weiterhin an deren Anforderungen geprüft werden. ## Optische Daten, Radar, Thermal- und Hyperspektraldaten Jeder Sensortyp zeigt einen anderen Aspekt der Oberfläche. Welcher passt, hängt von der Frage ab, die Sie beantworten müssen. **Die wichtigsten Sensortypen mit je einer Beispielmission** | Funktionsweise | Beispielmission | Typische Anwendungen | | ----------------------- | ----------------------------------------------------------------------------------- | ----------------------------------------------------------------- | | Optisch (multispektral) | Erfasst reflektiertes Sonnenlicht in mehreren Spektralkanälen | Sentinel-2: 13 Spektralkanäle, bis zu 10 m, 290 km Streifenbreite | | Radar (SAR) | Sendet Mikrowellenimpulse aus und erfasst das Echo, auch durch Wolken und bei Nacht | Sentinel-1 | | Thermisches Infrarot | Erfasst die von der Oberfläche abgestrahlte Wärme | Landsat 9: zwei Thermalkanäle, 100 m | | Hyperspektral | Erfasst das Spektrum in vielen schmalen, aneinandergrenzenden Spektralkanälen | EnMAP: 420 bis 2.450 nm, Abtastung alle 6,5 bis 10 nm, 30 m | Missionsdaten und Anwendungen: Sentinel-2 [6], Sentinel-1 [7] [8], Landsat 9 [9], EnMAP [10] [11]. Radar misst vor allem die Rauigkeit der Oberfläche, nicht Licht oder Wärme [2]. Wiederholte Radaraufnahmen zeigen außerdem, wie sich Gebäude, Brücken und der Boden im Lauf der Zeit bewegen, im European Ground Motion Service mit Millimetergenauigkeit auf kontinentaler Ebene [8]. Diese Technik heißt InSAR und hat eine eigene Seite: [Bodenbewegungen mit InSAR überwachen](https://leto.space/de/anwendungsfaelle/bodenbewegung-insar/). ## Auflösung und Wiederholrate „Hohe Auflösung“ ist keine einzelne Zahl. Vier Arten von Auflösung beschreiben, was ein Sensor liefern kann: - **Räumliche Auflösung:** die kleinste Detailgröße, die in einem Bild sichtbar ist [2]. - **Spektrale Auflösung:** die Zahl und Breite der Spektralkanäle, die ein optisches Instrument erfasst. Mit mehr Kanälen lassen sich Materialien genauer unterscheiden [2]. - **Zeitliche Auflösung:** wie oft der Satellit denselben Ort aufnimmt, auch Wiederholrate genannt. - **Radiometrische Auflösung:** wie fein der Sensor Unterschiede in der erfassten Energie auflöst. Der Bildsensor von Landsat 9 etwa unterscheidet 16.384 Stufen pro Kanal [9]. Diese Eigenschaften stehen in einem Zielkonflikt zueinander. Je höher die räumliche Auflösung eines Instruments, desto schmaler sein Aufnahmestreifen, also der Bodenstreifen, den es bei einem Überflug erfasst, und desto länger dauert es in der Regel, bis derselbe Ort wieder aufgenommen wird [2]. Sentinel-2 erfasst einen 290 km breiten Streifen mit bis zu 10 m Auflösung und nimmt mit zwei Satelliten einen Ort am Äquator alle fünf Tage auf [6]. Pléiades Neo, eine kommerzielle Konstellation, liefert panchromatische Bilder mit 30 cm Auflösung bei einer Streifenbreite von 14 km und kann einen Standort zweimal täglich erneut aufnehmen, weil sich ihre Satelliten auf ein Ziel ausrichten lassen [12]. Solche schwenkbaren Sensoren verkürzen die Zeit bis zur nächsten Aufnahme [2]. Eine Anforderung sollte deshalb benennen, welche Auflösung sie meint und welchen Wert die Aufgabe braucht. ## Erdbeobachtung und Fernerkundung Fernerkundung ist die Wissenschaft, Informationen über Objekte oder Gebiete aus der Distanz zu gewinnen, meist von Flugzeugen oder Satelliten aus [3]. Der Begriff bezeichnet die Methode. Erdbeobachtung ist die umfassendere Tätigkeit: Sie gewinnt Informationen über die Erde durch Fernerkundung von Satelliten, Flugzeugen oder vom Boden aus und wertet sie aus, um die Umwelt und ihre Veränderungen zu beobachten [1]. In der Praxis ergänzen Flugzeuge und Drohnen die Satelliten. Der Copernicus-Dienst für Notfallkartierung etwa nutzt bei ausgewählten Aktivierungen neben Satellitenbildern auch Aufnahmen von Flugzeugen und Drohnen. Flugzeuge können oft auch bei Bewölkung Informationen liefern [19]. Im Englischen heißt Fernerkundung „remote sensing“ und Erdbeobachtung „Earth observation“. ## Copernicus, kostenlose Daten und kommerzielle Bilder Copernicus ist die Erdbeobachtungskomponente des Weltraumprogramms der Europäischen Union. Seine Informationen stellt es über sechs Dienste bereit: für Atmosphäre, Meeresumwelt, Land, Klimawandel, Sicherheit und Katastrophenmanagement [13]. Rechtsgrundlage ist die Verordnung über das Weltraumprogramm der Union. Sie legt für Copernicus-Daten und -Informationen den Grundsatz des kostenlosen, vollständigen und offenen Zugangs fest, mit Einschränkungen etwa durch vordefinierte Formate und Sicherheitsauflagen [14]. Sentinel-Daten sind über das Copernicus Data Space Ecosystem kostenlos zugänglich; für weitere Funktionen können sich Nutzer:innen registrieren [16]. Landsat-Produkte des US Geological Survey sind seit 2008 kostenlos verfügbar [17]. Bilder mit sehr hoher Auflösung gibt es von kommerziellen Missionen wie Pléiades Neo, die Airbus Defence and Space besitzt und betreibt [12]. Solche Daten werden entweder aus einem Archiv früherer Aufnahmen angeboten oder als Neuaufnahme, für die ein Satellit eigens programmiert wird (Tasking). SPOT-6- und SPOT-7-Daten etwa gibt es auf beiden Wegen; seit dem Ende von SPOT-7 im März 2023 stammen Neuaufnahmen nur noch von SPOT-6 [18]. Preise und Nutzungsbedingungen hängen vom Anbieter ab, deshalb nennen wir sie hier nicht. Kostenlose Daten sind noch kein kostenloser Dienst: Verarbeitung, Bereitstellung und Integration erfordern weiterhin Aufwand und Budget. Der [Beschaffungsleitfaden](https://leto.space/de/wissen/beschaffungsleitfaden/) erklärt, welche Leistungen Sie neben den Daten einkaufen sollten. ## Wofür Erdbeobachtung eingesetzt wird Die meisten Anwendungsfälle in unserer Bibliothek beruhen auf Erdbeobachtung. Eine Auswahl, von Städten bis zur Landwirtschaft: [Alle Anwendungsfälle ansehen](https://leto.space/de/anwendungsfaelle/) ## Grenzen **Grenzen** - **Optische Sensoren brauchen klaren Himmel:** Optische Instrumente erfassen reflektiertes Licht, deshalb verdecken Wolken den Boden. Radar sieht durch Wolken und Dunkelheit, zeigt aber die Rauigkeit der Oberfläche, keine Farben \[2]. - **Mehr Detailtiefe heißt weniger Fläche:** Je feiner das Detail, desto kleiner die Fläche pro Überflug und desto länger in der Regel die Zeit bis zur nächsten Aufnahme \[2]. Objekte, die kleiner als ein Pixel sind, lassen sich nicht zuverlässig erkennen. - **Das passende Bild gibt es nicht immer:** In der Notfallkartierung ist das erste verfügbare Bild oft von eingeschränkter Qualität: teilweise bewölkt, mit starker Schrägsicht aufgenommen oder nur einen Teil des Gebiets abdeckend. Ein Bild aus der Zeit vor dem Ereignis ist nicht immer verfügbar \[19]. - **Eine Karte ersetzt keine Prüfung vor Ort:** Eine klassifizierte Karte ist das Ergebnis eines Modells. Bevor sie in eine Entscheidung einfließt, muss sie anhand von Referenzdaten aus dem Gebiet validiert werden, mit dokumentierter Methode und angegebener Genauigkeit. ## Fachbegriffe - **Aufnahmestreifen (Swath):** die Breite des Gebiets, das ein Sensor bei einem Überflug erfasst. - **Wiederholrate (Revisit Time):** der zeitliche Abstand zwischen zwei Aufnahmen desselben Ortes. - **Bodenabtastabstand (Ground Sampling Distance):** der Abstand am Boden zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Pixel. - **SAR:** Synthetic Aperture Radar, also Radar mit synthetischer Apertur, das bildgebende Radar auf Erdbeobachtungssatelliten. - **InSAR:** interferometrisches SAR, das die Phaseninformation von Radarbildern verschiedener Aufnahmezeitpunkte vergleicht, um Bodenbewegungen zu messen. - **Verarbeitungsstufe (Processing Level):** der Verarbeitungsgrad, den ein Produkt erreicht hat, bei Sentinel-2 etwa Level-1C oder Level-2A. - **Analysis Ready Data:** nach einem Mindeststandard verarbeitete Daten, die sich direkt analysieren lassen, wie von CEOS definiert. - **In-situ-Daten:** Beobachtungen von boden-, luft- oder seegestützten Sensoren statt von Satelliten. Copernicus nutzt sie ergänzend zu Satellitendaten, unter anderem zur Kalibrierung und Validierung seiner Produkte [15]. ## So unterstützen wir Sie Wir helfen Organisationen bei der Entscheidung, ob Erdbeobachtung zu einer Aufgabe passt, welche Daten und welche Verarbeitungsstufe sie braucht und wie sich ein passender Dienst beschaffen lässt. Wenn Sie neu im Thema sind, beginnen Sie mit der Definition [weltraumgestützter Lösungen](https://leto.space/de/wissen/weltraumgestuetzte-loesungen/): Sie ordnet die Erdbeobachtung neben Satellitennavigation, Satellitenkommunikation und KI ein. **Nächste Schritte** - [Strategie und Anwendungsfälle](https://leto.space/de/beratung/strategie/): Finden Sie den Anwendungsfall, der sich in Ihrer Organisation lohnt. - [Beschaffungsleitfaden](https://leto.space/de/wissen/beschaffungsleitfaden/): Sechs Schritte von der Entscheidung bis zur Bewertung der Angebote. - [Anwendungsfälle](https://leto.space/de/anwendungsfaelle/): Anwendungen der Satellitentechnologie nach Branche und Technologie. ## Häufige Fragen ### Sind Satellitendaten kostenlos? Zu einem großen Teil ja. Copernicus-Daten und -Informationen werden mit festgelegten Einschränkungen nach dem Grundsatz des kostenlosen, vollständigen und offenen Zugangs bereitgestellt [14], und das Copernicus Data Space Ecosystem bietet kostenlosen Zugang zu den Daten der Sentinel-Missionen [16]. Landsat-Produkte stellt der US Geological Survey seit 2008 kostenlos bereit [17]. Daten kommerzieller Missionen mit sehr hoher Auflösung sind dagegen nicht frei verfügbar. Die ESA etwa bietet das gesamte Pléiades-Neo-Archiv und Neuaufnahmen für wissenschaftliche Forschung und Anwendungsentwicklung an, allerdings nur nach Annahme eines Projektvorschlags und im Rahmen eines Kontingents [12]. ### Können Satelliten durch Wolken sehen? Radarsatelliten können das. Sie senden Mikrowellenimpulse aus und zeichnen das Echo auf, deshalb sehen sie durch Wolken und Dunkelheit. Optische Satelliten erfassen reflektiertes Licht und können den Boden unter Wolken nicht sehen [2]. ### Wie oft wird ein Gebiet aufgenommen? Das hängt von der Mission ab. Mit zwei Satelliten nimmt Sentinel-2 einen Ort am Äquator alle fünf Tage auf [6]. Landsat 9 hat einen Wiederholzyklus von 16 Tagen, um acht Tage versetzt zu Landsat 8 [9]. Manche kommerziellen Konstellationen wie Pléiades Neo können einen Standort zweimal täglich erneut aufnehmen [12]. Bei optischen Daten verringern Wolken die Zahl der nutzbaren Bilder. ### Was ist der Unterschied zwischen Erdbeobachtung und Fernerkundung? Fernerkundung ist die Methode: Informationen über Objekte oder Gebiete aus der Distanz zu gewinnen, meist von Flugzeugen oder Satelliten aus [3]. Erdbeobachtung ist die umfassendere Tätigkeit: Sie gewinnt Informationen über Erdoberfläche, Gewässer und Atmosphäre durch Fernerkundung von Satelliten, Flugzeugen oder vom Boden aus und wertet sie aus, um die Umwelt und ihre Veränderungen zu beobachten [1]. ## Quellen 1. [What is Earth Observation?, EU Agency for the Space Programme (EUSPA), 2026-07-13](https://www.euspa.europa.eu/eu-space-programme/copernicus/what-earth-observation) 2. [What is Earth observation?, European Space Agency (ESA), abgerufen am 2026-10-06](https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/What_is_Earth_observation) 3. [What is remote sensing?, U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), National Ocean Service, 2026-09-23](https://oceanservice.noaa.gov/facts/remotesensing.html) 4. [Sentinel-2 (product documentation), Copernicus Data Space Ecosystem, abgerufen am 2026-10-06](https://documentation.dataspace.copernicus.eu/Data/SentinelMissions/Sentinel2.html) 5. [CEOS Analysis Ready Data, Committee on Earth Observation Satellites (CEOS), abgerufen am 2026-10-06](https://ceos.org/ard/) 6. [Sentinel-2: Facts and figures, European Space Agency (ESA), abgerufen am 2026-10-06](https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-2/Facts_and_figures) 7. [Sentinel-1, European Space Agency (ESA), abgerufen am 2026-10-06](https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-1) 8. [Sentinel-1 mission… did you know?, European Space Agency (ESA), 2025-11-03](https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-1/Sentinel-1_mission_did_you_know) 9. [Landsat 9, U.S. Geological Survey (USGS), abgerufen am 2026-10-06](https://www.usgs.gov/landsat-missions/landsat-9) 10. [EnMAP mission, German Aerospace Center (DLR), EnMAP, abgerufen am 2026-10-06](https://www.enmap.org/mission/) 11. [EnMAP HSI instrument specification, German Aerospace Center (DLR), EnMAP, abgerufen am 2026-10-06](https://www.enmap.org/data/doc/EnMAP_Specs.pdf) 12. [Pléiades Neo, European Space Agency (ESA), Earth Online, abgerufen am 2026-10-06](https://earth.esa.int/eogateway/missions/pleiades-neo) 13. [Copernicus, European Commission, DG Defence Industry and Space (EU Space portal), abgerufen am 2026-10-07](https://eu-space.europa.eu/earth-observation/copernicus) 14. [Regulation (EU) 2021/696 of 28 April 2021 establishing the Union Space Programme and the European Union Agency for the Space Programme, European Union, EUR-Lex, 2021-05-12](https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2021/696/oj/eng) 15. [What is in situ data?, European Union, Copernicus In Situ Component (European Environment Agency), abgerufen am 2026-10-07](https://insitu.copernicus.eu/about/what-is-in-situ-data) 16. [Copernicus Data Space Ecosystem, Copernicus Data Space Ecosystem, abgerufen am 2026-10-06](https://dataspace.copernicus.eu/) 17. [Landsat Data Access, U.S. Geological Survey (USGS), abgerufen am 2026-10-06](https://www.usgs.gov/landsat-missions/landsat-data-access) 18. [SPOT-6 to 7 full archive and tasking, European Space Agency (ESA), Earth Online, abgerufen am 2026-10-06](https://earth.esa.int/eogateway/catalog/spot-6-to-7-full-archive-and-tasking) 19. [Using Earth Observation Data, Copernicus Emergency Management Service, abgerufen am 2026-10-06](https://mapping.emergency.copernicus.eu/about/using-of-earth-observation-data/) 20. [Copernicus Sentinel-2 Level-2A scene S2B_33TWN_20250901_0_L2A, true colour image, 1 September 2025, Copernicus Sentinel data (European Union, ESA), Sentinel-2 Cloud-Optimized GeoTIFFs maintained by Element 84 on AWS Open Data, abgerufen am 2026-10-08](https://earth-search.aws.element84.com/v1/collections/sentinel-2-l2a/items/S2B_33TWN_20250901_0_L2A) Seite: