Im Juni nächsten Jahres werden Kosmonauten der Internationalen Raumstation (ISS) außen an der Bordwand eine besondere Antennenanlage anschrauben. Diese soll eine ungewöhnliche Art von Funkkontakt ermöglichen: Über die in 400 Kilometer Höhe die Erde umrundende ISS treten, wenn alles gut geht, Ornithologen aus Radolfzell am Bodensee mit ihren Forschungsobjekten in Verbindung – mit Weißstörchen, Kuckucken und sogar Bienen. Wenn Tiere fliegen und dabei wandern, interessieren die Forscher: Wege, Verhalten, Reaktionen auf Wind und Wetter und vieles mehr. Läuft die Sache erst einmal, können bis zu 10.000 Individuen gleichzeitig vom Weltraum aus verfolgt werden. Mit unterschiedlichen Sensoren ausgerüstet, funken die Wanderer zukünftig Unmengen von Daten zuerst ins All – und von da an den Bodensee. Ein tierisches Big-Data-Projekt, das analog zur Industrie 4.0 sogar schon als Beispiel für "Biologie 4.0" gehandelt wird.

"Jeden Tag bewegen sich Milliarden von Tieren über unseren Planeten, und wir wissen praktisch nichts darüber", sagt Martin Wikelski. Er ist Direktor des Max-Planck-Instituts für Ornithologie in Radolfzell und Leiter von Icarus (International Cooperation for Animal Research Using Space). Das Projekt wird unter anderem unterstützt vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und von der Weltraumorganisation der Russischen Föderation, Roskosmos.

Das Max-Planck-Institut in Radolfzell sah bis vor wenigen Jahren wie das Klischee einer ornithologischen Forschungsstation aus: ein Wasserschloss, das nach dem Krieg als Vogelwarte genutzt wurde. Noch heute stehen auf dem Gelände Volieren, in denen Amseln umherflattern oder Gänse watscheln.

Im Eingangsbereich des neuen Institutsbaus sind unterschiedliche Tracking-Sender ausgestellt, vom klobigen Halsband für Ziegen bis hin zu daumennagelgroßen Klötzchen und sogar einem Minisender, der sogar am Hinterleib einer Biene halten soll. Auf dem Gang laufen junge Wissenschaftler herum, man spricht Englisch. Gebäude und Atmosphäre erinnern eher an eine Kreativagentur als an eine Oldschool-Vogelwarte.

Zwar beringten schon die Ornithologen des 19. Jahrhunderts Vögel zu Wissenschaftszwecken. Doch diese Daten lieferten meist nur zeitlich weit auseinanderliegende Hinweise auf deren Wanderbewegungen. Wo die Vögel sich in der Zeit zwischen den Beobachtungen herumtrieben, ließ sich nur ahnen. "Besenderung", also die Ausstattung von Wildtieren mit kleinen, die Tiere nicht störenden Sendern, ist ebenfalls seit einiger Zeit bekannt, bei größeren Tieren wie Störchen, Ziegen oder Elefanten. Mit den so gewonnenen GPS-Daten lassen sich Reiserouten inzwischen ziemlich genau analysieren. Etwa der Flug eines Storches vom Bodensee bis nach Afrika. Doch diese Informationen sind lückenhaft und zeitverzögert, da nicht überall auf der Welt ein Netz existiert. Fliegt ein Storch, der einen ans Handynetz angebundenen Sender trägt, zum Beispiel über der Sahara, verschwindet er für die Wissenschaft im Funkloch.

Dieser Artikel stammt aus der ZEIT Nr. 31 vom 21.7.2016.

Besonders wenig wissen Forscher über kleine und kleinste Tiere, etwa die Milliarden Singvögel, Fledermäuse und Insekten, die große Strecken bewältigen. Wikelski, treibende Kraft hinter dem Tierüberwachungsprogramm, möchte so nah wie möglich an ein animal tracking in Echtzeit herankommen. Künftig wird es von jedem verfolgten Individuum mindestens alle 92 Minuten eine Positionsmeldung geben – in dieser Zeit umrundet die ISS die Erde.

Die Miniaturisierung der Icarus-Funkchips ist einer der Schwerpunkte des Projekts. Die Herausforderung: Über 700 Kilometer Funkstrecke hinweg müssen Signale empfangen werden können. Und das von nur wenigen Gramm schweren Sendern, die dennoch lange Laufzeiten haben. Die kleinsten Sender wogen bisher zwischen 15 und 20 Gramm, zu schwer zum Beispiel für einen 100 Gramm leichten Star. Der Icarus-Sender wiegt fünf Gramm und ist so groß wie eine Ein-Cent-Münze. Die nächste Generation soll nur noch ein Gramm schwer sein. Und irgendwann möchte man auch den mehrere Tausend Kilometer weit ziehenden Monarchfalter mit einem noch leichteren Funkgerät versorgen.

Um zu einem Erfolg zu werden, muss Icarus die Hardware revolutionieren – aber auch bei der Datenverarbeitung aufholen. Solange einzelne Positionsmeldungen einlaufen, lassen sie sich leicht verarbeiten. Doch es ist absehbar, dass irgendwann gewaltige Datenmassen via ISS in Radolfzell ankommen werden. Schon jetzt sammelt das Icarus-Team alle Tierdaten in der sogenannten MoveBank, einer Onlinedatenbank, auf die jeder zugreifen kann. Open Source ist eine notwendige Voraussetzung für das Projekt, meint Wikelski. "Wir wissen oft gar nicht, was alles in den Daten steckt", sagt er, "das erfahren wir erst, wenn auch andere Disziplinen sich daran beteiligen."