Das acht Tonnen schwere Vehikel, das Frank Diekmann steuert, rast mit gut 25000 Kilometern pro Stunde durchs All. Der Flugleiter im Darmstädter Kontrollzentrum der europäischen Weltraumagentur Esa lehnt sich entspannt zurück. "Im Moment kann ich nichts tun", sagt Diekmann gelassen. "Erst in einer halben Stunde bekomm ich über Kiruna wieder Kontakt." Dort, im hohen Norden Schwedens, steht jene Antenne, die das Kontrollzentrum mit Envisat verbindet, dem mit Abstand teuersten Satelliten, den die europäische Raumfahrt je auf eine Erdumlaufbahn gebracht hat. Auf weit über zwei Milliarden Euro belaufen sich die Bau- und Betriebskosten der unbemannten Sonde, die etwa so groß ist wie ein Doppeldeckerbus und der Umweltforschung dient. Mehr als sieben Jahre lang ist sie im All unterwegs, hat 1500 Computerfestplatten mit wissenschaftlichen Daten gefüllt und mehr als 1,5 Milliarden Kilometer zurückgelegt. Diekmanns Job ist es, dass diese Reise unfallfrei bleibt.

Angesichts des im Orbit trudelnden Raumfahrtmülls ist das keine Selbstverständlichkeit mehr. Ein paar Hundert Kilometer über der Erde hat sich eine Menge angesammelt: stillgelegte Satelliten, ausgebrannte Raketenoberstufen, abgesprengte Halterungsbolzen und 30 ausgediente sowjetische Kleinst-Kernreaktoren, eine Werkzeugtasche, die beim Außeneinsatz an der Internationalen Raumstation (ISS) davonschwebte, und diverse Trümmerteile aus Kollisionen und Explosionen, gar nicht erst zu reden von tiefgefrorenen Kühlmitteltröpfchen oder Lacksplittern. Auf rund 6000 Tonnen schätzen Experten die Gesamtmenge dieses Weltraumschrotts, und es sieht so aus, als ob sie in Zukunft eher mehr als weniger würde. Denn die Chancen auf ein Großreinemachen im All stehen nicht gut.

Am 10. Februar 2009 kollidierten zwei tonnenschwere Satelliten

So nimmt die Zahl der Warnmeldungen, die Flugleiter Diekmann täglich vom Space Surveillance Network (SSN) des US-Militärs bekommt, ständig zu. Im Jahr 2008 war Envisat 18-mal von einer gefährlichen Kollision bedroht, deren Wahrscheinlichkeit höher als 1:10000 lag. Doch genaueres Nachmessen führte jedes Mal zur Entwarnung. Seit dem Start vor gut sieben Jahren musste Frank Diekmann erst drei Ausweichmanöver fliegen. "Bei jeder Kurskorrektur haben wir 300 bis 400 Gramm Hydrazin verbraucht, und dieser Treibstoff ist sehr kostbar", sagt der Flugbegleiter. Tragisch ist der Verlust aber nicht; insgesamt hat er die Lebenszeit des Satelliten lediglich um knapp zwei Wochen verkürzt.

Weniger Glück hatte der Satellitentelefonbetreiber Iridium am 10. Februar. Damals kollidierten, erstmals in der gut 50-jährigen Geschichte der Raumfahrt, zwei tonnenschwere Satelliten miteinander – ein Iridium-Fernmeldesatellit stieß mit einem schon vor mehr als zehn Jahren abgeschalteten russischen Militärsatelliten zusammen. "780 Überreste aus dieser Kollision hat das SSN bereits gezählt", sagt Heiner Klinkrad, der für Weltraumschrott zuständige Abteilungsleiter im Darmstädter Satellitenkontrollzentrum. "Die Zahl wird aber mit Sicherheit noch über eintausend steigen." Dabei hätte ein kleines Ausweichmanöver des intakten Iridium-Satelliten die Kollision verhindern können. Entsprechend ungehalten ist man bei der Esa über das mangelnde Problembewusstsein des amerikanischen Privatunternehmens.

Noch gravierender waren die Folgen, als das chinesische Militär am 12. Januar 2007 einen Satelliten in gut 800 Kilometern Höhe abschoss. Um glatte 25 Prozent hat sich der Weltraumschrott an diesem Tag vermehrt. Auf ähnliche Weise haben in den siebziger und achtziger Jahren auch die sowjetische und die US-Armee ihre Fähigkeiten im "Krieg der Sterne" demonstriert. Dass die Militärs damit auf lange Sicht die Sicherheit ihrer eigenen Späher gefährden, erkannten sie erst später. Ein großer Teil des Schrotts verglüht in der Erdatmosphäre. Doch der Rest vermehrt sich. "Je mehr Objekte unterwegs sind, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie auch untereinander kollidieren", sagt der Raumfahrtingenieur Carsten Wiedemann von der TU Braunschweig. Die Wissenschaftler sprechen vom "Kaskadeneffekt".

Derzeit hat das SSN 13000 gefährliche Trümmer mit mehr als zehn Zentimetern Durchmesser im Visier. Das ist nur ein winziger Bruchteil der geschätzten 150 Millionen Objekte, die größer als ein Millimeter sind und beim Aufprall auf einen Satelliten Ärger machen können. Am gefährlichsten ist jener Weltraumschrott, der zu klein ist, um von der Erde aus beobachtet werden zu können, aber groß genug, um den Totalausfall eines Satelliten auszulösen. Rund 600000 derartige Objekte umkreisen die Erde. Schon ein Bröckchen von der Größe einer Zwei-Euro-Münze kann beim Aufprall die Sprengkraft einer Handgranate entwickeln und zum Totalschaden führen.

Deshalb hat die europäische Weltraumagentur Esa jetzt mit dem Aufbau eines eigenen, mehrere Hundert Millionen Euro teuren Weltraumschrott-Überwachungssystems begonnen, das in frühestens zehn Jahren einsatzbereit sein soll. Zwar verfügen auch die USA über ein ähnliches Programm. Aber das US-Militär gibt seine Beobachtungsdaten nur in verminderter Qualität heraus, um Rückschlüsse auf die Genauigkeit seiner Radarsysteme zu verhindern. Die Detektion des Mülls ist allerdings nur der erste Schritt, um dem Problem Herr zu werden. Viel schwieriger ist die Frage, wie man es beseitigt – und wer dafür bezahlen soll.

Carsten Wiedemann und seine Kollegen vom Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme an der TU Braunschweig haben den Gesamtschaden errechnet, der allein bis zum Jahr 2004 durch Weltraumschrott angerichtet wurde: 550 Millionen Dollar. Das entspricht dem Wert von vier Satelliten.

Die Wahrscheinlichkeit, mit der ein neuer Satellit im Lauf seiner zehnjährigen Lebenszeit getroffen und zerstört wird, beträgt rund zwei Prozent. Die Gefahr ist ungleich verteilt. Auf der geostationären Bahn in 36000 Kilometern Höhe über dem Äquator, die vor allem von Fernseh- und Kommunikationssatelliten genutzt wird, ist das Risiko mit rund 0,25 Prozent eher gering. Ähnliches gilt für den 20000 Kilometer hohen Orbit der GPS-Navigationssatelliten. Auch die Gefahr für die Astronauten der ISS hält sich in Grenzen. Sie umkreisen die Erde in 400 Kilometern Höhe. Dort sorgt die Restatmosphäre dafür, dass kleiner Schrott schnell abstürzt. Gegen Kleinteile bis zu Murmelgröße ist die Raumstation mit einer Mehrschichtpanzerung gewappnet, die die Wucht des Aufpralls streut und abbremst. Größeren Teilen, die sich von der Erde aus gut verfolgen lassen, kann man ausweichen. Neunmal musste die ISS bisher ein solches Ausweichmanöver ausführen.

Am größten ist das Kollisionsrisiko in 900 Kilometern Höhe. Dort ziehen vor allem Forschungs- und militärische Satelliten ihre Bahn. Die Simulation der Braunschweiger Raumfahrtexperten prophezeit, dass sich das Risiko eines Satelliten-Totalausfalls bis zur Mitte des Jahrhunderts von heute vier auf acht Prozent verdoppeln wird.

Unbemannte Satelliten haben, anders als die Raumstation, keinen speziellen Schutz gegen Weltraumschrott. Das würde zu wesentlich höheren Produktions- und Startkosten führen, die sich derzeit wirtschaftlich nicht rentieren. Aus ökonomischen Gründen scheitern bislang auch alle Pläne, den Schrott im All wieder einzusammeln. Zwar existieren auf dem Papier ausgetüftelte Satellitensysteme, die Müll mit Netzen, Greifarmen oder Nanofasern einfangen und beim Wiedereintritt in die Atmosphäre kontrolliert vernichten können. Doch dafür fehlt derzeit schlicht das Geld.

"Die Beseitigung eines einzigen Trümmerteils würde zehn Millionen Euro kosten", schätzt Christophe Bonnal vom französischen Zentrum für Weltraumforschung CNES. "Wer soll das bezahlen?" Haftungsregeln oder andere gesetzliche Vorschriften, nach denen die Verursacher des Problems zur Rechenschaft gezogen werden könnten, kennt das internationale Recht bisher nicht. "Im All haben wir noch nicht einmal verbindliche Verkehrsregeln", klagt Stephan Hobe, Chef des Instituts für Weltraumrecht an der Uni Köln.

National lässt sich das Problem nicht lösen. Jean-Michel Contant, Generalsekretär der Internationalen Astronautischen Akademie in Paris, macht das am Beispiel der schwimmenden Startrampe Sea-Launch deutlich: "Eine ukrainische Rakete hebt mitten im Pazifik mit einem koreanischen Satelliten von einer norwegischen Plattform ab, die einer amerikanisch-russischen Firma gehört – wer soll da haften?"

Nächstes Jahr soll es Regeln für eine "nachhaltige Raumfahrt" geben

Der Müll im All ist damit ein typischer Fall für die Vereinten Nationen. Die haben sich tatsächlich auf Grundregeln einer "nachhaltigen Raumfahrt" verständigt, die nächstes Jahr in der UN-Generalversammlung beschlossen werden sollen. Rechtlich verbindlich werden sie zwar nicht sein, bis auf Nordkorea haben jedoch alle Staaten mit Raumfahrtprogrammen Zustimmung signalisiert.

Demnach sollen Raketen und Satelliten künftig so konstruiert werden, dass sie weder beim Start noch nach dem Ende ihrer Lebenszeit unkontrollierten Schrott hinterlassen. Noch schärfer sind die Regeln für die besonders wichtige geostationäre Umlaufbahn. Alle Satelliten sollen am Ende ihrer Lebenszeit in den 100 Kilometer höher gelegenen "Friedhofsorbit" verschoben werden, um Platz für Nachschub zu schaffen. Bisher ist das erst bei jedem zweiten geostationären Satelliten der Fall. Der Rest geht entweder schon vorher kaputt oder ist für das letzte Manöver gar nicht ausgerüstet.

Envisat ist als Umweltsatellit schon heute vorbildlich in puncto Entsorgung. Die letzten 40 Kilo seines kostbaren Treibstoffs werden gespart, damit Frank Diekmann seine Mission mit sauberer Weste beenden kann. Der Flugleiter wird seinen rasenden Koloss im nächsten Jahr so weit bremsen, dass Envisat um 17 Kilometer sinkt und einige Jahre später vollständig in der Erdatmosphäre verglüht.

Doch was würde passieren, wenn der Raumsonde vorher noch ein bisher unerkanntes Flugobjekt in die Quere kommt und den Satellitenlotsen einen Strich durch die Rechnung macht? "Wir hoffen natürlich, dass es nicht dazu kommt", sagt Diekmann und lehnt sich zurück, "tun können wir aber nichts dagegen."