Im Rahmen des Symposiums „Referenzrahmen für Anwendungen in den Geowissenschaften“ (Reference Frames for Applications in Geosciences, REFAG 2026) der International Association of Geodesy (IAG) wurde Patrick Schreiner, Wissenschaftler in der Sektion 1.2 „Globales Geomonitoring und Schwerefeld“ am GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Anfang März in München mit dem „Early Career Scientist Best Poster Award“ für das beste wissenschaftliche Poster ausgezeichnet. Das international ausgerichtete Symposium findet alle vier Jahre statt und vereint Expert:innen, Forschende und Institutionen, um die geodätische Forschung rund um die Darstellung der Erde zu präzisieren und die Zusammenarbeit zu fördern.
Im Rahmen der Arbeit, die in seinem Poster dargestellt wurde, untersuchte Patrick Schreiner das Potenzial der geplanten ESA-Satellitenmission Genesis, bei der erstmals alle vier weltraumgeodätischen Techniken – DORIS, GNSS, SLR und VLBI – auf einer gemeinsamen Satellitenplattform kombiniert werden sollen. Ziel der Mission ist es, mithilfe dieser auch als „Space Ties“ bezeichneten Zusammenführung verschiedener Techniken auf einem einzigen Satelliten die Konsistenz und langfristige Stabilität des globalen terrestrischen Referenzrahmens zu verbessern. Der Referenzrahmen bildet die Grundlage für präzise Navigation, Satellitenmissionen und zahlreiche Anwendungen der Erdbeobachtung.
Die Bedeutung verlässlicher geodätischer Referenzsysteme wurde auch von den Vereinten Nationen in der Resolution A/RES/69/266 hervorgehoben, die die zentrale Rolle globaler Geodäsie für die 17 UN-Nachhaltigkeitsziele (Sustainable Development Goals SDGs) betont. In diesem Zusammenhang verfolgt auch das Globale Geodätische Beobachtungssystem (Global Geodetic Observing System, GGOS) das Ziel, einen hochpräzisen globalen Referenzrahmen bereitzustellen. Langfristig soll dieser eine Genauigkeit von 1 mm sowie eine Stabilität von etwa 1 mm pro Dekade erreichen.
Die ausgezeichnete Arbeit von Patrick Schreiner basiert auf umfassenden End-to-End-Simulationen, die am GFZ mit der Software EPOS-OC durchgeführt wurden. Dabei werden realistische Beobachtungsdaten verschiedener weltraumgeodätischer Techniken simuliert und kombiniert. Ziel hierbei ist es, den möglichen Beitrag eines solchen Multi-Technik-Satelliten zur Verbesserung des Referenzrahmens, der Erdorientierungsparameter und weiterer geodätischer Parameter quantitativ zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen unter anderem eine deutliche Steigerung der Präzision bei der Bestimmung der Erdrotationsparameter sowie eine verbesserte Konsistenz zwischen den verschiedenen weltraumgeodätischen Techniken. Die Simulationen deuten darauf hin, dass durch eine Kollokation der Messverfahren auf einer gemeinsamen Satellitenplattform inter-technische Referenzbezüge (Local Ties) mit Millimetergenauigkeit bestimmt werden könnten. Damit ist ein wichtiger Beitrag zur Verbesserung des globalen Referenzrahmens möglich.
Die Studie entstand im Rahmen des Projekts GENESIS-D, das von der DLR-Raumfahrtagentur gefördert wird und wissenschaftliche Beiträge des GFZ und anderer deutscher Institutionen zur Vorbereitung der ESA-Mission Genesis umfasst. Die Universität Bonn berät das GFZ dabei im Bereich der Simulationsstudien.
Zur Person
M. Sc. Patrick Schreiner ist Wissenschaftler in der Sektion 1.2 „Globales Geomonitoring und Schwerefeld“. Er studierte Geodäsie und Geoinformation an der Technischen Universität München und begann nach seinem Abschluss 2019 als Doktorand am GFZ. Seine Doktorarbeit im Bereich Satellitengeodäsie, die er am GFZ erarbeitete, verteidigte er kürzlich an der Technischen Universität Berlin.
In seiner Forschung beschäftigt sich Schreiner insbesondere mit der hochpräzisen Bestimmung von Satellitenbahnen, der Kombination verschiedener weltraumgeodätischer Techniken sowie der Verbesserung globaler geodätischer Referenzrahmen. Ein aktueller Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung zukünftiger Satellitenmissionen zur weiteren Verbesserung des globalen Referenzrahmens.
Darüber hinaus engagiert er sich in der International Association of Geodesy (IAG), unter anderem im International DORIS Service (IDS) und im International Laser Ranging Service (ILRS).
