Methan gilt seit Jahrzehnten als der „stille Beschleuniger" des Klimawandels. Obwohl es deutlich kürzer als Kohlendioxid in der Atmosphäre verbleibt, ist seine Fähigkeit, Wärme zu speichern, um ein Vielfaches höher. Über einen Zeitraum von hundert Jahren erwärmt Methan den Planeten etwa 28-mal stärker als CO₂, und in den ersten zwanzig Jahren nach der Freisetzung sogar etwa 80-mal stärker. Genau deshalb steht dieses Gas im Mittelpunkt neuer internationaler Versprechen, wie der Initiative Global Methane Pledge, in der sich Regierungen und Industrie verpflichten, die anthropogenen Methanemissionen bis 2030 um etwa 30 % zu senken.

Eine der großen und oft vernachlässigten Methanquellen sind Mülldeponien. Schätzungen zeigen, dass Deponien an mehr als zehn Prozent der gesamten vom Menschen verursachten Methanemissionen beteiligt sind. In einem Moment, in dem jede zusätzliche Tonne Treibhausgase einen Unterschied macht, verlagert sich der Fokus von Wissenschaftlern und Regulierungsbehörden rasch vom Energiesektor und fossilen Brennstoffen hin zum Abfall – einem Ort, an dem Methan langsam, diffus und oft weit abseits des Rampenlichts der Öffentlichkeit freigesetzt wird.

Satelliten sind in den letzten Jahren zu einem Schlüsselinstrument für die Aufdeckung dieser „unsichtbaren" Emissionen geworden. Zuerst etablierten sie sich bei der Überwachung von Methanlecks aus Öl- und Gasfeldern, Pipelines und Anlagen. Heute wechselt dieselbe Technologie, verbessert durch eine bessere räumliche Auflösung und ausgefeilte Algorithmen, in einen neuen Bereich – Mülldeponien, wo das Bild der Emissionen weitaus komplexer ist, aber auch das Potenzial zur Reduzierung groß ist.

Studie über Madrid: Wie Satelliten nach Methanlecks auf Deponien suchen

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) veröffentlichte am 15. Dezember 2025 einen detaillierten Bericht über ein Pionierprojekt über der Deponie Las Dehesas, die Teil des Technologieparks Valdemingómez südöstlich von Madrid ist. Es handelt sich um eine große städtische Deponie etwa 18 Kilometer vom Zentrum der spanischen Hauptstadt entfernt, auf der eine beträchtliche Menge Deponiegas entsteht – eine Mischung aus Methan, Kohlendioxid und anderen Verbindungen.

Ziel der Studie ist es zu testen, ob eine Kombination aus Satelliten-, Luft- und Bodenmessungen ein ausreichend detailliertes Bild der Emissionen von der Deponie liefern kann, um den Betreibern genau zu zeigen, wo Gas aus dem Sammelsystem entweicht. Anstatt allgemeiner Emissionsschätzungen auf der Grundlage von Modellen oder der Menge des abgelagerten Abfalls versuchen Experten, einen fast forensischen Einblick in das Verhalten von Methan über jedem Hügel und jeder Fläche des Deponiekörpers zu erhalten.

Seit dem Frühjahr 2025 führt ein Team, das Forscher der Universität Leicester, ESA-Experten, das kanadische Unternehmen GHGSat, die niederländische Weltraumforschungsorganisation SRON, die internationale Beobachtungsstelle für Methanemissionen (IMEO) beim Umweltprogramm der Vereinten Nationen und andere Partner vereint, eine Reihe koordinierter Messkampagnen über Las Dehesas durch. Vor Ort werden Gaskonzentrationen gemessen, Drohnen und Flugzeuge mit speziellen Sensoren fliegen unmittelbar über der Deponie, und Satelliten liefern ein breiteres und wiederholbares Bild aus dem Orbit.

Durch die Kombination dieser Datenebenen erhalten Wissenschaftler das, was sie selbst als „beispielloses Maß an Einsicht" bezeichnen. Sie können verfolgen, wie sich Emissionen im Laufe der Zeit ändern, wie sie auf Wartungsarbeiten, Änderungen im Ablagerungsplan und sogar auf meteorologische Bedingungen wie Wind oder plötzliche Temperaturänderungen reagieren. Für den Deponiebetreiber bedeutet dies, dass er nicht mehr raten muss, wo das Problem entsteht – sondern es sehen, quantifizieren und vor allem schnell beheben kann.

Vom globalen Bild zu Lecks in der Größe von wenigen Kilogramm pro Stunde

Die Grundlage der neuen Methodik bildet eine Kombination aus zwei Instrumentengruppen. Die erste Gruppe wird durch Missionen repräsentiert, die ein globales Bild liefern, wie der Satellit Sentinel-5P aus dem Copernicus-Programm. Sein Instrument TROPOMI überfliegt jeden Tag den gesamten Planeten und misst Methankonzentrationen über großen Gebieten mit einer räumlichen Auflösung in der Größenordnung von einigen Kilometern. Diese Daten ermöglichen die Erstellung von Karten von Methan-„Hotspots", auf denen deutlich zu erkennen ist, dass über einer bestimmten Stadt, Industriezone oder Deponie eine erhöhte Konzentration vorhanden ist.

Auf der Grundlage einer solchen globalen Karte arbeitet auch das Online-Tool Methane Hotspot Explorer, das innerhalb des Copernicus-Atmosphärenüberwachungsdienstes (CAMS) gasförmige Methan-„Fahnen" anzeigt, die mit sogenannten Super-Emittenten verbunden sind. Maschinelles Lernen im Hintergrund des Systems analysiert jede Woche neue Satellitenszenen, sucht nach Mustern, die für Lecks charakteristisch sind, und markiert die Standorte potenzieller Quellen. Obwohl diese Daten keine zentimetergenaue Präzision haben, sind sie entscheidend für die Entdeckung, wo nach einer detaillierteren Antwort gesucht werden muss.

Die zweite Säule der neuen Überwachungsgeneration bilden kommerzielle und Forschungssatelliten mit sehr hoher räumlicher Auflösung, wie sie von GHGSat und anderen Betreibern entwickelt werden. Ihre Instrumente, wie der Sensor mit einer Auflösung von etwa 25 x 25 Metern, der in Madrid verwendet wurde, können einzelne Methanfahnen über relativ kleinen Objekten erkennen – einem einzelnen Gasbrunnen, einem Teil einer Deponie oder einem Segment einer Rohrleitung. Unter idealen Bedingungen erkennen diese Satelliten sogar Emissionen, die etwa einhundert Kilogramm Methan pro Stunde betragen.

Im Fall von Las Dehesas werden diese Satellitenaufnahmen durch Überflüge von Forschungsflugzeugen ergänzt, die mit Instrumenten ausgestattet sind, die Methan im Detail von etwa einem Meter kartieren können. Solche Karten zeigen buchstäblich, wo Gas durch die Oberflächenabdeckung der Deponie bricht, wo vielleicht eine gefüllte Erdschicht fehlt oder wo Gas einen Weg entlang der Ränder von Drainage- und Entwässerungsstrukturen gefunden hat. Zusammen mit Bodenmessungen auf Bodenniveau verwandelt das gesamte Datenpaket das unsichtbare Gas in eine Reihe klar erkennbarer, quantifizierter Quellen.

Reparaturen auf der Deponie unter Satellitenaufsicht

Eine der wichtigsten Phasen der Madrider Studie fand zwischen Frühjahr und Herbst 2025 statt. Nach der anfänglichen Aufnahme des Zustands führte der Deponiebetreiber eine Reihe von Wartungsarbeiten durch: Gasauffangbrunnen wurden gewartet und aufgerüstet, unterirdische und oberirdische Rohre für den Transport von Methan zu Energieanlagen wurden überprüft und bei Bedarf saniert, und die Methoden zur Abdeckung aktiver und geschlossener Deponieflächen wurden angepasst.

Nach diesen Eingriffen wurde dieselbe Kombination von Messsystemen im September und Oktober 2025 erneut eingesetzt. Satelliten zeichneten neue Szenen aus dem Orbit auf, Flugzeuge überflogen die Deponie erneut, und Teams vor Ort zeichneten Änderungen der Gaskonzentrationen in der Nähe von Schlüsselpunkten auf. Der Vergleich von Vorher und Nachher, den Wissenschaftler derzeit detailliert analysieren, sollte zeigen, wie sehr konkrete Eingriffe – zum Beispiel die Sanierung einer bestimmten Reihe von Brunnen – die Gesamtemissionen tatsächlich reduziert haben.

Ein wichtiges Element des gesamten Prozesses ist auch die Geschwindigkeit des Informationsaustauschs. Das Forschungsteam liefert dem Deponiebetreiber regelmäßig Karten, die verdächtige Brennpunkte zeigen, und das Personal vor Ort kann den Zustand an diesen Standorten fast in Echtzeit überprüfen. In vielen Fällen, so die Wissenschaftler, gelang es den Deponiemitarbeitern, den problematischen Bereich kurzfristig physisch zu besuchen, das Leck zu bestätigen und sofort eine Sanierung zu planen oder durchzuführen.

Auf diese Weise verwandeln sich Satelliten- und Luftmessungen von abstrakten wissenschaftlichen Daten in ein sehr konkretes operatives Werkzeug. Für die Stadt Madrid bedeutet dies weniger unkontrolliertes Methan in der Atmosphäre, aber auch einen genaueren Einblick darin, wie viel effektiver die bestehenden Systeme zur Sammlung und Nutzung von Deponiegas nach Investitionen in die Wartung tatsächlich sind. Für Wissenschaftler ist es wiederum eine Gelegenheit, Gasfreisetzungsmodelle zu kalibrieren und mit dem zu vergleichen, was Satelliten und Instrumente vor Ort tatsächlich messen.

Wer alles hinter dem Projekt steht: Ein Beispiel für die Zusammenarbeit von Wissenschaft, Städten und Industrie

Das Projekt Las Dehesas ist keine klassische akademische Studie mit Distanz zum Alltag. Darin sind von Anfang an die Deponiebetreiber und die Stadtverwaltung von Madrid eingebunden, die offen Daten über den Betrieb der Anlage teilen – vom Abfallablagerungsplan bis zum Kalender der Wartungsarbeiten. Diesen Informationen fügen die Forscher Satellitenbilder, Messungen aus der Luft und Daten vom Boden hinzu, wodurch ein gemeinsames, transparentes Mosaik entsteht.

Neben der Universität Leicester und der ESA beteiligen sich an dem Projekt auch Partner wie das Unternehmen GHGSat, SRON aus den Niederlanden, die Technische Universität Dänemark sowie die internationale Beobachtungsstelle für Methanemissionen, die im Rahmen des Umweltprogramms der Vereinten Nationen tätig ist. Gerade IMEO und verwandte Initiativen bemühen sich, Daten aus verschiedenen Quellen – nationalen Inventaren, Industriemessungen, Messkampagnen und Satellitenmissionen – zu vereinen, damit Entscheidungen zur Emissionsreduzierung auf dem tatsächlichen, überprüfbaren Zustand basieren.

Für Deponieverwalter ist ein solches Projekt eine Gelegenheit, verschiedene Überwachungstechnologien zu vergleichen, von klassischen Brunnen- und Sondennetzwerken bis hin zu den neuesten Weltraumsystemen. Für die Stadtverwaltung stellt es ein Werkzeug dar, mit dem sie der Öffentlichkeit zeigen können, dass sie Emissionen aktiv steuern und nicht nur die „Einhaltung" von gesetzlichen Mindeststandards nachweisen. In einem breiteren Kontext dient die Studie als Prototyp für zukünftige Verbindungen zwischen Satellitenbetreibern, wissenschaftlichen Institutionen und lokalen Versorgungsunternehmen weltweit.

Globales Satellitennetzwerk für Methan: von Sentinel-5P bis zu kommerziellen Konstellationen

Die Madrider Deponie ist nur ein Beispiel in einer viel breiteren Welle von Projekten, die sich auf neue Satellitenmissionen stützen. Neben dem bereits erwähnten Sentinel-5P wurden in den letzten Jahren auch spezialisierte Missionen in den Orbit gebracht, deren Hauptaufgabe genau die Entdeckung und Quantifizierung von Methanemissionen ist. Einige davon werden von öffentlichen Institutionen in Zusammenarbeit mit der NASA und anderen Agenturen entwickelt, andere von privaten Unternehmen, die Daten der Industrie, Regierungen und internationalen Organisationen anbieten.

Das kanadische Unternehmen GHGSat betreibt bis Ende 2025 eine Konstellation von sechzehn Satelliten, die der präzisen Überwachung von Industrieemissionen gewidmet sind. Ihre Instrumente überfliegen regelmäßig Öl- und Gasfelder, Kohlebergwerke, Stahlwerke, aber auch eine zunehmende Anzahl von Mülldeponien weltweit. Die Daten, die sie sammeln, dienen sowohl kommerziellen Kunden, die Methanverluste als wirtschaftliche Chance identifizieren wollen, als auch öffentlichen Stellen, die überwachen, ob Emissionsreduzierungen tatsächlich erreicht wurden.

Ins Spiel kommen auch neue öffentlich zugängliche Missionen, die Transparenz betonen. Im August 2024 wurde die Mission Tanager-1 im Rahmen der Koalition Carbon Mapper gestartet, die mithilfe von in NASA-Labors entwickelter Technologie bestrebt ist, täglich große Methanfahnen aus verschiedenen Sektoren, einschließlich Deponien, zu kartieren. Eine ähnliche Rolle übernahm auch der Satellit MethaneSat, der Anfang 2024 mit Unterstützung der Organisation Environmental Defense Fund und Partnern gestartet wurde und konzipiert ist, um Daten über die größten Verschmutzer öffentlich zu machen. Obwohl die Mission im Laufe des Jahres 2025 einen schweren technischen Defekt erlitt, werden frühe Datensätze weiterhin für Analysen und die Entwicklung neuer Überwachungsansätze verwendet.

Daten verschiedener Missionen werden zunehmend auf offenen Plattformen konsolidiert. Zum Beispiel entwickelt das Umweltprogramm der Vereinten Nationen Systeme wie das Methane Alert and Response System (MARS) und das Portal Eye on Methane, die Informationen von Satelliten, Feldkampagnen und Industrieberichten integrieren. Solche Plattformen ermöglichen es, dass ein festgestelltes Methanleck nicht auf der Ebene einer wissenschaftlichen Arbeit bleibt, sondern dass Informationen an zuständige Behörden und Betreiber weitergeleitet werden, um konkrete Maßnahmen einzuleiten.

Vom Orbit zur Politik: Wie Satellitendaten die Spielregeln für Deponien ändern

Satellitenmessungen von Methan waren bis vor kurzem vor allem eine Datenquelle für wissenschaftliche Arbeiten und globale Treibhausgasinventare. Da jedoch die hohe räumliche Auflösung und die Aufnahmefrequenz fortschreiten, wird es immer einfacher, eine einzelne Gasfahne mit einer konkreten Anlage oder sogar einer Deponiefläche zu verknüpfen. Damit treten Satelliten auch in den Bereich der Regulierungs- und Gerichtspraxis ein, wo sie als zusätzlicher Beweis für die Einleitung von Untersuchungen oder die Verhängung von Strafen dienen können.

In einzelnen Staaten wird bereits darüber diskutiert, wie Satellitendaten als Teil offizieller Überwachungssysteme für Deponien und andere Anlagen akzeptiert werden können. Regulierungsbehörden erkennen, dass Satelliten ihnen einen relativ kostengünstigen und unabhängigen Einblick in den Zustand an Hunderten von Standorten ermöglichen, ohne Inspektoren mit Messgeräten zu jeder Deponie schicken zu müssen. Gleichzeitig erhalten Betreiber die Möglichkeit, proaktiv auf beobachtete Emissionen zu reagieren und zu zeigen, dass sie die Verpflichtungen zur Methanreduzierung ernst nehmen.

Es ist besonders wichtig, dass Satellitenmessungen keine isolierten Dateninseln bleiben. Projekte wie das Madrider zeigen, wie der maximale Wert erreicht wird, wenn sie mit lokalem Wissen über die Anlage, detaillierten Feldmessungen und klaren Sanierungsplänen verbunden werden. Dann hören Satelliten-„Pixel" auf, nur eine schöne Karte für Präsentationen zu sein, und werden zu einem Werkzeug, das Arbeitsteams vor Ort täglich leitet.

Was die Ergebnisse aus Madrid für andere Deponien bedeuten – und für Städte wie unsere

Obwohl Las Dehesas eine spezifische Deponie mit eigenen klimatischen, geologischen und operativen Bedingungen ist, kann die über Madrid entwickelte Methodik leicht auf andere Anlagen übertragen werden. Viele Schlüsselkomponenten existieren bereits: Satelliten, die Methan fast in Echtzeit verfolgen, Algorithmen zur Erkennung von Fahnen, Modelle der Gasausbreitung in der Atmosphäre sowie standardisierte Methoden zur Schätzung von Emissionen auf Deponieebene.

Für große Städte in der Europäischen Union, einschließlich jener in Kroatien und der Region, bieten solche Projekte eine Art „Vorlage", wie die Anforderungen der Klimapolitik, der Abfallgesetzgebung und lokaler Emissionsmanagementpläne verbunden werden können. Eine Stadt, die ihren CO2-Fußabdruck reduzieren möchte, kann beispielsweise verlangen, dass der Deponiebetreiber mit Forschungsinstitutionen und Satellitenbetreibern zusammenarbeitet, eine detaillierte Messkampagne durchführt und auf der Grundlage der Ergebnisse einen Plan für Sanierungsmaßnahmen erstellt – vom Einbau zusätzlicher Brunnen bis zur besseren Abdeckung von Flächen und dem Auffangen von Gas zur Energieerzeugung.

Es ist dabei wichtig zu betonen, dass Satelliten kein Zauberstab sind, der alle Probleme mit Methanemissionen aus Abfall lösen kann. Sie können gut projektierte Gassammelsysteme, eine hochwertige Abfallabdeckung, die Modernisierung von Deponien und schließlich die Verarbeitung und Reduzierung des Abfallaufkommens nicht ersetzen. Aber sie können zeigen, wo die größten Löcher im bestehenden System vorhanden sind, und quantitative Daten darüber liefern, wie sehr eine Intervention die Emissionen tatsächlich reduziert hat.

In den kommenden Jahren wird die Kombination aus immer zahlreicheren Satelliten, ausgefeilten Algorithmen und der Zusammenarbeit zwischen Städten, Industrie und der wissenschaftlichen Gemeinschaft die Geschichte vom „unsichtbaren Gas" wahrscheinlich in sehr konkrete Listen von Standorten, Eingriffen und Emissionsreduzierungen verwandeln. Die Ergebnisse der Madrider Studie, deren wissenschaftliche Arbeiten und detaillierte Analysen Anfang 2026 erwartet werden, werden als wichtiger Test dienen, wie weit wir bei der Quantifizierung von Methan aus Deponien gehen und Maßnahmen auf Orte lenken können, wo sie die größte Wirkung haben werden.