Wettersatelliten empfangen: Echte Satellitenbilder mit 20-Euro-Hardware

Wie du NOAA-Satelliten mit einem RTL-SDR empfängst und daraus Wetterkarten machst

Es klingt nach Science-Fiction: Du baust eine Antenne aus Kupferdraht, schließt einen USB-Stick an und empfängst live Bilder von Satelliten, die gerade über deinen Kopf fliegen. Aber genau das funktioniert - seit über 50 Jahren. Die NOAA-Wettersatelliten^¹ senden ihre Bilder unverschlüsselt auf 137 MHz. Jeder kann sie empfangen.

Warum das funktioniert

Die NOAA-Satelliten nutzen ein System namens APT^² (Automatic Picture Transmission). Das ist Technik aus den 1960er Jahren - absichtlich simpel gehalten, damit Wetterstationen weltweit die Daten empfangen können, auch mit bescheidener Ausrüstung.

APT ist im Grunde ein Faxsignal aus dem All. Der Satellit scannt die Erde Zeile für Zeile und sendet jede Zeile als Audiosignal. Dein Empfänger nimmt dieses Audio auf, und Software wandelt es zurück in ein Bild. Keine Verschlüsselung, keine Authentifizierung, keine Kompression^³ - nur rohe Bilddaten.

Die Satelliten

Aktuell sind drei NOAA-Satelliten mit APT aktiv:

Die Satelliten umkreisen die Erde auf einer polaren Umlaufbahn^⁴ in etwa 850 km Höhe. Ein Umlauf dauert rund 100 Minuten. Von jedem Punkt der Erde aus hast du mehrere Überflüge^⁵ pro Tag - manche hoch am Himmel (gut), manche knapp über dem Horizont (schwierig).

Was du brauchst

Hardware

RTL-SDR Stick - Der gleiche, den du für ADS-B oder UKW-Radio nutzt. Für 137 MHz braucht er keine besonderen Eigenschaften.

Antenne - Hier liegt der Unterschied zwischen “geht so” und “wow”. Die mitgelieferte Mini-Antenne ist unbrauchbar. Du brauchst eine für 137 MHz optimierte Antenne:

• V-Dipol^⁶ - Zwei Stäbe im 120°-Winkel, je 53 cm lang. Einfach zu bauen, funktioniert akzeptabel.
• Turnstile^⁷ - Zwei gekreuzte Dipole, besser für bewegliche Satelliten.
• QFH-Antenne^⁸ (Quadrifilar Helix) - Die Königsklasse. Aufwendig zu bauen, aber hervorragender Empfang von Horizont zu Horizont.

Optional: LNA - Ein rauscharmer Vorverstärker^⁹ verbessert den Empfang, ist aber nicht zwingend nötig, wenn die Antenne stimmt.

Software

Für die Aufnahme:

• GQRX (Linux/Mac) oder SDR# (Windows) - Zeichnet das Audiosignal auf
• SDR++ - Moderne Alternative für alle Systeme

Für die Dekodierung:

• WXtoImg^¹⁰ - Der Klassiker, nicht mehr in Entwicklung, aber funktioniert
• SatDump^¹¹ - Modern, aktiv entwickelt, kann mehr Formate
• noaa-apt - Einfaches Kommandozeilen-Tool

Für die Überflug-Vorhersage:

• Gpredict^¹² - Zeigt Überflüge und Bahnen
• N2YO.com - Webbasiert, keine Installation nötig
• Heavens-Above - Gute App für unterwegs

Der Empfang Schritt für Schritt

1. Überflug finden

Öffne Gpredict oder N2YO.com und suche den nächsten Überflug eines NOAA-Satelliten. Wichtig ist die maximale Elevation^¹³ - je höher der Satellit steigt, desto besser. Unter 20° lohnt es kaum.

2. SDR vorbereiten

• Frequenz auf den Satelliten einstellen (z.B. 137,100 MHz für NOAA-19)
• Modus: FM mit etwa 34 kHz Bandbreite^¹⁴
• Gain so einstellen, dass das Rauschen sichtbar ist, aber nicht übersteuert

3. Aufnahme starten

Wenn der Satellit über den Horizont kommt, hörst du das charakteristische APT-Signal: ein rhythmisches Tick-Tick-Tick mit etwa 2 Ticks pro Sekunde^¹⁵. Starte die Audioaufnahme als WAV-Datei (44,1 kHz, mono reicht).

Während des Überflugs bewegt sich der Satellit von Horizont zu Horizont. Die Frequenz verschiebt sich durch den Doppler-Effekt^¹⁶ um bis zu ±3 kHz - die Bandbreite von 34 kHz fängt das ab.

4. Dekodieren

Öffne die WAV-Datei in WXtoImg oder SatDump. Die Software erkennt die Sync-Signale^¹⁷ im Audio und baut daraus das Bild zusammen.

Das Rohbild zeigt zwei Kanäle nebeneinander:

• Links: Sichtbares Licht oder Nahinfrarot (je nach Tageszeit)
• Rechts: Thermisches Infrarot^¹⁸ (funktioniert auch nachts)

WXtoImg kann das Bild verbessern: Ländergrenzen einzeichnen, Falschfarben für Temperatur, Wolkenhöhen-Analyse und mehr.

Typische Probleme

Schräge Linien im Bild
Das Sync-Signal wurde nicht richtig erkannt. Meist ein zu schwaches Signal oder Störungen. Manche Software hat eine manuelle Korrektur.

Bild ist verrauscht
Antenne verbessern, LNA hinzufügen, oder auf Überflüge mit höherer Elevation warten.

Signal bricht mittendrin ab
Häuser, Bäume oder Berge im Weg. Für guten Empfang brauchst du freie Sicht zum Horizont - oder zumindest in die Richtung, aus der der Satellit kommt.

Schwarzes Bild (nur eine Hälfte)
Nachts funktioniert nur der Infrarot-Kanal. Das sichtbare Licht zeigt dann… nichts. Das ist normal.

Andere Wettersatelliten

NOAA ist nicht allein da oben:

Meteor-M N2^¹⁹ (Russland) - Sendet auf 137,9 MHz, aber digital (LRPT). Bessere Bildqualität, aber aufwendiger zu dekodieren. SatDump kann es.

GOES/Meteosat^²⁰ - Geostationäre Satelliten mit viel besseren Bildern, aber auf 1,7 GHz. Brauchen Parabolantennen und speziellere Ausrüstung - ein Projekt für später.

Feng Yun (China) - Ähnlich wie NOAA, aber weniger dokumentiert.

Was du bekommst

Ein typisches NOAA-Bild zeigt:

• Europa von Skandinavien bis Nordafrika (je nach Bahn)
• Wolkenformationen in erstaunlichem Detail
• Wetterfronten, wie du sie aus dem Fernsehen kennst
• Bei guten Bedingungen: Küstenlinien, große Seen, Schneefelder

Das erste erfolgreiche Bild ist ein magischer Moment. Da kommt ein Signal aus dem Weltraum - von einem Satelliten, der gerade über dich hinwegfliegt - und du verwandelst es mit selbstgebauter Antenne und kostenloser Software in ein echtes Wetterbild.

Das ist kein Streaming, kein Download, keine API. Das sind Funkwellen, die du aus der Luft fischst. Direkter Kontakt mit dem Weltraum, für 20 Euro Hardware.

Meine Empfehlung für den Einstieg

1. Bau einen V-Dipol - Zwei Stäbe, 53 cm, 120° Winkel. Dauert 10 Minuten.
2. Installiere Gpredict - Finde den nächsten guten Überflug (>30° Elevation^²¹).
3. Nimm mit GQRX/SDR# auf - FM, 34 kHz Bandbreite, als WAV speichern.
4. Dekodiere mit noaa-apt oder SatDump - Die einfachste Variante für den ersten Versuch.

Wenn das funktioniert, kannst du die Antenne verbessern (QFH^²²), WXtoImg für schönere Bilder nutzen, oder dich an Meteor-M wagen.

Fazit

Wettersatelliten-Empfang ist eines der befriedigendsten SDR-Projekte. Die Hardware-Hürde ist niedrig, das Ergebnis ist visuell beeindruckend, und du lernst nebenbei etwas über Umlaufbahnen, Signalverarbeitung und Antennenbau.

Und das Beste: Die Satelliten sind zuverlässig. Sie kommen jeden Tag vorbei, mehrmals. Du musst nicht auf seltene Ereignisse warten. Jeder klare Tag ist ein guter Tag für Satellitenbilder.

Probier es aus. Die Satelliten warten schon.

Weiterführend: RTL-SDR für Einsteiger | Antennen-Grundlagen | Funk-Glossar