Keine Nächte und kein schlechtes Wetter: Solarkraftwerke im All sind technisch in Reichweite

Global betrachtet stellen Wind- und Solarenergie die wichtigsten Erneuerbaren Energiequellen dar. Die Kosten sind in beiden Bereichen in den letzten Jahren stark gesunken. Noch weitgehend ungelöst ist allerdings das Problem der schwankenden Produktion. So gibt es beispielsweise immer wieder sogenannte Dunkelflauten, in denen die Sonne nicht scheint und kaum Wind weht. Bisher müssen in solchen Phasen konventionelle Kraftwerke einspringen. Langfristig ist dies aber keine Lösung, wenn man auf eine vollständig nachhaltige Energieversorgung umstellen möchte. Energiespeicher können hier zwar theoretisch Abhilfe schaffen. Allerdings sind für die heute verfügbaren Speichertechnologien recht hohe Investitionen nötig. Sie amortisieren sich daher erst nach vielen Jahren. Eine andere denkbare Lösung wäre, Solarstrom dort zu erzeugen, wo es keine Nächte und kein schlechtes Wetter gibt: Im Weltraum. Tatsächlich ist diese Idee nicht ganz neu.

Eine Antennenfarm fängt die Energie auf der Erde ein

So erwähnte Isaac Asimov das Thema bereits 1941 in einer Kurzgeschichte. In den 1960er Jahren wurden dann erste technische Studien durchgeführt. Die dabei entwickelten Ideen sind bis heute unverändert geblieben. So soll im geostationären Orbit eine große Struktur aus tausenden Solarmodulen errichtet werden. Die so gewonnene Energie würde dann in Mikrowellen umgewandelt und in einem großen konzentrierten Strahl in Richtung Erde geschickt. Dort wiederum befände sich eine Farm von Dipolantennen auf einer Fläche von wenigen Quadratkilometern, um den Strahl einzufangen und nutzbar zu machen. Für Menschen und Tiere soll die Strahlung vollkommen ungefährlich sein. So wäre es sogar denkbar, unterhalb der Antennen eine landwirtschaftliche Nutzung zu etablieren. Die Europäische Raumfahrtagentur ESA hat nun einen Fachkongress zu der Thematik veranstaltet. Die Experten dort waren sich einig: Aus rein technischer Sicht könnten Solarfarmen im All schon bald realisierbar sein.

Die Transportkosten sind in den letzten Jahren stark gesunken

Verdeutlichen lässt sich die positive Entwicklung anhand einer einfachen Kostenrechnung. So kamen Fachleute der NASA 1997 zu dem Ergebnis, dass sich der Aufbau einer Solarfarm im All rechnet, sobald die Transportkosten bei weniger als 400 Dollar pro Kilogramm liegen. Damals schien dieses Ziel eher unrealistisch zu sein. Immerhin fielen Kosten von mehr als 20.000 Dollar pro Kilogramm an. Heute allerdings berechnet SpaceX schon nur noch wenige tausend Dollar für die gleiche Menge. Hinzu kommt: Auch die Solarmodule sind effizienter geworden, sodass heute weniger Material transportiert werden müsste. Einige Herausforderungen gibt es allerdings noch. So müsste immer noch eine Masse von 7.600 Tonnen ins All gebracht werden. Zum Vergleich: Dies ist 17 Mal mehr als bei der internationalen Raumstation ISS. Außerdem könnten keine menschlichen Mechaniker mit ins All fliegen. Aufbau und Wartung müssten also voll automatisiert erfolgen. Und zu guter Letzt ist noch nie Energie über eine so große Distanz übertragen worden. Auch hier muss also Neuland betreten werden.

Via: ESA