Solarenergie aus dem All könnte Europas Energiebedarf um bis 80 Prozent reduzieren. Zwar rückt das Konzept das Erreichen der Klimaziele in greifbare Nähe. Dennoch gibt es einige Herausforderungen.
Bestrebungen der Menschheit, sich den Weltraum zunutze zu machen, gibt es schon seit langer Zeit. Science Fiction-Autoren und Wissenschaftler aus aller Welt entwickeln immer neue Ideen. Einer der Ansätze: Solarenergie im All zu erzeugen.
Forscher des Londoner King’s College haben kürzlich die Ergebnisse einer aktuellen Studie veröffentlicht. Darin haben sie das Konzept des sogenannten „Innovative Heliostat Swarm“ der NASA untersucht. Dabei handelt es sich um Solarmodule im All, die bis zu 80 Prozent des Strombedarfs in Europa decken könnten.
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Solarenergie aus dem All könnte Europas Energieversorgung revolutionieren
Der von der NASA entworfenen Solargenerator ist für das Jahr 2050 geplant. Er besteht aus einem Schwarm autonomer, kleiner Spiegel-Satelliten, die Sonnenlicht sammeln und gebündelt auf zentrale Solarmodule lenken.
Die Solarmodule sind im Weltraum stationiert und wandeln Licht in elektrische Energie um, die dann zu einer oder mehreren Stationen auf der Erde übertragen wird. Dort wird die gesammelte Energie in Strom transformiert und an das Stromnetz oder Batteriesysteme zur Speicherung weitergeleitet.
Solarmodule könnten fast das ganze Jahr Strom erzeugen
Die großflächigen Solarpaneele werden auf Satelliten in der Umlaufbahn angebracht. Dort bekommen sie viel mehr Sonnenlicht ab, ohne durch Wolken oder den Tag-Nacht-Wechsel beeinträchtigt zu werden. So kann das System bis zu 99,7 Prozent des Jahres Strom erzeugen.
Gaskraftwerke müssten derartige Schwankungen folglich nicht mehr ausgleichen. Auch Naturkatastrophen wie Überschwemmungen oder Erdbeben hätten keine Auswirkung auf die Energiegewinnung.
Das Konzept verspricht damit, den Bedarf an fossilen Energieträgern deutlich zu verringern und die Notwendigkeit für speichernde Batterien um mehr als zwei Drittel zu reduzieren.
Außerdem zeigen die Ergebnisse, dass die Gesamtkosten des europäischen Energiesystems, einschließlich Erzeugung, Speicherung und Netzinfrastruktur, um bis zu 15 Prozent sinken würden. Damit ließen sich rund 35,9 Milliarden Euro pro Jahr einsparen.
Solarenergie aus dem All sehr teuer
Trotz der enormen Einsparungen gibt es aktuell noch einige Hürden. Die Technik ist noch nicht ausgereift, die Kosten für den Bau und Betrieb solcher Anlagen im All sind momentan sechs- bis neunmal höher als Solarenergie von der Erde.
Dazu kommen technische Herausforderungen wie die präzise Steuerung der vielen Solarmodule, die Wartung im All und die Vermeidung von Weltraummüll.
Trotzdem sind die Londoner Forscher optimistisch. „Zum ersten Mal haben wir gezeigt, welchen positiven Einfluss diese Technologie für Europa haben könnte“, erklärt Professor Wei He, leitender Autor und Senior Lecturer in der Fakultät für Ingenieurwesen.
„Das Erreichen der Klimaneutralität bis 2050 erfordert einen bedeutenden Wandel hin zu erneuerbaren Energien, und diese neue Technologie könnte dabei eine wesentliche Rolle spielen.“
Das von der NASA entworfene System, das in dieser Studie untersucht wurde, ist derzeit eines von zwei Konzepten für solarbetriebene Energiegewinnungssysteme im Weltraum.
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