Space Solar Power: Kommt bald die erste Solaranlage im Weltall?

Ein Solaranlage im All könnte 24 Stunden und unabhängig von Wetter Strom erzeugen.

China will als erstes Land den Weltraum zur Energiegewinnung nutzen. Das Land plant eine riesige Solaranlage in einer Höhe von 36.000 Kilometern zu errichten. Dort könnte das Sonnenlicht viel effizienter genutzt werden als in Anlagen auf der Erde. Der erzeugte Strom soll in Mikrowellen umgewandelt zur Erde geschickt werden. Die Forschungen dazu laufen bereits. Noch vor 2040 könnte der erste Solarstrom im Orbit erzeugt werden, glaubt ein chinesischer Experte.

Was sind die Vorteile von Solarzellen im Weltall?

China plant, eine riesige Solaranlage im Orbit zu bauen. Der Vorteil gegenüber Sonnenkollektoren auf der Erde: Im Weltraum könnten die Sonnenstrahlen 24 Stunden lang und ohne die störende Atmosphäre in Energie umgewandelt werden. In der offiziellen Zeitung des chinesischen Ministeriums für Wissenschaft und Technologie hieß es dazu: Das weltweit erste Solarkraftwerk im All werde „unerschöpfliche, saubere Energie“ liefern. Im Moment werde bereits an der nötigen Technologie geforscht.

Was sind die Schwierigkeiten?

Xie Gengxin Chongqing, der stellvertretende Leiter des Forschungsinstituts für zivil-militärische Integration in China sagte gegenüber der chinesischen Tageszeitung „China-Daily“, es werde bereits ein Testgelände gebaut. Dort soll zunächst ermittelt werden, ob das Projekt grundsätzlich realisierbar ist. Das derzeit größte Problem sei, die im All erzeugte Energie wieder zurück zur Erde zu schicken. Dazu müsste die Energie in Mikrowellen umgewandelt und dann gebündelt an eine Relaisstation auf der Erde „gebeamt“ werden.

Eine solche Umwandlung gelang erstmals japanischen Forschern 2015 (CEP berichtete). Sie transformierten zehn Kilowatt Strom in Mikrowellen. Diese wurden dann zu einem in 500 Meter Entfernung stehenden Empfänger geschickt, wo sie wieder in elektrische Energie umgewandelt wurden.

Da solche Mikrowellen allerdings immer stärker streuen, umso größer die zurückgelegte Entfernung ist, müsste die Empfängerstation auf der Erde von beträchtlichen Ausmaßen sein. Aus diesem Grund wurde die Idee von Solaranlagen im Weltraum bisher auch noch nie weiterverfolgt. In dem 13 Hektar großen Testgelände im Südwesten Chinas sollen die Effekte von zur Erde geschickten Mikrowellen daher weiter erforscht werden:

Die Forschungen laufen bereits

„Wir planen, vier bis sechs miteinander verbundene Fesselballons etwa 1000 Meter hoch in die Luft zu schicken“, erklärt Xie Gengxin. „Dieser Verbund aus Ballons wird Sonnenlicht aufnehmen und Solarenergie in Mikrowellen umwandeln, die dann zurück zur Erde geschickt werden. Empfangsstationen auf dem Boden werden diese Mikrowellen in Elektrizität umwandeln, die dann an ein Stromnetz weitergeleitet wird“.

Später sollen weitere Ballons gestartet werden, diesmal bis in die Stratosphäre. Dort soll erneut an der Mikrowellen-Übertragung zurück zur Erde geforscht werden. Die Stratosphäre liegt in einer Höhe von rund 15 bis 50 Kilometern. Bisher konnten ihre Wissenschaftler solche Mikrowellen allerdings lediglich über eine Entfernung von rund 100 Metern übertragen, räumt Xie ein. „Unsere Ingenieure werden zwei große technische Schwierigkeiten bewältigen müssen: Genaue, direkte Übertragung von hochenergetischen Mikrowellen und die Konstruktion eines großen Kraftwerks im Weltall“.

Der erste Strom aus dem All schon 2040?

Doch offenbar sind die Chinesen optimistisch, was die Bewältigung dieser Schwierigkeiten angeht. Der erste Prototyp soll schon 2021 starten. Wenn alles gut läuft, will China anschließend in einer Höhe von 36.000 Kilometern das weltweit erste Solarkraftwerk im All errichten.  Schon vor 2040 könnte es dort den ersten Strom erzeugen, glaubt Xie.

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