Solar-Kraftwerk im Weltall soll Energie-Bedarf der Welt decken

Sonnenenergie könnte künftig direkt im All gesammelt werden. Weil es im Weltraum weder Nacht noch Wolken gibt, könnten Solaranlagen dort acht mal soviel Sonnenenergie gewinnen als auf der Erde. US-Forscher haben ein Konzept entwickelt, um den so gewonnenen Strom mittels Mikrowellen auf die Erde zu transportieren.

Im Weltall können Solaranlagen achtmal soviel Sonnenergie aufnehmen wie auf der Erde. (Foto: Flickr/Sun Release M8.7-Class Solar Flare on Dec. 17, 2014 by NASA Goddard Space Flight Center CC BY 2.0)

Im Weltall können Solaranlagen achtmal soviel Sonnenergie aufnehmen wie auf der Erde. (Foto: Flickr/Sun Release M8.7-Class Solar Flare on Dec. 17, 2014 by NASA Goddard Space Flight Center CC BY 2.0)

Ein Solarkraftwerk in der Erdumlaufbahn könnte die Erde künftig mit Sonnenergie versorgen. Forscher des California Institute of Technologie (Caltech) haben dazu ein Konzept entwickelt, wie man die gewonnene Energie mittels Mikrowellen auf die Erde transportieren könnte.

Die Vorteile einer Solaranlage im Weltall liegen auf der Hand: Ohne die Erdatmosphäre gibt es keine störenden Wolken die das Sonnenlicht ablenken könnten, zudem entgeht man damit den dunklen und damit komplett unproduktiven Nächten, was insgesamt eine achtmal besseren Ausbeute an Sonnenergie verspricht als auf der Erde. Der Leiter des Projekts, Caltech-Forscher Ali Hajimiri ist überzeugt, dass sich damit in Zukunft das globale Energieproblem lösen lässt.

Die Technik für die benötigten Solarmodule stehe laut den US-Forschern bereits zur Verfügung: Die Module besitzen eine dreischichtige Struktur: Auf der Oberfläche wird die Sonnenenergie in Strom umgewandelt. Auf der Unterseite angebrachte Mikrochips erzeugen daraus Mikrowellenstrahlung, mit der die Energie auf die Erde gesendet werden kann. In der mittleren Schicht sorgt ein computergestütztes Steuerungselement dafür, dass die Energie zielgenau gebündelt an den richtigen Bodenstationen auf der Erde ankommt. Dort können sie von speziellen Antennen absorbiert und in Strom zurück verwandelt werden.

Für den Bau der Anlage braucht es den Berechnungen der Wissenschaftler zufolge zunächst 36 Raketenflüge, um die Bauteile ins Orbit zu transportieren. Dort wird die sechseckige Anlage mit rund drei Kilometern Kantenlänge dann Modul für Modul von Robotern zusammengesetzt. Dafür müssen die Ingenieure verschiedene Herausforderungen meistern, etwa möglichst leichte und faltbare Teile für den Transport zu konstruieren, die dann jedoch über Jahre hinweg stabil und wartungsfrei funktionieren sollen. Ein fertiges Kraftwerk könnte dann rund zwei Gigawatt Leistung erbringen und damit etwa ein Atomkraftwerk ersetzen. Die Installationskosten sollen dabei weniger als 1,50 Dollar pro Watt betragen.

Erste Testflüge sind für 2020 geplant, ab 2030 soll das erste Kraftwerk in Betrieb genommen werden. Allerdings forschen auch Wissenschaftler in Russland, China und Japan an ähnlichen Technologien. Ein neues Wettrennen um die Energie im All könnte daher den Entwicklungsprozess erheblich beschleunigen.

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