In absehbarer Zukunft könnte eine bahnbrechende Technologie namens Space-based Solar Power (SBSP) Realität werden. Das Konzept beinhaltet den Einsatz von riesigen Satelliten im Weltraum, die mit Solarmodulen ausgestattet sind, um Sonnenlicht einzufangen und in elektrische Energie umzuwandeln. Diese Energie wird dann in Form von Mikrowellen zur Erde geschickt und dort wieder in Strom umgewandelt, der ins Netz eingespeist wird. SBSP hat das Potenzial, das Energieproblem auf der Erde zu lösen, da es unabhängig von Tageszeit und Wetter Energie liefern kann. Dass das tatsächlich funktionieren kann, hat das California Institut of Technology in einem Artikel vom ersten Juni 2023 dargelegt.
Obwohl das Konzept von SBSP bereits in den 1970er Jahren während der Ölkrise erstmals untersucht wurde, waren die Kosten für Produktion und Transport der Satelliten lange Zeit zu hoch, um eine praktische Umsetzung zu ermöglichen. Die Größe der Satelliten stellte ebenfalls eine Herausforderung dar. Um mit konventionellen Kraftwerken auf der Erde konkurrieren zu können, müssten die Satelliten im All mehrere Hundert Megawatt bis hin zu mehreren Gigawatt an Strom liefern.
Die Technologie hat jedoch in den letzten Jahren Fortschritte gemacht. Die Kosten für den Transport ins All sind durch Unternehmen wie SpaceX deutlich gesunken, und Weltraum-Hardware wie Satelliten wird inzwischen industriell gefertigt. Zudem sind Roboter denkbar, die die Montage der riesigen Anlagen im All übernehmen könnten. Diese Faktoren haben dazu geführt, dass SBSP nun wieder verstärkt erforscht wird.
Entwicklung im Zeichen des Klimawandels
Der fortschreitende Klimawandel erfordert zudem neue Ansätze zur Energieversorgung, was weltweit zu einer verstärkten Forschung an SBSP führt. Verschiedene Länder wie die USA, China, Südkorea, Großbritannien und Japan sind an der Entwicklung dieser Technologie beteiligt. Die Europäische Raumfahrtagentur (ESA) untersucht ebenfalls die Machbarkeit von SBSP und plant einen Demonstrator ins All zu schicken, wenn die Ergebnisse vielversprechend sind.
Das California Institute of Technology (Caltech) hat bereits wichtige Fortschritte auf dem Gebiet der SBSP-Forschung erzielt. Sie konnten erfolgreich Energie im Weltraum übertragen und diese Energie aus dem All zur Erde bringen. Das Experiment bestätigte die Fähigkeit des Satelliten, Energie an Empfänger im Weltraum zu übertragen und sie gezielt auf die Erde auszurichten.
Die Vorteile von SBSP liegen auf der Hand. Im Gegensatz zu herkömmlichen Photovoltaikanlagen auf der Erde, die nur bei Tageslicht und gutem Wetter arbeiten, kann ein Solarkraftwerk im geostationären Orbit kontinuierlich Energie liefern. Im Jahresmittel könnte SBSP zehnmal so viel Strom liefern wie eine vergleichbare Solarfarm auf der Erde.
Es sind noch viele Hürden zu nehmen
Dennoch gibt es technische Herausforderungen, die bewältigt werden müssen. Der Wirkungsgrad der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie und die Übertragung zur Erde sind wichtige Aspekte, die verbessert werden müssen. Es müssen auch internationale Standards für die Frequenzen der Energieübertragung eingeführt werden, um Sicherheitsfragen zu klären und Interferenzen mit der Erdatmosphäre sowie den Kommunikations- und Flugverkehr zu vermeiden.
Neben den technischen Aspekten sind auch wirtschaftliche und soziale Fragen zu berücksichtigen. Die Kosten für die Produktion der Solarzellen, Trägersysteme und Montageroboter sowie der Transport ins All sind entscheidende Faktoren, die eine Rolle spielen. Die Finanzierung eines solchen Projekts ist eine politische Herausforderung. Darüber hinaus müssen geeignete Standorte für die Empfangsanlagen gefunden werden, da diese aufgrund der Sicherheitsaspekte eine gewisse Größe haben müssen. Dies könnte in dicht besiedelten Gebieten schwierig sein und erfordert möglicherweise unkonventionelle Lösungen wie die Nutzung ehemaliger Braunkohletagebaue oder den Aufbau von Empfängern auf dem Wasser.
Trotz dieser Herausforderungen birgt SBSP ein enormes Potenzial als zukünftige Energiequelle. Es könnte eine nachhaltige und kontinuierliche Stromversorgung ermöglichen und dabei unabhängig von den Einschränkungen terrestrischer Solarenergiequellen sein. Durch weitere Forschung und technologische Fortschritte könnten die Hindernisse überwunden und SBSP zu einer effektiven und umweltfreundlichen Energiequelle für die Menschheit werden.
