Weltraumgestützte Sonnenenergie ist noch Zukunftsmusik.
Europa investiert in Solarenergie aus dem All
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Um seine Energieabhängigkeit und seine Treibhausgasemissionen zu reduzieren, denkt Europa ernsthaft über Energiegewinnung im All nach. Laut ESA-Chef Josef Aschbacher sei weltraumgestützte Solarstromtechnologie ein wichtiger Schritt hin zur Energieunabhängigkeit und CO2-Neutralität. Zwei neue, unabhängige Studien würden Investitionen in die Technologie empfehlen.
Die Studien der Beratungsfirmen Frazer-Nash aus Großbritannien und Roland Berger aus Deutschland wurden im August 2022 fertiggestellt. Beide bewerten das Potential und die Kosten von Sonnenenergie aus dem All. Obwohl sich die Entwicklung der weltraumgestützten Solarstromtechnologie noch im Anfangsstadium befindet, raten die Unternehmen, bereits früh in die Technologie zu investieren, um hier eine Vorreiterrolle einzunehmen.
Weltraumgestützte Solarstromtechnologie ist extrem aufwändig
Das Konzept ist dabei zumindest in der Theorie einfach. Satelliten sammeln in ihrer Umlaufbahn Sonnenenergie ein und beamen die Energie über Mikrowellen zurück auf die Erden. Dort können die Strahlen über Antennen eingesammelt und in elektrischen Strom umgewandelt werden. Die Effizienz der Photovoltaikanlagen im Weltraum ist dabei viel größer als jener auf der Erde. Sie können durchgehend Sonnenenergie einsammeln und werden auch nicht von Wolken gestört. Zudem können sie sich so ausrichten, dass das Sonnenlicht genau im 90-Grad-Winkel auf die Paneele fällt.
Die Installation solcher Anlagen im Weltall würde aber hunderte Milliarden Euro kosten. Europa verbraucht etwa 3.000 Terawattstunden an elektrischem Strom pro Jahr. Um etwa ein Viertel davon aus weltraumgestützter Solarstromtechnologie zu erhalten, seien dutzende Satelliten nötig, die jeweils 10 Mal größer wären als die internationale Weltraumstation ISS. Um diese Anlagen zu bauen, müsste man unzählige Male ins All fliegen. Das Beratungsunternehmen Frazer-Nash rechnet mit 4 bis 6 Jahren, bis sich alle Teile einer einzelnen Anlage in ihrer Umlaufbahn befinden.
Kritik an Plänen ist groß
Doch es gibt nicht wenig Kritik an dem Konzept. Elon Musk, der mit seinem Raumfahrtunternehmen SpaceX durchaus von den Plänen profitieren würde, nannte es bereits vor einigen Jahren "die dümmste Sache überhaupt". "Mit einer Solaranlage im Orbit erhält man die doppelte Sonnenenergie, aber man muss auch die Umwandlung verdoppeln: Photon zu Elektron zu Photon zu Elektron", sagte Musk. "Da wird man es schwer haben, auch nur 50 Prozent Umwandlungseffizienz zu erreichen."
Ebenso klar bezeichnet es CalTech-Physiker und ehemaliger NASA-Mitarbeiter Casey Handmer in seinem Blog: "Ich kann 100 Prozent Übertragungseffizienz annehmen, Transportkosten von 10 Dollar pro Kilo, vollständige Entwicklungs- und Beschaffungskostenparität und eine extreme Landknappheit auf der Erde. Selbst dann wird die weltraumgestützte Solarenergie nicht konkurrenzfähig sein."
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