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    Wissenschaftler arbeiten an einem Satelliten mit Solartechnologie.
    Sonnenenergie nutzen

    Solarkraftwerke im All: Wird Science-Fiction wahr?

    Ist Sonnenenergie aus dem Weltall nur eine Zukunftsfantasie oder eine wirkliche Alternative? Es scheint, als könnte die Zukunft der Solarenergie tatsächlich fernab der Erde liegen. Erste Arbeitsgruppen feilen bereits an Komponenten für Solarkraftwerke im Weltraum. Wir erklären, wie sich Sonnenenergie aus dem Weltraum nutzen ließe – und welche Hürden es bis dahin noch zu nehmen gilt.

    Die Idee klingt wie Science-Fiction – und lange Zeit war die Vorstellung von Solarkraftwerken im All tatsächlich nichts anderes als die fiebrige Vorstellung von Fantasy-Autoren. Doch nun scheint aus der Imagination eine machbare Alternative zur nachhaltigen Energiegewinnung zu werden. Im Dezember 2021 trafen sich Experten und Wissenschaftler auf Einladung der europäischen Raumfahrtagentur ESA, um Denkansätze, die seit Ende der 1960er-Jahre diskutiert und stetig weiterentwickelt wurden, neu zu bewerten. Das Fazit fiel vorwiegend positiv aus. Leopold Summerer, bei der ESA verantwortlich für fortgeschrittene Konzepte, resümierte: „Das Konzept ist bereit für einen industriellen Ansatz.“

    Wie lässt sich Sonnenenergie im Weltall für grünen Strom nutzen?

    Die Grundvoraussetzung, um Sonnenenergie aus dem All nutzen zu können, ist, dass sie ihren Weg auf die Erde findet. Dazu würden die Kraftwerke, die aus mehreren Quadratkilometer großen Strukturen bestehen, in einer sogenannten geostationären Umlaufbahn positioniert werden – das bedeutet, dass sie immer über derselben Erdregion fliegen würden. Dem Wissenschaftsmagazin National Geographic hat ESA-Experte Summerer vorgerechnet, dass die Anlagen, die zwischen einem und zwei Gigawatt Leistung erreichen würden, gut 15 Quadratkilometer groß sein müssten. Das entspricht einer Fläche von rund 200 Fußballfeldern – und dem 17-fachen Gewicht der Internationalen Raumstation ISS.

    Doch die gigantischen Dimensionen enden damit noch nicht, denn um die gewonnene Solarenergie aus dem All auf die Erde herunterzuschicken, müsste sie in einem Laserstrahl gebündelt und über eine Entfernung von 36.000 Kilometern transportiert werden. Dass das funktioniert, hat sich bereits 2014 gezeigt, als das erste Mal ein Laser eine solche Strecke erfolgreich in Sekunden überbrückte. Am Boden würde der Strahl von Antennen oder Solarmodulen aufgefangen und in Strom umgewandelt.

    Im Weltall gesammelte Sonnenenergie wird in einem Laser gebündelt und zur Erde transportiert.
    Die im Weltall gesammelte Sonnenenergie müsste in einem Laserstrahl gebündelt und so zur Erde transportiert werden.

    Wie realistisch sind Solarkraftwerke als Energiequellen der Zukunft?

    ESA-Experte Summerer erwartet nicht, dass Solarkraftwerke im All die derzeitige Energieversorgung revolutionieren werden. Es brauche eine Revolution des gesamten Energiesystems. Zudem gebe es noch viel zu forschen und noch mehr zu investieren. Trotzdem müsse man sich der Herausforderung stellen, denn: „Was die Internationale Energieagentur (IEA) mit ihrem Weg zum Netto-Nullpunkt bis 2050 für das globale Energiesystem aufgezeigt hat, ist: Es gibt keine einfache Lösung.“

    Auf zu den Sternen also, auch wenn der Weg dorthin steinig ist. In den USA, Japan, Australien und Südkorea gibt es bereits Arbeitsgruppen, die an Komponenten für entsprechende Solarkraftwerke feilen. Die chinesische Regierung plant für das Jahr 2030 mit einem Versuchskraftwerk im All.

    Vielleicht gehört der Sonnenstrom aus dem Weltall zukünftig dann auch bei uns zum nachhaltigen Energiemix.

    7. April 2022
    Erneuerbare Energien
    Solar
    Ökostrom

    Text: Dirk Kirchberg. Fotos: Getty Images.

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