Könnten Solarpanel-Arrays in der Erdumlaufbahn all den sauberen Strom liefern, den wir jemals brauchen würden?

Juan Cole 31.07.2023

Ann Arbor (Informierter Kommentar) – Die Europäische Weltraumorganisation ist in den USA nicht so bekannt wie die NASA oder sogar Roskosmos, die russische Raumfahrtagentur. Die von 22 europäischen Staaten finanzierte Agentur mit einem jährlichen Budget von 7 Milliarden US-Dollar hat jedoch eine möglicherweise bahnbrechende Idee für Solarenergie. Die ESA erwägt die Installation einer Solarpanel-Anlage in der Größe eines Einkaufszentrums im Erdorbit. Die Agentur hat eine dreijährige Studie mit dem Titel „Solaris“ finanziert. Ich weiß nicht, ob das eine Anspielung auf den gleichnamigen Science-Fiction-Roman des polnischen Autors Stanislaw Lem aus dem Jahr 1961 ist. Das Projekt wird hier ausführlich beschrieben.

Das etwas mehr als eine halbe Meile lange ESA-Panel-Array würde 2 Gigawatt elektrische Energie erzeugen. Dieser Strom würde dann in Mikrowellen mit 2,45 GHz umgewandelt und an eine Relaisstation auf der Erdoberfläche namens „Rectenna“ gesendet. Dort wird es wieder in Strom umgewandelt und würde etwa 1,5 Millionen Haushalte mit Strom versorgen. Damit würde es einem großen Atomkraftwerk gleichkommen.

H/t ESA

Dieser Plan würde einige Probleme mit terrestrischen Solarmodulen lösen. Bisher sind die Paneele relativ groß (wir haben 16 auf unserem Dach und sie decken einen Großteil davon ab). Sie brauchen also viel Land für sie. Ein Teil dieses Problems lässt sich lösen, indem man sie in der Wüste verlegt, aber dann steht man vor dem Problem, dass man hochdichte Übertragungskabel bauen muss, um den erzeugten Strom in die Städte zu transportieren, die die Hauptabnehmer dafür sind. Sie benötigen also eine beträchtliche Menge Land und Übertragungskapazität. Dann erzeugen die Panels nachts keinen Strom, sodass sie unbedingt mit Batterien oder anderen Energiespeichern gekoppelt werden müssen, was einen weiteren Kostenfaktor darstellt.

Eine Solaranlage im Weltraum, die Energie in Form von Mikrowellen übertragen könnte, würde alle drei Probleme lösen. Im Weltraum gibt es jede Menge Platz, sie können an jeden Ort senden (einschließlich an die geplanten Mondkolonien sowohl des Artemis-Programms der NASA als auch des chinesischen Raumfahrtprogramms). James Purtill von der Australian Broadcasting Co. erklärt, dass das Panel-Array in eine Umlaufbahn gebracht werden kann, sodass es auch während der Nacht auf der Erde immer Sonnenschein empfängt.

Ein Grund dafür, dass diese Idee, die erstmals in der Mitte des 20. Jahrhunderts entstand, wieder ernsthaft in Betracht gezogen wird, ist, dass die Kosten für Nutzlasten in den Weltraum dramatisch gesunken sind, teilweise aufgrund des Aufkommens wiederverwendbarer Raketen. Purtill sagt, dass die Kosten in nur zwanzig Jahren fast um das Zwanzigfache gesunken sind und die Panels leichter geworden sind. Die ESA sagt, dass für den Bau einer solchen Anlage dennoch mehr Reisen erforderlich sein werden als für den Bau der Internationalen Raumstation. Der Aufbau dauerte über 40 Missionen.

Bis 2050 die CO2-Belastung auf Null zu bringen, ist eine große Herausforderung für die Welt, und wir könnten einige Durchbrüche gebrauchen. Dies wäre das Äquivalent zu Präsident Kennedys Mondschuss, obwohl es in mancher Hinsicht im Prinzip sogar weniger herausfordernd ist, da alle Elemente dieser Technologie erprobt sind und wir im Prinzip wissen, wie man es macht.

Präsident Biden ist mit seinem Infrastructure Act und der IRA bereits als entscheidender Präsident der Energiewende in die Geschichtsbücher eingegangen. Aber wenn er ein Programm starten würde, um Solaranlagen in die Erdumlaufbahn zu bringen, würde das seinem Vermächtnis ein Ausrufezeichen hinzufügen.

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