Solarparks im Weltraum könnten eine zuverlässige Quelle erneuerbarer Energie für das Netz darstellen und in Zukunft eine Alternative zur Kernenergie darstellen, haben Experten behauptet.
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) prüft einen Plan, der sich die Tatsache zunutze machen würde, dass die Sonne im Weltraum nie aufhört zu scheinen und das Sonnenlicht dort viel intensiver ist als auf der Erdoberfläche.
Dazu müsste ein mehrere Kilometer langer Satellit im Orbit mit einer Solaranlage zusammengebaut werden, die zu mehr als 99 Prozent von der Sonne beleuchtet würde.
Die Energie würde über hochfrequente Radiowellen zurück zur Erde gestrahlt und Tag und Nacht Strom erzeugt, unabhängig davon, wie das Wetter auf der Oberfläche unseres Planeten war.
Befürworter der Idee sagen, dass eine einzelne Anlage möglicherweise rund zwei Gigawatt erneuerbaren Strom ins Netz einspeisen kann, was etwa so viel ist wie ein Atomkraftwerk hier auf der Erde
Technologie: Solarparks im Weltraum könnten eine zuverlässige Quelle erneuerbarer Energie für das Netz liefern und in Zukunft eine Alternative zur Kernenergie darstellen, haben Experten behauptet
Die Energie würde über hochfrequente Radiowellen (wie oben gezeigt) zur Erde zurückgestrahlt werden.
Jüngste Studien deuten darauf hin, dass das Konzept namens weltraumgestützte Solarenergie theoretisch praktikabel ist und den Weg zur Dekarbonisierung des Energiesektors unterstützen könnte.
Experten sagen jedoch, dass noch erhebliche Unsicherheiten und technische Herausforderungen bestehen, weshalb ein Forschungs- und Entwicklungsprogramm namens SOLARIS vorgeschlagen wurde.
Physikalisch gesehen müssten diese Satelliten groß sein, etwa mehrere Kilometer groß, und das Gleiche gilt für die sammelnden Rectennas unten auf der Erdoberfläche.
Dies wiederum würde technische Fortschritte in Bereichen wie der Fertigung im Weltraum und der Robotermontage, hocheffizienter Photovoltaik, Hochleistungselektronik und Hochfrequenz-Strahlformung erfordern.
Weitere Untersuchungen zur Bestätigung der Auswirkungen von Mikrowellen mit geringer Leistung auf die Gesundheit von Mensch und Tier sowie die Kompatibilität mit Flugzeugen und Satelliten müssten ebenfalls durchgeführt werden.
Aber die Technologie könnte laut Dr. Sanjay Vijendran, der sie für die ESA untersucht hat, „eine Alternative zur Atomkraft“ bieten.
“Solaris wird diese Art von technischen Fragen untersuchen, um die Machbarkeit des Konzepts weiter zu untersuchen, damit Europa 2025 eine fundierte Entscheidung darüber treffen kann, ob es in Zukunft mit einem weltraumgestützten Solarstromprogramm fortfahren soll.” er fügte hinzu.
„Als zusätzliches Plus werden alle in diesen Bereichen erzielten Durchbrüche für sich genommen wertvoll sein und auf viele andere Raumfahrtvorhaben anwendbar sein.
„Der Fehler, der häufig gemacht wird, besteht darin, das Konzept mit bodengestützter Solarenergie zu vergleichen, wenn wirklich Weltraumsolar neuartige Merkmale wie Grundlaststrom bietet, der eher dazu dient, intermittierende Quellen wie Bodensolar und Wind zu ergänzen als zu konkurrieren.
Jüngste Studien deuten darauf hin, dass das Konzept namens weltraumgestützte Solarenergie theoretisch praktikabel ist und den Weg zur Dekarbonisierung des Energiesektors unterstützen könnte
Befürworter der Idee sagen, dass eine einzelne Anlage möglicherweise rund zwei Gigawatt erneuerbaren Strom ins Netz einspeisen kann, was etwa so viel ist wie ein Atomkraftwerk hier auf der Erde
“In diesem Sinne könnten sie in Zukunft eine alternative Option zur Kernkraft bieten – wobei Studien zeigen, dass die weltraumgestützte Lösung am Ende überraschend wettbewerbsfähig ist.”
Der Programmvorschlag kommt zu einem Zeitpunkt, an dem das weltweite Interesse an weltraumgestützter Solarenergie am höchsten seit Jahrzehnten ist, wobei Demonstrationen im Orbit in den USA, China und Japan vorbereitet werden.
Das Vereinigte Königreich hat seine Space Energy Initiative zur Entwicklung weltraumgestützter Solarenergie ins Leben gerufen, während die Europäische Kommission ein Projekt namens SOLSPACE finanziert, das große, leichte Reflektoren untersucht, die Sonnenlicht auf Solarfarmen am Boden umleiten.
„Angesichts der Klima- und Energiekrisen und der schnellen Fortschritte, die wir bei den Weltraumfähigkeiten machen, ist es jetzt an der Zeit zu untersuchen, ob weltraumgestützte Solarenergie Teil der Lösung sein kann – es ist verantwortungsbewusst“, fügte Dr. Vijendran hinzu .
Ein Bericht des Ingenieurbüros Frazer-Nash hat geschätzt, dass ein erstes weltraumgestütztes Solarkraftwerk in den 2040er Jahren zu einem Preis von etwa 16 Milliarden Pfund in Betrieb gehen könnte.
Danach könnte jeder weitere Satellit rund 5 Milliarden Pfund kosten, fügte der Bericht hinzu.
Es wird geschätzt, dass diese Strom zu einem Preis von 50 £ pro MWh liefern würden, was ungefähr dem Wert anderer erneuerbarer Quellen entspricht.
Das 3,2-GW-Atomkraftwerk Sizewell C in Suffolk wird voraussichtlich 20 bis 30 Milliarden Pfund kosten und in der Lage sein, bis zu 60 Jahre lang Strom für sechs Millionen Haushalte zu erzeugen.
SOLARSTROM ERKLÄRT: ENERGIE WIRD AUS SONNENLICHT IN STROM UMGEWANDELT
Sonnenkollektoren wandeln Sonnenenergie in elektrische Energie um (Archivbild)
Solarenergie ist die Umwandlung von Energie aus Sonnenlicht in Strom.
Es gibt zwei Verfahren zur Erzeugung von Solarenergie.
Photovoltaik – die Art von Solarpanel, das Sie vielleicht in einen Taschenrechner eingebaut sehen – ist in der Lage, Licht direkt in elektrische Energie umzuwandeln.
Bei konzentrierten Solarstromanlagen hingegen wird das auf eine große Fläche einfallende Sonnenlicht zunächst über Spiegel oder Linsen gesammelt und gebündelt – so entsteht Wärme, die zum Antrieb einer Dampfturbine und zur Stromerzeugung genutzt werden kann.
Die Produktivität von Solarmodulen hängt vom Sonnenlicht ab, das sie an einem bestimmten Ort erhalten – ein Faktor, der sowohl vom Breitengrad als auch vom Klima abhängt.
Optimale Standorte für Solarparks sind die ariden Tropen und Subtropen, wobei Wüsten in solch niedrigen Breiten oft wolkenlos sind und täglich etwa 10 Stunden Sonnenlicht erhalten.
Laut NASA ist der östliche Teil der Sahara – die libysche Wüste – der sonnigste Ort der Erde.
Solarenergie machte 2017 1,7 Prozent der weltweiten Stromerzeugung aus und wächst jedes Jahr um 35 Prozent.