Emma Woollacott | Reporter für Wirtschaftstechnologie
Solarenergie aus dem Weltraum zu sammeln und in Mikrowellen zur Erde zu senden, scheint zu schön, um wahr zu sein.
Doch laut Martin Soltau, dem Co-Leiter der Space Force Initiative (SEI), die sich aus Fachbereichsvertretern und Wissenschaftlern zusammensetzt, ist es möglich, dieses Projekt bis 2035 umzusetzen.
SEI arbeitet an einem Projekt namens Cassopeia, das vorsieht, eine große Anzahl riesiger Satelliten in die Erdumlaufbahn zu bringen.
Einmal in die Umlaufbahn gebracht, sammeln die Satelliten Sonnenenergie und senden sie zur Erde.
Soltau sagt, dass das Projekt nahezu unbegrenztes Potenzial hat und dass auf diese Weise bis 2050 der Strombedarf der ganzen Welt gedeckt werden kann:
„Im Orbit ist viel Platz für Solarstromsatelliten. Die Sonne kann auch enorme Energie liefern. Ein schmaler Streifen um die geostatische Umlaufbahn erhält jedes Jahr 100-mal mehr Energie, als die Menschheit im Jahr 2050 verbrauchen wird.“
In diesem Jahr hat die britische Regierung 3 Mio. £ für weltraumgestützte Solarenergieprojekte (SBSP) bereitgestellt.
Die Regierung traf diese Entscheidung, nachdem das technische Beratungsunternehmen Frazer-Nash bestätigt hatte, dass diese Technologie realisierbar ist.
SEI wird den größten Teil dieses Geldes erhalten.
Die Satelliten von SEI werden aus Hunderttausenden kleiner Module bestehen. Diese werden auf der Erde produziert, aber im Weltraum von autonomen Robotern zusammengebaut. Die Roboter werden auch für die Wartung der Satelliten verantwortlich sein.
Die von den Satelliten gesammelte Sonnenenergie wird in hochfrequente Radiowellen umgewandelt und an einen Empfänger übertragen, der die elektromagnetische Energie auf der Erde in echten Strom umwandelt. Radiowellen werden also in Strom umgewandelt.
Es wird angegeben, dass jeder Satellit 2 GW Leistung in das Netz einspeisen kann. Das bedeutet, dass jeder Satellit die gleiche Leistung wie ein Atomkraftwerk hat.
Auf der Erde wird das Sonnenlicht von der Atmosphäre gestreut. Aber im Weltraum kommen die Strahlen ohne jegliche Störung direkt von der Sonne.
Daher kann ein im Weltraum eingesetztes Solarpanel mehr Energie sammeln als ein Panel gleicher Größe auf der Erde.
In anderen Teilen der Welt wird an ähnlichen Technologien gearbeitet.
In den USA arbeitet beispielsweise das Air Force Research Laboratory (AFRL) an einigen Technologien, die für ein solches System von großem Wert sind.
Diese Forschung umfasst die Verbesserung der Effizienz von Solarzellen, die Umwandlung von Solarenergie in Hochfrequenzen und Strahlerzeugung, die Verringerung großer Temperaturschwankungen in Raumfahrzeugkomponenten und die Entwicklung von Designs für entfaltbare Strukturen.
Ende letzten Jahres stellte das Team Module vor, die Sonnenenergie in Radiowellen umwandeln, die es Sandwich Tiles nennt.
Mikrowellenstrahlen können ein wenig beängstigend klingen. Es wird jedoch festgestellt, dass diese weder für Menschen noch für Wildtiere verschwenderisch sind.
Soltau sagte: „Der Strahl ist eine Mikrowelle. Was das Always-On-WLAN-Thema angeht. Auch seine Dichte ist gering. Es ist ein Viertel der Intensität der Sonnenstrahlen am Mittag. Wenn Sie 1000 W pro Quadratmeter bekommen, wenn Sie sich mitten in der Wüste befinden. Dieser hat 240W. In dieser Hinsicht ist er also von Natur aus treu.“
„Technologie ist jetzt noch nicht bereit“
Obwohl viele der Hürden überwunden wurden, gibt es immer noch potenzielle Probleme.
Der erneuerbare Technologe der University of Portsmouth, Dr. „Wir glauben, dass diese Technologien verfügbar sind“, sagte Jovana Radulovic. Aber die Technologien, die es uns ermöglichen, ein Projekt dieser Komplexität durchzuführen, sind noch nicht fertig.“
DR. Radulovic betont, dass es kostspielig wäre, eine große Anzahl von Solarmodulen in den Weltraum zu bringen, und dass es eine große Menge an Kohlenstoffemissionen geben würde, wenn man bedenkt, dass Hunderte von Starts für ein beliebiges Projekt erforderlich wären.
Laut einer Folgenabschätzung, die im Rahmen des Cassiopeia-Projekts an der University of Strathclyde durchgeführt wurde, wird es jedoch 24 Gramm Kohlendioxidemissionen pro Kilowattstunde Strom geben, einschließlich Starts. Dies entspricht den Emissionen eines terrestrischen Solarmoduls.
Saltau sagt auch, dass die Kosten sinken:
„Zunächst wurden die Einführungskosten um 90 Prozent gesenkt. Es nimmt weiter ab. Dies ist ein sehr wertvoller Faktor im Hinblick auf die Kosten des Projekts.
„Zweitens hat die Entwicklung von Solarstromsatelliten deutliche Fortschritte gemacht. Alles ist jetzt modularer. Das erhöht die Haltbarkeit und senkt die Produktionskosten.
„Drittens werden große Fortschritte in der Robotik und bei autonomen Systemen gemacht.“
Mit begrenzter Finanzierung durch die britische Regierung plant SEI, private Investoren für eine Reihe von Technologien zu gewinnen, die in dem Projekt verwendet werden sollen.
Doch Dr. Radulovic sagt, der im Projekt vorgeschlagene Kalender sei sehr optimistisch.
T24