Solarkraftwerke im All

Mit einem gleißenden Leuchten steigt die Rakete in den Himmel. An Bord: ein riesiges Sonnensegel. Im Orbit angelangt entfaltet sich das Segel und wird von einer Roboterschar mit anderen, bereits in der Umlaufbahn schwebenden Modulen verbunden. Jetzt ist das gigantische Solar-Kraftwerk fertig. Es sammelt das Licht der Sonne, wandelt es in Mikrowellen um und schickt diese als gebündelten Strahl in Richtung Erde. Dort fangen riesige Empfangsantennen den Strahl auf und wandeln ihn um in elektrischen Strom.

Vision

Diese schöne Vision entwarf der US-Raumfahrtingenieur Peter Glaser bereits 1968. Gegenüber Solarzellen auf der Erde hätte ein Solarkraftwerk im All gewaltige Vorteile: Im Weltraum scheint die Sonne 24 Stunden am Tag, und es gibt keine Wolken, die die Zellen abschatten. Also machten sich Glaser und seine Leute an die Arbeit. 1975 bestückten sie ein Teleskop in der Mojave-Wüste mit einem Mikrowellenstrahler, eine Meile entfernt installierten sie eine Empfangsantenne.

Und tatsächlich: Die Kontrolllampen leuchteten auf, die Antenne hatte die vom Teleskop kommenden Mikrowellen in Strom umgewandelt. Zwar nur über eine Strecke von 1,5 Kilometern, doch Peter Glaser fühlte sich bestärkt. Sein Plan: Nach wenigen Jahren sollte bewiesen sein, dass das Projekt technologisch machbar und wirtschaftlich sinnvoll ist. "Der Prototyp eines Solarkraftwerks dürfte Anfang der 90er Jahre fertig sein", orakelte Glaser. "Eine kommerzielle Anlage könnte noch vor dem Jahr 2000 Strom liefern."

Energie ernten

Jeder der Kraftwerks-Satelliten sollte eine Fläche von einigen Dutzend Quadratkilometern haben und 5000 Megawatt leisten – so viel wie fünf Atommeiler. Mehrere hundert Satelliten sollten den Großteil des globalen Strombedarfs decken können. Allerdings bräuchte man, um die Energie aus dem All zu ernten, riesige Empfangsantennen auf der Erde.

"Eine Antenne müsste einen Durchmesser von zehn Kilometern haben", schätzte Glaser. "Zusätzlich müsste sich als Schutzzone ein fünf Kilometer breiter Streifen Land um sie herum befinden." Jenseits dieses Streifens wäre die Stärke des Mikrowellensignals dann so gering, dass keine gesundheitlichen Schäden zu befürchten wären.

Stocken

Doch bereits in der 70er Jahren kam die Sache ins Stocken. Bald stellte sich heraus, dass die damaligen Solarzellen viel zu teuer und zu ineffizient waren. Als problematisch erwies sich auch der Transport des Solarkraftwerks:

Immerhin ging es darum, mehrere Zehntausende Tonnen Material in den Orbit zu schießen, in eine Höhe von 36 000 Kilometern. "Dafür brauchen wir einen sehr kostengünstigen Zugang zum All", sagt der französische Raumfahrtexperte Max Calabro. "Und dazu wäre eine neue Generation von preiswerten, wieder verwendbaren Raumfähren nötig."

Infrarotlaser

Seit einigen Jahren haben Raumfahrtkonzerne wie Astrium den Faden wieder aufgenommen. Der Hintergrund: In Zeiten eines stagnierenden Satellitenmarktes sucht die Branche nach neuen, lukrativen Einsatzfeldern für ihre Raumfähren.

Astrium will die Energie aus dem All allerdings nicht mit Mikrowellensendern zur Erde beamen, sondern per Infrarotlaser. Die Energiedichte der Laserstrahlen ist dabei angeblich so gering, dass weder Mensch noch Tier gefährdet sind. Es dürfte aber noch 50 Jahre dauern, bis die Technik einsatzreif ist, glaubt man bei Astrium.

Neuanfang

Deutlich forscher gibt sich eine noch junge US-Firma namens Space Energy. "Wir haben ein paar Millionen Dollar investiert, um ein Top-Team aus Experten zusammenzukriegen", so Mitgründer Peter Sage. "Als nächsten Schritt wollen wir einen 300 Millionen Dollar teuren Prototyp in den erdnahen Orbit bringen". Danach plant Space Energy ein orbitales Kraftwerk mit einer Leistung von einem Gigawatt.

16 Milliarden Dollar soll das erste Gigawatt-Kraftwerk im All kosten, kalkuliert Sage – eine durchaus optimistische Schätzung. Und es gibt noch etliche Probleme: So wären beträchtliche Kapazitäten an Raumfähren und Startrampen nötig. Ferner muss man in der Lage sein, das Kraftwerk im Orbit zusammenzubauen und es später zu warten und zu reparieren. So dürfte es noch einige Zeit dauern, bis das erste Solarkraftwerk in den Himmel fliegt – wenn überhaupt.

Autor: dpa Datum: 30.08.2010
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