Leben

China plant ein Solarkraftwerk im Weltraum

von
Marten Zabel

Ein Solarkraftwerk im Weltraum wäre effizienter als auf der Erde – bisher gibt es aber noch einige Hürden. China will es trotzdem bis 2030 realisieren.

Ein Blick aus dem Weltraum auf die Erde.
Solarkraftwerke auf der Erde waren gestern: China will die Sonnen-Power direkt im Weltraum anzapfen. Foto: NASA

Das erfahren Sie gleich:

  • Warum China ein Solarkraftwerk im erdnahen All plant
  • Ab wann das Land bereits mit ersten Kraftwerken im Weltraum rechnet
  • Wie China einen Vorsprung in der Raumfahrt plant

Chinas Raumfahrt hat ein weiteres Mega-Projekt in die Liste potenzieller Errungenschaften der nächsten Jahrzehnte aufgenommen: Das Land will den alten Traum vom orbitalen Solarkraftwerk realisieren. Die Energiegewinnung im All könnte äußerst effektiv laufen, beinhaltet aber auch mehrere große technische Hürden. Eine der wichtigsten Fragen: Wie soll der Strom zur Erde gelangen?

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Die Sonne bietet theoretisch unbegrenzte Energie für die Menschheit, dennoch haben Solarkraftwerke auf der Erde zwei entscheidende Nachteile:

  1. Sie produzieren nachts keinen Strom
  2. Die Atmosphäre filtert das Sonnenlicht und schwächt die Energie ab

Im All hingegen könnte eine Solarkraftanlage auf dem richtigen Orbit praktisch ohne Unterbrechung Elektrizität gewinnen. Und das mit sechs mal höherer Lichtintensität als auf der Erde.

Ein Solarkraftwerk im All verspricht eine unerschöpfliche Quelle sauberer Energie für die Menschen.

Pang Zhihao, Forscher an der China Academy of Space Technology Corporation

Ein Solarkraftwerk in 36.000 Kilometern Höhe schwebt den Planern der chinesischen Raumfahrtbehörde vor. China will laut dem Vizepräsidenten der China Academy of Space Technology, Li Ming, das erste Land werden, das eine Solarkraftanlage im Weltraum mit praktischem Nutzen für das Leben der Menschen auf der Erde baut.

Masse und Energietransfer als größte Herausforderungen

Die Hürden, bis so eine Anlage ans Netz geht, sind jedoch noch vielseitig. Zwei Hauptprobleme sind dabei die Masse und der Energietransfer:

  1. Eine derartige Raumstation wäre sehr massig (geschätzt 1000 Tonnen) – das ist rund zweieinhalb mal so viel Masse wie die internationale Raumstation ISS
  2. Ein Kabel für den Energietransfer lässt sich von einer Raumstation nur dann spannen, wenn es sich dabei um einen Weltraumaufzug handelt – und der ist technisch noch sehr viel weiter in der Zukunft, als ein orbitales Solarkraftwerk

Eine Lösung mit Strahlenübertragung muss her. Aber welche Technologie könnte dafür genügen und zugleich zuverlässig und sicher sein?

Solarkraftwerk bereits 2021 im Weltraum?

Fragen wie diese will die chinesische Raumfahrt im Verlauf der nächsten Jahre angehen: Wie die Presse im Reich der Mitte berichtet, hat der Bau erster Testgerätschaften für kleine Versuchskraftwerke im Erdorbit bereits in der Stadt Chongqing begonnen. Zunächst will das Land zwischen 2021 und 2025 kleinere Weltraumkraftwerke ins All bringen. Bewährt sich die Technologie, will China eine Anlage im Megawatt-Bereich bauen und im Jahr 2030 starten.

In den nächsten zehn Jahren will China zunächst einmal die Möglichkeiten der Energieübertragung entwickeln und austesten. Dabei stehen sowohl Laser als auch Mikrowellen auf dem Prüfstand. Bei Lasern gab es zuletzt vielversprechende Experimente mit dem Betrieb kleiner Drohnen ohne Akku – diese müssten dann allerdings auf mehrere tausend Kilometer Reichweite hochskaliert werden.

Mikrowellen sind ebenfalls vielversprechend. Dabei ist allerdings noch nicht klar, welche Auswirkungen ihr Einsatz auf die Atmosphäre haben würde und wie gut sich der Strahl auf eine Empfängerfläche konzentrieren ließe.

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Chinas geplanter Vorsprung in der Raumfahrt

Für die Fertigung der Station überlegen die Forscher den Einsatz von Robotern und 3D-Druck im Weltraum. So ließe es sich vermeiden, zu große Strukturteile mit einzelnen Raketenstarts ins All bringen zu müssen.

Ab 2030 will China ein Kraftwerk im Megawattbereich im Weltraum installieren, noch vor 2050 eine kommerzielle orbitale Solaranlage im Gigawattbereich. Die könnte dann immerhin mit einem klassischen Atomkraftwerk konkurrieren – allerdings ohne den problematisch zu entsorgenden Atommüll.

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