Zukunftsvision: Satelliten sollen
Strom für die Erde produzieren.

Photovoltaikanlagen im Orbit könnten rund um die Uhr Energie produzieren

Das US-Unternehmen PowerSat hat einen Patentantrag für zwei Technologien zur Generierung von Solarstrom im Orbit der Erde eingebracht. Das Konzept: Mit Spiegeln und Solarmodulen bestückte Minisateliten erzeugen Gleichstrom, der in Form gebündelter Mikrowellen auf die Erde geschickt wird. Die Sateliten würden laut Angaben von PowerSat die 25-fache Leistungskapazität von vergleichbaren Anlagen am Erdboden aufweisen. 

Probleme bei der Verwirklichung des Konzeptes erwartet Sven Seren, Gruppenleiter neue Materialien im Fachbereich Photovoltaik an der Universität Konstanz. Neben einer adäquaten Übertragung des erzeugten Stroms würde eine spezielle Zelltechnologie benötigt werden, da das auftreffende Sonnenlicht die Atmosphäre nicht passiert. Aufgrund der ionisierenden Strahlung kämen siliziumbasierte Materialien für die Solarzellen nicht in Frage. Ein entsprechender Wirkungsgrad sei daher nur mit auf Dünnschichttechnologien basierten Mehrschichtsystemen erzielbar, was wiederum mit deutlich gesteigerten Fertigungskosten verbunden sei.

Wie kommt der Strom zu den Nutzern?

Die Vorteile einer Stromerzeugung im Orbit sind eindeutig: Die Strahlungsenergie der Sonne übertrifft sogar das Niveau in Wüstengebieten um das Fünffache. Solarstrom könnte 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche und unabhängig von der jeweiligen Wetterlage gewonnen werden. Es stellt sich jedoch die Frage, wie der erzeugte Gleichstrom zur Erde gelangen soll. Eine Möglichkeit wäre die Hochfrequenztechnik, eine derartige weite Übertragungsdistanz (rund 36.000 Kilometer) wäre jedoch absolutes Neuland. Alternativ könnte auch ein in den Orbit geführtes Kabel zum Einsatz kommen, das durch die Erdrotation gespannt werden würde. Kohlenstoff-Nanomaterialien mit der nötigen Zugfestigkeit können von der Industrie aber noch nicht in der erforderlichen Menge hergestellt werden.

Für einen wirtschaftlichen Betrieb müssten Satellitensolarparks mindestens 2.500 Megawatt Leistung erbringen, was aus heutiger Sicht Investitionen von vier bis fünf Mrd. Dollar pro Anlage erfordern würde. Alternativen wie riesige Solarparks in Afrikas Wüsten scheinen mit weniger Aufwand verbunden. Die für eine vollständige Elektrifizierung Europas nötigen Flächen sind im Vergleich mit der Sahara jedenfalls immer noch verschwindend klein.