Die neue Grenze der grünen Energie: Solarkraftwerke im Weltraum

Wissenschaftler haben die Idee eines Weltraum-Solarkraftwerks entwickelt. Ein Weltraum-Solarkraftwerk ist vereinfacht gesagt ein elektrisches System, das im Weltraum Sonnenenergie in Strom umwandelt und die Energie dann beispielsweise mittels Mikrowellen oder Lasern auf die Erde überträgt. Das von Satelliten zur Stromerzeugung aus Weltraumsonnenenergie aufgenommene Sonnenlicht wird nicht durch die Atmosphäre geschwächt, Tag- und Nachtwechsel werden im geosynchronen Orbit vermieden und es gibt keine Wetteränderungen. Laut Statistik kann die Nutzungsrate der Weltraum-Solarenergie 1.366 Watt/m2 erreichen, was dem 7- bis 12-fachen der durchschnittlichen Sonnenenergie am Boden entspricht, und im geosynchronen Orbit können Weltraum-Solarkraftwerke konstant 99 Prozent der Sonnenstrahlung empfangen Zeit und übertragen Energie auf feste Bereiche am Boden.

Auf technischer Ebene gibt es drei technische Hauptaspekte der Weltraum-Solarkraftwerkstechnologie, nämlich Energiesammlung, Energieumwandlung und -übertragung sowie Energieempfang und -nutzung. Die Sammlung von Energie wird hauptsächlich durch Raumfahrzeuge erreicht, wie zum Beispiel umlaufende Satelliten oder Raumstationen. Neben der photovoltaischen Stromerzeugung gibt es auch technische Wege, Sonnenenergie direkt in Laserenergie umzuwandeln. Auch für die Umwandlung und Übertragung von Energie gibt es viele technische Wege, wobei die Übertragung per Mikrowelle und Laser am meisten diskutiert wird. Im Vergleich dazu ist die Mikrowellenumwandlung und -übertragung effizienter und hat eine gute Durchdringung in bestimmten Frequenzbändern; Sein breiterer Strahl und die größere Größe der Sende- und Empfangsantennen machen es für Hochleistungs-Energieübertragungsmodi für Himmel und Erde geeignet.

Es gibt noch viele Herausforderungen für die Weltraum-Solarstromtechnologie. Es ist aber auch ein spannendes Forschungsthema und eine Entwicklungschance, und die Technologie wird zukünftig eine wichtige Rolle bei der Erreichung des „Double Carbon“-Ziels spielen.