Studie: Weltraumgestützte Solarenergie als „Game-Changer“ für Europas Klimaziele

Weltraumgestützte Solarenergie könnte dafür sorgen, dass 2050 auf europäischem Gebiet 80 Prozent weniger Solar- und Windkraftanlagen errichtet werden müssten, um das Ziel einer emissionsfreien Energieerzeugung zu erreichen. Das hat eine britisch-chinesische Forschungsgruppe ermittelt und nennt die Technologie deshalb einen möglichen „Game-Changer“. Sollten bei deren Weiterentwicklung noch einige grundlegende Hürden überwunden werden, könnte sie dafür sorgen, dass Europa in 25 Jahren bei der Energieerzeugung, -speicherung und -infrastruktur jährlich bis zu 15 Prozent der Kosten einsparen könnte, das wären demnach 35,9 Milliarden Euro. Je nach Jahreszeit könnte aber die Stromspeicherung etwa in Form von Wasserstoff grundlegend sein.

Kontinuierliche Solarenergie für die Erde

Die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum für den Verbrauch auf der Erde beziehungsweise Space Based Solar Power (SBSP) ist bislang nicht viel mehr als ein Konzept. Das sieht vor, dass Satelliten mit großen Solarpaneelen in der Erdumlaufbahn positioniert werden, wo sie kontinuierlich Solarenergie erzeugen können. Die könnten sie per Mikrowellen auf die Erdoberfläche schicken, wo sie rund um die Uhr als Grundlastenergie zur Verfügung stehen würde. Technisch sind die grundlegenden Fragen geklärt, aber der Aufwand, die Kosten und die Risiken eines Aufbaus dieser Anlagen sind enorm. Das Team um Wei He vom Fachbereich für Ingenieurwesen des King’s College in London hat deshalb untersucht, wie groß das Potenzial der Technologie insgesamt ist.

Analysiert hat das Team die ökonomischen Folgen des Einsatzes zweier unterschiedlicher Ansätze für weltraumgestützte Solarenergie, die von der US-Weltraumagentur NASA stammen. Eins sieht ein flaches Design der Solaranlagen vor, das an jene auf der Erde erinnert, das andere sieht einen Schwarm von kleinen Solarkraftwerken vor, die den erzeugten Strom an einen zentralen Satelliten schicken, der ihn zur Erde sendet. Ersteres ist demnach näher an der Einsatzbereitschaft und könnte realisiert werden, um weitere wichtige Entwicklungsarbeiten zu ermöglichen. Auf deren Basis könnte das zweite Konzept dann die ermittelten Einsparungen ermöglichen und eine entscheidende Rolle dabei spielen, dass Europa tatsächlich bis Mitte des Jahrhunderts auf erneuerbare Energien umschwenkt.

Die Ergebnisse der Studie decken sich jetzt mit den Erwartungen der Europäischen Weltraumagentur (ESA), die schon vor drei Jahren ein riesiges Potenzial für weltraumgestützte Solarenergie ermittelt hat. Dank der Technik könnten ab 2050 jährlich 800 Terawattstunden (TWh) sauberere Grundlastenergie aus dem All kommen, das wäre etwa ein Drittel des gesamten Stroms, der 2020 in der Europäischen Union erzeugt wurde, hieß es damals. Das Team um Wei He weist jetzt noch darauf hin, dass neuartige Atomkraftwerke früher kommerziell einsatzbereit sein könnten, zusammen könnten beide Mitte des Jahrhunderts umfangreich Grundlastenergie bereitstellen. Die Forschungsarbeit wurde jetzt im Fachmagazin Joule veröffentlicht.

(mho)