Das erste kommerzielle Projekt, das Energie aus Sonnenlicht im Weltraum nutzt und auf die Erde strahlt, könnte in Island stattfinden, da das Land danach strebt, saubere Energie zu produzieren. Die Ironie besteht darin, dass das Land buchstäblich über einen unbegrenzten Vorrat an sauberer Energie verfügt.
Das britische Luft- und Raumfahrtunternehmen Space Solar gab in Zusammenarbeit mit dem in Island ansässigen privaten Unternehmen für Klimanachhaltigkeit Transition Labs eine Vereinbarung mit Reykjavik Energy zum Bau der weltweit ersten betriebsbereiten Weltraumsolaranlage bekannt.
Die Idee ist nicht neu. Weltraumgestützte Solarenergie ist seit Beginn des Weltraumzeitalters ein Konzept und die Liste der Unternehmen, die hoffen, sie zum Leben zu erwecken, ist lang. Sie alle versprechen reichlich saubere Energie aus der Sonne, aber keines hat das Konzept in vollem Umfang umgesetzt.
Der Reiz liegt in der Verfügbarkeit von Sonnenlicht im Weltraum, wo Satelliten in der richtigen Umlaufbahn rund um die Uhr der Sonne ausgesetzt sein können und unabhängig von den Bedingungen auf der Erde zuverlässige Energie liefern.
Sonnenlicht wird in einen Mikrowellenstrahl umgewandelt, der an einen Punkt auf dem Boden gesendet wird, wo ein Empfänger ihn in Strom für das Netz umwandelt.
Das Haupthindernis für die Einführung dieser Technologie waren die Kosten. Solarsatelliten müssen riesig sein. Der konzeptionelle Satellit von Space Solar würde 2.000 Tonnen wiegen und 1,7 Kilometer breit sein. Projekte anderer Unternehmen sind viel größer.
Zum Vergleich: Die Internationale Raumstation, das größte jemals im Weltraum gebaute Objekt, ist von einem Ende zum anderen 109 Meter lang – so groß wie ein Fußballfeld einschließlich der Endzonen – und wiegt 400 Tonnen. Die von Space Solar vorgeschlagenen Satelliten wären 15-mal größer als die Raumstation und würden für die ersten kleineren Systeme vier davon in einer Konstellation benötigen.
Space Solar geht davon aus, dass der Wegbereiter, der die Kosten senken wird, das wiederverwendbare SpaceX Starship sein wird, die leistungsstärkste Rakete der Welt, die in der Lage sein wird, 150 Tonnen in die erdnahe Umlaufbahn zu befördern, sobald sie betriebsbereit ist.
Seine große Nutzlastkapazität würde bedeuten, dass der Bau der riesigen Struktur weniger Starts erfordern würde. Aber selbst die umweltfreundlichere, ungiftige Kombination aus flüssigem Methan und flüssigem Sauerstoff, die Starship als Treibstoff verwendet, wandelt sich bei der Verbrennung immer noch in Kohlendioxid und Wasserdampf um, und beides sind Treibhausgase.
EINS NASA-Bericht 2024 über die Machbarkeit weltraumgestützter Solarenergiesysteme bringt zusätzliche Bedenken darüber zum Ausdruck, dass Technologien wie diese anfällig für Weltraummüll sein und zu dessen Ansammlung beitragen könnten. Space Solar schlägt vor, dies durch den Bau und Betrieb der Satelliten in einer weniger ausgelasteten Umlaufbahn zu mildern.
Auch das Starship von SpaceX befindet sich noch in der Testphase und hat noch keine Nutzlasten ins All transportiert.
Das Luft- und Raumfahrtunternehmen geht davon aus, dass die Nachfrage nach Raketenstarts die Entwicklung von mehr wiederverwendbaren Raketen beschleunigen und die Kosten für den Zugang zum Weltraum senken würde, wenn sich die Idee der Weltraum-Solarenergie international durchsetzt.
Es ist ein bisschen eine Henne-Ei-Geschichte, bei der Energiesatelliten billige Raketen brauchen, Raketenfirmen aber eine große Nachfrage brauchen, um sie in großen Mengen zu produzieren. Was kommt zuerst?
Die andere Hälfte des Weltraumenergiesystems befindet sich am Boden, wo ein großer Empfänger, eine sogenannte Rectenna, den Mikrowellenstrahl absorbiert und in Elektrizität umwandelt.
Die Idee eines starken Strahls aus dem Weltraum ruft Bilder von außerirdischen Weltraumwaffen hervor, aber Wissenschaftler sagen, dass die Intensität des Strahls sehr gering sein wird und eine Frequenz haben wird, die Vögel oder Menschen nicht wie ein Mikrowellenherd kochen kann.
Diese Bodenstationen in britischen Breitengraden werden eine ovale Fläche von etwa sechs mal 13 Kilometern abdecken. Es handelt sich um eine große Fläche, aber nur 8 % der Größe, die ein Windpark haben müsste, um die gleiche Energie zu produzieren.
Eine große Frage ist, wie sich die Kosten für Weltraumsolaranlagen im Vergleich zu herkömmlichen Alternativen auswirken werden. Space Solar behauptet, dass seine Stromkosten denen intermittierender erneuerbarer Energien wie terrestrischer Windkraft oder Solarenergie ähneln würden.
Eine weitere große Frage ist: Warum Island?
In Island, einem Land auf aktiven Vulkanen, herrscht kein Mangel an sauberer Energie. Direkt unter der Erde gibt es eine unbegrenzte Quelle geothermischer Wärme, die Island bereits sinnvoll nutzt.
Das Land ist Vorreiter in der geothermischen Raumheizung. Heißes Wasser aus der Erde heizt Häuser und auch Gewächshäuser, in denen fast die Hälfte des im Land konsumierten Gemüses produziert wird, obwohl es oberhalb des Polarkreises liegt. Sogar einige seiner Straßen werden auf diese Weise beheizt.
Etwa ein Viertel des isländischen Stroms wird geothermisch erzeugt. Es nutzt auch Wasserkraft und Windenergie.
Warum ist ein Land, das sich darauf spezialisiert hat, reichlich saubere Energie aus der Erde zu gewinnen, daran interessiert, Tausende von Kilometern in den Weltraum vorzudringen, um Energie aus der Sonne zu gewinnen?
Laut Space Solar ist die Erfolgsbilanz des Landes bei der Markteinführung sauberer Energietechnologien der Grund für den Start des Vorhabens in Island. Und wie viele andere Länder wird auch Island voraussichtlich mit einem erhöhten Energiebedarf für zukünftige Rechenzentren und dem Einsatz künstlicher Intelligenz konfrontiert sein, so das Unternehmen.
Während es für ein Land klug wäre, alle Optionen für saubere Energie in Betracht zu ziehen, könnte es sein, dass der vulkanische Inselstaat – wenn man in den Weltraum blickt – eine komplexe Lösung in Angriff nimmt, während ihm eine einfache Lösung direkt unter den Füßen liegt.
