Pläne zur Erzeugung von Solarenergie im Weltraum.

Das US-amerikanische Unternehmen Virtus Solis plant, mit seiner Starship-Rakete ein ein Kilometer breites Solarpanelfeld in den Weltraum zu befördern, um dort Strom zu erzeugen und zu übertragen.

Simulation des orbitalen Solarenergiesystems Virtus Solis. Foto: Virtus Solis

Virtus Solis, ein in Michigan ansässiges Start-up-Unternehmen, das vom ehemaligen SpaceX-Raketeningenieur John Bucknell gegründet wurde, präsentierte Mitte April auf der Internationalen Weltraumenergiekonferenz in London seine Idee zur Übertragung von Solarenergie aus dem Weltraum, wie Space am 30. April berichtete. Laut Virtus Solis wird die Starship-Rakete von SpaceX den Wettlauf um die Solarenergieerzeugung im Weltraum revolutionieren und orbitale Kraftwerke kostengünstiger machen als viele Methoden auf der Erde.

Die Kosten für den Start von Satelliten ins All sind in den letzten Jahren dank der Entwicklung wiederverwendbarer Raketen, die von SpaceX maßgeblich vorangetrieben wurden, drastisch gesunken. Aktuell berechnet das Unternehmen weniger als 3.000 US-Dollar pro Kilogramm Fracht, doch das ist immer noch viel zu hoch für die Solarstromerzeugung im Weltraum, da hierfür riesige Solarpaneele benötigt werden, die größer sind als die Internationale Raumstation (ISS).

SpaceX verspricht, dass die Kosten für Satellitenstarts auf 10 US-Dollar pro Kilogramm sinken werden, sobald die Starship-Rakete voll einsatzfähig ist. Diese Schätzung mag zwar etwas optimistisch sein, doch Bucknell argumentiert, dass Solarenergie im Weltraum günstiger sein wird als Strom aus Kernkraftwerken oder Kohle- und Gaskraftwerken auf der Erde, sobald die Kosten für einen Start in den erdnahen Orbit unter 200 US-Dollar pro Kilogramm fallen.

Aktuell sind Solaranlagen weltweit die günstigste Stromquelle mit weniger als 30 US-Dollar pro Megawattstunde. Da die Sonne nachts jedoch nicht scheint, suchen Energieexperten fieberhaft nach Möglichkeiten, die geringere Stromversorgung durch andere erneuerbare Energiequellen auszugleichen. Bislang dienen Kernkraftwerke, Kohlekraftwerke und Gaskraftwerke als Reserveoptionen, um den Bedarf nach Einbruch der Dunkelheit oder bei schlechtem Wetter zu decken. Thermische Kraftwerke würden jedoch die globalen Emissionsreduktionsziele gefährden, während Kernkraftwerke deutlich teurer sind.

„Die Kosten für Kernenergie liegen bei etwa 150 bis 200 US-Dollar pro Megawattstunde. Unser System könnte die Kosten bei einer entsprechenden Skalierung auf etwa 30 US-Dollar pro Megawattstunde senken“, sagte Bucknell.

Virtus Solis hat sich zum Ziel gesetzt, riesige, einen Kilometer breite Solarpaneele zu bauen, die von Robotern im Orbit aus 1,6 Meter breiten Modulen zusammengesetzt werden können. Hunderte solcher Module könnten mit einer Starship-Rakete in den Molniya-Orbit transportiert werden, eine elliptische Umlaufbahn mit einem erdnächsten Punkt in 800 km und einem erdfernsten Punkt in 35.000 km Entfernung.

Ein Satellit benötigt im Orbit 12 Stunden für einen Umlauf um die Erde. Aufgrund der Beschaffenheit dieser Umlaufbahn kann er jedoch in entlegenen Gebieten über 11 Stunden verweilen. Ein Verbund aus zwei oder mehr Satelliten könnte daher eine konstante Grundversorgung für ein Gebiet gewährleisten. Ein System aus 16 Solarzellen würde die gesamte Erde abdecken und Energie in Form von Mikrowellen an riesige Empfangsantennen am Boden senden.

Laut Bucknell arbeitet das Unternehmen derzeit an der Verbesserung der Effizienz der drahtlosen Energieübertragung – ein Haupthindernis für die Solarenergieerzeugung im Weltraum. Aktuelle Systeme erreichen einen Wirkungsgrad von rund 5 %, für den praktischen Einsatz muss dieser jedoch auf 20 % gesteigert werden. Im Februar kündigte Virtus Solis Pläne an, 2027 einen Energieübertragungssatelliten zu testen, um die Montage von Solarmodulen im Weltraum und die Übertragung von mehr als einem Kilowatt Strom zur Erde zu erproben. Das Unternehmen plant, bis 2030 ein kommerzielles Solarkraftwerk im Megawattbereich zu errichten.

An Khang (laut Space )

Quelle: https://vnexpress.net/ke-hoach-san-xuat-dien-mat-troi-trong-vu-tru-4740663.html