Von Julian Korb
Erneuerbare Energien schwanken bekanntlich in der Stromerzeugung. Auch unterscheiden sich Sonneneinstrahlung und Windstärke von Region zu Region. Bereits seit Jahrzehnten erforschen Wissenschaftler daher, wie sich Strom aus erneuerbaren Quellen konstant gewinnen lässt.
Eine solche, "grundlastfähige" Solarstromerzeugung wäre laut einer neuen Studie etwa möglich, wenn Solarmodule, statt auf der Erde, künftig im Weltall installiert würden. Der Vorteil hier: Sonneneinstrahlung ist praktisch durchgängig vorhanden und auch Platz ist genügend vorhanden.
Technologie aus der Solarthermie
Studienautor Wei He schreibt Solarpaneelen im All deshalb sogar eine "Schlüsselrolle auf dem Weg zur Klimaneutralität 2050" zu. Sie könnten den Bedarf an Solar- und Windenergieanlagen auf der Erde um rund 80 Prozent verringern. Außerdem könnten die Gesamtkosten im europäischen Stromsystem dadurch deutlich sinken, konkret um 7 bis 15 Prozent. Das entspricht rund 36 Milliarden Euro jährlich.
Zum Einsatz kommen dann wohl Solarmodule mit sogenannten Heliostaten. Diese Geräte bestehen typischerweise aus Spiegeln, die auf einer beweglichen Halterung montiert sind. Sie dienen dazu, der Sonne folgen zu können und Sonnenlicht in eine bestimmte Richtung zu reflektieren. Die Position der Spiegel wird dabei ständig angepasst, um den Winkel der einfallenden Sonnenstrahlen so zu ändern, dass sie immer in die gewünschte Richtung reflektiert werden. Heliostate werden heute bereits regelmäßig in der Solarthermie eingesetzt.
Die Solarpaneele würden dann um die Erde kreisen und sich nach der Sonne ausrichten. Die produzierte Solarenergie würde in Form von Mikrowellen auf die Erde übertragen und dort in Strom umgewandelt. Um saisonale Schwankungen in der Stromerzeugung auszugleichen, halten die Forscher aber weiterhin Wasserstoff als Speichertechnologie für notwendig.
Deutliche Kostenlücke
Allerdings ist bis zum Einsatz der Weltraum-Solarmodule auch noch viel Forschungsarbeit zu leisten. Zudem fehlen Pilotprojekte. So plant etwa die US-Weltraumbehörde Nasa bis 2050 erste Solarenergieanlagen im Weltall in Betrieb zu nehmen.
Größtes Hindernis für die Technologie sind bislang allerdings die hohen Kosten. Laut Studienleiter Wei vom King's College in London müssten sich diese erst halbieren oder sogar dritteln, damit der wirtschaftliche Einsatz möglich ist.
Weltraum-Solarenergie gibt es als Idee bereits seit den 60er-Jahren, bislang hat die Technologie aber noch nicht den Durchbruch geschafft. Die Europäische Weltraumagentur (ESA) schätzt, dass weltraumgestützte Solarenergie ab dem Jahr 2050 jährlich 800 Terawattstunden Grundlast-Strom erzeugen könnte. Das wäre fast doppelt so viel, wie Deutschland in einem gesamten Jahr verbraucht.
Solar-Hoffnungen zerschlagen sich
In den vergangenen Jahrzehnten gab es immer wieder Versuche, grundlastfähige Solarenergie zu etablieren. Dazu gehört etwa die konzentrierte Solarthermie, bei der Sonnenlicht mithilfe von Spiegeln gebündelt wird. Große Pilotanlagen mussten zuletzt wegen wirtschaftlicher Probleme den Betrieb aufgeben.
Auch andere Energiewende-Hoffnungen, wie das Solarkraftwerk Desertec in der Sahara-Wüste, scheiterten. Geplant war auch hier der Einsatz von Spiegeln, um Sonnenlicht zu konzentrieren und eine höhere und vor allem konstantere Solarausbeute zu ermöglichen.
