Solarkraftwerke im All klingen verlockend, scheitern aber noch an hohen Kosten und technischen Hürden. In einer neuen Studie rechnen Forscher aus, dass sich ihr Bau für Europa lohnen könnte: In einer Gesamtbetrachtung würden sie Kosten sparen und viele Anlagen auf der Erde überflüssig machen.
Warum nicht einfach Solarenergie dort einsammeln, wo sie reichlich und rund um die Uhr vorhanden ist - im Weltall? Überlegungen zu weltraumbasierten Solarkraftwerken (Space-Based Solar Power, SBSP) gibt es bereits seit den 1940er Jahren. Eine Nasa-Studie aus dem vergangenen Jahr war allerdings ernüchternd: zu teuer und technisch noch nicht realisierbar. Doch Forschende aus London haben sich ein bestimmtes Kraftwerks-Konzept noch mal genauer angeschaut - und kommen zu einem optimistischeren Ergebnis.
Wie funktionieren Weltraum-Solaranlagen? Das untersuchte Konzept basiert auf einer riesigen Solaranlage, die in großer Höhe um die Erde kreist. Die gewonnene Energie sendet sie in Form von Mikrowellen Richtung Erde, gigantische Empfangsstationen am Boden wandeln diese wieder in Strom um, der ins Netz eingespeist wird. Das von den Forschenden aus London untersuchte Weltraum-Kraftwerk soll so viel Strom erzeugen wie ein großes Atom- oder Kohlekraftwerk auf der Erde.
Bei ihrer Gesamtbetrachtung kommt das Forscherteam zu dem Schluss, dass sich solche Anlagen mit Blick auf Europa lohnen könnten - sollten die technischen Hürden behoben werden. Mit Blick auf die europäischen Klimaziele könnte der Bedarf an erneuerbaren Energien aus landbasierten Quellen um bis zu 80 Prozent gesenkt werden, schreiben sie in ihrer Studie, die im Fachmagazin "Joule" veröffentlicht wurde. Auch würde der Bedarf an Energiespeichern um mehr als zwei Drittel sinken.
"Game Changer" für Null-Emissions-Ziel?
Dadurch, so die Autoren, könnten die Kosten für das gesamte Energiesystem in Europa, einschließlich der Kosten für Energieerzeugung, Speicherung und Netzinfrastruktur, um bis zu 15 Prozent gesenkt werden. Das entspräche Kostensenkungen von 35,9 Milliarden Euro pro Jahr. Aus Sicht der Studienautoren ist Weltraum-Solarenergie damit ein potenzieller "Game Changer" beim Erreichen des Null-Emissions-Ziels im Jahr 2050.
"Wir haben zum ersten Mal die positiven Auswirkungen dieser Technologie für Europa aufgezeigt", sagte Professor Wei He, Hauptautor und Dozent am Bereich Ingenieurwesen des King's College London, laut einer Mitteilung. "Obwohl die Machbarkeit dieser Technologie noch geprüft wird, unterstreicht unsere Forschung ihr enormes wirtschaftliches und ökologisches Potenzial, wenn sie eingeführt wird."
Weltweite Forschung in Gang
Das Interesse an weltraumbasierter Solarenergie hat in den vergangenen Jahren zugenommen, weltweit wird daran geforscht. Befürworter verweisen auf große Mengen an Energie, die konstant und bei geringen Treibhausgasemissionen gewonnen werden könnten. Skeptiker warnen vor ungelösten technischen Herausforderungen und hohen Kosten, die besser in bekannte Erneuerbare Energien auf der Erde investiert werden sollten.
Die Nasa hatte in ihrer Anfang 2024 veröffentlichten Studie das Fazit gezogen, dass Weltraum-Solarkraftwerke kurz- oder mittelfristig keine Lösung seien. Hauptproblem seien hohe Kosten für Tausende Raketenstarts, die für den Aufbau der riesigen Strukturen im Weltall notwendig seien. Auch die Montage im Weltraum sei bisher ein ungelöstes Problem. Allerdings, heißt es auch in der Nasa-Studie, könnten technische Innovation und sinkende Startkosten für Raketen Solarstrom aus dem Weltall in Zukunft zu einer Alternative machen.
