Plan zur Erzeugung von Solarenergie im Weltraum

Das US- Unternehmen Virtus Solis plant, mit seiner Starship-Rakete ein kilometergroßes Solarpanel in den Weltraum zu bringen, das Strom erzeugen und übertragen soll.

Simulation des orbitalen Solarstromerzeugungssystems von Virtus Solis. Foto: Virtus Solis

Virtus Solis, ein in Michigan ansässiges Startup, das vom ehemaligen SpaceX-Raketeningenieur John Bucknell gegründet wurde, stellte die Idee zur Übertragung von Solarenergie aus dem Weltraum Mitte April auf der International Space Energy Conference in London vor, berichtete Space am 30. April. Die Starship-Rakete von SpaceX wird den Wettlauf um die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum verändern und orbitale Kraftwerke billiger machen als viele erdgebundene Methoden, so Virtus Solis.

Die Kosten für den Start von Satelliten ins All sind in den letzten Jahren dank der Entwicklung wiederverwendbarer Raketen, die SpaceX entwickelt hat, stark gesunken. Das Unternehmen verlangt mittlerweile weniger als 3.000 Dollar pro Kilogramm Fracht, doch das ist immer noch zu viel für die Erzeugung von Solarstrom im Weltraum, für den riesige Solarmodule benötigt werden, die größer sind als die Internationale Raumstation.

SpaceX verspricht, dass die Kosten für den Start von Satelliten ins All auf 10 Dollar pro Kilogramm sinken werden, sobald die Starship-Rakete voll einsatzfähig ist. Diese Schätzung mag zwar etwas optimistisch sein, doch Bucknell sagt, dass Solarenergie im Weltraum günstiger sein wird als Strom aus Kernkraftwerken oder Kohle- und Erdgaskraftwerken am Boden, sobald die Kosten für den Start in eine niedrige Erdumlaufbahn unter 200 Dollar pro Kilogramm sinken.

Solaranlagen liefern heute mit weniger als 30 Dollar pro Megawattstunde den günstigsten Strom der Welt. Da die Sonne nachts jedoch nicht scheint, suchen Energieexperten verzweifelt nach Möglichkeiten, den Stromausfall durch andere erneuerbare Energien auszugleichen. Atomkraft, Kohle und Gas dienten bislang als Ersatz, um den Bedarf nach Einbruch der Dunkelheit oder bei schlechtem Wetter zu decken. Kohlekraftwerke würden jedoch die weltweiten Emissionsreduktionsziele gefährden, und Atomkraftwerke sind deutlich teurer.

„Kernenergie kostet 150 bis 200 Dollar pro Megawattstunde. Unser System könnte die Kosten auf etwa 30 Dollar pro Megawattstunde senken, wenn es in großem Maßstab eingesetzt wird“, sagte Bucknell.

Virtus Solis will riesige Solarmodule mit einem Durchmesser von einem Kilometer bauen, die im Orbit von Robotern aus 1,6 Meter breiten Modulen zusammengesetzt werden können. Hunderte solcher Module könnten mit einer Starship-Rakete in die Molnija-Umlaufbahn transportiert werden, eine elliptische Umlaufbahn, deren nächstgelegener Punkt 800 Kilometer und der entfernteste Punkt 35.000 Kilometer über der Erde liegt.

Ein einzelner Satellit benötigt in der Erdumlaufbahn zwölf Stunden für eine Erdumrundung. Aufgrund der Beschaffenheit der Umlaufbahn kann sich das Raumfahrzeug in den entlegensten Gebieten jedoch länger als elf Stunden aufhalten. Daher könnten Cluster aus zwei oder mehr Satelliten eine permanente Basisstation für eine Region bilden. Ein System aus 16 Solarzellen würde die gesamte Erde abdecken und Energie in Form von Mikrowellen an eine riesige Empfangsantenne am Boden übertragen.

Bucknell sagte, das Unternehmen wolle nun die Effizienz der drahtlosen Energieübertragung verbessern, ein großes Hindernis für die weltraumgestützte Solarstromerzeugung. Aktuelle Systeme haben einen Wirkungsgrad von etwa fünf Prozent, für den praktischen Einsatz müsse der Wirkungsgrad jedoch auf 20 Prozent steigen. Im Februar kündigte Virtus Solis Pläne an, im Jahr 2027 einen Energieübertragungssatelliten zu starten, um die Montage von Solarzellen im Weltraum zu testen und mehr als ein Kilowatt Strom zur Erde zu übertragen. Das Unternehmen hofft, bis 2030 ein kommerzielles Solarkraftwerk im Megawattbereich bauen zu können.

An Khang (Laut Space )

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