DK152 - Solarstrom aus dem Weltall
Notas do episódio
DK152 - Solarstrom aus dem Weltall
Und: Ab wann wird Weltall-Power wirtschaftlich?
"Das Klima”, der Podcast zur Wissenschaft hinter der Krise. Wir lasen den sechsten Bericht des Weltklimarats und erklären den aktuellen Stand der Klimaforschung.
In Folge 152 sind wir wieder im Normalbetrieb. Und heben gleich ab ins Weltall: Dort scheint die Sonne ständig und es wäre wesentlich einfacher, Solarstrom zu erzeugen. Das würde natürlich viel kosten, aber selbst wenn der Solarstrom aus dem All teurer ist als der von der Erde, könnten wir damit in Zukunft quasi unseren gesamten Bedarf damit decken. Denn am Ende wäre das für die Stromnetze besser (und damit auch insgesamt billiger) als die Alternativen.
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Das österreichische Klimagesetz
Nach zehn Wochen intensiver Auseinandersetzung mit dem österreichischen Sachstandsbericht zum Klimawandel schauen wir zu Beginn nochmal, was das alles gebracht hat. Der Entwurf des österreichischen Klimagesetzes enthält leider nicht die erhofften ambitionierten Ziele enthält.
Sonnenenergie aus dem Weltall
Auf der Erde ist Sonnenenergie zwar eine der wichtigsten erneuerbaren Quellen, doch die Atmosphäre sorgt dafür, dass mehr als die Hälfte der Strahlung schon auf dem Weg nach unten verloren geht. Bei Nacht oder Bewölkung kommt überhaupt nichts an. Die Idee ist also: Sonnenenergie direkt im Weltall sammeln und zur Erde übertragen.
Ursprünglich tauchte diese Vision in Isaac Asimovs Kurzgeschichte Reason (1941) auf. In den 1970er-Jahren entwickelte der Ingenieur Peter Glaser das erste wissenschaftliche Konzept für „Space-Based Solar Power“ (SBSP) und ließ es 1973 sogar patentieren. Die Grundidee ist, die Energie im All in Mikrowellen umzuwandeln, zur Erde zu strahlen und dort mit sogenannten Rectennas wieder in Strom umzuwandeln. Erste Experimente der japanischen Raumfahrtagentur JAXA und ein Caltech-Prototyp von 2023 haben gezeigt, dass die Technik prinzipiell funktioniert – auch wenn bisher nur „detectable power“ ankam).
Neue Studie: Potenzial für Europa
Eine aktuelle wissenschaftliche Arbeit vom 21. August 2025, durchgeführt vom King’s College London und der Jiaotong-Universität in China, untersucht, wie SBSP in ein europäisches Stromnetz eingebunden werden könnte: Assess space-based solar power for European-scale power system decarbonization. Das europäische Netz ist besonders komplex und politisch geprägt, weshalb eine wetterunabhängige, kontinuierliche Energiequelle wie SBSP attraktiv erscheinen könnte. Dank technischer Fortschritte – effizientere Solarzellen, drahtlose Energieübertragung und wiederverwendbare Raketen – könnte SBSP ab den 2030er-Jahren technisch machbar werden.
Für die Modellierung nutzten die Forschenden das Energiemodell PyPSA-Eur sowie die ENTSO-E 2050 Vision (vision.entsoe.eu).
Zwei grundlegende Konzepte
Die NASA hat zwei Referenzdesigns beschrieben (NASA-Report 2024):
- RD1 – Heliostat-Schwarm: Spiegel leiten Sonnenlicht auf zentrale Kollektoren. Technisch noch wenig erprobt (niedriges TRL), aber fast durchgängig verfügbar (~99,7 %). Könnte nahezu Grundlast liefern.
- RD2 – Planar Array: Flache Solarpaneele im geostationären Orbit. Technisch reifer, aber nur ~60 % Verfügbarkeit.
Wirtschaftlichkeit und Szenarien bis 2050
Die NASA schätzte 2024 die Kosten auf 0,61 bis 1,59 US-Dollar pro kWh. Mit fallenden Startkosten, effizienterer Produktion und längerer Lebensdauer könnten die Preise theoretisch auf 4–8 Cent sinken. Zum Vergleich: Für Wind- und Solarenergie am Boden wird 2050 ein Preis von rund 2 Cent erwartet – also weiterhin deutlich günstiger.
Die neue Studie modellierte SBSP für Europa in verschiedenen Szenarien bis 2050.
Ergebnis:
- 2020: Keine Wirtschaftlichkeit.
- 2050: Wenn SBSP rund 6–10 Mal (RD1) oder 10–14 Mal (RD2) teurer ist als Photovoltaik am Boden, lohnt es sich trotzdem als Ergänzung – vor allem wegen der hohen Verfügbarkeit von RD1.
- Bei sinkenden Kosten:
- Rund 9×/6× teurer: SBSP wird attraktiver, RD1 kann Wind- und Solaranteile verdrängen.
- Rund 3× teurer: RD1 könnte fast die gesamte Energieversorgung übernehmen. Saisonale Speicher würden weitgehend überflüssig.
Das Modell zeigt also nicht, dass SBSP in naher Zukunft billig wird – aber es quantifiziert, wie stark die Kosten fallen müssten, damit die Technologie vom Nischenkonzept zur tragenden Säule der Energieversorgung wird.
Auch die ESA denkt über SBSP nach. Im Rahmen des Programms SOLARIS sollen bis 2040 Demo-Satelliten getestet werden. Diese könnten langfristig 7–30 % des europäischen Energiebedarfs decken. Damit ist klar: Space-Based Solar Power ist kein bloßes Gedankenspiel mehr, sondern ein mögliches Element der künftigen Energiewende.
Forschung zum Podcast
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