Solarstrom aus dem All gilt als revolutionäre Technologie, die Sonnenstrom rund um die Uhr, unabhängig von Wetter oder Tageszeit, liefert. Durch Solarsatelliten im Orbit kann intensives Sonnenlicht optimal eingefangen und drahtlos zur Erde übertragen werden. Diese vielversprechende Technologie wird von führenden Nationen wie Japan, China, den USA und Europa intensiv erforscht – mit ambitionierten Projekten und Tests in den kommenden Jahren.

Wichtige Punkte auf einen Blick

• Rund-um-die-Uhr-Sonnenstrom aus dem All

• Mikrowellen senden Solarstrom zur Erde

• Kilometergroße Solarsatelliten im Orbit

• Große Investitionen z.B. in Großbritannien

• Tests 2025: Japan, USA, China, Europa

• Stromversorgung für Städte und Inseln

Warum Solarstrom aus dem All?

Im Weltraum steht die Sonne ununterbrochen und ohne atmosphärische Verluste oder Wolken zur Verfügung. Das ermöglicht eine kontinuierliche Grundlastversorgung mit erneuerbarer Energie, was auf der Erde durch Tages- und Wetterzyklen nicht möglich ist. Die Sonnenstrahlung ist im Orbit über zehnmal so intensiv wie auf der Erdoberfläche.

Wichtige Aspekte dieses Themas sind:

• Solarpaneele im All fangen Sonnenlicht ununterbrochen ein, wandeln es in Strom um und übertragen diesen per Mikrowellen- oder Lasertechnologie zur Erde.

• Auf der Erde werden die Mikrowellen von speziellen Empfangsantennen (Rectennas) eingefangen und in elektrischen Strom für das Stromnetz umgewandelt.

• Dies ermöglicht eine kontinuierliche und wetterunabhängige Energieversorgung mit hoher Effizienz, da die Sonnenstrahlung im Weltraum intensiver ist als auf der Erde.

• Großprojekte werden von verschiedenen Nationen verfolgt, unter anderem ein 1 km breites Solarfeld im geostationären Orbit von China, das konstant Strom liefern soll.

• Die Technologie basiert auf bekannten physikalischen Prinzipien, wobei die größte Herausforderung das wirtschaftliche und technische Umsetzen großer, kilometerlanger Solarsatelliten ist.

• Fortschritte in kostengünstigen Satellitenstarts und ultraleichten Solarzellen, sowie Robotik helfen, diese komplexen Systeme realisierbar zu machen.

• Das Potenzial ist enorm: Ein einziger Solarsatellit könnte etwa 2 Gigawatt Strom erzeugen, genug für über eine Million Haushalte, was mit Boden-Solaranlagen kaum zu erreichen ist.

• Das Konzept verspricht saubere Grundlast-Energie ohne Treibhausgasemissionen, unabhängig von Tageszeit und Wetter, und könnte so eine wichtige Rolle bei der Energiewende spielen.

Funktionsprinzip

Solaranlagen im All wandeln Sonnenlicht in Strom um, der über Mikrowellenstrahlen zur Erde gesendet wird. Dort fangen große Empfangsantennen (sogenannte Rectennas) die Mikrowellen auf und wandeln sie zurück in elektrischen Strom, der ins Netz eingespeist wird.

Solarstrom aus dem All – Globale Forschung und Tests 2025

Japan

• Plant ab 2025 Tests zur Übertragung von Sonnenenergie per Laser und Mikrowellen

• Langjährige Erfahrung mit Solarenergie im Weltraum

China

• Entwickelt Großprojekte für Solarkraftwerke im Orbit

• Plant bis 2035 Gigawatt-Anlagen mit kilometerlangen Solarpanelen

USA

• Caltech demonstrierte 2023 erfolgreiche Mikrowellen-Übertragung

• Weitere Forschung durch US Air Force und Naval Research Laboratory

Europa

• EU und ESA evaluieren Projekte, Entscheidungen für Entwicklungsprogramme 2025 erwartet

• Großbritannien startet mit milliardenschweren Investitionen in Orbital-Solarenergie, erste Satellitentests ab 2030 geplant

• Island soll ab 2030 mit Solarstrom aus dem All versorgt werden

Zentrale Herausforderungen

• Hohe Kosten für Produktion und Transport der Solarmodule ins All

• Technische Komplexität für Montage und Wartung großer Satelliten

• Schutz vor Weltraumschrott

• Wirtschaftlichkeit durch Skalierung und neue Trägersysteme wie wiederverwendbare Raketen

Zukunftsausblick

Mit sinkenden Startkosten und verbesserten Technologien kann Solarstrom aus dem All in den 2030er Jahren zur wichtigen erneuerbaren Energiequelle werden. Es könnte Europa, Inseln wie Island und viele weitere Regionen nachhaltig mit sauberem Strom versorgen.

ESA erklärt Nutzen der weltraumgestützten Solarenergie in einem informativen Video (englisch):

• „How space-based solar power can save the planet“ (Financial Times)

• US Navy Research Laboratory zeigt Technik des Mikrowellen-Transfers

Erste praktische Tests, etwa vom California Institute of Technology, zeigten bereits die erfolgreiche Übertragung von Solarstrom aus dem All zur Erde als Mikrowellenstrahlung. Dennoch sind noch viele technische und finanzielle Herausforderungen offen, etwa die Montage großer Anlagen im All, die Risikoabsicherung gegen Weltraumschrott und die Skalierung der Stromübertragung in relevanter Größenordnung.

Zusammengefasst ist Solarstrom aus dem All eine vielversprechende, zukunftsorientierte Technologie, die eine dauerhafte, grüne Energiequelle bieten könnte, die unabhängig von Erdatmosphäre und Tagesrhythmus funktioniert, und an der weltweit intensiv geforscht und entwickelt wird.

Aktuell führen mehrere Länder Tests und Forschungsprojekte zu Solarstrom aus dem All durch:

• Japan: Die japanische Raumfahrtagentur JAXA plant 2025 den Test, Sonnenenergie aus dem All per Laser oder Mikrowellen auf die Erde zu übertragen. Japan forscht seit Jahrzehnten an der Technologie und konnte 2015 bereits 1,8 Kilowatt über 50 Meter beamen.

• China: China entwickelt ambitionierte Projekte mit einer Testbasis in Chongqing und plant den Start mehrerer kleiner und mittlerer Solarkraftwerke im Weltraum zwischen 2021 und 2025. Bis 2035 will China eine weltraumgestützte Solaranlage im Megawattbereich betreiben und strebt im Zeitraum 2028-2050 große geostationäre Solarfelder im Kilometermaßstab an.

• USA: Die US Naval Research Laboratory testete 2020 erstmals Solarkraft und das California Institute of Technology (Caltech) plant eine Testanlage bis 2023. Caltech erhält umfangreiche private Finanzierung für das Space-Based Solar Power Project.

• Europa: Die ESA untersucht Machbarkeitsstudien und könnte bald Entscheidungen für Projekte treffen. Ein britisches Start-up plant bis 2030 eine Demonstrationsanlage, die Island mit Solarstrom aus dem All versorgen soll. Großbritannien investiert milliardenschwere Summen in die Entwicklung von weltraumgestützter Solarenergie mit dem Ziel, ab den 2040er Jahren einen erheblichen Anteil am Energiemix zu liefern.

• Weitere Länder: Neben den genannten Ländern forschen auch Indien, Russland und Großbritannien intensiv an Solarstrom aus dem All.

Zusammengefasst sind die führenden Nationen in Tests und Entwicklung von Solarstrom aus dem All 2025 Japan, China, USA, Europa (mit Schwerpunkt auf Großbritannien und Island) sowie weitere Länder wie Indien und Russland.

Quellen

• TÜV Nord: Sonnenstrom aus der Erdumlaufbahn – Innovation und Herausforderungen, 2025
  https://www.tuev-nord.de/explore/de/innovation/sonnenstrom-aus-der-erdumlaufbahn/

• ESA: Space-Based Solar Power overview – Grundlagen und Potenziale
  https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/SOLARIS/Space-Based_Solar_Power_overview

• Futurezone: Japan und andere Nationen testen Solarstrom aus dem All, 2025

• GEO Magazin: Forschungsstand Solarstrom aus dem Weltall, 2025