aktuell themen archiv links abo download impressum
    Suche
 
 
 
Ausgabe 02/2001
Photovoltaik

Energie für Enterprise

Der Amerikaner Peter Glaser entwickelte in den 1960er Jahren die Idee, Sonnenenergie direkt im Weltraum zu gewinnen und damit die Ausbeute deutlich zu erhöhen. Der Vordenker des "Space Solar Power"-Projekts plante Plattformen, bestückt mit Photovoltaik-Zellen, in der Größe von 6000 Fußballfeldern ins All zu bringen. Die gewonnene elektrische Energie sollte in Mikrowellen umgewandelt, diese zur Erde gesendet und dort wiederum in Strom umgesetzt werden. Geplant waren Kraftwerke in der Größenordnung von einem Gigawatt Leistung.

Die internationale Raumstation ISS (Foto: NASA) Bild vergrößern
So phantastisch diese Visionen klingen mögen: Photovoltaik im Weltraum ist fast so alt wie die Raumfahrt selbst: Bereits 1959 startete Explorer 6 mit Solarmodulen bestückt ins All. Umweltaspekte spielen jedoch für die Wahl der Energieversorgung keine Rolle: Die Nutzung von Sonnenenergie ist schlicht preiswerter als der Transport von Raketentreibstoff. Die Firma Astrium entwickelt und produziert seit den sechziger Jahren Satelliten für verschiedenste Anwendungen und ist ebenfalls an der Internationalen Raumstation ISS beteiligt.

Frank Seifert, bei Astrium Leiter der Abteilung Solare Generatoren, erläutert, dass die Entwicklung zu leichteren Photozellen mit geringerem Stauvolumen geht. "Welches Material für Photovoltaik-Zellen genutzt wird, entscheidet nicht nur der Stand der Technik, sondern vor allem die Art der Mission und das Konto des Auftraggebers."

Bis zum Erreichen der Umlaufbahn müssen die Solarpaneele fein säuberlich in der Trägerrakete verpackt werden. Hierbei kostet jedes Kilogramm und jeder Kubikmeter Material bares Geld. Entscheidend für die Wahl der Solarmodule ist z. B. das Orbit, in das der Satellit geschossen wird und die Dauer der Mission. Strahlungs- und Wärmebelastung der Photozellen nehmen mit der Nähe zur Sonne zu und damit auch die Materialermüdung.

Die für die Internationale Raumstation verbauten Photozellen bieten mit nur 14,5 Prozent Wirkungsgrad keine optimale Ausnutzung der Sonnenenergie. Insgesamt 262.400 Solarzellen in 6.560 Modulen bilden die Energieversorgung für das internationale Raumobjekt, das erstmals Russen und Amerikaner gemeinsam leiten. Die kalifornische Firma Spectrolab, die zweite große Firma für Solarzellen im All und Lieferant der ISS-Module, produziert mittlerweile Solarzellen mit Wirkungsgraden von bis zu 30 Prozent. Diese Dreischichtzellen sind aus Gallium-Indium-Phosphid, Galiumarsenid und Germanium aufgebaut und heute Stand der Technik. Die Kritik, dass die Internationale Raumstation veraltete Technik an Bord hätte, kann Frank Seifert nicht teilen: "Das beste Material ist nicht immer das Optimale, für diese Mission sind die verwendeten Zellen ausreichend". Das Raumschiff ist mittlerweile nach einigen Problemen beim Ausklappen der Sonnenflügel mit Sonnenstrom versorgt.

Ob das amerikanische Energieministerium die umfangreichen Studien der 1970er Jahre zur Idee Peter Glasers wieder aufnimmt, bleibt abzuwarten. Die Debatten um Kohlendioxid-Emissionen und Energieknappheit stimmen die Anhänger der "Space Solar Power"-Idee jedenfalls hoffnungsfroh.

pen