30. November 2008

Solarenergie aus dem Weltraum

Das Thema geht ja immer mal wieder durch die Presse: man macht kilometergroße Solarsatelliten und strahlt die Energie per Mikrowelle zur Erde. Ist teuer wegen den Startkosten, aber es gibt immer wieder Vorschläge, die behaupten es ist finanzierbar. Und wenn dann alle Energieprobleme gelöst sind, kann man es sich ja auch was kosten lassen.

Kann ja sein, aber irgendwas ist daran komisch.

Der Punkt ist: die Solarsatelliten erzeugen Strom, der zur Erde tranportiert werden muß. Kabel geht nicht. Aber Mikrowellen kann man einfach erzeugen und ziemlich effizient wieder einfangen mit sogenannten Rectennas.

Nun haben aber manche Leute Angst, dass der Mikrowellenstrahl "abhauen" könnte und Leute in Städten röstet oder dass Vögel durchfliegen und gebraten werden. Vom Waffenpotential mal ganz zu schweigen. Deshalb fächert man den Mikrowellenstrahl so weit auf, dass er keinen Schaden (respektive Kriegsnutzen) anrichten kann. Er hat dann etwa die Energiedichte von normaler Sonnenstrahlung. Das ist dann für alle verständlich, weil Vögel ja sonst auch kein Problem mit der Sonne haben.

Für 1 Gigawatt, das entspricht etwa einem Kernreaktor, braucht man ein 1 km großes Feld von Empfangsantennen. Kann man machen, ist sicher nicht billig. Aber was mich vor allem wundert: warum fängt man nicht gleich Sonnenstrahlung auf dem Boden ein, statt Sonnenstrahlung im Weltraum, dann per Mikrowelle zur Erde und auf dem Boden Mikrowelle einfangen. Wenn die Leistungsdichte des 1 km breiten Mikrowellenstrahls so ist, wie die Sonnenstrahlung dann kann man doch gleich die Sonnenstrahlung einfangen. Die Sonne liefert ca. 1 kW/qm. Das nennt man Solarkonstante. Genauer: 1,37 kW +/- 5% pro Quadratmeter. Aber 1 kW reicht als Abschätzung.

Und siehe da, 1 kW/qm multipliziert mit 1 Quadratkilometer Empfangsfläche ist genau 1 Gigawatt. Natürlich hat man Nacht und mal Wolken, aber statt das Zeug ins All zu transportieren kann man auch einfach 4 mal so viele Solarkollektoren bauen. Für den Preis des Transports bekommt man sicher 4 mal so viele Solarzellen oder Spiegel. Kommt noch dazu, dass man auf der Erde nur auf Energieeffizienz achten muß, im Weltraum aber vor allem auf Gewicht. Da meistens leichter=teurer kann man sich auch deswegen mehr Quadratkilometer auf der Erde leisten.

Dass mir jetzt keiner sagt man muß Platz sparen. Platz ist genug da. Und zwar genau dort wo er billig ist und die Sonne ohne Wolken brennt: in der Wüste. Auch die Mikrowellenempfänger würde man ja wohl in der Wüste bauen. Jedenfalls abseits von Städten und da wo keiner jammert, wenn das Gemüse mal ausversehen Mikrowelle abbekommt, d.h. nicht in der Kulturlandschaft. Berge sind auch unpraktisch.

Bei so attraktiven Kriterien wie "flach, billig, leer, trocken" bleibt auf der Erde nur die Wüste. Es gibt Millionen Quadratkilometer Wüste. Nevada reicht für die USA. Ein tausendstel Sahara reicht für allen Strom in Europa. Kurze Rechnung: 1 Atomkraftwerk bringt pro Reaktor ca. 1 Gigawatt. Die Sonne pro Quadratkilometer auch. Die Sahara hat 9 Mio. Quadratkilometer. Das wären 3 Mio. Atomkraftwerke. Baut man nur ein Hundertstel der Sahara mit Solarzellen oder Spiegeln zu, dann erzeugt man genügend Strom für die ganze Erde. Auch in Zukunft. Energie ist nicht knapp. Die Sonne liefert im Überfluß. Wie nutzen sie nur nicht.

Zurück zu Solarenergie aus dem Weltraum: also entweder

  • der Mikrowellenstrahl wird doch gebündelt und hier ist eine große Augenwischerei im Spiel
oder
  • Solarsatelliten mit Mikrowellenübertragung sind totaler Unsinn und man sollte lieber 4 Quadratkilometer Solarzellen in die Wüste bauen, statt 1 Quadratkilometer voller Mikrowellenempfänger.
oder
  • ich habe was nicht verstanden.
Mal ganz davon angesehen, dass man sowieso nicht Tausende Quadratkilometer Solarzellen herstellen würde, sondern eher solarthermische Kraftwerke, die Sonnenstrahlung mit Spiegeln bündeln.

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