China plant Weltraum-Solarkraftwerk – Strom aus dem All könnte sogar Taifune beeinflussen

China arbeitet an einem Solarkraftwerk im Weltraum. Ingenieure wollen Sonnenenergie im Orbit einfangen und sie als gebündelten Mikrowellenstrahl zur Erde schicken. Die Idee dahinter: Strom direkt im All erzeugen – unabhängig von Wetter und Tageszeit.

Das Projekt trägt den Namen „Zhuri“, auf Deutsch etwa „Die Sonne verfolgen“. Geplant ist eine riesige Solaranlage im All, die rund um die Uhr Energie liefern könnte. Experten sehen darin noch weitere Möglichkeiten: Eine solche Anlage könnte künftig auch Satelliten oder Raumstationen drahtlos mit Strom versorgen. Wissenschaftler diskutieren sogar, ob starke Energiestrahlen aus dem System eines Tages Taifune beeinflussen könnten.

Anlage im Orbit soll rund um die Uhr Strom liefern

Die geplante Station soll im geostationären Orbit arbeiten. Diese Umlaufbahn liegt rund 36.000 Kilometer über der Erde. Satelliten bewegen sich dort mit der Erdrotation. Für Beobachter am Boden bleiben sie daher praktisch an derselben Stelle am Himmel.

In dieser Höhe könnten Solarmodule fast permanent Energie erzeugen. Der Strom würde anschließend in hochfrequente Mikrowellen umgewandelt. Antennen richten die Strahlen auf Empfangsstationen am Boden. Dort wandeln sogenannte Rectenna-Systeme die Mikrowellen wieder in elektrischen Strom um.

Langfristig denken die Planer an eine Anlage im Gigawatt-Bereich. Eine solche Leistung entspricht großen Kraftwerken auf der Erde.

Riesige Struktur größer als die ISS geplant

Die Dimensionen der Anlage sind gewaltig. Der Bauplan sieht eine kreisförmige Station mit etwa einem Kilometer Durchmesser vor. Selbst die Internationale Raumstation ISS wäre deutlich kleiner.

Der Weg dorthin erfolgt in mehreren Schritten. Zunächst soll eine Demonstrationsanlage im Orbit entstehen. Diese Anlage würde deutlich weniger Strom erzeugen als die spätere Version.

Wichtige Eckdaten des finalen Projekts:

• Erster orbitaler Test: geplant für das Jahr 2030 mit etwa 1 Megawatt Leistung
• Orbit der Anlage: rund 36.000 Kilometer Höhe
• Größe der Station: etwa 1 Kilometer Durchmesser
• Langfristige Leistung: Stromproduktion im Gigawatt-Bereich
• Effizienz: Solarmodule im All können bis zu zehnmal mehr Energie erzeugen als Anlagen auf der Erde

Der erste Test wird daher eher ein technischer Machbarkeitsnachweis sein als ein echtes Kraftwerk.

Testturm auf der Erde simuliert die Energieübertragung

An der Technologie arbeiten chinesische Forscher bereits seit Jahren. Ein wichtiger Schritt folgte 2022. Damals entstand eine 75 Meter hohe Testanlage auf der Erde.

Diese Struktur bildet den kompletten Energieprozess nach. Photovoltaikmodule erzeugen Strom. Anschließend erfolgt die Umwandlung in Mikrowellen. Antennen übertragen die Energie über kurze Strecken zu Empfängern.

Wie die South China Morning Post (SCMP) berichtet, haben die Entwickler zuletzt mehrere technische Fortschritte erzielt – darunter präzisere Energiestrahlen und kleinere Komponenten.

Energiestrahlen könnten mehrere Ziele gleichzeitig versorgen

Ein technischer Durchbruch betrifft die Steuerung der Strahlen. Ingenieure arbeiten an einer sogenannten „one-to-many“-Übertragung. Ein einzelner Mikrowellenstrahl kann mehrere Empfänger gleichzeitig versorgen.

Damit würden sich zusätzliche Anwendungen im All ergeben. Satelliten könnten im Orbit direkt mit Energie versorgt werden. Raumstationen oder zukünftige Mondmissionen müssten weniger eigene Energie speichern. Die geplante Anlage würde dadurch zu einer Art Energieplattform im Weltraum.

Forscher diskutieren klimatischen Einfluss

Neben der Energieversorgung sorgt eine weitere Idee für Aufmerksamkeit. Die leistungsstarken Mikrowellenstrahlen könnten theoretisch auch auf Wetterphänomene wirken.

Der Projektwissenschaftler Duan Baoyan äußerte diese Möglichkeit laut SCMP in einem Beitrag der chinesischen Zeitung People’s Daily. Seine Einschätzung: „Wenn die Energieleistung hoch genug ist, könnte sie regionale atmosphärische Zirkulation verändern und die Intensität sowie den Weg eines Taifuns ändern.“

Die Idee basiert auf einfachen physikalischen Zusammenhängen. Erwärmte Luft verändert Strömungen in der Atmosphäre. Dadurch könnte sich die Struktur eines Sturms verschieben.

Kritiker warnen: Energiestrahlen könnten Satelliten „rösten“

Nicht alle Experten sehen das Konzept unkritisch. Hochenergetische Energiestrahlen besitzen enorme Leistung. Schon kleine Abweichungen könnten empfindliche Elektronik beschädigen. Besonders Satelliten im Erdorbit gelten als gefährdet. Tausende Geräte umkreisen inzwischen den Planeten.

Eine Studie des Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering, veröffentlicht im Fachjournal High Power Laser and Particle Beams, zeigt, wie real diese Sorge ist. In Labortests lösten bereits kurze Laserimpulse elektrische Entladungen auf Solarpaneelen aus. Dabei entstehen plötzliche Stromspitzen, die Bordelektronik stören können. Kritiker warnen deshalb, fehlgeleitete Energiestrahlen könnten im Extremfall sogar Satelliten „rösten“ – besonders in einem immer dichter belegten Erdorbit.

Mehrere Länder beobachten die Entwicklung genau. Auch Forschungsprogramme in den USA und Japan arbeiten an ähnlichen Technologien. Sinkende Startkosten machen große Infrastrukturprojekte im Weltraum zunehmend realistischer.

Sollte das Konzept funktionieren, würde erstmals ein Kraftwerk im Orbit dauerhaft Energie liefern – und damit eine neue Form der Stromerzeugung eröffnen.

Kurz zusammengefasst:

• China plant ein Weltraum-Solarkraftwerk, das Sonnenenergie im Orbit sammelt und den Strom per Mikrowellenstrahl zur Erde sendet – Solarmodule im All könnten dabei rund um die Uhr Energie liefern.
• Die Anlage soll im geostationären Orbit in etwa 36.000 Kilometern Höhe entstehen und langfristig Strom im Gigawatt-Bereich erzeugen; ein erster Demonstrationstest mit rund 1 Megawatt Leistung ist für 2030 vorgesehen.
• Neben Energieversorgung prüfen Wissenschaftler weitere Anwendungen, etwa die drahtlose Stromversorgung von Satelliten – gleichzeitig warnen Studien, dass fehlgeleitete Energiestrahlen im dicht belegten Erdorbit sogar Satelliten beschädigen könnten.

Übrigens: Während China ein gigantisches Weltraum-Solarkraftwerk plant, das Strom aus dem Orbit zur Erde schicken soll, denkt Elon Musk bereits an den nächsten Schritt. Seine Idee: KI-Rechenzentren gleich im All betreiben und die dort verfügbare Sonnenenergie direkt nutzen – mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © NASA’s Earth Observatory via Wikimedia unter CC BY 2.0