18.03.2015, 13:53 Uhr | 1 |

DRAHTLOS ÜBERTRAGEN Kraftwerke im Weltall im Visier: Strom fliegt durch die Luft

In Japan ist es gelungen, die bisher größte elektrische Leistung drahtlos zu übertragen. Der Test ist ein erster Schritt zur Installation von Kraftwerken im Weltall, die Strom mit Solarzellen erzeugen. Mikrowellen übertragen ihn dann zur Erde.

Solarstrom aus dem All
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Solarstrom aus dem All, der von Mikrowellen zur Erde transportiert wird, könnte in einigen Jahrzehnten Wirklichkeit werden. 

Foto: phys.org

Physiker von Mitsubishi Heavy Industries konstruierten einen Sender, der zehn Kilowatt Energie über eine Strecke von rund 500 Metern transportierte. Sie wandelten den Strom in Mikrowellen um, die auch in privaten und professionellen Küchen genutzt werden, um Speisen zu erwärmen. Eine Antenne fing die Wellen ein. Dann wurden sie in Strom zurückverwandelt und brachten LED-Lampen zum Leuchten.

Wie viel Prozent der Ausgangsleistung unterwegs verloren ging teilten die Wissenschaftler nicht mit.

Bei früherem Experiment blieb viel Energie auf der Strecke

Vor knapp sieben Jahren gelang es dem US-Unternehmen Managed Energy Technologies aus Ashburn im US-Bundesstaat Virginia Strom drahtlos zwischen den pazifischen Inseln Hawaii und Maui zu übertragen. Von der Ausgangsleistung von gerade mal 20 Watt blieb der größte Teil auf der Strecke. Die Entfernung war mit 148 Kilometern allerdings um ein Vielfaches größer als beim jetzigen Versuch in Japan.

Suche nach alternativen Kraftwerken

Der aktuelle Test auf einer Schiffswerft des Konzerns Mitsubishi Heavy Industries gehört zu einem Aktionsprogramm, das die irdische Nutzung von Strom ermöglichen soll, der im Weltraum produziert werden soll.

Seit der Reaktorkatastrophe von Fukushima sucht Japan verstärkt nach Möglichkeiten, Strom ohne nukleare Risiken und Umweltzerstörung durch fossile Kraftwerke zu erzeugen. Als vielversprechende Möglichkeit gilt die Produktion von Strom im Weltraum.

Die Solarfarmen sollen eine Leistung von jeweils bis zu 1000 Megawatt haben und in einer Höhe von 36.000 Kilometern stationiert werden. Sie befinden sich, von der Erde aus gesehen, stets am gleichen Ort. Der erzeugte Strom könnte per Mikrowelle zur Erde geleitet werden. Die Weltraumtechnologie soll Japan Space Systems entwickeln, eine staatliche Forschungsorganisation.

Verheerende Folgen bei kleinen Abweichungen

Irgendwann nach 2030 soll das erste 1000-Megawatt-Solarkraftwerk im All stationiert werden. Die letzte Kostenschätzung lag bei umgerechnet 14 Milliarden Euro. Ein gleich großes Erdgaskraftwerk wäre schon für zwei Milliarden Euro zu haben. Dazu kämen die Brennstoffkosten, die beim Kraftwerk im All entfielen.

Abgesehen davon, dass eine kabellose Energieübertragung über 36.000 Kilometer trotz des jetzigen Erfolgs noch erheblichen Forschungsaufwands bedarf muss sichergestellt sein, das der Mikrowellenstrahl aus dem All stets genau dort ankommt, wo die Empfangsantennen stehen. Abweichungen könnten verheerende Folgen haben. Menschen, Tiere, Pflanzen, einfach alles würde verbrennen. Die Mitsubishi-Forscher sind zuversichtlich: „Der Test hat auch bewiesen, dass unser System sehr genau funktioniert, es gab keine Abweichung der Mikrowellen auf dem Weg zu ihrem Ziel.“

Einsatz bei Offshore-Windkraft möglich

Wenn dies tatsächlich zutrifft, könnte die kabellose Übertragung schon bald überall dort auf der Erde eingesetzt werden, wo die Verlegung von Kabeln schwierig oder gefährlich ist, beispielsweise für die Verbindung von Offshore-Windkraftanlagen zum Stromnetz. „Eine denkbare Nutzung wäre auch die kabellose Übertragung von Energie in elektrische Fahrzeuge“, heißt es bei Mitsubishi.

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Von Werner Grosch & Wolfgang Kempkens
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kommentare
08.05.2015, 22:11 Uhr Progetti
Empfangsanlagen für Mikrowellen könnten in für Menschen und Tiere gesperrten Wüstengebieten errichtet werden, wobei noch ein großer Sicherheitshof um die Empfangsanlage existieren müsste. Über eine Ziel- Laser-Rückkoppelung sollte eine automatische Übertragungsabschaltung möglich sein.
Mikrowellen- Streuung bei der Energie- Übertragung in Fahrzeuge wäre für Menschen auf lange Sicht viel zu gefährlich, die induktive Übertragung von Energie schneidet hier wesentlich besser ab.

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