Mond 16.02.2023, 08:00 Uhr

Wie man Solarzellen aus Mondstaub herstellt…

Komponenten für Solarzellen können aus Regolith bzw. Mondstaub gewonnen werden. Das hat ein US-Unternehmen herausgefunden. Diese Technologie könnte Stationen auf dem Mond ermöglichen.

Mond

Für eine Mondkolonie ist eine Vielzahl von Ressourcen erforderlich.

Foto: PantherMedia / studio_3321

Die Idee aus Mondstaub Solarzellen zu produzieren, hat die Forschenden seit Jahren fasziniert und inspiriert. Es gab auch Ansätze, diese Idee zu verwirklichen. Denn: Die Herstellung von Solarzellen aus Mondstein könnte für die zukünftige Raumfahrt ein wichtiger Baustein werden. Schließlich kann der fast unbegrenzt vorkommende Mondstaub als Rohstoff für die Herstellung von Solarzellen verwendet werden. Jetzt ist aus der Idee Realität geworden. Das US-Raumfahrtunternehmen Blue Origin hat Solarzellen aus simuliertem Mondstaub produziert.

Regolith bei 1.600 Grad Celsius schmelzen

Wenn die neue Methode etabliert wird, können Menschen sich auf dem Mond künftig mit der vor Ort produzierten Energie versorgen. Die Energie brauchen sie, um einen längeren Aufenthalt auf dem Mond zu ermöglichen. Wenn aber die Ressourcen dafür direkt vor Ort vorhanden sind, ist es viel einfacher, als sie jedes Mal von der Erde mitzubringen.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
embeX GmbH-Firmenlogo
Systemingenieur / Systemarchitekt Embedded Software (m/w/d) embeX GmbH
Airbus-Firmenlogo
Program Certification Engineering (d/m/f) Airbus
Manching Zum Job 
embeX GmbH-Firmenlogo
Gruppenleiter Softwareentwicklung (m/w/d) embeX GmbH
NSM Magnettechnik GmbH-Firmenlogo
Vertriebsingenieur (m/w/d) NSM Magnettechnik GmbH
embeX GmbH-Firmenlogo
Systemingenieur Mechatronik / Leistungselektronik (m/w/d) embeX GmbH
NSM Magnettechnik GmbH-Firmenlogo
SPS-Programmierer / Roboter-Programmierer (m/w/d) NSM Magnettechnik GmbH
NSM Magnettechnik GmbH-Firmenlogo
E-Planer (m/w/d) NSM Magnettechnik GmbH
PEC-Firmenlogo
Service-Ingenieur (m/w/d) PEC
Augsburg Zum Job 
Open Grid Europe GmbH-Firmenlogo
Bauleiter für Rohrleitungsbau (m/w/d) Open Grid Europe GmbH
e:fs TechHub GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Funktionsentwicklung Fahrdynamik Momentenverteilung E³ e:fs TechHub GmbH
Ingolstadt Zum Job 
PEC-Firmenlogo
Verwaltungs- und Rekrutierungsbeauftragte/r PEC
Augsburg Zum Job 
Stadtwerke Augsburg-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) Stadtwerke Augsburg
Augsburg Zum Job 
über MINT Solutions GmbH-Firmenlogo
Embedded Linux Senior Software Engineer (m/w/d) über MINT Solutions GmbH
keine Angabe Zum Job 
über MINT Solutions GmbH-Firmenlogo
Senior Data Engineer in Full Remote Anstellung (m/w/d) über MINT Solutions GmbH
Home-Office Zum Job 
ABB AG-Firmenlogo
(Senior) Scientist / Electrical Engineer - Electromechanical Actuation Technologies ABB AG
Ladenburg, Mannheim Zum Job 
über MINT Solutions GmbH-Firmenlogo
Senior Software Engineer Java für innovative Energielösungen (m/w/d) über MINT Solutions GmbH
keine Angabe Zum Job 
TOPAS Advanced Polymers GmbH-Firmenlogo
Verfahrensingenieur/-in (w/m/d) TOPAS Advanced Polymers GmbH
Oberhausen Zum Job 
Stadtwerke Tübingen-Firmenlogo
Junior-Ingenieur (m/w/d) Stromnetz Stadtwerke Tübingen
Tübingen Zum Job 
Rheinbahn AG-Firmenlogo
Projektingenieur*in (w/m/d) Fachgebiet Verkehrsinfrastruktur Rheinbahn AG
Düsseldorf Zum Job 
TOPAS Advanced Polymers GmbH-Firmenlogo
Verfahrensingenieur/-in (w/m/d) TOPAS Advanced Polymers GmbH
Oberhausen Zum Job 

Das Unternehmen Blue Origin hat herausgefunden, wie die Komponenten für Solarzellen aus Regolith gewonnen werden können. Mondstaub oder „Regolith“ ist ein feiner, grauer Pulverstaub, der zur Hälfte aus Siliziumdioxid besteht. Der Rest ist ein Gemisch von Oxiden von zwölf Metallen, unter anderem Aluminium, Magnesium und Eisen.

Gearbeitet haben die Forschenden aber mit simuliertem Mondstaub, dessen chemische und mineralogische Zusammensetzung dem Mondregolith ähnlich ist. Dabei haben sie den künstlichen Mondstaub bei 1.600 Grad Celsius geschmolzen und durch die entstandene Schmelze elektrischen Strom geleitet. Es kam zu einem Elektrolyseprozess. Dadurch konnten die Forschenden Eisen, Aluminium und nicht zuletzt Silizium gewinnen – was für die Herstellung der Solarmodule wichtig ist.

Auch andere Komponente für Solarzellen sind vorhanden

Eisen und Aluminium kann man auch für andere Komponenten der Solaranlagen verwenden – oder auch für andere Bauteile, die, falls auf dem Mond eine Station entsteht, für die Bauarbeiten mit Sicherheit verwendet werden können.

Bei dem Elektrolyseprozess konnte man auch Glas gewonnen werden. Die entsprechende Schutzschicht für die Solarzellen könnte aus dem gewonnenen Glas hergestellt werden.

Gleiche Ansätze für die Herstellung vor fast 20 Jahren

Interessant ist, dass diese Idee gar nicht so neu ist. Noch 2005 haben Medien von Alex Freundlich und seinen Kollegen von der Universität von Houston in Texas berichtet. Schon damals haben die Forschenden behauptet, dass dieses Gemisch (also Mondstaub) alle Elemente für ein Solarsegel enthält. Dabei haben sie sich vorgestellt, dass Roboterautos über die Mondoberfläche fahren und Regolith zum Schmelzen bringen. Und nicht nur das: Das Forscherteam hat sogar in einer Vakuumkammer den Prozess simuliert und damit gezeigt, dass die Idee nicht nur in der Theorie, sondern auch in der Praxis gut funktionieren kann.

Stationen auf dem Mond – bald Realität?

Viele Staaten haben vor, eine Mondstation bzw. eine „Moon Village“ auf dem Erdtrabanten zu errichten. Beispiel: Bereits im vergangenen Jahr haben einige Medien von der Idee der aufblasbaren Mondstationen berichtet, die in der Nähe des Nord- und Südpols des Mondes entstehen könnten. Die ESA veröffentlichte sogar entsprechende Entwürfe.

„Der Mond wird sich zu einem neuen Wirtschaftsraum entwickeln, der im nächsten Jahrzehnt voll zur Blüte gelangen kann. Wir stehen erst am Beginn, dieses Mal den Mond nachhaltig für unsere Projekte zu nutzen. Als Columbus nach Amerika kam, wusste er zunächst auch nicht, was das alles heißt“, sagte Josef Aschbacher, Generaldirektor der Esa in einem dpa-Interview.

Mondkolonie: Vielzahl von Ressourcen erforderlich

Ja, eine Mondkolonie oder eine Ansiedlung erfordert eine Vielzahl von Ressourcen und Technologien, um auf der Mondoberfläche leben und arbeiten zu können. Und eine Grundvoraussetzung dafür ist natürlich – Energie.

Dazu muss eine Mondkolonie auch in der Lage sein, genügend saubere Luft, Wasser und Nahrung für die Bewohner bereitzustellen. Dies sind u.a. Systeme zur Erzeugung von Sauerstoff, Wasseraufbereitungssysteme und Nahrungsmittelproduktionseinrichtungen. Eine Energieversorgung soll gewährleistet werden. Und das – mit möglichst wenig Versorgungsflügen.

Von daher scheint die Idee der Herstellung der Solarzellen direkt auf dem Mond sehr attraktiv zu sein. Funktioniert sie, kann man Solarenergie durch Solarpaneele erzeugen. Schließlich wird der Mond ständig von der Sonne bestrahlt.

 

 

 

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Content-Managerin beim VDI-Verlag. Nach einem Journalistik-Studium an der TU-Dortmund und Volontariat ist sie seit mehreren Jahren als Social Media Managerin, Redakteurin und Buchautorin unterwegs.  Sie schreibt über Karriere und Technik.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.