Solarenergie aus dem All: Japans OHISAMA-Projekt will Solarstrom zur Erde beamen

Saubere Energie aus dem All – was sich anhört wie Science-Fiction, ist beim OHISAMA-Projekt von Japan Space Systems (JSPACE) bereits seit 2023 in Arbeit und nun einen erheblichen Schritt weiter. Die von der japanischen Regierung geförderte Initiative baut auf intensiver Forschung auf. Eine kleine Solaranlage im Weltall, die mit einem Satelliten verbunden ist, soll Solarenergie zur Erde übertragen - OHISAMA könnte mit diesem Projekt den Grundstein für eine klimaneutrale Energiezukunft legen.

Der Clou? Diese weltraumgestützte Lösung könnte im Gegensatz zu Solarparks auf der Erde eine konstante, wetterunabhängige Energiequelle liefern – selbst nachts. Und das nicht nur für Haushalte, sondern auch für Katastrophengebiete oder abgelegene Regionen. Das Projekt hat das Potenzial, unsere Energieversorgung grundlegend zu transformieren.

Der Satellit für den zukünftigen Testlauf kommt in der einer Größe einer Waschmaschine und einem Gewicht von nur 180 kg. In 400 Kilometern Höhe umkreist er die Erde und ist mit einem 2 Quadratmeter großen Solarpanel sowie einem Speicher ausgestattet.

Die gesammelte Energie soll in elektromagnetische Wellen im GHz-Bereich übertragen und zur Bodenstation in Suwa (Japan) gesendet werden. Dort fangen 13 Empfangsantennen auf 600 Quadratmetern die Strahlung auf und verwandeln sie zurück in Strom. Beim ersten Test sollen bescheidene 1 Kilowatt übertragen werden – genug für eine Stunde Betrieb einer Kaffeemaschine oder einer Spülmaschine:

Diese Mission markiert einen entscheidenden Schritt hin zu weltraumgestützten Solarkraftwerken, die saubere Energie unabhängig vom irdischen Wetter liefern.

– Koichi Ijichi, Berater bei Japan Space Systems

Herausforderungen: Präzision der Übertragung der Solarenergie

Eine große Hürde ist die Zielgenauigkeit: Bei 28.000 km/h (17.400 mph) soll die Mikrowellenstrahlung zukünftig auf ein 40 Kilometer (25 Meilen) breites Empfängerfeld treffen, das mit Antennen im Abstand von fünf Kilometern ausgestattet ist, um Haushalte im größeren Maßstab mit Strom zu versorgen. Bedenken zur Sicherheit entkräften Forscher mit einem Vergleich: Die Strahlendichte liege auf dem Niveau von Sonnenlicht.

Sie könnten durch den Strahl laufen – das Risiko für einen Sonnenbrand wäre höher als das Risiko von Mikrowellenschäden.

- Sanjay Vijendran von der ESA (The European Space Agency)

Perspektivisch sollen Großanlagen in der geostationären Umlaufbahn bis zu 1 Gigawatt liefern, was ausreicht, um Hunderttausende Haushalte mit Strom zu versorgen. Doch zunächst muss der Praxistest zeigen, wie präzise die Bodenstationen die Energie empfangen und wie effizient sie verarbeitet wird.

Bis es soweit ist werden vorerst komplementäre Experimente durchgeführt - wie etwa im Dezember 2024 als das Forscher-Team die weltweit erste Demonstration der drahtlosen Energieübertragung über große Entfernungen durchführte - in dem Falle aus einem Flugzeug, welches mit einem Microwave Transmitter ausgestattet ist, der Strom aus 7 km Höhe in Radiowellen umwandelt, welcher anschließend zur Bodenstation übertragen wird. Nähere Details finden sich im Video weiter unten.