So könnten Solar- und Windenergie in der Zukunft aussehen

Es ist vollkommen normal, einen Blick auf die Zukunft zu werfen und darüber nachzudenken, wie sich unsere Welt und unser Leben in den kommenden Jahrzehnten und Jahrhunderten verändern könnten. Der Ausgangspunkt für solche Spekulationen ist immer das Hier und Jetzt – die Probleme unserer Zeit. Viele beginnen beispielsweise mit der anhaltenden Frage nach dem globalen Fördermaximum für Öl und Gas, die noch immer unsere Hauptenergiequellen darstellen.

Ein deutsches Team teilte auf dem 34. Chaos Communication Congress seine Vorstellungen von der idealen Energiequelle. Alternative Energiequellen müssen:

• Unerschöpflich zur Verfügung stehen;
• Der Natur keinen Schaden zufügen;
• Immer und überfall zur Verfügung stehen;
• Durch die Verwendung bereits bestehender Technologien auch in Entwicklungsphasen einen wirtschaftlichen Vorteil schaffen.

Anja Kohfeldt und Stefan Junk stellen sich eine Zukunft mit Solarstationen in der erdnahen Umlaufbahn vor; Ihr Kollege Kristoph Sieg ist davon überzeugt, dass die heutigen Kraftwerke von fliegenden Windenergieanlagen abgelöst werden.

Eine kosmische Mikrowelle

Die erste alternative Energiequelle von der das Team auf dem Kongress sprach, war die Solarenergie. Allerdings nicht in dem Sinne, wie wir sie bislang kennen: Denn die Wissenschaftler schlagen vor, ein riesiges Solarkraftwerk in die erdnahe Umlaufbahn zu bringen. Auf diese Weise könnten alle Probleme gelöst werden, die uns derzeit davon abhalten, die Sonne maximal zu nutzen: Wolken, Standort (sowohl Standortwahl als auch die Notwendigkeit mehrerer Standorte für einen 24/7-Betrieb) und Infrastruktur zum Übertragen der Energie auf festen Boden. Die gewonnene Energie kann mittels Mikrowellenstrahlung auf die Erdoberfläche übertragen werden.

Werden umkreisende Solarpanels und fliegende Drohnen unsere Ölquellen eines Tages ersetzen? Wir wagen einen Blick in die Zukunft

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Bei diesem System gibt es allerdings die ein oder anderen Nachteile. Zum einen würden enorme Kosten für den Bau und die Inbetriebnahme anfallen; nach vorläufigen Schätzungen könnten sich diese sogar auf mehrere zehn Milliarden US-Dollar belaufen. Zum anderen müsste die Umlaufbahn ständig angepasst werden, um die Anziehungskraft des Mondes und andere Einflïsse zu kompensieren, was nicht ganz einfach und vor allem nicht ganz billig ist.

Auch der Energietransfer stellt sich als besonders schwierig heraus. Die Erzeugung eines Mikrowellenstrahls und seine Übertragung zur Erde erfordert eine riesige (etwa 1 km lange) bodengestützte Antenne und einen noch größeren bodengestützten Empfänger (bis zu 5 km Durchmesser). Ein fehlgeleiteter Strahl würde katastrophale Folgen haben und alles auf seinem Weg in einen knusprigen Weihnachtsbraten verwandeln. Ein sehr beängstigender Gedanke, wenn man die Chancen eines Rechenfehlers oder mögliche kriminelle Einwirkungen bedenkt.

Nichtsdestotrotz wird die Idee bereits von stolzen drei Raumfahrtagenturen untersucht: der NASA, der japanischen JAXA und Chinas CNSA. Die Technologie befindet sich bislang noch in Kinderschuhen, dennoch ist die Forschung im vollen Gange und die Technologie wird langsam aber sicher immer weiter ausgefeilt.

Wind der Veränderung

Wissenschaftler haben eine weitere Alternative zu Öl, Gas und Atomenergie im Ärmel, die unseres Erachtens nach durchaus realistischer erscheint. Die Idee, die hinter der alternativen Energiequelle steckt, ist,  Windenergieanlagen ein komplettes Makeover zu verpassen und die riesigen Windmühlen in unbemannte Luftfahrzeuge (unmanned aerial vehicles, UAVs) zu verwandeln, die per Kabel an einer Bodenstation befestigt sind.

Gegenwärtige Windenergieanlagen stehen oftmals still, da die Bewegung der Luftmassen in der Höhe einer Standard-Windenergieanlage relativ unregelmäßig ist. Die Drohnen hingegen können Höhen von 200 Metern bis hin zu einem Kilometer erreichen. Der Wind in dieser Höhe ist deutlich stärker und stabiler.

Ein Generator kann entweder an einer Drohne (deren Rotorblätter Strom erzeugen) oder an der Bodenstation (wo die Drohne durch die Bewegung des Kabels unter dem Einfluss des Windes Energie erzeugt) montiert werden. In der Theorie handelt es sich hierbei um eine nahezu perfekte Energiequelle: immer und überall verfügbar, unbedenklich für die Natur und ohne kostspielige F+E.

Die Idee ist allerdings auch nicht ganz neu: Erste vergleichbare Projekte wurden bereits in den siebziger Jahren vorgeschlagen. Die Aufgabe ein fliegendes Objekt auf relativ niedriger Flughöhe entlang einer komplexen Flugbahn zu steuern, bedarf jedoch einer aufwendigen Rechenleistung. Computer, die zugleich leistungsstark und kompakt genug für kleine Flugobjekte sind, wurden erst in den letzten Jahren auf den Markt gebracht.

Die Idee wird zunehmend größer und realistischer: Eine Open-Platform-Software wurde entwickelt und online gestellt, um sowohl das strukturelle Design als auch das Design der eigentlichen Drohnen in Aktion zu testen und ihm von möglichst vielen Menschen einen letzten Feinschliff zu verpassen. Wenn Sie möchten, können Sie den Testern sogar mit helfender Hand zur Seite stehen. Sehen Sie sich dafür diese Website an.

Gibt es noch andere Möglichkeiten?

Volltreffer! Sie werden vermutlich bereits von geothermischer und Gezeiten-Energie sowie von verschiedenen Arten von Biokraftstoffen gehört haben. Die schlausten Köpfe weltweit geben ihr Bestes, um jede Möglichkeit zur alternativen Energiequelle genau zu überprüfen; der Heilige Gral ist bis jetzt allerdings noch nicht in greifbarer Nähe, da jedes Szenario seine Vor- und Nachteile hat.

Wer weiß? Vielleicht wird es in 20 oder 30 Jahren keine qualmenden Kraftwerke mehr geben, da diese bereits durch Drohnen ersetzt worden sind, die über den dramatisch veränderten Stadtbildern und Skylines der Welt schweben. Wenn wir Ihr Interesse geweckt haben, werfen Sie einen Blick auf unsere Website Earth 2050. Hier finden Sie zahlreiche Prognosen von Experten, Futuristen und Internetnutzern. Teilen Sie uns auch Ihre Zukunftsvision mit. Wer sagt, dass diese vielleicht nicht irgendwann in die Tat umgesetzt wird?