Weitere Einsatzformen der Photovoltaik

Hybridsystem-Anlagen

Unter den Hybridsystemen versteht man (an dieser Stelle) Großanlagen, bei denen neben der Photovoltaik noch andere Erneuerbare Energien genutzt werden, meist Wind, nachwachsende Rohstoffe oder Biogas, z.B. aus Kläranlagen.

Das weltweit erste derartige System wird 1988 in Burg auf der Insel Fehmarn errichtet, wo im Rahmen eines 7 Mio. DM Projektes zur Stromversorgung des Klärwerks eine Solarzellenanlage, ein Windkraftwerk sowie ein Biogas-Motor installiert werden, der mit Klärgas betrieben wird. Das BMFT fördert dieses Projekt zu 38 %.

1991 wird für rund 8 Mio. DM das europaweit größte Hybrid-Kraftwerk auf dem Gelände des erst 1990 neu gebauten Klärwerks des  mecklenburgischen Körkwitz, Kreis Riebnitz-Dammgarten, errichtet. Das BMFT beteiligt sich mit 6,1 Mio. DM, und das Land Mecklenburg-Vorpommern mit 1,6 Mio. DM an den Gesamtkosten des Modellprojektes am Saaler Bodden. Die 5.000 Solarzellen-Module haben eine Fläche von 3.000 m2 und erzeugen 250 kW. Ab 1992 wird ein 300 kW Windkraftwerk integriert, und 1993 folgt der Bau einer Biogasanlage für den Klärschlamm, deren Gas zwei Blockheizkraftwerke betreibt, jeweils mit 30 kW elektrische und 60 kW thermische Leistung.

Die Anlage auf Pellworm gilt nach der Installation von Windkraftwerken ebenso als Hybridanlage, wie die Toledo-Anlage, bei der die Photovoltaik mit der Wasserkraft kombiniert wird (s.o.).

Eine moderne Hybridanlage bildet das von der Ecosphere Technologies Inc. in Stuart, Florida, entwickelte System, das aus zwei 7 m langen Containern besteht und mit ausklappbaren Solarzellen sowie einer zusätzlichen Windkraftanlage bestückt ist.

Das 2007 vorgestellte Ecos LifeLink liefert 16 kW Elektrizität, kann verseuchtes oder verunreinigtes Wasser filtern und bietet eine Internetanbindung über eine Entfernung von 30 Meilen. Die Anlage wurde speziell für Notfalleinsätze entwickelt

Maritime Solarinseln

Die Idee der Energie-Inseln geht vermutlich auf den französischen Physiker Jacques-Arsène d’Arsonval (1851 – 1940) zurück, der die Meeresoberfläche schon im vorletzten Jahrhundert als gigantischen Solarkollektor nutzen wollte. Er war damit seiner Zeit jedoch viel zu weit voraus – seine Vorschläge wurden nicht ernst genommen, geschweige denn umgesetzt.

1989 läßt sich Wolfgang Volkrodt aus Bad Neustadt eine Technologie patentieren, die der schwimmende, freitragende Solarfolien auf der Meeresoberfläche ausgebracht werden. Dabei ermöglicht ein spezielles Folienverlegeschiff innerhalb eines Tages das Ausbringen von Solarfolie mit einer Leistung von 100 MW. Zu den genannten Vorteilen gehört, daß es keiner aufwendigen Genehmigungsverfahren bedarf, große Solaranlagen in internationalen Gewässern zu installieren. Volkrodt rechnet vor, daß eine Anlage, deren Tagesproduktion dem eines 1.300 MW Atomkraftwerk entspricht, für etwa 6 Mrd. DM und innerhalb von nur 2 Jahren installiert werden kann. Solarwasserfeste Solarfolien soll es in Japan bereits geben.

1992 stellt die Firma Schneider Werk aus St. Wedel auf der Hannover Messe das Konzept einer großen Solaranlage auf dem Meer vor, deren Strom zur Wasserstoffgewinnung eingesetzt wird. Die Vorteile: keine Grundstückskosten, keine Beschattung, starke Einstrahlung, veränderlicher Standort, sichere H2-Speicherung unter der Wasseroberfläche.

Ein weiteres Konzept maritimer Anlagen bilden die Energie-Inseln, die bereits in den 1950er Jahren von Commander Philippe Tailliez von der Französischen Marine, einem engen Mitarbeiter von Jacques Cousteau, unter dem Namen Ile Flottante vorgeschlagen werden.

Die Enegie-Firma OTEC entwickelt dieses Konzept um 2000 weiter und integriert neben Solarzellen und -türmen auch Wellen-, Windkraft- sowie Meeresströmungskraftwerke. Anfang 2008 ist das Projekt zwar noch immer erst auf dem Reißbrett – inzwischen gibt es aber schon viel eindrucksvollere Grafiken und Animationen. Außerdem denkt OTEC darüber nach, neben der Wind- und Solarenergie auch noch gleichzeitig die Thermalenergie des Meeres zu nutzen.

Das Konzept der Energieinseln ist für den südlichen Raum jedenfalls viel vernünftiger als z.B. reine Windkraft-Offshore-Farmen – weil durch die Diversifikation der Primärenergien eine wesentlich bessere Versorgungssicherheit gewährleistet wird, während die Netzanbindung für alle Systeme gleichzeitig genutzt werden kann. Auch die Wartung durch qualifizierte Techniker ist so an einem zentralen Ort möglich, die Inseln sind beweglich und können dadurch an optimal ausgewählten Stellen verankert werden.

Das Projekt beteiligt sich an der Ausschreibung des von Richard Branson ausgelobten Virgin Earth Preises (25. Mio. $) für ökologisch verantwortungsvolle Forschung. Die hier eingereichte Version sieht als Gesamtergebnis die Erzeugung von Wasserstoff vor, wobei die verschiedenen Energiewandler insgesamt 73,75 MW pro Insel erzeugen. Um den gegenwärtigen globalen Energieverbrauch decken zu können wären damit rund 53.000 Stück dieser Inseln nötig – die alle zusammen allerdings nur eine Meeresfläche von 111 km² benötigen würden.

Im Mai 2007 unterzeichnet das private und bereits 1984 gegründete Forschungs- und Entwicklungszentrum Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM) in Alpnach mit der Regierung des Emirates Ras Al Khaimah der Vereinigten Arabischen Emirate (VAE) einen Vertrag zur Entwicklung von mit Solarpanelen bestückten schwimmenden Solar-Inseln, deren Konzept auf Patenten des CSEM basiert.

Im Rahmen des 5 Mio. $ Projektes der Ras Al Khaimah Investment Authority (RAKIA) soll Solarenergie in Wasserstoff und Elektrizität umgewandelt werden – großflächig und zu sehr niedrigen Kosten. Ein mit thermosolaren Panelen bestückter kreisförmiger Prototyp mit einem Durchmesser von 100 m wird ab Mitte 2007 in den VAE aufgebaut und getestet.

Diese erste Insel wird in der Wüste konstruiert, sie ‚schwebt’ über dem Wüstenboden und richtet sich drehend der Sonne nach. Dabei erlaubt es ein mit Wasser gefüllter Kanal dem äußeren Ring der Prototyp-Insel, die Ende 2008 in Betrieb gehen soll, zu schwimmen. Unter anderem beinhaltet dieser Prototyp ein thermisches Energiereservoir, wodurch er unabhängig von der Tages- oder Nachtzeit 24 h pro Tag Energie liefern kann. Die Zielkosten der Anlage sind auf unter 100 $/m² angesetzt, während die Spitzenleistung 1 MW, und die mittlere Leistung ca. 250 kW betragen wird. Man rechnet einer jährlichen Energieproduktion von 2,2 GW/h. Für die praktische Umsetzung wird im Oktober 2007 das Start-up Unternehmen Nolaris SA gegründet.

Im Jahr 2010 soll dann die erste industrielle Solar-Insel zu Wasser gelassen werden – mit einem Durchmesser von 500 m, während die kommerzielle Umsetzung mit Inseln von einem Durchmesser bis zu 5 km, deren solarthermischen Paneele auf einer 20 m hohen und durch Überdruck stabilisierten Membrane installiert sind, dann ab 2011 erfolgen wird.

Satellitenkraftwerke

Die Idee, Solarzellen-Satelliten in eine Erdumlaufbahn zu befördern, von der aus sie umgewandelte Sonnenenergie in Form von Mikrowellenstrahlen auf die Erd­oberfläche senden, geht wohl auf den amerikanischen Physiker Peter E. Glaser zurück, mehrjähriger Vizepräsident der Beraterfirma Arthur D. Little Inc. in Boston, der den Grundgedanken dazu bereits 1965 formuliert hatte. Im Jahre 1968 begann er mit seinem Versuch, die Industrie davon zu überzeugen. Möglicherweise hatte er sich damit jedoch bei dem deutschen Raumfahrtpionier Hermann Oberth ‚angesteckt’, der schon 1929 von derartigen Energiestationen im All sprach!

Von der US-Regierung wurden daraufhin 25 Mio. $ für eine dreijährige Untersuchung zur Feststellung der technischen Machbarkeit und des wirtschaftlichen Nutzens des SPS-Pojekts bereitgestellt (Solar Power Satellite). Glaser hatte nämlich auch eine wichtige Möglichkeit zur Kosteneinsparung beim Transport in den Orbit erkannt: Wenn die Montage auf eine kostengünstiger zu erreichenden niedrigen Orbit erfolgen würde, könne sich die ganze Station nach Vollendung mit eigener Kraft mittels einem kleinen Ionentriebwerk in einen höheren und längerfristigen hieven. Die Shuttlekosten zu einem Low-Orbit lagen damals bei 5.000 $ pro Kilogramm, während der Transport zum eigentlichen Zielort im High-Orbit mindestens das fünffache kosten würde.

Eine kurz darauf erstellte Studie der Universität von Illinois sagte allerdings voraus, daß ein derartiger Satellit während seiner Lebensdauer höchstens doppelt so viel Energie zur Erde senden kann, wie zu seiner Herstellung und Implementierung benötigt wird.

Die Vorschläge, die im Laufe der Jahre vorgelegt wurden, gleichen sich in ihrer Systembeschreibung, unabhängig von der jeweiligen Dimensionierung:

Ein Solarkraft-Satellit umkreist die Erde in 30.000 bis 40.000 km Höhe auf geosynchroner Bahn (d.h. er steht stets am gleichen Punkt über dem Äquator), wobei die ekliptische Neigung dieser Umlaufbahn gegen den Einfallswinkel der Sonnenstrahlung zur Folge hat, daß die bis zu 100 km² großen Kollektorflächen nie in den Erdschatten geraten. Der Gleichstrom von rund 15 GW, den die Solarzellen erzeugen, wird vom Satelliten in eine Mikrowellenstrahlung von 10 cm transformiert und zur Erdoberfläche gesendet. Die Sende-Richtantenne hat einen Durchmesser von 1.000 m, die Empfangsantenne sogar einen Durchmesser von 7 – 10 km.

In der terristischen Empfangsstation wird der ankommende Mikrowellenstrahl wieder in Wechselstrom umgewandelt und ins öffentliche Netz eingespeist. Angedacht ist z.B. eine Anlage mit 50 km² und einer sehr großen Anzahl von Dipolantennen, die zusammen etwa 10 GW aufnehmen könnten.

Bei einer Konferenz in Wien präsentiert die NASA 1982 erstmals eine Energiesystem Satellit-Erde. Die NASA plante damals, möglicherweise schon 1985 eine Anlage in den Orbit zu transportieren, um die notwendigen Erfahrungen für den Bau wesentlich größerer Satellitenkraftwerke möglichst frühzeitig zu gewinnen. Als Zielvorstellungen gelten Stationen mit einem Gesamtgewicht von 50.000 – 100.000 t und einer Gesamtfläche von über 50 km², die mit bis zu 14 Mrd. Solarzellen bestückt sind – was eine Leistung von bis zu 10.000 MW erbringen könnte.

Um aber auch nur die Hälfte des damaligen US-Strombedarfs (1980) zu sichern, müßten zwischen 50 und 100 derartiger Satelliten hergestellt und in den Orbit gebracht werden. Was das Projekt an die Grenzen der Illusion treibt, sind die unverhältnismäßig hohen erwarteten Kosten von 500 Mio. – 1 Mrd. $ pro Satellit. Skeptiker sprachen daher gleich von einem Staatsbankrott. Bei einer Verwirklichung würden außerdem keinerlei weitere ‚Investitions-Dollar’ für andere alternative Energieprojekte übrig bleiben. Und um das Material für einen einzigen 10.000 MW Energiesatelliten auf die Umlaufbahn zu schaffen, bedarf es etwa 500 Flüge mit dem Space Shuttle, weshalb auch erwogen wird, das Material mittels neuer elektrischer Kanonen hinaufzuschießen.

Ein SPS-System würde ein nicht zu schlagendes Energie­Monopol bedeuten, das ausschließlich in den Händen der Raumfahrt-betreibenden Staaten läge. Auf ökologische Einwände und technologische Grenzen gehe ich am Ende dieses Kapitels noch ein.

Untersuchungen von General Dynamics und dem Space Studies Institute in Princetown/New Jersey führen dann zu dem Ergebnis, daß die solaren Energiesatelliten zum größten Teil aus Mondmaterial hergestellt werden können. Aus den Untersuchungen der SSI ergiebt sich, daß die Kosten eines Energiesatelliten aus Mondmaterial nur 3 % der Summe betragen, die für den gleichen Satelliten aus Erdmaterial aufgebracht werden müsste. 1988 führt die NASA daraufhin zusammen mit Vertretern von Elektrizitätskonzernen und anderen Industriezweigen Untersuchungen unter dem Titel ‚Mond-Energie-Wirtschaftsstudie’ durch. Die Studie empfiehlt eine weitere Beschäftigung mit Solarsatelliten – allerdings auf der Basis von Mondmaterial.

1991 veranstaltet die International Astronautical Federation eine Konferenz über solare Energiesatelliten; gefordert wird ein energisches internationales Versuchsprogramm zur Nutzung der Weltraumressourcen für die Energieversorgung der Erde.

Ähnliche Projekte, die auf der intensiven und andauernden Raum-Sonnenstrahlung aufbauen, sind die L5-Weltall-Stationen von Prof. Gerard O’Neill – 1977 Gründer des SSI und heutiger Leiter der Geostar Corporation – und seinen Mitarbeitern in Princeton, wo er bis 1985 unterrichtete, sowie der Vorschlag eines Soletta-Spiegelschwarms von Krafft A. Ehrike.

Die L5-Stationen, von denen 16 Stück in einer Kette um den Globus herum stationiert werden sollen, würden zu 95 – 98 % aus Rohstoffen hergestellt werden, die vom Mond geholt werden können. Neben der Energieübermittlung zur Erde sollen diese Stationen auch als Wohn- und Produktionsanlagen im Weltall dienen – als Keimzellen künftiger kosmischer Expansion. In den großen Habitaten ist das Leben für Tausende von Menschen möglich – deren ‚Exportgut’ in der Hauptsache Energie ist. Diese Energie soll in Form von Radiowellen mit niedriger Frequenz auf die Erde gestrahlt werden. Die Energiedichte am Zielort ist dabei so groß wie im Sonnenlicht. Die entsprechenden Radioantennen-Auffangstationen umfassen ein abgezäuntes Areal von 5 – 8 km.

Das Soletta-Spiegelsystem soll seinerseits eine Ausdehnung von 100.000 km² bekommen und ununterbrochen das Sonnenlicht auf Empfangs-Solarkraftwerke in Wüstengebieten reflektieren. Eine derartige Anlage würde insgesamt etwa 100 Mrd. $ kosten und ca. 88 · 10⁹ kW/h pro Jahr zur Verfügung stellen. Sie Solettas sollen außerdem der Wetterkontrolle dienen.

Weitere Pläne von Ehrike, der nach dem II. Weltkrieg zusammen mit Wernher von Braun aus Peenemünde nach Amerika kam, umfassen ein Space-Light-Programm, da aus Solatta- und Lunetta-Systemen kombiniert ist. Die Lunettas erreichen eine 100- bis 700-fache Lichtstärke des Vollmonds, was bedeutet, daß bei einem derartigen Licht z.B. geerntet werden kann. Außerdem soll das Pflanzenwachstum dadurch positiv beeinflusst werden.

Ich führe diese Technologien hier auf, da es sich ebenfalls um orbitale Systeme handelt, obwohl sie nichts mehr mit Photovoltaik zu tun haben.

Ein weiteres Projekt schlagen 1983 die beiden US-Wissenschaftler John Canady und John Allen vor: 18 orbitale Spiegel sollen fünf Industriegebieten morgens und abends jeweils zwei Stunden lang zusätzlich beleuchten, um die dortige Produktionsrate zu steigern. Das Projekt soll rund 3,6 Mrd. DM kosten, die Lebenserwartung beträgt 15 Jahre.

Und auch in der ehemaligen UdSSR befaßt man sich mit derartigen Planungen. 1987 gibt Guri I. Martschuk, Direktor der sowjetischen Akademie der Wissenschaften bekannt, daß man Solar-Kraftwerk-Satelliten in die Umlaufbahn bringen möchte. Dabei sollen in der erste Phase dieses Vorhabens – bereits 1990 – riesige Spiegel auf geostationären Umlaufbahnen bestimmte Gebiete auf der Erde beleuchten, beispielsweise große Städte. Phase zwei umfaßt den Start von Energiesatelliten – für die in Phase drei die notwendigen Antennenanlagen auf der Erde gebaut werden, die den über Mikrowelle abgestrahlten Strom empfangen und in das Netz einspeisen werden. Tatsächlich blieb es bei diesen Planungen.

Doch dann übernimmt das russische Weltraumunternehmen NPO Energija die Idee und projektiert 100 kreisförmige Spiegel, die in einer Höhe zwischen 1.550 und 5.530 km die Erde umrunden und Sonnenlicht reflektieren. Besonders geeignet erscheint nun die Beleuchtung nördlich gelegener Industriegebiete – oder der Rettungsarbeiten in Katastrophengebieten. Das erste, etwa 100.000 DM teure Experiment ‚Snamja’ (Banner) wird dann im August 1993 durchgeführt. Ein 20 m durchmessender Prototyp des Spiegels aus aluminiumbeschichteter Polyesterfolie öffnet sich in 375 km Höhe an der Spitze einer Progress-Versorgungskapsel, indem sich diese einige Minuten lang schnell um die eigene Achse dreht, worauf die Fliehkräfte den aus acht Segmenten bestehenden Reflektor entfalten.

Kritik an diesen ‚Lichtreflektoren’ gibt es insbesondere von Astronomen, die dadurch bei ihgren Himmelsbeobachtungen gestört werden.

Erst im Februar 1999 erfolgt ein weiterer Schritt, diesmal durch das russische Unternehmen SRC. Auch hier wird eine Transportkapsel eingesetzt, die innerhalb eines Tages die Erde 16 mal umrundet, bevor sie verglüht, und diesmal hat der Spiegel einen Durchmesser von 25 m. Im Gegensatz zu dem Versuch von 1993 kann das System diesmal ferngesteuert werden – und man richtet das Licht des 8 km breiten Kegels mit der fünf- bis zehnfachen Stärke des vollen Mondlichtes auf Vancouver, Frankfurt am Main, Kiew und andere Städte der nördlichen Hemisphäre.

Das nächste Projekt von SRC betrifft nun einen 70 m durchmessenden Spiegel, der dann rund einhundert mal heller als der Vollmond leuchten soll.

In Deutschland befasst man sich bei MBB mit Energiesatelliten. Dort geht man davon aus, daß es trotz aller Enge im Orbit noch Platz für 5.000 GW Strom gibt (das entspricht rund 5.000 Atomkraftwerken). 1988 unterzeichnen MBB und die Firma Total einen Kooperationsvertrag ‚Phototronics in Space’, der als Bestandteil des europäischen Technologieprogramms EUREKA gilt und von der Bundesregierung gefördert wird. 1990 hofft man, noch bis zur Jahrtausendwende eine Demonstrationsanlage in der Erdumlaufbahn zu platzieren – und das für nur rund 19 Mio. DM.

Die von dort gesendete Energie wird als Mikrowellen oder Laserstrahlung von irdischen Solarzellenfeldern aufgefangen und wieder in Strom zurückverwandelt. Wobei man bei MBB aus Sicherheitsgründen mehr zu den Lasern neigt, da man bei den Mikrowellen Störungen im Funkverkehr befürchtet, außerdem kenne noch niemand die Langzeitwirkung von Mikrowellen auf Menschen. Das Laserlicht ließe sich auch stärker bündeln, so daß die Empfangsantennen entsprechend kleiner dimensioniert werden können. Allerdings ist der Wirkungsgrad dieser Methode rund 50 % schlechter als der der Mikrowellen-Energieübertragung.

Die Deutsche Aerospace, eine Tochter des Daimler-Benz-Konzern, macht Mitte 1990 damit Werbung, daß man an Solar-Satelliten arbeiten würde, deren Energie mittels Lasern zur Erde gesendet werden könne. Dieses Laserlicht ließe sich unsichtbar bei Tag und bei Nacht weiterleiten – und besonders für letzteres würden sich terrestrische Solarzellenfelder gut eignen (da diese nächtens sowieso außer Betrieb sind). Man plante zu diesem Zeitpunkt, die ersten Energiesatelliten bereits ‚in 10 bis 20 Jahren’ in die Raumfahrtprogramme integriert zu haben.

Doch erst 1997 wird ein weiterer Schritt in Richtung auf eine neue energetische Solarenergie-Nutzung im Weltall gemacht: Die für einen Mondflug im Jahr 2000 geplante Sonde der Europäischen Raumfahrtorganisation Smart 1 wird nur 35 kg Xenon-Gas (statt Tausender Kilogramm Brennstoff) für den Flug benötigen, denn im Unterschied zur Verbrennung beschleunigt der Solarstrom der Sondenpanele das ionisierte Edelgas auf weit höhere Rückstoßgeschwindigkeiten.

Und das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) gibt auf der Hannover Messe 1997 bekannt, daß man Konzentratorzellen entwickelt habe, die Laserstrahlen mit einem „extrem hohen Wirkungsgrad von über 50 %“ in Strom umwandeln können – die passenden ‚Empfänger’ für die Satellitenenergie.

Die PowerSat Corporation in Everett, Washington, versucht ab 2001 Investoren für ihren Plan zu finden, zu einem globalen Anbieter von Solarsatelliten zu werden, doch nach 2002 hört man nichts mehr von dem Unternehmen.

Im September 2003 erreicht die EADS Space Transportation mit der Entwicklung einer punktgenauen Steuerung für die Übertragung von Energie per Laser einen ersten Meilenstein für künftige solare Energieversorgungssysteme aus dem All. Mit dem dafür entwickelten Algorithmus ist es jetzt erstmals möglich, sowohl Energie als auch Daten präzise auf ein Objekt zu übertragen. Frank Steinsiek, der zuständige Leiter des Projekt Solar Power Infrastructure (SPI) erklärt bei einer Pressekonferenz in Bremen:

„Damit wird zum einen die zielsichere Übertragung von Energie durch freifliegende orbitale Strukturen zum Empfänger auf der Erde möglich; zum anderen können bemannte wie unbemannte Missionen durch Übertragung mittels Laser im All auch dort mit Energie versorgt werden, wo Solarzellen keinen Strom produzieren und liefern können. Wir erschließen für die Raumfahrt als auch für das Leben auf der Erde gleichermaßen ein riesiges Potential.“

In einem nächsten Schritt schlägt das Unternehmen die Anbringung einer Lasereinheit für die Energieübertragung an der Internationalen Raumstation vor. Doch die Visionen reichen weit darüber hinaus:

„Weitere Schritte führen über freifliegende Laserplattformen in verschiedenen Umlaufbahnen bis hin zur Errichtung eines Kraftwerks im Gigawatt-Bereich in 36.000 km Höhe. Gleichzeitig können wir uns vorstellen, dass Raumschiffe der Zukunft auf eigene Antriebe verzichten können. Stattdessen sollen sie von Laserstationen im Weltraum ebenso mit Sonnenenergie versorgt werden wie Roboter und Rover auf Mond und Mars.“

Die bisherigen Kosten für die Entwicklung der SPI-Technologie wurden auf über 600.000 € beziffert.

Die EADS SPACE Transportation wurde im Juni 2003 gegründet und ist aus dem Zusammenschluß der deutschen Astrium Raumfahrt-Infrastruktur und der französischen EADS Launch Vehicles hervorgegangen. Das Unternehmen ist der europäische Spezialist für Raumtransporte, bemannte Raumfahrt und ballistische Trägerraketen für Frankreichs Streitkräfte. Das Unternehmen erwirtschaftete mit 5.000 Mitarbeitern im Jahr 2002 einen Umsatz von 1,4 Mrd. € und ist an den Standorten Bremen, Friedrichshafen, Ottobrunn und Lampoldshausen sowie in Les Mureaux bei Paris, in St-Médard-en-Jalles bei Bordeaux und in Kourou (Französisch-Guayana) angesiedelt.

Und als die NASA im Dezember 2006 ihre neuen Pläne für eine permanente Mondbasis bekannt geben, die ab 2024 dort errichtet werden soll, wird als Standort der Südpol insbesondere deshalb ins Auge gefaßt, weil dieser Ort eine sehr große Sonnenscheindauer hat und die Chance zur Nutzung von Solarenergie besonders gut erschließe.

Auch bei den ersten NASA-Wettbewerben für den Bau von sogenannten ‚Crawlern’, die im Rahmen eines Orbitalfahrstuhls zum Einsatz kommen sollen, werden Solarzellen eingesetzt. Diese technologie ist jedoch nicht so einfach – in den ersten beiden jahren kann kein einiges der beteiligten Teams das Preisgeld mit nach Hause nehmen.

Im Januar 2006 schickt die Japanese Aerospace Exploration Agency (Jaxa) den Satelliten Furoshiki in den Orbit, um mehrere technisch-konstruktive Experimente durchzuführen.

Die Bezeichnung ‚Furoshiki’ stammt von dem japanischen Wort für ein Tuch, in das man Gegenstände einschlagen kann. Auseinandergefaltet ist es dagegen ziemlich groß – genau so sollen sich Weltraumnetze entfalten, auf denen dann Solarfarmen eingerichtet werden, die größer sind als zehn Fußballfelder. Die 350 g schweren Roboter für derartige Bauarbeiten im All mit den Namen Roby Space Junior I und II haben Forscher von der Technischen Universität Wien entwickelt. Sie fahren wie Raupenfahrzeuge über die Maschen des Riesennetzes und bestehen jeweils aus zwei Teilen, die sich mit Magneten gegenseitig anziehen, damit sie sich in der Schwerelosigkeit nicht vom Netz lösen.

Auf den übertragenen Videobildern wird beobachtet, daß zumindest einer der Roboter seine Aufgabe gemeistert hat, einige Meter auf einem 50 m2 großen Netz herumzufahren, das zuvor von drei kleinen Hilfssatelliten aufgespannt worden war, die mit derselben Rakete auf eine Flughöhe von nur 180 km hochgeschossen wurden, weshalb Roboter und Netz auch schon nach zehn Minuten Schwerelosigkeit Richtung Erde zurückstürzten und verglühten.

Im Mai 2007 lebt die Diskussion um Solarsatelliten wieder einmal auf, als Prof. Daniel Nocera vom MIT daran erinnert, daß diese Technologie im Gegensatz zu allen ‚irdischen’ keinerlei Genehmigungsverfahren erfordert. Die Anlagen können im Orbit installiert werden, so schnell sie fabriziert werden können. Außerdem regt er an, über Energieanlagen auf dem Mond nachzudenken -. denn auch dort haben die Strukturen keine negativen Auswirkungen auf unsere direkte Umwelt. Machbar wäre dies bereits in rund 20 Jahren.

Im Oktober wird dann eine Studie des National Security Space Office (NSSO) vorgestellt, der zufolge ein auch weiterhin steigender Ölpreis die Technik der Energiesatelliten über kurz oder lang wettbewerbsfähig machen wird. Das Pentagon fordert die US-Regierung daraufhin auf, entsprechende Demonstrationsprojekte zu finanzieren und innerhalb der nächsten zehn Jahre 10 Mrd. $ in einen Test-Satelliten zu investieren, der einen Strahl von 10 MW elektrischer Energie zur Erde schicken kann. Natürlich haben die Autoren des NSSO-Berichtes auch die militärische Nutzung im Sinn, da Solarenergie-Satelliten eine schon seit langem bestehende Schwäche des US-Militärs beheben könnten: die Abhängigkeit von lokaler Energieversorgung in entlegenen Einsatzgebieten wie beispielsweise dem Irak.

Die Space Solar Alliance for Future Energy will die Empfehlungen der NSSO-Studie weiter voranbringen.

Ebenso ernsthaft wird die Sache in Japan weiter verfolgt. Zwecks der Energieübertragung arbeitet die JAXA inzwischen mit Experten des Institute of Laser Engineering der Universität Osaka zusammen, und man entwickelt gemeinsam die Grundlagen von JAXAs Space Solar Power Systems (SSPS) Projekt.

Dabei soll ein Prototyp in 36,000 km Höhe über dem Äquator stationiert werden und seine Energie über Laserstrahlen an die Empfangsstation auf der Erdoberfläche leiten. Genutzt werden dabei keramische Materialien, die Licht-absorbierendes Chromium enthalten – sowie Neodymium, das die Energie in Laserstrahlen umwandelt. Der Wirkungsgrad des gesamten Prozesses soll immerhin bereits 42 % betragen, wie die Experimente im September 2007 zeigen.

Die Meldungen über den geostationären Satelliten der JAXA finden wieder Anfang 2008 in die Presse als bekannt gegeben wird, daß das SSPS-Projekt bis 2030 umgesetzt werden soll. Im Februar beginnen im Taiki Aerospace Park außerdem die Tests eines Mikrowellensystems zur Energieübertragung, das als Alternative zur Laser-Bündelung angedacht ist. Während die Sendeantenne hier jedoch einen Durchmesser von nur 2,4 m hat, wird die Bodenstation des geplanten SSPS-Kraftwerks einem Durchmesser von etwa 3 km aufweisen, wobei von einer Leistung von 1 GW ausgegangen wird, was dem Bedarf von rund 500.000 Haushalteen entspricht.

Nach der umfassenden Betrachtung der photoelektrischen Nutzung der Sonnenenergie wird als nächstes nun die photothermische Nutzung vorgestellt.