TEIL C

Weitere Einsatzformen der Photovoltaik

Satellitenkraftwerke (3)

Im Jahr 2020 erfolgt die Gründung der britischen Firma Metasat UK (o. Metasat Inc.), die ihren Sitz in Glasgow hat. Ihr Ziel ist es, Organisationen bei der Reduzierung der Umweltauswirkungen in den Bereichen Missionsdesign, Entwicklung und Betrieb zu unterstützen und den ökologischen Fußabdruck der Produkte, Prozesse und Dienstleistungen ihrer Kunden zu verringern. Das Start-Up quantifiziert hierzu die Umweltauswirkungen von Satelliten und Missionssystemen während ihres gesamten Lebenszyklus, von den Materialien über die Herstellung bis hin zur Entsorgung am Ende ihrer Lebensdauer.

Die Metasat UK unterstützt auch die Weiterentwicklung von Solarenergiesatellitenkonzepten als wichtigem Bereich einer langfristigen und nachhaltigen Technologie. Ihre Entwicklung erfordert Fortschritte in mehreren Bereichen, darunter Systemarchitektur, Energieumwandlung, drahtlose Energieübertragung, Orbitalbetrieb, Werkstoffe und Nachhaltigkeit über die gesamte Lebensdauer. Diese Systeme voranzubringen, bedeutet der Firma zufolge, mehr als nur ein technisches Konzept zu verfolgen; es bedeutet, die künftige Energieinfrastruktur so zu gestalten, daß sie mit der Verantwortung für die Umwelt und einem stabilen Wachstum in Einklang steht.

Im Netz einsehbar sind mehrere Papiere darüber, wie ,A Process-based Life Cycle Sustainability Assessment Of The Space-based Solar Power Concept’ vom Oktober 2020 (19 S.); ,Life Cycle Assessment of the UK Space Energy Initiative Technology Roadmap’ von 2022 (17 S.); ,MORPHEUS: A Sandwich Type Solar Power Satellite Concept Based On The Eco-design Approach’ vom Oktober 2023 (8 S.); sowie ,Avoiding Greenwash In Reporting Life Cycle Greenhouse Gas Emissions Of Space Solar Power’ (14 S.) und ,META-LUNA: Disruptive ISRU for Building Future Solar Power Satellites’ (10 S.) vom Oktober 2024.

Zu den Autoren gehören neben Haroon B. Oqab von der Kepler Space University auch George B. Dietrich von der SPACE Canada Corp. in Kirchner, Ontario, sowie Andrew Ross Wilson von der Glasgow Caledonian University und die o.e. Massimiliano Vasile und Nobuyuki Kaya von der schottischen University of Strathclyde. Darüber hinaus sind bislang keine weiteren Aktivitäten der Metasat UK bekannt.

Im polnischen Krakau wird im September 2020 das Technologie-Start-Up Solar System Resources Corporation Sp. z o. o. gegründet, das sich mit dem Thema Weltraumbergbau und Energiewende beschäftigt. Im Zuge eines Joint-Ventures mit der US Nuclear Corp. ist das Unternehmen auf dem amerikanischen Markt unter dem Namen USN Solar Sky Mining LLC tätig.

Ab Dezember soll es auch eine Beteiligung an der Entwicklung der orbitalen Energie geben, doch von irgendwelchen Umsetzungsschritten ist bislang nichts bekannt. Auch ein Spendenaufruf durch den Gründer Adam Jan Zwierzyński im Dezember 2022 scheint nicht mit Erfolg beschieden gewesen zu sein.

Daß die Thematik inzwischen sogar auf hoher politischer Ebene angekommen ist, belegt der demokratische US-Präsidentschaftskandidat Andrew Yang, der während seines Wahlkampfs 2020 vorschlägt, die Entwicklung riesiger, zusammenklappbarer Weltraumspiegel zu erforschen - und zwar als Notfallmaßnahme und letztes Mittel im Rahmen des Geoengineerings zur Bekämpfung der globalen Erwärmung.

Sein Plan sieht vor, 800 Mio. $ in Bundesbehörden zu investieren, um Technologien zur Ablenkung des Sonnenlichts zu untersuchen, die bei Bedarf wieder rückgängig gemacht werden könnten. Es läßt sich jedoch nichts darüber finden, daß sich Yang später weiter damit beschäftigt hat.

Auf der 71. Jahrestagung der International Astronautical Federation (IAF) im Oktober 2020, bei der die aktuellen Ideen zu Weltraumfahrstühlen (o. Orbitalfahrstühlen) präsentiert werden, nennt Peter A. Swan vom International Space Elevator Consortium (ISEC) zwei Gründe, warum diese gut für die Umwelt sind: Zum einen ermöglichen sie den Bau von Infrastrukturen wie großen Solarkraftwerken im All, zum anderen arbeiten sie mit elektrischer, von der Sonne gewonnener Energie und sind dadurch emissionsfrei.

Derzeit befindet sich das Konzept des Weltraumfahrstuhls im Übergang vom Nachweis der technologischen Machbarkeit zu ersten Validierungstests. So wurde beispielsweise das Climber-Konzept von Momeo Terata vom Shonan Institute of Technology bei Wettbewerben wie der Space Elevator Challenge (SPEC) in Japan und der European Space Elevator Challenge (EUSPEC) 2018 in Deutschland getestet. Wie bereits erwähnt, wird diese Umsetzung ausführlicher im Kapitel der elektrischen Mobilität präsentiert.

Swan zufolge ließen sich die fünf Millionen Tonnen Material, die für den Bau eines Solarkraftwerks im All erforderlich seien, nur mit Hilfe eines Weltraumfahrstuhls in den geostationären Orbit transportieren, mit Raketen sei dies hingegen nicht machbar. Vom ISEC durchgeführte Studien sind zum Ergebnis gekommen, daß eine duale Architektur aus Raketen und Weltraumfahrstühlen anzustreben sei, denn Raketen befördern Menschen rasch durch die Strahlungsgürtel, während die Fracht langsamer, aber in größeren Mengen mit dem Fahrstuhl transportiert werde.

Jean-Yves Prado von der Firma Platineo in La Rochelle geht noch einen Schritt weiter: Er will Erde und Mond gleich komplett durch ein Kabel miteinander verbinden. Dieses sollte vom Mond aus in fünf Etappen aufgebaut werden: Zunächst von der Mondoberfläche etwa 56.000 km bis zum Librationpunkt L1, von dort aus 232.000 km weiter Richtung Erde. Diese ersten beiden Abschnitte haben eine konstante Länge. Da die Entfernung von Erde und Mond aber nicht konstant ist, muß das dritte Kabel diese Schwankungen von etwa 50.000 km auffangen.

Diese kontinuierliche Bewegung könnte wiederum einen Dynamo antreiben, der das gesamte System mit Energie versorgt. Der vierte Abschnitt führt von dessen unterem Ende über ungefähr 10.000 km zu einer in 30 km Höhe schwebenden Station über der Antarktis, von wo aus die fünfte und letzte Etappe zum Boden führt. Eine solche Seilbahn, als deren Baumaterial Kohlenstoff-Nanoröhren in Frage kommen, würde den Mond quasi zu einem ,Vorort der Erde’ machen.

Im November 2020 gibt das Ministerium für Wirtschaft, Energie und Industriestrategie (BEIS) in Großbritannien gemeinsam mit der UK Space Agency (UKSA) eine Studie zum Bau eines riesigen Solarkraftwerks im Orbit bis zum Jahr 2050 in Auftrag, das den Strom in Form von Hochfrequenz-Radiowellen zur Erde übertragen soll. In der Studie sollen die technische Machbarkeit und die Wirtschaftlichkeit der weltraumgestützten Solarenergie geprüft und untersucht werden, ob sie den Verbrauchern erschwingliche Energie liefern könnte und welche technischen und technologischen Voraussetzungen für ihren Bau erforderlich wären.

Der Bericht des renommierten Beratungsbüros Frazer-Nash Consultancy Ltd. und des Unternehmens für Prognosen und quantitative Analysen Oxford Economics zu orbitalen Energiesytemen wird im September 2021 veröffentlicht und zeigt, daß die Solarenergie aus dem Weltraum technisch machbar und erschwinglich ist, Europa Vorteile in Milliardenhöhe bringen, die Energieanfälligkeit verringern und dem Vereinigten Königreich helfen könnte, bis zum Jahr 2050 eine Netto-Null-Emission zu erreichen.

Den Schätzungen zufolge werden insgesamt 54 Solarsatelliten mit einer Leistung von jeweils 1,4 GW benötigt, um den Bedarf an weltraumgestützter Solarenergie bis 2050 zu decken, wobei die Entwicklung der weltraumgestützten Solarenergie über vier Phasen voraussichtlich Forschungs- und Entwicklungsinvestitionen im Umfang von etwa 16 Mrd. € erfordern würde, bis ein erster Prototyp im Gigawatt-Maßstab im Orbit ist. Für ein erstes voll funktionsfähiges System dieser Art sind dann zusätzlich Investitionen in Höhe von rund 10 Mrd. € nötig.

Die Ergebnisse der 38-seitigen Studie unter dem Titel ,Space Based Solar Power: De-risking the pathway to Net Zero - Executive Summary’, die zusammen mit verschiedenen Reports zu Einzelfragen im Netz abrufbar ist, dienen der britischen Regierung nun als Grundlage für ihre Entscheidungen über künftige Untersuchungen und Investitionen in Solarsatellitenkraftwerke. Das Projekt soll demnach mit kleinen Versuchen beginnen und im Jahr 2040 zu einem ersten einsatzfähigen Solarkraftwerk führen.

Dieser Solarenergiesatellit hätte einen Durchmesser von 1,7 km und ein Gewicht von rund 2.000 Tonnen. Die terrestrische Antenne würde etwa 6,7 x 13 km groß sein. In Anbetracht der Landnutzung im Vereinigten Königreich ist es daher wahrscheinlich, daß sie vor der Küste aufgestellt wird. Dieser Satellit könnte das Vereinigte Königreich mit einer Leistung von 2 GW versorgen, was zwar recht beachtlich ist, trotzdem aber nur einen kleinen Beitrag zur gegenwärtigen britischen Stromerzeugungskapazität von rund 76 GW bilden würde.

Außerdem wird im April 2022 von Martin Soltau, David Homfray und Sam Adlen die Firma Space Solar Engineering Ltd. (o. Space Solar) mit Sitz in Didcot, Oxfordshire, gegründet, die saubere und erschwingliche Energie aus dem Weltraum verspricht. Hierzu hat das Unternehmen einen Fahrplan entwickelt, der die Entwicklung und Lieferung von kommerzieller Energie für die Polarregionen innerhalb von sechs Jahren und die Skalierung auf GW-Leistung in 7 - 10 Jahren vorsieht.

Zudem erwirbt die Space Solar - eine Ausgründung der Satellite Applications Catapult (s.u.) - die Exklusivrechte für den Solarenergiesatelliten CASSIOPeiA, der marktführende Leistung und Stromgestehungskosten bieten soll (s.u.).

Im Januar 2023 berichtet die Presse, daß im Rahmen des geplanten Projekts NEOM in Saudi-Arabien, bei dem vier futuristische Megastädte entstehen sollen, nun auch die Solarenergie aus dem All eine Rolle spielen könnte. Hierzu wurde eine entsprechende Kooperation zwischen der britischen Regierung und NEOM vereinbart, derzufolge zunächst 4,3 Mio. $ investiert werden sollen, um die Machbarkeit des Vorhabens auszuloten und die dafür notwendigen Technologien weiter voranzubringen. Führt dies zu einem positiven Ergebnis, würden weitere Investitionen folgen. Partner ist die Space Solar, allerdings ist später nichts mehr darüber zu hören.

Im Juni gibt das Ministerium für Energiesicherheit auf der 10. London Tech Week die Bereitstellung von 4,3 Mio. £ an staatlichen Mitteln für führende britische Universitäten und Technologieunternehmen zur Entwicklung der weltraumgestützten Solarenergie bekannt. 3,3 Mio. £ der aktuellen Space Energy Initiative (SEI) kommen vom Ministerium und dem Net-Zero-Innovationsportfolio und 1 Mio. £ von der UKSA.

Die Förderung geht an die University of Cambridge für die Entwicklung ultraleichter Solarpaneele, die lange Zeit in Umgebungen mit hoher Strahlung, wie sie im Weltraum herrschen, bestehen können (> 770.000 £); an die Queen Mary University in London für die Entwicklung eines drahtlosen Energieübertragungssystems mit hohem Wirkungsgrad über eine große Reichweite (> 960.000 £); an die University of Bristol für die Erstellung einer Simulation der drahtlosen Energieübertragung im Weltraum (353.000 £); und an das Imperial College London für eine Studie zur Bewertung der wichtigsten Vorteile und Auswirkungen der Solarenergie aus dem Weltraum (> 295.000 £).

Diese 94-seitige Studie unter dem Titel ,Feasibility of Small-Scale Space Based Solar Power (SBSP) Systems for Early Market Adoption’, die gemeinsam mit Frazer-Nash und der Firma Space Solar erstellt wird, wird 2025 veröffentlicht und ist im Netz einsehbar.

Darüber hinaus erhalten die EDF Energy R&D UK Centre Ltd. für eine Studie zur Einführung von Solarenergie aus dem Weltraum in das britische Stromnetz über 25.000 £; die Firma MicroLink Devices UK Ltd. mehr als 449.000 £ für die Entwicklung der nächsten Generation leichter, flexibler Solarpaneele für Solarsatelliten; und das Unternehmen Satellite Applications Catapult Ltd. in Didcot über 999.000 £ für ein Experiment, mit dem die elektronische Steuerung und die Strahlqualität seiner Antennentechnologie für Weltraumsatelliten getestet werden soll. Das Unternehmen erhält außerdem über 424.000 £ für ein weiteres Projekt zur Untersuchung, wie die kommerzielle weltraumgestützte Solarenergie weiterentwickelt werden kann.

Die im Jahr 2012 gegründete Satellite Applications Catapult ist eines der neun Katapult-Netzwerke von Innovate UK und hat als Mitvorsitzender der SEI eine führende Rolle dabei gespielt, das Vereinigte Königreich für das SBSP-Konzept zu gewinnen. Im August 2023 geht das Catapult eine Partnerschaft mit seiner Ausgründung Space Solar ein, um mit in der Erdumlaufbahn plazierte Solarstromsammelstelle den Bedarf an zuverlässiger und nachhaltiger Energie in großem Maßstab zu decken. Zu diesem Zeitpunkt wird von dem Plan gesprochen, bis 2029 eine Demonstration von Megawatt-Leistung aus dem Weltraum zu verwirklichen.

Im Oktober 2023 berichtet Frazer-Nash, daß man nun mit der Space Solar zusammenarbeitet, um das erste weltraumgestützte Solarenergiesystem auf den Weg zu bringen. Die Partnerschaft soll dazu beitragen, die Auslieferung des ersten SBSP-Systems von Space Solar zu beschleunigen und das CASSIOPeiA-Konzept in die Realität umzusetzen. Hierzu bietet das Beratungsunternehmen seine Erfahrung mit großen technischen Projekten und sein Fachwissen in den Bereichen Konzeptdesign und technische Analyse an.

Die "weltweit erste kabellose 360°-Stromübertragung" demonstriert die Space Solar im Februar 2024 in einer schalltoten Kammer des Centre for Wireless Innovation (CWI) an der Queen’s University in Belfast, wobei durch die spiralförmige, ultraleichte Anordnung von Dreifach-Dipolelementen hoch gerichtete Strahlen sicher durch das Labor geschickt werden.

Die Queen’s University hatte übrigens schon 2019 einen Zuschuß der UK Research and Innovation (UKRI) zur Entwicklung eines drahtlosen Systems mit großer Reichweite und hoher Leistung für den Einsatz auf der Erde erhalten, doch der Bewilligungszeitraum endete im September 2023, ohne daß die Universität weitere Pressemitteilungen darüber veröffentlichte.

Der neue, HARRIER genannte Demonstrator bildet eine Kernkomponente von CASSIOPeiA, da seine Technologie die Übertragung von Energie in alle Richtungen ermöglicht, ohne daß bewegliche Teile wie Drehgelenke erforderlich sind, was eine hohe Zuverlässigkeit und Leistung gewährleistet. Der Demonstrator mit einem Durchmesser von 0,5 m soll schließlich zu einem System mit einem Durchmesser von 1,7 km ausgebaut werden, das Energie im GW-Bereich aus dem Weltraum liefert. Daneben werden auch Produkte für terrestrische Anwendungen entwickelt.

Im Oktober 2024 kündigt Space Solar einen ehrgeizigen Plan an: Bereits im Jahr 2030 will das Unternehmen Island über einen Satelliten mit Strom versorgen. Demnach soll das Projekt mit einem kleineren Prototyp mit einem Durchmesser von 400 m und einer Leistung von 30 MW beginnen, der aus einer Höhe von etwa 37 km und über eine ca. 5 km durchmessende Antenne bis zu 3.000 isländische Haushalte mit Strom versorgen soll.

Das Start-up, das dabei mit dem isländischen Energieunternehmen Reykjavik Energy und der Initiative Transition Labs zusammenarbeitet, plant, bis 2036 weitere Solarmodule in die geostationäre Umlaufbahn zu schicken, wo sie von Drohnen zusammengesetzt und miteinander verbunden werden sollen, um einen endgültigen Durchmesser von 1,7 km zu erreichen und viele Gigawatt Strom zur Erde zu schicken.

Die Firma befindet sich außerdem in einer Seed-Finanzierungsrunde im Umfang von 12,5 Mio. $, die bis Ende 2024 abgeschlossen sein soll. Insgesamt hat Space Solar bislang Zuschüsse in Höhe von etwa 6 Mio. $ erhalten. Eine laufende, von der britischen Regierung finanzierte Systemdesignstudie, soll im Februar 2025 abgeschlossen werden.

Im Mai 2025 schließt die Space Solar zudem ein 18-monatiges Projekt zur Konzeption und Entwicklung der Schlüsselkomponenten des modularen weltraumgestützten Solarstromsystems ab. Das Projekt unter dem Namen Cassidi wurde von der UK Space Agency (UKSA) und dem Ministerium für Energiesicherheit und Net Zero (DESNZ) mit 1,7 Mio. £ finanziert, umfaßte 22 Partnerorganisationen und resultierte in der Bewertung der drahtlosen Energieübertragung, des Montageprozesses im Weltraum und der Bodenempfängertechnologie. Zudem wurde ein 1.700 Seiten umfassendes Dokument zur Entwicklung von Teilsystemen verfaßt.

Auch ein neuer Bericht von Frazer-Nash, der sich mit den zahlreichen Sicherheitsaspekten der weltraumgestützten Solarenergie befaßt, erscheint im Mai. Die 33-seitige Studie mit dem Titel ,Securing Space-Based Solar Power as Critical National Infrastructure’ ist im Netz abrufbar. Sie identifiziert und analysiert die potentiellen Bedrohungen für ein SBSP-System, mögliche Abhilfemaßnahmen sowie geopolitische und gesellschaftliche Überlegungen.

In einem Innovationsprojekt, das von der National Grid Electricity Distribution (NGED) und Space Solar im Februar 2026 ins Leben gerufen wird, sollen die Vorteile einer kabellosen Stromverteilung erprobt und untersucht werden, ob eine bodengestützte Funktechnologie Freileitungen und Kabel ergänzen oder sogar ersetzen kann. Finanziert wird das Projekt vom Strategischen Innovationsfonds (SIF), einem vom Office of Gas and Electricity Markets (Ofgem) in Partnerschaft mit Innovate UK verwalteten Programm.

Zeitgleich deutet eine neue Machbarkeitsstudie des DESNZ, die von Fraser-Nash, der Space Solar und dem Imperial College London durchgeführt wurde, darauf hin, daß die weltraumgestützte Solarenergie bis 2040 zu einer wirtschaftlich tragfähigen Energiequelle werden könnte. Der vollständige Bericht ,Feasibility of Small-Scale Space Based Solar Power (SBSP) Systems for Early Market Adoption’ kann aus dem Netz heruntergeladen werden.

Was den schon mehrfach erwähnten Solarsatelliten CASSIOPeiA (Constant Aperture Solid State Integrated Orbital Phased Array) anbelangt, so handelt es sich dabei um ein Projekt der 1999 von Ian Cash gegründeten International Electric Co. (IECL) mit Hauptsitz in Oxford, die die Vision einer sauberen und erschwinglichen Energie aus dem Weltraum verfolgt. Das Ingenieurbüro entwickelt hierzu innovative Phased-Array-Technologien für Kommunikations-, Energieübertragungs-, Radar- und Ultraschallanwendungen auf der Erde und im Weltraum.

Das Konzept für den Solarstromsatelliten hatte Cash, der auch die Firma SICA Design Ltd. leitet, während des Space Solar Power Workshop der WiSEE-Konferenz 2016 in Montreal präsentiert. Im Juni 2019 erscheint dann sein Bericht ,CASSIOPeiA – A new paradigm for space solar power’, in welchem er von einer durchschnittlichen spezifischen Leistung von mehr als 1 kW pro kg spricht, die aus der Umlaufbahn geliefert wird.

Informationen vom Oktober 2022 zufolge umfaßt das Projekt einen 2.000 Tonnen schweren Satelliten, der sich in einer geostationären Umlaufbahn 36.000 km über der Erde befindet. Er würde Sonnenenergie mit Hilfe großer, leichter Spiegel mit einem Durchmesser von bis zu 1.700 m sammeln, die in einem Winkel von 45° zu einer spiralförmigen Anordnung von bis zu 60.000 Solarzellen angeordnet sind, um etwa 3,4 GW Strom zu erzeugen. Dieser würde dann mit einem Wirkungsgrad von 85 % in hochfrequente Mikrowellenstrahlung umgewandelt.

Die Nettoleistung von 2,9 GW soll dann an eine Empfangsantenne an einem festen Punkt auf dem Boden übertragen werden, die die elektromagnetische Energie in Gleichstrom umwandelt und dann über einen Wechselrichter eine Nettoleistung von 2 GW Wechselstrom in das Netz einspeist. Das Ganze sieht ein 40 MW Pilotprojekt vor, das ab 2031 im erdnahen Orbit plaziert werden soll, gefolgt zwischen 2036 und 2039 von einem Produktionsprototyp mit einer Leistung von 2 GW, dessen Kosten auf 2,3 - 3,5 Mrd. € geschätzt werden.

Später wird das Konzept von der Space Solar als Grundlage für ihr von der britischen Regierung finanziertes Programm zur Entwicklung kommerzieller weltraumgestützter Solarenergie übernommen.

Eine weitere patentierte Lösung des Unternehmens ist PERSeIDA, eine festkörperbasierte ultradünne, druckbare und phasengesteuerte Gruppenantenne mit steuerbarem Strahl, ohne Redundanz und bis zu 96 % geringeren Kosten als die vergleichbarer Systeme. Die als „weltweit erste und einzige Phased-Array-Antenne mit einer vollständigen elektronischen 360°-Strahlsteuerung“ bezeichnete Entwicklung wird im Oktober 2024 auf dem International Symposium on Phased Array Systems and Technology (ARRAY 2024) in Boston vorgestellt.

Ein weiterer wichtiger Akteur auf dem Gebiet der Solarenergiesatelliten ist die Europäische Weltraumorganisation (ESA) die im Januar 2022 in einer Pressemitteilung erklärt, daß sie die Forschung an der Solarenergie aus dem All wiederbeleben wird, nachdem die Idee vor einigen Jahren aus wirtschaftlichen Überlegungen heraus auf Eis gelegt wurde.

Nun gibt die ESA zwei unabhängige Kosten-Nutzen-Studien zur weltraumgestützten Solarenergie für den terrestrischen Energiebedarf bei Frazer-Nash und dem deutschen Beratungsunternehmen Roland Berger in Auftrag. Die Studien werden im August abgeschlossen und kommen beide zu dem Schluß, daß es möglich ist, europäische Haushalte und Unternehmen bis 2040 mit Strom aus dem All zu wettbewerbsfähigen Preisen zu versorgen.

Laut Frazer-Nash müßten bis zum Jahr 2070 allerdings insgesamt 418 Mrd.€ investiert werden, um die schließlich geplanten Mengen an Weltraumstrom zu erzeugen. Im Gegenzug könnten aber auch Einsparungen und finanzielle Vorteile im Wert von 601 Mrd.€ realisiert werden, wodurch sich die Sache letztlich doch rentieren würde.

Als Teil der von Roland Berger geleiteten Machbarkeitsstudie untersucht der Hauptsubunternehmer OHB System AG in Bremen, eines der führenden Raumfahrtunternehmen Europas, das zum Hochtechnologiekonzern OHB SE gehört, die technische Machbarkeit sowie die Kosten-Nutzen-Analyse von Solarsatelliten.

Die ESA hatte übrigens schon im Vorjahr ein Projekt zur Erforschung von Materialien für Langzeitmissionen geleitet, bei dem die ESA-Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen der Technischen Universität Tallinn (TalTech) in Estland einen winzigen Eisenpyritkristall als potentielles Material für Solarzellen untersucht haben. Bislang hat das Material zwar noch nicht den erhofften Wirkungsgrad erreicht, doch außerhalb der Erde ist es so reichlich vorhanden, daß die Zellen irgendwann auch auf dem Mond oder dem Mars hergestellt werden könnten.

Die TalTech und die ESA werden nun gemeinsam eine Doktorarbeit finanzieren, in der das Eisenpyrit als Material für Solarzellen und insbesondere seine Eignung für einen zuverlässigen, langfristigen Einsatz in der rauhen Umgebung außerhalb der Erdatmosphäre untersucht werden. Das Ziel ist letztlich, eine Technologie für die Züchtung von Pyrit-Mikrokristallen zu entwickeln und diese in einer Monokristallschicht-Solarzelle zu verwenden, bei der jeder winzige Kristall wie eine einzelne Solarzelle funktioniert.

Im Bezug auf Solarenergiesatelliten hatte die ESA im Rahmen eines im September 2020 ausgeschriebenen Ideenwettbewerbs 16 von insgesamt 85 eingereichten Vorschlägen ausgewählt, die nun weitere, ausführliche Konzepte einreichen dürfen – aus denen dann tatsächlich Forschungsprojekte werden könnten. Zu diesen Vorschlägen zählen u.a. die Entwicklung einer Mikrowellen-Energieübertragung für lunare Rover, Techniken zur Konstruktion von Solarkraftwerken im All mit 3D-Druckern sowie Konzepte zum Abwracken solcher Stationen, wenn sie außer Dienst gehen müssen.

Die Liste der Projektträger, die im Rahmen der Kampagne ,Neue Ideen für Solarenergie aus dem Weltraum’ der Open Space Innovation Platform (OSIP) der ESA ausgewählt wurden und von denen einige noch ausführlicher behandelt werden, umfaßt die Firmen Frazer-Nash, Emerald Telecommunications, Astrostrom, Space Applications Services, Thales Alenia Space, Sirin Orbital Systems und Photonicity, das Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM), die University of Aveiro, die University of Strathclyde, die University of Elche sowie die Hochschule für angewandte Wissenschaften München.

Im Dezember 2021 hatte die Raumfahrtagentur zudem einen zweitägigen Workshop veranstaltet, um über den Stand der Entwicklung und internationale Forschungsprojekte zu diskutieren.

Im August 2022 schlägt die ESA den beteiligten Regierungen vor, ein neues Programm namens SOLARIS zu unterstützen, das schon im Zusammenhang mit der o.g. Firma EMROD erwähnt wurde. Laut Sanjay Vijendran, dem Leiter des SOLARIS-Projekts, könnte die weltraumgestützte Solarenergie bereits in den 2030er Jahren eine wesentliche Rolle bei der Bewältigung der gegenwärtigen Energieherausforderung spielen.

Durch Studien und gezielte technologische Entwicklungen soll ab dem Jahr 2035 mit dem Aufbau der Stromversorgung aus dem All begonnen werden, wozu rund zwanzig Satelliten im Weltall plaziert werden müßten. Ab 2050 sollen dann rund 800 TWh Strom pro Jahr erzeugt werden, was einem Drittel der heutigen Stromproduktion in der EU entspräche.

Auf der Tagung des Ministerrats im November 2022 beantragt die ESA die Finanzierung einer dreijährigen Studie über SOLARIS und beauftragt, nachdem sie die Genehmigung dafür erhalten hat, im Jahr 2023 Arthur D. Little und Thales Alenia Space, unabhängig voneinander Konzeptstudien für SBSP-Anlagen im kommerziellen Maßstab zu entwickeln. Auf Grundlage der Vorarbeiten wird die EU voraussichtlich Ende 2025 entscheiden, ob ein Entwicklungsprogramm für derartige Satellitensysteme aufgelegt werden soll, um den europäischen Kontinent mit Strom aus dem All zu versorgen.

Das bereits 1998 gegründete Schweizer Unternehmen Astrostrom GmbH, das zu den o.e. ausgewählten Projektträgern gehört, weitet den Gedanken vom Solarstrom aus dem Weltall auf den Mond aus. Im Mittelpunkt des Plans steht die Greater Earth Lunar Power Station (GEO-LPS), eine bewohnbare Raumstation in der Mondumlaufbahn, die Solarenergie für die Infrastruktur der auf dem Mond stationierten Menschen liefern soll.

An der Raumstation, die 61.350 km über dem Mond am L1-Lagrange-Punkt zwischen Mond und Erde schweben soll, befinden sich V-förmige Solarpaneele, die als Helix konfiguriert sind, um dauerhaft Strom einzusammeln. Astrostrom-Gründer Arthur R. Woods schätzt, daß sich bei einer Größe von 1 km² über 20 MW Dauerleistung erzeugen lassen, um diese dann zu einer Mondbasis zu schicken – und später auch auf die Erde.

Für die Stromübertragung sollen Mikrowellen zum Einsatz kommen. Die Sendeanlage im All würde 1.000 × 1.174 messen und die Empfangsanlage auf dem Mond hätte einen Durchmesser von 4 km. Da sich das gesamte notwendige Material kaum von der Erde aus ins All transportieren läßt, soll GEO-LPS weitestgehend mit Rohstoffen vom Mond hergestellt werden. Dazu gehört auch das erwähnte Eisenpyrit, dessen Komponenten im Mondregolith stecken und das für Monoschicht-Solarzellen genutzt werden soll.

In der Astrostrom-Studie wird zudem der Bau eines Weltraumaufzugs empfohlen, des Greater Earth Lunar Space Elevator (GEO-LSE), um das Material vom Mond zur Station zu befördern – und später sogar einen von der Station zur Erde, da diese Entwicklung ein viel größeres Potential zur Senkung der Transportkosten und zur Erhöhung der Kapazität hat als alle anderen Technologien.

Daneben verfolgt die Astrostrom das Projekt Space Option Star (SOS), einen Demonstrator der Technologien zur Energiegewinnung aus dem Weltraum, der auch das öffentliche Bewußtsein für das Potential dieser Energie schärfen soll.

Im März 2024 schlägt die Astrostrom außerdem eine öffentlich-private Partnerschaft mit der Bezeichnung  Greater Earth Energy Organisation (GEEO) vor, um die Entwicklung der weltraumgestützten Solarenergie zu forcieren und die Umsetzung der Greater Earth Energy Option zu ermöglichen. Die Einrichtung würde eine multinationale Vertragsorganisation darstellen, die sich aus nationalen Akteuren zusammensetzt, die unabhängig von anderen staatlichen Organisationen oder Einflüssen sind und ein gemeinsames Interesse daran haben, Energiesicherheit zu erreichen und gleichzeitig die Klimaziele zu verwirklichen.

Beginnend im November 2023 hat die Astrostrom schon einige strategische Partner gewonnen: die neu gegründete Infinity Energy aus China; die deutsche Exploration Company GmbH; die Schweizer Space Resources Intelligence GmbH; die Technische Universität Tallinn in Estland; die polnische Orbital Matter Poland Sp. z.o.o.; sowie die Vanguard Space Industries aus Malaysia.

Die geschätzten Kosten von 100 Mrd. CHF für die notwendigen Infrastrukturinvestitionen der Greater Earth Energy Option stammen aus der Machbarkeitsstudie ,Greater Earth Lunar Power Station’, die in den Jahren 2022 - 2023 von der Astrostrom für die ESA durchgeführt wurde und u.a. ein innovatives Konzept für die Herstellung von Solarenergiesatellit-Komponenten aus Mondmaterialien beschreibt.

Eine weitere Projektträgerfirma, die belgische Space Applications Services NV/SA, die bereits 1987 gegründet wurde und eine US-Tochtergesellschaft in Houston hat, befaßt sich mit dem Projekt SKYBEAM, dessen Ergebnisse im Oktober 2023 auf dem 74. Internationalen Astronautischen Kongreß (IAC) in Baku, Aserbaidschan, öffentlich vorgestellt werden.

Im Rahmen der 19-seitigen Studie mit dem Titel ,Skybeam: In-Orbit Assembly for Space-Based Solar Power with European technologies’, die im Netz einsehbar ist, wird der Aufbau von Weltraumsystemen im Kilometermaßstab mit europäischer Technologie untersucht, wobei das SKYBEAM-Team eine gründliche Literaturrecherche zu 27 historischen SBSP-Konzepten durchführt und über 150 Quellen auswertet, um eine umfassende Datenbank zu erstellen.

Als die vielversprechendste Architektur wird das weiter oben beschriebene SPS-ALPHA-Konzept ausgewählt, wobei Änderungen vorgeschlagen werden, um es mit europäischen Technologien für die Montage großer Strukturen im Weltraum kompatibel zu machen. In einer sehr detaillierten Simulation werden zudem 36 Methoden untersucht, um den Montageprozeß im Weltraum zu optimieren und die Millionen von Schritten nachzubilden, die Myriaden von Robotern ausführen müßten, um dieses extrem große System zu montieren.

Basierend auf Variablen wie Starthäufigkeit, Anzahl der Andock- und Lagerstationen und Anzahl der eingesetzten Roboter kann die Montagezeit im Weltraum dramatisch schwanken - von weniger als sechs Jahren bis zu mehr als 23 Jahren für die untersuchten Parameterbereiche.

Derweil gründet Vijendran, der die Forschungs- und Entwicklungsinitiative SOLARIS leitet, im Jahr 2025 in den Niederlanden die Plattform Space Energy Insights, die sich zum Ziel setzt, in Europa die erste Adresse für unabhängige und objektive Beratungs- und Analysedienstleistungen in den Bereichen weltraumgestützte Solarenergie, direkte Sonnenreflexion, orbitale Datenzentren und Energieübertragung im Weltraum zu werden.

Im September 2022 berichten die Blogs erstmals über die im Vorjahr gegründete Firma Tons of Mirrors (TOM) in Kalifornien, die sich darauf konzentriert, Solarenergie zu einem kostengünstigen und zugänglichen 24-Stunden-Phänomen zu machen. Die Firmengründer Ben Nowack, der zuvor bei SpaceX ein Praktikum absolviert hat, und Tristan Semmelhack, der bei dem Liferdrohnen-Unternehmen Zipline tätig war, planen hierzu eine Anlage im Weltraum, die aus großen Spiegeln besteht und Sonnenlicht auch nachts auf Solarmodule auf der Erde umleitet.

Als erste Umsetzung soll auf der Internationalen Raumstation (ISS) eine Kollimatorvorrichtung zur Sonnenlichtumlenkung installiert werden, die das Licht räumlich begrenzt und in einem schmalen Strahl ausrichtet. Die ISS würde dadurch wie ein orbitaler Solarreflektor funktionieren, d.h. ein Gerät, das das Sonnenlicht zur Erde reflektiert, während es im Weltraum kreist - dieselbe Idee, wie sie die Universität Glasgow verfolgt (s.o.).

Nowack hat allerdings eine Struktur aus mehreren Parabolspiegeln und Kollimatorplatten entworfen, da die Beibehaltung der perfekten Form eines einzelnen großen Spiegels schwierig ist. Zudem sei seine Konstruktion effizient, wirtschaftlich und skalierbar. Um dies mittels Installation einer Platte auf der ISS belegen zu können, versucht die Firma nun, 5 Mio. $ aufzutreiben. Außerdem plant sie, ein Netz von 57 mit der gleichen Technologie ausgestatteten, kleinen Satelliten auf eine Höhe von 600 km (andere Quellen: 625 km) in eine polare, sonnensynchrone Umlaufbahn zu schicken.

Von dieser Position aus kann das Unternehmen jedem Solarpark überall auf der Erde vor Sonnenaufgang und nach Sonnenuntergang zusätzliche 30 Minuten Sonnenschein verkaufen, eben zu genau den Zeiten, an denen das Angebot am geringsten, die Nachfrage aber am höchsten ist. Außerhalb dieses abonnierten Zeitfensters könnte derselbe Satellitenring jeden anderen Ort auf der Erde, der sich darunter befindet, für eine ähnliche Dauer mit Sonnenlicht versorgen. Nowak stellt sich eine Zukunft vor, in der möglicherweise 250.000 dieser Solarreflektoren in der Umlaufbahn sind, die die Sonnenstrahlen auf Solarparks in der ganzen Welt leiten.

Für eine stärker lokalisierte Unterstützung gibt es einen speziellen Helix-Orbit, der eher regional ausgerichtet ist und nur eine anfängliche Konstellation von 20 Satellitenreflektoren erfordert und sich gut für Gebiete wie Südkalifornien oder Spanien eignet, wo die Solaranlagen meist auf eine einzige Region konzentriert sind. Über die Beleuchtung von Solarfarmen hinaus will das Unternehmen seinen Kunden auch die Möglichkeit bieten, einen 5 km² großen Sonnenlichtblock zu erwerben, der z.B. in Gebieten genutzt werden kann, in denen es keine Straßenbeleuchtung gibt.

Es gibt auch einige andere Anwendungsmöglichkeiten für diese Technologie. Städte in Alaska, in denen es sechs Monate im Jahr dunkel ist, könnten mit Hilfe eines solchen Satellitennetzes für ein paar Stunden am Tag Sonnenlicht erhalten. Dies würde Depressionen lindern und vielleicht die öffentliche Sicherheit verbessern.

Die Firma wird später in Reflect Orbital umgetauft und testet ihr System im Sommer 2023 auf einem Heißluftballon, der mit Hilfe eines quadratischen Spiegels mit einer Kantenlänge von etwa 2,5 m Sonnenlicht auf eine mobile Solarfarm reflektiert. Damit ist man in der Lage, 516 W/m² für die Solarpaneele zu erzeugen, während sich der Ballon in einer Entfernung von 242 m befindet, was etwa der halben Helligkeit der Sonne entspricht.

Im April 2024 wird gemeldet, daß das Unternehmen den Pilotstart von zwei kleinen Testsatelliten plant, um danach einen größeren ausfahrbaren Reflektor ins All zu schicken. Die Satelliten wiegen jeweils 16 kg und sind mit 9,9 x 9,9 m großen Mylar-Spiegeln ausgestattet, die sich in der Umlaufbahn entfalten. Sie sind so konstruiert, daß sie das Licht in einem engen Strahl bündeln, der dem Bedarf der Solarparkbetreiber entsprechend gesteuert und fokussiert werden kann.

In einem im Juli erscheinenden Bericht auf cleantechnica.com wird allerdings auch die ,dunkle Seite’ der Reflektion von Sonnenlicht zur Erde bei Nacht behandelt und kritisiert, warum dies keine gute Idee sein könnte, da die Lichtverschmutzung den Rhythmus von Flora und Fauna stören kann. Ganz zu schweigen von den Beschwerden der Nachbarn, die sich keine Verlängerung der Morgen- und Abenddämmerung wünschen.

Unabhängig davon kann Reflect Orbital im September 2024 bekanntgeben, in einer Startkapitalrunde, die von Sequoia Capital geleitet wurde und an der sich Starship Ventures, Baiju Bhatt, Keller Rinaudo Cliffton und Keenan Wyrobek beteiligten,  6,5 Mio. $ eingenommen zu haben. Im Mai 2025 folgt eine erfolgreiche Serie-A-Finanzierungsrunde unter der Führung von Lux Capital und mit Beteiligung von Sequoia Capital und Starship Ventures, die dem Start-Up 20 Mio. $ einbringt.

Nun soll der erste Satellit namens Earendil-1 im April 2026 starten und mit einer begrenzten ,World Tour’ Beleuchtungserlebnisse an zehn ikonischen Orten bieten. Der 100 kg schwere Satellit in einem Gehäuse von der Größe einer Mikrowelle wird im Weltraum an selbst entwickelten Auslegern aus Kohlenstoffasern vier dreieckige Paneele entfalten, die eine 18 x 18 m große Fläche bilden und sich in der Umlaufbahn entlang der Linie positionieren, die auf der Erde Tag und Nacht voneinander trennt. Andere Quellen sprechen von einem Spiegeldurchmesser von 54 m.

Das System ist reaktiv und ermöglicht präzise Winkeländerungen innerhalb von Sekunden, während sich die Erde dreht. Während dieser erste Satellit nur etwa vier Minuten Tageslicht in einem Radius von 5 km erzeugen kann, könnte ein Ring von 18 Satelliten, die auf denselben Ort ausgerichtet sind, einen Punkt eine Stunde lang beleuchten. Inzwischen ist beim Lichteintrag allerdings nur noch von 200 W/m² die Rede.

Die Firma schließt bereits Verträge mit Kunden ab, nachdem im Herbst September 2024 über 260.000 Anträge für satellitengestütztes Sonnenlicht aus 157 Ländern eingegangen sind, wie sie auf ihrer Homepage schreibt.

Im Juni 2025 gibt Reflect Orbital bekannt, daß das Unternehmen von AFWERX, dem Technologie-Inkubator und Innovationsarm des US-Luftwaffenministeriums, für einen Phase-II-SBIR-Vertrag in Höhe von 1,25 Mio. $ ausgewählt wurde, der sich auf die ,Sonnenlicht-nach- Bedarf ’-Reflektortechnologie für Satelliten konzentriert, um die „dringlichsten Herausforderungen“ im Department of the Air Force (DAF) anzugehen.

Im Oktober beantragt Firma bei der zuständigen Federal Communications Commission (FCC) eine Lizenz, um im kommenden Jahr den ersten Satelliten zu starten. Nun ist von 4.000 orbitalen Reflektoren die Rede, die 2030 um die Erde kreisen sollen - mit potentiell katastrophalen Folgen für den ohnehin nicht mehr unberührten Nachthimmel. Berichten zufolge haben schon mehr als 1.000 Forscher der American Astronomical Society erklärt, daß die Realisierung der Pläne ihre Arbeit beeinträchtigen würde, da solche Satelliten für die optische Astronomie vom Erdboden aus potentiell verheerend wären.

Tharshan Maheswaran und Sebastian Fix von der Universität Stuttgart veröffentlichen im Oktober 2021 eine Roadmap zur Entwicklung, zum Bau und zum Transport eines planetaren Sonnenschilds am Lagrange-Punkt 1, der gleichzeitig eine Photovoltaik-Anlage sein könnte. Die 19-seitige Arbeit unter dem Titel ,Roadmap for an International Planetary Sunshade (IPSS)’ wird auf dem 72. International Astronautical Congress (IAC) in Dubai vorgestellt und ist im Netz abrufbar.

Auch hier wird von einer Herstellung auf dem Mond, der Benutzung einer elektromagnetischen Mondschleuder (Lunar Coilgun) und vom Transport der Bauteile vom Mondorbit  zum Stationierungspunkt zwischen Erde und Sonne mittels elektrischer Raumschiffe ausgegangen, alternativ auch mittels Sonnensegel. Die Autoren verweisen auch auf die vielen internationalen Aktivitäten und die damit verbundene Chance, den Sonnenschild bis 2060 in Betrieb zu nehmen.

Im November 2023 folgt eine ,Analyse des Energiehaushalts einer zukunftsfähigen Mondinfrastruktur für den Bau von weltraumgestützten Sonnenschutzschilden’, die auf dem Deutschen Luft- und Raumfahrtkongreß in Stuttgart präsentiert wird. Weitere Aktivitäten lassen sich bislang nicht ausmachen.

Im März 2022 wird in Tukwila, Washington, die Firma Pulse Space (o. Pulse; Anfangs: Litepulse) gegründet, die laserbasierte Lösungen entwickelt, um andere Satelliten und Raumfahrzeuge in der Umlaufbahn direkt und bedarfsgerecht mit Energie zu versorgen. Mit der Technologie des Unternehmens sollen von gesendeten 30 kW nach einer Entfernung vom 1.000 km noch 20 kW nutzbare Energie ankommen. Dabei hat der Empfänger eine Fläche von nur 3 m².

Besonders aktiv scheint die Pulse Space nicht zu sein. Erst im Oktober 2024 wird eine strategische Partnerschaft mit der Starlab Space LLC bekanntgegeben, um den Weg zu einer neuen, permanent besetzten kommerziellen Raumstation im erdnahen Orbit zu verbessern. Starlab Space ist ein amerikanisch geführtes, globales Joint Venture zwischen Voyager Space, Airbus, Mitsubishi Corp. und MDA Space, das solche Raumstationen entwickelt. Strategische Partner sind u.a. Palanatir Technologies, die Ohio State University und Hilton.

Im Rahmen der Vereinbarung wird das System von Pulse Space leistungsstarke Laserstrahlen an Empfänger senden, die an der Außenseite der Starlab-Raumstation angebracht sind und die Strahlen in nutzbare Energie umwandeln. Diese Dienstleistungsvereinbarung ermöglicht es Starlab und/oder externen Nutzlasten, je nach Bedarf zusätzliche Energie zu erhalten, wodurch eine kontinuierliche Energieversorgung auch während orbitaler Finsternisse gewährleistet wird.

Im März 2025 folgt eine zweite Partnerschaft mit dem in Reston ansässigen US-Unternehmen Scout Space Inc., einem Anbieter von sicherheitsrelevanten Weltraumbeobachtungs- sowie Leit-, Navigations- und Kontroll-Diensten, um eine lasergesteuerte Energieübertragung zwischen Raumfahrzeugen durchzuführen. Das Unternehmen wird eine Multiphänomenologie-Nutzlast und unterstützende Software in einen Pulse-Satelliten integrieren, um die Zielidentifizierung zu ermöglichen und die Ausrichtung und Verfolgung des Lasers an Bord zu überprüfen.

Diese erste Mission, deren Start für Anfang 2026 geplant ist, soll speziell die Kernfähigkeiten von Pulse für eine präzise, hochdichte Raum-zu-Raum-Energieübertragung per Laser demonstrieren.

Die Pulse erhält im September 2025 von der U.S. Air Force einen SBIR-Vertrag in Höhe von 1,9 Mio. $, um im Rahmen einer ,widerstandsfähigen militärischen Kommunikation’ den Stand der Technik bei Relaisspiegeln und optischen Strahlsteuerungssystemen zu verbessern, so daß bodengestützte Hochenergielaser über weltraumgestützte Plattformen weitergeleitet werden können. Im Januar folgt ein SHIELD-Vertrag (Scalable Homeland Innovative Enterprise Layered Defense) der Missile Defense Agency, über den aber keine Details bekanntgegeben werden. Sonst gibt es bislang nichts zu melden.

Eine weitere Firma, die im Jahr 2022 gegründet wird, ist die französische Rovial Space in Colomiers. Im Juni 2023 eröffnet das Unternehmen in Toulouse ein neues Hauptquartier und technisches Entwicklungszentrum, um die Raumfahrtbranche mit seiner KI-gestützten Weltraumrobotik zu revolutionieren.

Was die Rovial Space von anderen unterscheidet, ist die Einführung von Hochleistungs-Solar-Raumfahrtplattformen, wobei das Flaggschiff namens Rovial Breakthrough eine anfängliche Leistung von 100 - 500 kW erbringen soll. Dieses Kunststück soll durch eine innovative Architektur und eine autonome, KI-gestützte robotische Montage erreicht werden, die nur einen einzigen Start für den Betrieb erfordert. Später will das Unternehmen zu Dutzenden von Megawatt-Kraftwerken gelangen. Zwar wird irgendwann die Tochter Rovial Space España in Madrid geschaffen, mehr ist bislang aber noch nicht erreicht worden.

Ebenfalls 2022 wird in Oslo die norwegische Firma Alivor AS gegründet, deren langfristige Vision es ist, das erste kommerzielle Weltraumkraftwerk bis 2030 - 2035 zu errichten, wobei die vollständige Inbetriebnahme zwischen 2037 und 2050 angestrebt wird. Trotz dieser weit gestreckten Ambitionen ist aber nichts über irgendwelche Umsetzungsschritte zu finden, und das Unternehmen scheint auch sehr schnell wieder verschwunden zu sein.

In der Tschechischen Republik wird 2023 durch Matyáš Dvořák die Firma Celestia Energy s.r.o. gegründet, die neben ihrem Hauptsitz in Prag auch eine Niederlassung in den Vereinigten Arabischen Emiraten hat.

Das Unternehmen, das an eine kabellose Zukunft glaubt, verfolgt drei Entwicklungslinien: Terra, ein bodengestütztes Lasersystem, das Drohnen, UAVs und abgelegene Gebiete drahtlos über große Entfernungen mit bis zu 30 kW versorgt; Caelus, ein satellitengestütztes Lasersystem, das drahtlos bis zu 10 kW Energie aus dem Weltraum auf die Erde liefern soll; sowie Luna, ein den Mond umkreisender Satellit, der dazu dient, Mondstationen, Landegeräte und Rover drahtlos mit ebenfalls bis zu 10 kW zu versorgen. Von irgendwelchen Umsetzungsschritten ist bislang nichts bekannt.

Auf dem 73. International Astronautical Congress (IAC) in Paris im September 2022 veröffentlicht ein Forschungsteam aus Großbritannien unter der Leitung des emeritierten Prof. Craig Underwood von der University of Surrey und mit Mitwirkung von Dan Lamb von der Swansea University sowie weiteren Kollegen eine Studie zur Machbarkeit von Solarenergie aus dem All, an der über sechs Jahre lang gearbeitet worden war.

In dieser Zeit haben die Wissenschaftler einen Satelliten verfolgt, der in Zusammenarbeit mit einem Team von angehenden Ingenieuren der algerischen Raumfahrtbehörde ASAL entwickelt und gebaut worden war und der eigentlich nur für ein Betriebsjahr ausgelegt war. Für das Experiment waren auf dem kleinen Satelliten vier Prototypen neuartiger Solarzellen ins All geschossen worden.

Tatsächlich konnte beobachtet werden, wie die relativ neuartigen und günstig herstellbaren Dünnschichtpaneele aus Cadmiumtellurid den rauhen thermischen und Vakuumbedingungen des Weltraums über 30.000 Erdumläufe hinweg standgehalten haben, auch wenn die Leistung der Zellen mit der Zeit abnahm. Mit der Technik will das Team nicht nur dem wachsenden Strombedarf von Raumfahrzeugen gerecht werden, sondern sie sei auch eine Grundlage für weltraumgestützte Solarenergie.

Der entsprechende Bericht unter dem Titel ,IAC-22-C3.3.8 Six years of spaceflight results from the AlSat-1N Thin-Film Solar Cell (TFSC) experiment’ erscheint im Dezember 2023 und ist im Netz vollständig abrufbar.

Hierzu passend ist eine Meldung vom März 2023, der zufolge das in Tempe, Arizona, ansässige Unternehmen Solestial Inc. (bis 2022: Regher Solar, entstanden 2013 als Ausgründung der Arizona State University) bekanntgegeben hat, daß es ultradünne Silizium-Solarzellen entwickelt habe, die unter Sonnenlicht bei 90°C ausglühen und so die durch Sonneneinstrahlung verursachten Schäden selbständig reparieren können. Dies ist von Bedeutung, da die Selbstreparatur von Silizium normalerweise höhere Temperaturen von 200 - 250°C erfordert. Wie es bei Solestial funktioniert, bleibt allerdings ein Geheimnis.

Die von Stanislau ,Stas’ Herasimenka u.a. gegründete Firma hatte die Entwicklung der leistungsstarken und äußerst widerstandsfähigen Arrays im Rahmen einer Vereinbarung mit dem Glenn Research Center der NASA angegangen und eröffnet nun 2023 ihre erste Produktionsstätte. Die PV-Zellen von Solestial erreichen einen solaren Umwandlungswirkungsgrad von 20 % bei einer Dicke von nur 20 µm.

Im März veröffentlichte Tests der französischen Kommission für alternative Energien und Atomenergie (CEA) hatten ergeben, daß die Solarzellen der Firma nur 4 % ihres Wirkungsgrads einbüßen, wenn sie einer Strahlung ausgesetzt werden, die derjenigen von zehn Jahren in einer niedrigen Erdumlaufbahn entspricht. Für dort plazierte Zellen, insbesondere in der Region des Van-Allen-Gürtels, der die Strahlung des Sonnenwinds und anderer kosmischer Strahlen einfängt, bilden die schädlichen Teilchen ein großes Problem.

Im November 2023 erhält das Unternehmen einen NASA-Auftrag in Höhe von knapp 850.000 $ für ein Projekt mit der Bezeichnung ,Next Generation Silicon Based Solar Arrays for Space Stations and Other Permanent Space Infrastructure’. Der Vertrag folgt auf frühere Aufträge von der NSF, der U.S. Air Force und der NASA, die z.B. im Januar einen Forschungsauftrag in Höhe von 149.987 $ vergeben hatte, um die neuen Weltraum-Solarzellen zu verbessern, deutet aber darauf hin, daß die Übertragung von Sonnenenergie aus dem Weltraum auf die Erde hierbei noch nicht geplant ist.

Dies rückt jedoch näher, als Solestial sich mit dem US-Unternehmen Opterus R&D in Colorado zusammenschließt, um seine flexible Dünnschichttechnologie in einem neuen Rollout-System einzusetzen, einem relativ leichten, kostengünstigen Mittel zur Entfaltung massiver Solaranlagen im Weltraum. Auch war bereits im August eine strategische Partnerschaft mit dem Solarzellenhersteller Meyer Burger Technology geschlossen worden, um dessen automatisierten Produktionsprozeß zur Senkung der Kosten zu nutzen und die Herstellung bis Mitte 2025 auf mehr als 1 MW pro Jahr zu steigern. Und im Oktober folgte eine Partnerschaft mit dem Fertigungssoftwareunternehmen Manufacturo, die die Effizienz des Produktionsprozesses verbessern soll.

Im Mai 2025 erreicht die Solestial einen wichtigen Meilenstein, als sie den Abschluß einer Finanzierungsrunde A in Höhe von 17 Mio. $ unter der Leitung von AE Ventures melden kann.  An der Runde beteiligten sich die neuen Investoren Crosscut Ventures, Zeon Ventures und der ME Innovation Fund der Mitsubishi Electric Corp. sowie die bestehenden Investoren aus der Seed-Runde: Airbus Ventures, General Purpose Venture Capital, Industrious Ventures, Stellar Ventures und Techstars. Die Finanzierung ermöglicht es der Firma, ihre Produktionskapazität für Silizium-Photovoltaik auf 1 MW pro Jahr zu steigern.

Die weitere Entwicklung der Firma ist auf ihrer Homepage gut dokumentiert. Inzwischen ist die Rede davon, daß die Selbstheilung von Strahlungsschäden unter Sonnenlicht bei Betriebstemperaturen bis zu 65°C funktioniert. Im Juni 2026 wird die Solestial von der York Space Systems übernommen, einem in den USA ansässigen Unternehmen für nationale Verteidigung und kommerzielle Zwecke.

Im Januar 2023 erhält die University of Warwick vom Europäischen Forschungsrat (ERC) einen Forschungszuschuß in Höhe von 2,2 Mio. £, um eine neue Art von Solarzellenmaterial zu erforschen, das im Weltraum eingesetzt werden kann. In der auf fünf Jahre angelegten Studie sollen auf atomarer Ebene u.a. die Struktur, die Stabilität und die Lebensdauer von Metallhalogenid-Perowskit-Verbindungen untersucht werden. Es hat sich bereits erwiesen, daß Perowskit-Solarzellen außerhalb der Erdatmosphäre bemerkenswert stabil bleiben.

In einer im Juni veröffentlichten, von der ESA finanzierten Studie bewerten die Wissenschaftler der Universität zudem eine neue Technologie, die durch Gewinnung von Sonnenenergie die Lebenserhaltungssysteme im Weltraum, auf dem Mond und dem Mars ergänzen soll. Das Gerät wird als künstliche Photosynthesevorrichtung bezeichnet, da es - wie auf der Erde die Pflanzen - Wasser in Sauerstoff umwandelt, indem es nur Sonnenlicht verwendet, während es Kohlendioxid recycelt.

Die Studie mit dem Titel ,Assessment of the technological viability of photoelectrochemical devices for oxygen and fuel production on Moon and Mars’ quantifiziert das Potential solcher Geräte für die außerirdische Nutzung und liefert erste Designrichtlinien für ihre mögliche Umsetzung. Die Arbeit ist im Netz abrufbar.

Bislang konzentriert sich die Forschung der University of Warwick im Bereich der Solarenergie im Weltraum weitgehend auf die Förderung der extraterrestrischen Energieerzeugung und nachhaltiger Materialien für Weltraumumgebungen, anstatt massive Mikrowellenenergie auf die Erde zu übertragen.

Die im Oktober 2023 von Kian Konrad Tajbakhsh gegründete Firma Exlumina UG mit Standorten in Hamburg und Dubai will orbitale Datenzentren bauen, um die kontinuierliche Solarenergie und eine weltraumgestützte Infrastruktur, die rund um die Uhr über Starlink verbunden ist, für die nächste Ära der Künstlichen Intelligenz zu nutzen. Das Unternehmen wird hier erwähnt, weil die Idee auch von anderen aufgegriffen wird - die dabei zudem an Solarenergiesatelliten denken, um die Stromversorgung der orbitalen Datenzentren zu sichern (s.u.).

Der erste Umsetzungsschritt von Exlumina ist die Mission 1 (EXL-POC-1), ein 3U-CubeSat, der die orbitale KI-Inferenz validiert und demonstriert, daß die eingesetzte NVIDIA-GPU-Hardware ihre Funktion im sonnensynchronen 500 - 600 km LEO unter realen thermischen, Strahlungs- und Energiebedingungen zuverlässig ausführen kann.

Nach dem erfolgreichen Konzeptnachweis soll die Technik von einem einzelnen Knoten zu einer koordinierten Konstellation skaliert werden, bei der sechs Mikrosatelliten auf einem einzigen SpaceX Falcon 9 Transporter zum Einsatz gebracht werden, um den ersten verteilten GPU-Rechencluster im erdnahen Orbit zu bilden.

Für den Betrieb sollen Hall-Effekt-Triebwerke von Pulsar Fusion eingesetzt werden, die mittels auf über 15 km/s beschleunigter Xenon-Ionen bei 300 - 500 W einen ausreichenden Schub für den Eintritt in die Umlaufbahn, das Halten des Standorts und das Verlassen der Umlaufbahn liefern. Frühe experimentelle Modelle hatten noch ohne aktiven Antrieb gearbeitet und nur Reaktionsräder und Magnetorquersysteme zur Lageregelung verwendet.

Im Jahr 2023 wird in Tallinn, Estland, von Erik Kulu die Firma Moliri (o. Moliri Space Energy) gegründet, die sich neben dem weltraumgestützten Solarstrom auch mit Endeffektor-Werkzeugen und der Montage großer Strukturen im Weltraum beschäftigt.

Auf der International Conference on Energy from Space im April 2024 zeigt Kulu eine im Netz abrufbare 26-seitige Präsentation mit dem Titel ,Space Solar Power: Updated Survey of Private Initiatives’, in welcher er 71 kommerzielle Unternehmen auflistet, die im Bereich der Weltraum-Solarenergie involviert sind. Darüber hinaus hat die Firma bislang keine Aktivität entfaltet.

In Antwerpen in Belgien wird 2023 die Firma ParaLoon gegründet, deren Technologie auf leichten, flexiblen Parabolspiegeln oder Ballons basiert, die das Sonnenlicht einfangen und konzentrieren, um Strom und Wärme sowohl für orbitale Anlagen als auch für die terrestrische Nutzung zu erzeugen.

Das ParaLoon-System kombiniert leichte, aufblasbare parabolische Ballons und verschiedene Energieumwandlungstechnologien, z.B. Konzentrator-Photovoltaik-Technologien, zur effizienten Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie und optional auch in industrielle Prozeßwärme oder Warmwasser.

Die Firma, die auch eine Niederlassung in Berlin hat, wird auf der Homepage der ESA vorgestellt, da sie durch das ESA Business Incubation Centre (BIC) unterstützt wird, ist inzwischen aber nicht mehr existent.

Nachdem  die NASA zwei Jahre zuvor eine Studie angekündigt hatte, um erneut die Rentabilität der weltraumgestützten Solarenergie zu untersuchen, tut das Office of Technology, Policy, and Strategy (OTPS) der Weltraumbehörde das Thema im Januar 2024 mit der Feststellung ab, daß die Solarenergie im Weltall nicht als vorrangige Investition in Frage kommt, zumindest nicht im Bereich der Übertragung zwischen Weltraum und Erde.

Die 108-seitige Studie mit dem einfachen Titel ,Space-Based Solar Power’, die im Netz abrufbar ist,  untersucht die Lebenszykluskosten zweier konzeptioneller weltraumgestützter Solarenergiesysteme im Vergleich zu anderen nachhaltigen Lösungen und kommt zu dem Schluß, daß der Solarstrom aus dem All 12 - 80 Mal teurer sein würde als der Strom, den konventionelle Kraftwerke liefern.

Trotzdem bemüht sich die NASA weiterhin um neue Technologien, die ihre Ziele im Bereich der dezentralen Solarenergie unterstützen. So schließen das Marshall Space Flight Center (MSFC) und das Glenn Research Center der NASA im Juni 2025 einen Kooperationsvertrag mit der in Colorado ansässigen Firma Ascent Solar Technologies für ein CAN genanntes Projekt ab, das den Einsatz der CIGS-Dünnschicht-Solarmodule von Ascent vorsieht, um Energie von einem Punkt im Weltraum zu einem anderen zu übertragen.

Im Zuge einer 12-monatigen technologischen Reifung sollen kommerzielle Produkte für eine verteilte Energieinfrastruktur im Weltraum zur Verfügung stehen, wodurch die Kosten, die Komplexität und das Risiko von NASA-Missionen drastisch gesenkt werden könnten.

Um die Ausrüstung von Astronauten in schattigen Mondregionen mit Strom zu versorgen, arbeitet die NASA wiederum mit dem 2017 gegründeten Unternehmen Maxar Technologies Inc. (früher: Space Systems/Loral, SSL) in Colorado zusammen, das bereits Roboterarme für verschiedene Marsrover und andere gebaut hat und nun ein System namens Light Bender konstruiert. Dabei handelt es sich um von autonomen Robotern aufgestellte große Flachspiegel, die eine Cassegrain-Teleskop-Optik nutzen, um das Sonnenlicht dynamisch über Entfernungen von bis zu 5 km auf der Mondoberfläche zu verteilen und dabei eine ausreichende Strahlintegrität aufrechtzuerhalten, um beim Endnutzer photovoltaisch eine Leistung von 1 kW zu erzeugen.

Dies ist deshalb wichtig, weil die dunklen Regionen auf der Mondfläche wertvolle Ressourcen wie etwa Eiswasserreservoirs enthalten. Die auch Robotically Assembled Light Bender (RALB) genannte Technologie war zwischen April 2023 und März 2025 von Maxar und dem Langley Research Center (LaRC) entwickelt worden, unter Mitwirkung der Firma Game Changing Development und des Georgia Institute of Technology.

Ein entsprechendes System soll nun auf der Erde demonstriert werden. Es besteht aus einem 20 m hohen Mast mit zwei 10 m Reflektoren, die übereinander angeordnet sind. Der untere Reflektor soll das Sonnenlicht einfangen und auf den oberen Reflektor reflektieren. Dessen Aufgabe ist es dann, das Licht an die empfangenden Solarmodule zu leiten.

Im Mai 2023 wird Maxar von der Firma Advent International im Rahmen einer Bargeldtransaktion im Wert von 6,4 Mrd. $ übernommen und im Oktober 2025 in Vantor (o. Vantor Holdings Inc.) für geospatiale Intelligenz/Satellitenbilder und Lanteris Space Systems für Raumfahrtsysteme aufgeteilt.

Im April 2024 findet in London an der Royal Aeronautical Society (RAeS) die erste International Conference on Energy from Space statt, an der über 200 internationale Experten, Investoren und politische Entscheidungsträger teilnehmen, um die Kluft zwischen dem Raumfahrt- und dem Energiesektor zu überbrücken. Organisiert wird die dreitägige Konferenz von dem britischen Ministerium für Energiesicherheit und Net Zero (DESNZ) gemeinsam mit der britischen Raumfahrtbehörde (UKSA) und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), unterstützt wird sie von der Space Energy Initiative. Im Vorfeld hatte im Oktober 2023 eine Online-Veranstaltung der beteiligten Seiten stattgefunden.

Nach dem erfolgreichen Start wird die Konferenzreihe weiter ausgebaut, wobei sich die Formate in den folgenden Ausgaben auf breiter angelegte Themen wie ,Energie für Sicherheit’ und das Beamen von Strom auf den Mond verlagern. Die zweite Ausgabe der Internationalen Konferenz findet dann im November 2025 in Mendelieu in Frankreich statt. Wie schon bei der ersten Veranstaltung gehören zu den Teilnehmern eine Vielzahl der in dieser Übersicht präsentierten Firmen und Akteuren.

Im Mai 2024 erscheinen die ersten Berichte über die 2021 in Turin, Italien, von vier Absolventen des Politecnico di Torino gegründete Firma ORiS Srl (Orbital Recharge in Space), die die nächste Generation der drahtlosen Energieinfrastruktur für den Weltraum entwickeln will. Das Timing hängt mit der Entscheidung der italienischen Raumfahrtbehörde ASI zusammen, den Vorschlag der Gründer Francesco Lopez, Anna Mauro und Domenico Edoardo Sfasciamuro in die Liste der ausgewählten Projekte aufzunehmen, die sich mit wissenschaftlichen Projekten und Experimenten für den Mond beschäftigen. Die weiteren Mitgründer sind Stefano Mauro und Andrea Villa.

Bei dem Projekt Cloud System for Wireless Energy Transfer (DESIGN) geht es um die Entwicklung einer Konstellation orbitaler Systeme, die Laserenergie direkt auf die Mondoberfläche übertragen, um die kontinuierliche Stromversorgung von wissenschaftlichen Instrumenten, Habitaten, Rovern u.a. auch während der langen Mondnächte zu ermöglichen. Damit will das Team zu den technologischen Grundlagen einer nachhaltigen und interoperablen Mondwirtschaft beitragen. Eine Arbeit darüber mit dem Titel ,Lunar Wireless Power Transmission: Key Subsystems for a Constellation of Laser Energy-Transmitting Satellites’ wird auf dem 75. International Astronautical Congress (IAC) im Oktober in Mailand vorgestellt.

Dem Unternehmen zufolge kann eine kontinuierliche Energieversorgung an den Mondpolen durch eine Konstellation aus zehn Satelliten gesichert werden, die pro Satellit bis zu 30 kW drahtlose Energie aus dem Orbit auf die Mondoberfläche überträgt. Hierbei wird eine Zielgenauigkeit des Strahls aus einer Entfernung von über 1.000 km direkt auf die Empfänger auf dem Mond gewährleistet. Darüber hinaus ermöglicht die einstellbare Strahldivergenz die gleichzeitige Energieübertragung an mehrere Standorte auf der Mondoberfläche.

Wie schon die o.g. Star Catcher will das Unternehmen außerdem Energie in der Umlaufbahn liefern, genau dort, wo und wann sie gebraucht wird, und dies, ohne die vorhandenen Solarzellen des Empfängersatelliten ersetzen zu müssen. Hierzu sollen weltraumtaugliche Laser mit dynamischer Strahlsteuerung eingesetzt werden, um eine optimale Leistungsdichte für Satelliten zu gewährleisten, wobei die Zielerfassung erlaubt, diese autonom aus 500 km Entfernung zu verfolgen.

Für den bodengestützten Einsatz zum Versorgen von beispielsweise Drohnen werden zudem kompakte, tragbare Laser namens Loona-2 mit einer abstimmbaren Leistung von 100 W bis 3 kW und einer maximalen Reichweite von 1 km angeboten.

Im Mai 2025 schließt ORiS in der Calvarina Training & Testing Facility Tests mit dem LOONA-2 Laser zur drahtlosen Energieübertragung über eine Entfernung von 102 m ab. Damit rückt die nächste Phase näher: die Integration des Empfängers in eine Drohne, um deren Bordbatterie während des Fluges drahtlos aufzuladen und so neue Einsatzmöglichkeiten im Verteidigungs- und Zivilbereich zu schaffen.

Um ein komplettes End-to-End-Bodensegment und den Missionsbetrieb zur Unterstützung der nächsten Generation von In-Orbit-Services für die drahtlose Aufladung von Satelliten bereitzustellen, unterzeichnet die ORiS im November eine Absichtserklärung mit der Telespazio Germany GmbH aus Darmstadt, einem Joint-Venture zwischen Leonardo (67 %) und Thales (33 %), das in der Luft- und Raumfahrt Beratung, Technologie und Ingenieurdienstleistungen anbietet.

Im März 2026 kündigt ORiS die Teilnahme an der Mission ARAQYS-D3 der deutschen Firma Dcubed GmbH an, um die ORiS-Stromübertragungstechnologie per Laser zwischen zwei Satelliten im Orbit zu demonstrieren.

Hierzu der Hintergrund: Die Ende 2019 von Thomas Sinn gegründete und in Germering beheimatete Dcubed (anfangs: Deployables Cubed GbR) verwendet für ihre PV-Paneele eine patentierte Shape-Memory-Technologie und firmeneigene Origami-Strukturen, die einfach herzustellen und einzusetzen sind. Um den immer größer werdenden Bedarf an Solarmodulen in der kommerziellen Raumfahrt zu decken, entwickelt die Firma zudem ein ARAQYS genanntes System zur Herstellung von PV-Arrays direkt in der Umlaufbahn.

Hierdurch sollen die Probleme gelöst werden, daß Solarzellen und ihre Trägerstrukturen schwer sind und beim Transport und Start verpackt werden müssen, und daß die Paneele auch noch einen Mechanismus benötigen, um sie im Orbit zu entfalten, was zusätzliches Gewicht und Volumen bedeutet.

Das ARAQYS-System basiert hingegen auf einer äußerst kompakten und flexiblen, ultradünnen, weichen Solarzellenmatte, die als Kollektor dient und sich ausrollen läßt, sobald der Satellit die Umlaufbahn erreicht. Hierzu druckt ein 3D-Druckersystem eine starre Rückseitenstruktur auf der Solarzellenmatte, wobei das Harz durch die harte UV-Strahlung des Weltraums schnell aushärtet. Dies bedeutet eine Kostenreduzierung, die auf mehrere Größenordnungen geschätzt wird.

Auf dem Weg dahin hatte Dcubed 2020 eine Anschubfinanzierung erhalten und 2021 einen ersten ESA-Entwicklungsvertrag für kompakte 100 W Solaranlagen gewonnen, die in ein 1U-Staufach passen. Im Januar 2022 brachte die Firma ihre ersten Produkte an Bord des SpaceX Transporters 3 ins All, erweiterte ihr Produktportfolio um SmallSat-Solaranlagen und erhielt weitere Entwicklungsaufträge von der ESA sowie von der bayerischen und der deutschen Regierung.

Im Jahr 2023 nahm Dcubed an mehreren Missionen teil und arbeitete mit der o.e. Solestial zusammen, um den ersten Prototyp eines im Weltraum hergestellten Solararrays zu entwickeln. 2024 konnte das Unternehmen dann eine nicht näher bezifferte Serie-A-Finanzierungsrunde abschließen, im August die Dcubed USA in Denver gründen und im November Materialproben an Bord von SpaceX CRS-31 zur ISS bringen, um ihre Technologie dort weiter zu erproben, was durch das ScaleUp INVEST-Programm der ESA unterstützt wird.

Der derzeitige Plan der Firma sieht vor, eine Reihe von Demonstrationsmissionen in die Umlaufbahn zu bringen, wobei die erste namens Dcubed-1 (o. ARAQYS-D1) im ersten Quartal 2026 einen 60 cm langen Ausleger direkt im freien Weltraum herstellen wird, gefolgt von ARAQYS-D2, bei der ein 1 m langes 2 kW Solarfeld an Bord der nächsten SpaceVan-Mission von Exotrail gedruckt und ausgebracht werden soll. Diese Demonstrationen werden die Bausteine der Stromerzeugung im Weltraum validieren und den Weg für das ARAQYS-D3-System der Multi-Kilowatt-Klasse ebnen.

Im Mai 2025 erhält Dcubed einen Auftrag in Höhe von 1,3 Mio.€ für die Entwicklung einer neuen Klasse von rollbaren Satellitenantennen. Das Projekt mit der Bezeichnung LARA (Lightweight Antenna with Rollable Array) wird ein 5 m² großes Reflektor- oder Sende-Array-System hervorbringen, das um ein passives mechanisches Entfaltungssystem mit rollbaren Elementen aufgebaut und für einen einfachen Einsatz und die kostengünstige Serienproduktion ausgelegt ist.

Die Energielösung ARAQYS wird im November auf dem Markt eingeführt - und im März 2026 gibt Dcubed die Namen von drei der fünf internationalen Partner bekannt, die sich an der bevorstehenden ARAQYS-D3-Mission beteiligen werden, um in einer einzigen Flugdemonstration sowohl die optische als auch die Hochfrequenz-Stromübertragung zu demonstrieren. Zwei weitere Partner sollen zu einem späteren Zeitpunkt genannt werden.

Die aktuellen Partner sind neben der ORiS die TerraSpark aus Luxemburg, ein 2025 gegründetes Start-Up, das mit einem modularen Ansatz weltraumgestützte Solarenergie entwickelt und nach Abschluß einer Pre-Seed-Finanzierungsrunde in Höhe von 5,4 Mio. € nun anstrebt, im Jahr 2028 eine erste drahtlose Energieübertragung vom Weltraum zur Erde durchzuführen, sowie die Volta Space Technologies aus Kanada, die ein Energienetz für den Mond aufbaut und 2027 zusammen mit Firefly Aerospace die erste Landung eines Empfängers auf dem Mond demonstrieren will.

Volta, deren Optical Wireless Power Transmission (OWPT) Stack teilweise von der CSA, der NASA, der ESA, der NATO, dem kanadischen Verteidigungsministerium, dem US-Kriegsministerium, dem Operational Energy-Innovation Office und dem Naval Research Lab finanziert wurde, plant anschließend, ab 2029 mit Stromversorgungsdiensten im Orbit zu beginnen.

Der Missionsteil von ORiS wiederum wurde entwickelt, um das Konzept ,Power-as-a-Service’ (PaaS) zu validieren, das im Einklang mit dem schnell wachsenden Energiebedarf von Satelliten steht, der durch neue Anwendungen wie weltraumgestützte Datenzentren verursacht wird. ARAQYS-D3 soll im Februar 2027 an Bord eines SpaceX-Fahrzeugs starten, wobei die Satellitenplattform von Astro Digital bereitgestellt wird. Der Start wird von Maverick Space Systems vermittelt, das auch das Startmanagement und die Integrationsdienste für den Satelliten übernehmen wird.

Die von Andrew Rush, Michael Snyder und Bryan Lyandvert neu gegründete Star Catcher Industries Inc. kann bereits im Juli 2024 vermelden, daß sie sich eine Startkapitalfinanzierung in Höhe von 12,25 Mio. $ für ihr Vorhaben gesichert hat, das erste weltraumgestützte Energienetz aufzubauen. Die Runde wurde gemeinsam durch Initialized Capital und B Capital angeführt, mit einer bedeutenden Beteiligung von Rogue VC.

Mit dieser Anschubfinanzierung wird sich die in Florida ansässige Firma zunächst auf die Validierung und Demonstration ihrer Power-Beaming-Dienste für Kunden konzentrieren, beginnend mit Umsetzungen am Boden, gefolgt von einer Demonstration im Orbit Ende 2025. Dabei befaßt das Start-Up nicht damit, die Energie zurück zur Erde zu bringen, sondern sie zu nutzen, um andere Satelliten effizienter zu betreiben.

Nach seiner Errichtung wird das aus einer Reihe von Power Node-Satelliten bestehende Star Catcher Network das erste Energienetz seiner Art sein, das in der Lage ist, Sonnenenergie in erheblichem Umfang zu sammeln, zu bündeln und an andere Satelliten und Raumfahrzeuge in der erdnahen Umlaufbahn und darüber hinaus weiterzuleiten.

Dabei soll jeder Knoten eine Übertragungskapazität von bis zu 150 kW bieten und auch mehrere Empfänger gleichzeitig mit Energie versorgen können, und dies auch in Zeiten, in denen sich die Satelliten der Kunden im Schatten der Erde befinden. Die Satelliten müssen dafür nicht nachgerüstet werden, da die konzentrierte Solarenergie, die die Knoten ausstrahlen, mit den bestehenden Solaranlagen kompatibel ist und es diesen ermöglicht, fünf- bis zehnmal mehr Energie zu erzeugen, als sie direkt von der Sonne erhalten würden.

Da bis zum Jahr 2030 mehr als 40.000 Satelliten im LEO stationiert sein werden, rechnet Star Catcher mit einem Bedarf von 840 MW an Stromerzeugung für den Betrieb dieser Systeme - im Vergleich zu der derzeitigen Erzeugungskapazität im Orbit, die im zweistelligen Megawattbereich liegt.

Im März 2025 demonstriert das Unternehmen seine Power-Beaming-Technologie im EverBank Stadium in Jacksonville, wobei die Energie erfolgreich über die gesamten 90 m des Football-Feldes übertragen wird. Im November gibt Star Catcher dann bekannt, daß es bei Tests im Kennedy Space Center der NASA in Florida eine Leistung von 1,1 kW auf handelsübliche Solarzellen übertragen hat.

Die Firma bereitet sich nun auf den allerersten Test außerhalb der Erde vor, der noch in diesem Jahr erfolgen soll. Die Mission zielt darauf ab, einen frei fliegenden Satelliten mit Strom zu versorgen. Die kommerziellen Dienste sollen dann bis zum Ende des Jahrzehnts ausgebaut werden. Star Catcher hat schon  Stromabnahmeverträge mit sieben Unternehmen unterzeichnet, darunter neben mehreren Regierungskunden Starcloud, Loft Orbital und Astro Digital.

Im Mai 2026 gibt das Raumfahrtunternehmen bekannt, daß es in einer Serie A-Finanzierungsrunde 65 Mio. $ eingeworben hat, um die Entwicklung seines Stromnetzes im Weltraum voranzutreiben.

Ebenfalls erfolgreich ist die von Baiju Bhatt, dem milliardenschweren Mitbegründer der Finanzdienstleistungs-App Robinhood, im Oktober 2024 gegründete Firma Aetherflux Inc., die sich zum Ziel gesetzt hat, die weltraumgestützte Solarenergie weiterzuentwickeln und zu kommerzialisieren. Das Projekt wird zunächst mit 10 Mio. $ von Bhatt selbst finanziert.

Im Gegensatz zu konventionellen Solarkonzepten für den Weltraum, bei denen große Flächen an flexiblem Solarmaterial in weit entfernten geostationären Umlaufbahnen entfaltet werden sollen, wofür auch weitläufige Empfängerstationen auf der Erde erforderlich sind, will Aetherflux eine Konstellation von Kleinsatelliten in einer niedrigen Erdumlaufbahn aufbauen, die kooperieren, um Energie an viele kleine Bodenstationen zu übertragen.

Hierbei sollen Infrarotlaser verwendet werden, die eine höhere Ausgangsleistung ermöglichen und eine kleinere Grundfläche auf der Erde benötigen. Zum Empfang der Energie wird das Unternehmen tragbare Bodenstationen mit einem Durchmesser von 5 - 10 m errichten. Die Firma behauptet, die Energieübertragung in einem Labor bereits erfolgreich durchgeführt zu haben.

Im April 2025 berichten die Fachblogs, daß die Aetherflux in einer Serie-A-Finanzierung 50 Mio. $ von einer Reihe von Silicon-Valley-Investoren erhalten hat, angeführt von Index Ventures und Interlagos, wobei auch Breakthrough Energy Ventures und die Risikokapitalgesellschaft NEA einen Beitrag leisten. Bhatt nennt zudem Andreessen Horowitz, Vlad Tenev, Dan Gallagher, Jared Leto sowie Laurent und François-Paul Journe, um nur einige zu nennen.

Zudem wird das Projekt in diesem Haushaltsjahr teilweise aus dem Operational Energy Capability Improvement Fund (OECIF) des US-Verteidigungsministeriums finanziert, das auch die Genehmigung für einen Konzeptnachweis gegeben hat, mit dem Anfang 2026 die Energieübertragung in einer niedrigen Erdumlaufbahn demonstriert werden soll. Hierbei soll ein Satellitenbus - das Kernsystem eines Satelliten, das die wichtigen Funktionen wie Antrieb und Kommunikation enthält - des in Los Angeles ansässigen Anbieters Apex Space (o. Apex) verwendet werden, einer Satellitenfirma, an der Bhatt als Investor beteiligt ist.

Im Dezember 2025 kündigt Aetherflux das Projekt Galactic Brain an, welches darauf abzielt, bis zum ersten Quartal 2027 ein orbitales Datenzentrum in den kommerziellen Betrieb zu bringen, das von seiner weltraumgestützten Solarenergie-Infrastruktur angetrieben wird, um Künstliche Intelligenz zu betreiben.

Im Mai 2026 wird Aetherflux in Cowboy Space Corp. umbenannt - und nimmt in einer Finanzierungsserie B Mittel in Höhe von 275 Mio. $ ein. Diesmal beteiligen sich Index Ventures, Breakthrough Energy Ventures, Construct Capital und IVP. Darüber hinaus wird das Geschäft mit der Solarenergie im Weltraum drastisch ausgeweitet, um orbitale Datenzentren und Raketen einzubeziehen.

Der neue Schwerpunkt des Unternehmens wird nach wie vor eine Konstellation im LEO umfassen, um Sonnenenergie zu sammeln, aber ein Großteil des Geschäfts wird auf zwei neue Prioritäten verlagert: eine Trägerrakete und die Datenverarbeitung im Weltraum, wobei die Oberstufe der Rakete und das 1 MW Datenzentrum als ein einziges Fahrzeug konzipiert sind. Bhatt zufolge wird die erste Rakete frühestens Ende 2028 starten.

Der erwähnte Satellitenhersteller Apex Space wiederum meldet im Juni 2026, daß er mit der Firma Sophia Space aus Pasadena zusammenarbeitet, um Satelliten-Rechenmodule zu bauen und in den niederen Erdorbit zu schießen - als ersten praktischen Schritt in Richtung Rechenzentren im Weltraum. Eine Besonderheit bildet der Umgang mit der während des Betriebs erzeugten Wärme, die abgeleitet werden muß, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Die Sophia Space baut hierfür weltraumtaugliche TILEs (Thermal Integrated LEO Edge), modulare Computer-Blades, die gegen die Strahlung des Weltraums gepanzert sind und durch passive Strahlungskühlung gekühlt werden. Jedes Blade besteht aus einem NVIDIA-Edge-Compute-Modul und einer Mikrocontroller-Einheit, die es verwaltet und mit den Sensoroptionen verbunden ist, eingebettet zwischen Solarzellen auf der einen und Kühlern auf der anderen Seite.

Bei einem Datenzentrum im Weltraum handelt es sich nicht um eine einzige massive Einrichtung wie bei terrestrischen Datenzentren, sondern um ein Mesh-Netzwerk, das Laserkommunikation verwendet. Mesh-Netzwerke sind zunehmend die wichtigste Topologie im Weltraum und bei Drohnen, da sie jedem Gerät ermöglichen, direkt mit jedem anderen Gerät in seiner Umgebung zu kommunizieren und Informationen über seine Nachbarn weiterzuleiten. Dies erlaubt sowohl Redundanz als auch eine Neukonfiguration.

Die erste Mission von Apex und Sophia Space, um zu beweisen, daß modulares, skalierbares Edge Computing in der Umlaufbahn möglich ist, soll im Jahr 2027 starten.

Rechenzentren im Weltraum zu installieren, wo die Sonne rund um die Uhr Strom liefert, ist auch das Ziel der im Januar 2024 von Philip Johnston, Adi Oltean und Ezra Feilden gegründeten Firma Lumen Orbit Inc. mit Hauptsitz in Redmond, Washington.

Im September veröffentlicht das Unternehmen ein im Netz einsehbares Papier mit dem Titel ,Why we should train AI in space’ und einer ausführlichen Beschreibung der Firmenpläne und Argumente, die für diesen Einsatz sprechen, und im Oktober erhält es mit mehr als 10 Mio. $ eine der größten Startkapitalrunden aller Zeiten von Investoren wie Nvidia und Y Combinator.

Lumen Orbit arbeitet auch an der EU-finanzierten Studie ASCEND mit (Advanced Space Cloud for European Net zero Emission and Data sovereignty), in der zwischen Januar 2023 und April 2024 die Umweltvorteile von Rechenzentren im Weltraum untersucht werden.

Im März 2025 benennt sich das Unternehmen in Starcloud um und erhält eine weitere Seed-Finanzierung in Höhe von ca. 34 Mio. $. Zu den Investoren gehören diesmal der KI-Experte Jan Leike und die Scout-Fonds von Sequoia, A16z, In-Q-Tel, NFX sowie Plug and Play.

Den ersten Testsatelliten mit der Bezeichnung Starcloud-1, der mit einem Nvidia H100-Grafikprozessor ausgestattet ist, startet die Firma im November. Im Dezember ist Starcloud das erste Unternehmen, das ein großes Sprachmodell auf einer Hochleistungs-GPU an Bord eines Raumfahrzeugs betreibt, und das erste, das ein solches Sprachmodell im Orbit trainiert.

Anfang Februar 2026 reicht Starcloud bei der FCC den Vorschlag für eine Konstellation von bis zu 88.000 Satelliten für orbitale Datenzentren ein - und kündigt im März an, daß es als erstes Unternehmen Bitcoin im Weltraum schürfen wird, indem es Bitcoin-Schürf-ASICs auf seinem zweiten Satelliten namens Starcloud-2 fliegen läßt, der bis 2027 in einer sonnensynchronen Umlaufbahn voll funktionsfähig sein wird.

Außerdem nimmt Starcloud im März  bei einer Finanzierungsrunde der Serie A unter der Leitung von Benchmark und EQT Ventures Mittel in Höhe von 170 Mio. $ ein. Im Mai gibt die Firma bekannt, daß sie einen Vertrag mit SpaceX über die Integration von Starlink-Minilasern in die nächsten 25 Satelliten unterzeichnet hat, um diesen Konnektivität mit hoher Bandbreite und niedriger Latenz zu bieten.

Starcloud plant nun, bis 2029 ein 40 MW Rechenzentrum in den Orbit zu schicken. Der größte Teil der Fläche des Rechenzentrums wird aus Solaranlagen mit quadratischen Abmessungen von etwa 4 x 4 km bestehen. Dabei handelt es sich um Dünnschichtzellen, die Siliziumwafer und Kühlkreisläufe verwenden. Die orbitalen Datenzentren sind modular aufgebaut oder haben die Fähigkeit, unabhängig an- und abgedockt zu werden, so daß jedes Element je nach Bedarf weiterentwickelt werden kann.

Weitere Akteure auf dem Gebiet der orbitalen Rechenzentren sind die Firmen Axiom Space, Kepler Space und Skyloom, während die Lonestar Data Holdings einen kommerziellen Dienst  zur Verarbeitung und Speicherung von Daten von der Mondoberfläche aus anbieten will.

Ebenfalls im Jahr 2024 wird von Dan CaJacob and Eric Haengel die in Westminster, Colorado, beheimatete US-Firma EMF Space Inc. gegründet, die Solarstromsatelliten bauen und betreiben will, welche Strom effizient in Nahinfrarotlicht umwandeln und dieses in einem schmalen Strahl auf einen angeschlossenen Solarpark lenken.

Bislang lassen sich noch keine realen Aktivitäten des Unternehmens ausmachen.

Zu erwähnen ist ferner die Firma Karman+ aus Broomfield, Colorado, deren Geschäftsfeld der Asteroidenabbau zur Versorgung der Weltraumwirtschaft ist.

Das 2021 von Teun van den Dries und Daynan Crull gegründete Unternehmen hatte auf der Asteroids, Comets, Meteors Conference im Juni 2023 in Flagstaff, Arizona, sein erstes Konzept vorgestellt: die Mission One, eine vollständig privat finanzierte Mission zur Sammlung von Proben auf einem erdnahen Asteroiden.

Jetzt, im Februar 2025, meldet die Firma, daß sie in einer Seed-Finanzierungsrunde 20 Mio. $ für den Bau eines autonomen Raumschiffs zum Abbau von Asteroiden erhalten habe, damit die Mission One im Jahr 2027 starten kann.

Angeführt haben diese Seed-Runde das Londoner Unternehmen Plural und das in Antwerpen ansässige Unternehmen Hummingbird, weitere Investoren sind HCVC, Kevin Mahaffey und andere, ungenannte Angels.

Ein weiteres Start-Up im Bereich des Asteroidenbergbaus ist übrigens die Firma AstroForge von Matt Gialich und Jose Acain, die bereits im Mai 2022 eine von Initialized Capital geleitete Seed-Finanzierungsrunde im Umfang von 13 Mio. $ abgeschlossen hat, mit Investitionen von Seven Seven Six, EarthRise, Aera VC, Liquid 2 und Soma. Hiermit werden die ersten beiden Missionen realisiert, einschließlich eines ersten Demonstrationsflugs, der im April 2023 mit einer SpaceX Falcon 9 Rideshare-Mission starten soll.

Der 6U-CubeSat, der vom Raumfahrtunternehmen OrbAstro zur Verfügung gestellt wird, soll mit asteroidenähnlichem Material beladen werden, um die Veredelungs- und Gewinnungsmöglichkeiten von AstroForge in der Schwerelosigkeit zu demonstrieren.

Bei der zweiten Mission wird sich AstroForge in die Tiefen des Weltraums begeben, um Daten über die Oberfläche eines Asteroiden zu sammeln, der dann später in diesem Jahrzehnt abgebaut werden soll.

Die AstroForge veröffentlicht außerdem im Januar 2023 gemeinsam mit der Colorado School of Mines ein im Netz abrufbares Papier unter dem Titel ,Precious and structural metals on asteroids’, in dem der Metallgehalt von Asteroiden untersucht wird, der abgebaut und als Rohstoff auf der Erde oder im Weltraum verkauft werden könnte.

Darüber hinaus versuchen auch Unternehmen wie die von Larry Page unterstützten Planetary Resources und Deep Space Industries, den Asteroidenabbau zu kommerzialisieren.

Diese Firmen werden hier genannt, da billiges Asteroidenmaterial neue Industriezweige ermöglichen wird: von der Halbleiterherstellung in der Mikrogravitation bis hin zu Solarenergiesatelliten, die Strom zur Versorgung der Netze auf der Erde abstrahlen und die Inhalt dieser chronologischen Übersicht sind. Eine ausführliche Recherche zu dem Marktsegment des Asteroidenbergbaus würde den Umfang dieser Arbeit jedoch sprengen.

Im Februar 2025 erscheinen Berichte über das australisch-britische Unternehmen Extraterrestrial Power Ltd. (ETP), das weltraumtaugliche Solarzellen entwickelt hat, die so dünn sind, daß sie wie terrestrische Zellen in Massenproduktion hergestellt werden können, und dies, ohne dabei ihre weltraumtaugliche Effizienz und Stabilität gegenüber Temperaturschwankungen und Vakuumumgebung zu verlieren. Zudem sollen sie zehnmal günstiger sein als die derzeitigen Weltraum-Solarzellen. Die ETP-Zellen sind außerdem selbstheilend und können somit die harte Weltraumstrahlung lange Zeit überstehen.

Die von Prof. Gavin Conibeer, Babett Volgyesi und Peter Toth im Jahr 2019 gegründete Firma mit Sitz in Sydney, die eng mit der University of New South Wales (UNSW) zusammenarbeitet und von der Australian Space Agency (ASA) unterstützt wird, hatte sich von Anfang an auf die Herstellung von erschwinglichen und strahlungsresistenten Silizium-Solarzellen für Satelliten konzentriert. Dabei wurde ursprünglich an eine Herstellung aus lokalen Materialien auf dem Mond gedacht.

Die Extraterrestrial Power demonstrierte ihre Solarzellen dann an Bord des weltraumgestützten Solarenergieexperiments des Caltech im Jahr 2023, das mit der drahtlosen Übertragung von Strom im Weltraum sowie dessen Übertragung auf die Erde Geschichte geschrieben hat (s.o.). Im August 2024 folgte ein Demonstrationsflug an Bord von Waratah Seed 1 (WS 1), einer von der Regierung von New South Wales unterstützten 6U-CubeSat-Mitfahrsatellitenmission. Mit dieser wurde Start-Up- und Industrieteams in NSW die Möglichkeit gegeben, die Funktion und Leistungsfähigkeit ihrer neuen Technologien zu testen und zu beweisen.

Im Zuge einer Zusammenarbeit mit dem australischen Unternehmen Skykraft, das eine Konstellation von Satelliten im niedrigen Erdorbit aufbaut, um ein weltraumgestütztes Flugverkehrsmanagement zu ermöglichen, fliegen die großen Solarpaneele von Extaterrestrial Power im Juli 2025 auf der Skykraft4-Mission (o. TRACERS-Mission) an Bord von fünf Satelliten in die erdnahe Umlaufbahn.

Im April 2025 zeigt ein Team um Felix Lang von der Universität Potsdam die Prototypen von  Solarzellen, deren Deckgläser direkt aus Mondboden-ähnlichen Materialien hergestellt wurden und die Zellwirkungsgrade von 8 - 10 % mit einem Potential von bis zu 23 % erreichten.

Der Ansatz des Teams lautet, das Solarzellenglas aus Mondregolith zu produzieren, denn dann müßte für Solarmodule deutlich weniger Material zum Mond transportiert werden, nämlich nur hauchdünne elektrisch leitfähige und photovoltaisch aktive Schichten. Der im Juli erscheinende und im Netz vollständig abrufbare Bericht trägt den Titel ,Moon photovoltaics utilizing lunar regolith and halide perovskites’.

Eine weitere Meldung im Zusammenhang mit Solarzellen betrifft die Sandia National Laboratories, die bereits 2009 winzige, glitzernde Photovoltaikzellen vorgestellt hatten, welche „die Art und Weise, wie Solarenergie gewonnen und genutzt wird, revolutionieren könnten“, wie es damals hieß.

Grundlage der neuen Photovoltaik-Technologie sind mikroskopisch kleine kristalline Silizium-Photovoltaikzellen, die zwischen 14 und 20 µm dünn sind und einen Durchmesser von 0,25 - 1 mm haben.

Innerhalb weniger Jahre fand die ,Solar-Glitter’ genannte Technologie den Weg aus dem Labor in die kommerzielle Anwendung, und im Jahr 2015 wurde sie in das Unternehmen mPower (o. mPower Technology) ausgegliedert, um unter dem Namen DragonSCALES für ultraleichte Weltraum-Solaranwendungen vermarktet zu werden. Im Dezember 2022 veröffentlichte die Firma dann ein Papier, in welchem sie die Möglichkeiten der DragonSCALES für die weltraumgestützte Solarenergie beschreibt und betont, daß diese Module sowohl Solarstrom einfangen als auch mit hohem Wirkungsgrad Strahlenergie erzeugen können.

Die Sache kommt nun wieder in die Presse, als im August 2025 eine Serie-B-Finanzierungsrunde der mPower die Marke von 24 Mio. $ überschreitet, hauptsächlich durch eine strategische Investition der Lockheed Martin Ventures.

Im September 2025 veröffentlichen Forscher des King’s College London und der Xi’an Jiaotong University um Prof. Wei He eine Untersuchung darüber, welche Auswirkungen die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum auf Europa haben könnte.

Die im Netz einsehbare Studie ,Assess space-based solar power for European-scale power system decarbonization’ untersucht dabei das Potential von zwei NASA-Konzepten zur Solarstromerzeugung, die bis 2050 zum Einsatz kommen sollen: das Heliostat-Schwarm-Design SPS-ALPHA Mark III und ein intermittierendes Planar-Array-Design mit einer Sandwich-Architektur (s.o.).

Die Studie kommt zu dem Ergebnis, daß das Heliostat-Design die Kosten des gesamten Stromsystems in Europa um bis zu 15 % senken kann, einschließlich der Kosten für Energieerzeugung, -speicherung und Netzinfrastruktur, was einer geschätzten Einsparung von 35,9 Mid. € pro Jahr entspricht. Das planare Design ist bei den prognostizierten Kosten jedoch unwirtschaftlich.

Ein Forschungsteam der Nanyang Technological University in Singapur publiziert im Oktober 2025 eine Arbeit mit dem Titel ,The development of carbon-neutral data centres in space’, in der die Möglichkeit untersucht wird, den Standort von Rechenzentren in den Erdorbit zu verlagern. Die Studie, die eigentlich schon vom November 2023 stammt, ist über die Seite der Universität abrufbar und ihre Ergebnisse legen nahe, daß der ökologische Fußabdruck eines Rechenzentrums im All bereits kurz nach Inbetriebnahme kleiner wäre als an einem konventionellen Standort.

Genutzt werden soll der niedrige Erdorbit bis maximal 2.000 km über der Erdoberfläche. Zwar ist der Energieaufwand für den Bau von Trägerraketen und Satelliten sowie den Transport ins All hoch, aber die dauerhafte Nutzung der Sonnenenergie mit hocheffizienten Solarzellen und die einfache Kühlung gleichen das bereits nach einem Jahr aus. Für die Kühlung würde die Rückseite der Solarmodule genutzt, die groß genug sein sollte, um genügend Wärmeabstrahlung in kalte Wärmesenke des Weltraums zu erreichen.

Anfang November 2026 gibt Google das Projekt Suncatcher bekannt, bei dem erforscht wird, wie ein zusammenhängendes Netzwerk solarbetriebener Satelliten, die mit den KI-Chips der Firma ausgestattet sind, die volle Kraft der Sonne nutzen könnte.

Die ersten Ergebnisse, die in einem im Netz einsehbaren Preprint-Papier mit dem Titel ,Towards a future space-based, highly scalable AI infrastructure system design’ veröffentlicht werden, das bereits im Juni erschienen ist, beschreiben den Ansatz für das Design, die Steuerung und die Kommunikation von Satellitenkonstellationen sowie die ersten Erkenntnisse aus Strahlungstests mit Googles KI-Chips (Tensor Processing Unit, TPU).

Im nächsten Schritt ist eine Lernmission in Zusammenarbeit mit der Firma Planet (o. Planet Labs PBC) geplant, einem Satellitenbauer und Betreiber, um bis Anfang 2027 zwei Prototypsatelliten zu starten, die die TPU-Hardware in der Umlaufbahn testen. Der neue Google-CEO Sundar Pichai prophezeit, daß es in rund zehn Jahren ganz normal sein wird, größere Rechenzentren außerhalb der Erde zu betreiben.

Sein Vorgänger Eric Schmidt hatte schon im Mai 2025 von der Lösung gesprochen, die Server mit klimaneutralem Strom zu versorgen, den ihre Raumstation durch große Solarpaneele selbst gewinnen kann. Um sein Konzept zu realisieren, übernimmt Schmidt das seit 2016 bestehende Raumfahrtunternehmen Relativity Space, das u.a. die zweistufige, wiederverwendbare Rakete Terran R baut. Weitere Neuigkeiten gibt es bislang nicht.

Ebenfalls im November 2025 veröffentlichen Wissenschaftler der University of Toledo und der Auburn University in den USA in der einsehbaren Studie ,Assessing Proton Radiation Hardness of Antimony Chalcogenide Solar Cells’ die Ergebnisse ihrer Forschungen, bei denen sie die Alterung von Solarzellen aus Antimon-Chalkogenid untersucht haben, die Protonenstrahlung in der Stärke ausgesetzt wurden, wie sie typischerweise PV-Paneele in Erdumlaufbahnen ausgesetzt sind.

Solarzellen auf der Basis von Antimon-Chalkogenid haben aufgrund ihrer einfachen Zusammensetzung, ihrer geeigneten Bandlücken, ihrer hohen Absorptionskoeffizienten, ihrer niedrigen Herstellungskosten und ihrer Materialrobustheit schon zuvor große Aufmerksamkeit erregt. Das Ergebnis der aktuellen Studie deutet nun auch auf eine hohe Widerstandsfähigkeit und Eignung für den Einsatz im Weltraum hin. In Zukunft wollen die Forscher die Effizienz dieser Zellen durch neuartige Abscheidungstechniken weiter steigern.

Im Dezember 2025 folgt eine weitere Meldung im Zusammenhang mit weltraumtauglichen Solarzellen. So berichtet ein südkoreanisches Forschungsteam unter der Leitung des Korea Electronic Technology Institute (KETI), an dem auch Kollegen des Korea Advanced Nanofab Center (KANC) beteiligt sind, daß es ein Verfahren entwickelt habe, bei dem Quarzglas mit einer thermisch geglühten, aluminiumdotierten Zinkoxidschicht beschichtet wird, um als effektives strahlungsabschirmendes Deckglas für Weltraum-Photovoltaikmodule zu dienen und so deren Haltbarkeit zu erhöhen.

Zusätzlich zur Abschirmung verringert die Beschichtung die Ansammlung von Raumladungen, die lokale elektrische Felder erzeugen, und reduziert so die Wahrscheinlichkeit elektrostatischer Entladungen durch effiziente Ladungsableitung. Die Studie trägt den Titel ,Radiation-shielding glass with tailored Al-doped zinc oxide (AZO) coatings for durable space photovoltaic modules’ und ist im Netz abrufbar. Die Forschungsgruppe arbeitet nun an Weltraum-PV-Modulen der nächsten Generation.

Ebenfalls im Dezember 2025 kommt die Firma Overview Energy verstärkt in die Presse, die mit Sitz in Ashburn, Virginia, im Jahr 2022 von Marc Berte gegründet wurde. Das Unternehmen hatte im Vormonat bewiesen, daß sein Satellitensystem zur Übertragung von Solarenergie auch in Bewegung funktioniert, als es eine erfolgreiche Übertragung von Strom aus einem sich bewegenden Flugzeug an einen 5 km tiefer gelegenen Empfänger am Boden durchführte. Dies soll eine Weltneuheit im Bereich der drahtlosen Hochleistungsenergieübertragung darstellen.

Das Start-Up gibt nun bekannt, daß es nach diesem Erfolg den Tarnmodus verläßt, um an der nächsten Phase der Kommerzialisierung zu arbeiten. Bei der Methode von Overview Energy übertragen die Satelliten das Sonnenlicht in Form von sicherem, schwachem Nahinfrarotlicht, wobei Wellenlängen verwendet werden, die sich bereits in Glasfasernetzen, in der medizinischen Bildgebung und in Überwachungskameras bewährt haben. Als Receiver sollen bestehende und künftige Solaranlagen genutzt werden.

Das Unternehmen mit dem Motto ,Ad Astra Pro Terra’ bereitet sich nun auf eine Demonstration in der niedrigen Erdumlaufbahn im Jahr 2028 vor, um die durchgehende Funktionalität aus dem Weltraum zu beweisen. Der kommerzielle Betrieb in der geosynchronen Umlaufbahn soll dann mit der ersten Übertragung im Megawattbereich aus dem Weltraum im Jahr 2030 beginnen. Langfristig will die Firma 1.000 Satelliten in eine geosynchrone Umlaufbahn bringen, wobei davon ausgegangen wird, daß jeder Satellit mehr als zehn Jahre lang Energie aus dem All liefert.

Die Overview Energy hat bislang 20 Mio. $ erhalten und zählt Engine Ventures, Lowercarbon Capital, Prime Movers Lab, EQT Foundation, Earthrise Ventures und Aurelia Institute zu ihren Geldgebern. Übrigens erscheint hier Paul Jaffe als Leiter des Bereichs Systemtechnik. In einem Interview erklärt er, daß er sich Overview Energy deshalb angeschlossen habe, weil dies die erste Weltraum-Solarenergie-Architektur sei, die drei Elemente kombiniert, die zusammen viele der Beschränkungen aufheben, die frühere Konzepte im Weltraum behindert hätten.

Beim Ansatz von Overview Energy verringern die Wellenlängen des nahen Infrarots die Größe der Senderöffnung von Hunderten von Metern auf etwa einen halben Meter, was die Herstellbarkeit, den Start und den Einsatz grundlegend verändert. Das breitstrahlende Übertragungsprofil verteilt die Energie über einen größeren Bereich und hält die Leistungsdichte innerhalb sicherer Grenzen, ohne auf komplexe aktive Sicherheitssysteme angewiesen zu sein. Und die Empfänger sind bestehende Solaranlagen.

Im April 2026 folgen Berichte, daß Meta auf orbitale Infrastrukturen setzt, um seine Probleme bei der Strombeschaffung zu lösen, indem der Konzern eine Vereinbarung mit Overview Energy unterzeichnet, um seine Rechenzentren mit weltraumbasierter Solarenergie zu versorgen. Die Vereinbarung ermöglicht Meta den frühzeitigen Zugang zu einer Kapazität von bis zu 1 GW von Overviews Solarenergiesystem im Weltraum. Damit ist Meta der erste große Tech-Konzern, der eine konkrete Kapazitätsreservierung für Weltraum-Solarstrom vornimmt.

Zum Hintergrund: Im Jahr 2024 verbrauchten die Rechenzentren von Meta mehr als 18.000 GWh Strom - genug, um mehr als 1,7 Mio. amerikanische Haushalte ein Jahr lang mit Strom zu versorgen - und der Bedarf an Rechenleistung steigt weiter.

Im Mai 2026 gibt die Overview Energy den Zuschlag für ihren ersten Vertrag mit der Air Force bekannt, der die Firma damit beauftragt, zu demonstrieren, wie ihre Technologie den Betrieb des Verteidigungsministeriums unterstützen kann. Die Arbeit wird sich auf Energieanwendungen in eingeschränkten und umkämpften Logistikumgebungen konzentrieren, einschließlich der Frage, wie dieser Ansatz dazu beitragen kann, große US-Militäranlagen an abgelegenen Standorten mit Strom zu versorgen und die Abhängigkeit von Kraftstofflieferketten zu verringern.

Außerdem wird in diesem Monat eine Investitionsrunde im Umfang von 1 Mio. $ abgeschlossen, unter Beteiligung von Terry van Haren, Flying Fox Ventures und Melt Ventures.

Elon Musk sorgt auf dem Weltwirtschaftsforum (WEF) im Januar 2026 in Davos für Aufsehen, als nun auch er vorhersagt, daß „der kostengünstigste Ort für KI der Weltraum sein wird - und das wird innerhalb von zwei bis drei Jahren, spätestens drei Jahren, der Fall sein.“

Schon Ende des Monats reicht Musks Raumfahrtfirma SpaceX (o. Space Exploration Technologies Corp.) einen Antrag bei der US-Regulierungsbehörde Federal Communications Commission (FCC) ein, der entsprechende KI-Rechenzentren in niedriger Erdumlaufbahn beschreibt, welche ihre Energie per Photovoltaik gewinnen, ergänzt durch Batteriesysteme, und die über laserbasierte, optische Kommunikationssysteme miteinander und mit den Starlink-Satelliten verbunden sind, die dann die Daten an den Boden weiterleiten würden.

Dabei ist die Rede von bis zu einer Million solarbetriebener Satelliten, die in Höhen zwischen 500 und 2.000 km in 30° und sonnensynchroner Neigung operieren würden, um die Zeit im Sonnenlicht für die Solarstromerzeugung zu maximieren. Der Antrag enthält allerdings weder einen Zeitplan für den Einsatz noch eine Kostenschätzung.

Anfang Februar kündigt SpaceX dann die Übernahme (oder Integration) des ebenfalls von Musk gegründeten KI-Unternehmens xAI an, um das Konzept umzusetzen. Der Transport der Satelliten soll mittels der Rakete Starship erfolgen, wobei SpaceX mit 100 GW zusätzlicher KI-Rechenleistung pro Jahr kalkuliert, die damit aufgebaut werden könnten. Später sollen Mondbasen zusätzliche Satelliten aus lokalen Ressourcen produzieren, wobei ein elektromagnetischer Massenbeschleuniger auf dem Mond jährlich 500 - 1.000 TW an KI-Satelliten ins All schießen könnte.

Im Januar 2026 stellen Ingenieure der University of Pennsylvania (UPenn) um die Professoren Igor Bargatin und Jordan R. Raney auf dem SciTech Forum des American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) ein neuartiges Konzept für solarbetriebene Rechenzentren, die die Erde umkreisen sollen, um den wachsenden Bedarf an Rechenleistung für die KI zu decken und gleichzeitig die Umweltbelastung durch Rechenzentren zu verringern. Ihr Artikel trägt den Titel ,Tether-Based Architecture for Solar-Powered Orbital Data Centers’.

Das an eine Blattpflanze erinnernde Design mit mehreren, Hardware enthaltenden Stämmen, die mit verzweigten, blattähnlichen Solarpaneelen verbunden sind, nutzt seilartige Kabel, die sich unter den konkurrierenden Kräften von Schwerkraft und Zentrifugalbewegung in der Umlaufbahn natürlich ausrichten und spannen. Im Gegensatz zu anderen Entwürfen, die in der Regel ständige Anpassungen erfordern, um die Solarpaneele auf die Sonne auszurichten, funktioniert die neue Architektur, weitgehend passiv. Dafür würde der sanfte, aber konstante Druck sorgen, der von den Sonnenstrahlen ausgeübt wird und wie der Wind auf eine Wetterfahne wirkt.

Bei dem Penn-Entwurf, der auf Tausende von identischen Rechenknoten skaliert werden kann, sollen diese entlang eines Fadens verbunden werden und eine lange, vertikale Kette im Orbit bilden. Jeder Knoten wäre mit Computerchips, Sonnenkollektoren und Kühlsystemen ausgestattet, so daß eine modulare Struktur entsteht, der man immer wieder Knoten hinzufügen kann, um eine längere Kette zu bilden. Die an Bord verarbeiteten Daten würden über laserbasierte optische Verbindungen übertragen.

Als Nächstes wollen die Forscher über Simulationen hinausgehen und ihren Entwurf als kleinen Prototyp mit einer begrenzten Anzahl von Knotenpunkten bauen und testen.

Die deutsche Industrie- und Technologiegruppe RCT Group mit Sitz in Konstanz gründet im Juni 2026 ihre RCT Space genannte Tochtergesellschaft für die Entwicklung kristalliner Silizium-Solarzellen für Weltraumanwendungen als eine kostengünstigere, skalierbare Alternative zu den heute dominierenden Galliumarsenid-Solarzellen. Die ersten kommerziellen Lieferungen sind nach aktueller Planung für 2027 vorgesehen.

 

Zum Abschluß: Die Realität sieht so aus, daß für die Solarenergie im Weltraum Zehntausende von Tonnen Material in die Umlaufbahn gebracht werden müßten, deren Kosten sich auf Hunderte von Milliarden Dollar belaufen würden.

Beim Bau von Weltraumkraftwerken geht es weniger um die Lösung der Energiewende, als um die Entwicklung der industriellen Technologien, die die nächste Phase des Wettbewerbs im Weltraum bestimmen werden. Verschiedene Wissenschaftsjournalisten haben zudem die potentiellen militärischen Anwendungen der weltraumgestützten Solarenergietechnologie skizziert, und wie die Energie aus dem Orbit die Überwachung und elektronische Kriegsführung unterstützen könnte.

 

Nach dieser umfassenden Betrachtung der photoelektrischen Nutzung kommen wir nun zur photothermischen Nutzung der Sonnenenergie.

 

Weiter mit der photothermischen Nutzung...