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Sonnenenergie aus dem Weltraum

Die Lösung der Energiefrage rückt nahe – mit neuer Kriegsangst

In der Energieversorgung ist ein technologischer Durchbruch absehbar:
Im Weltraum von Satelliten „aufgefangene“ Sonnenergie wird unabhängig vom Wetter rund um die Uhr in nahezu unbegrenzter Menge zur Verfügung stehen – sauber, nachhaltig und nach einer Anfangsphase auch sehr kostengünstig, billiger als heute.  Die Energie wird in Form von Mikrowellen, für Mensch und Tier unschädlich, an Empfangsantennen auf der Erde (sog. Rectennas) gesandt. Es wird die Lösung unserer Energieprobleme sein – und der Anfang eines neuen Albtraums. Umwelt- und Sicherheitspolitiker müssen diese Aussicht dringend in einen engeren Blick nehmen.

Quelle: Shimizu Corporation: https://www.shimz.co.jp/en/topics/dream/content02/

Von Karl Marx stammt der optimistische Satz: „Die Menschheit stellt sich keine Aufgaben, zu deren Lösung sie nicht bereits über die Mittel verfügt.“ Im Hinblick auf die Problematik nachhaltiger Energieerzeugung scheint dies zu gelten. Denn von der Öffentlichkeit weitgehend unbeobachtet wird in China, Russland, Indien, den USA und Japan schon seit längerem daran gearbeitet, die Energie der Sonne nicht erst auf der Erde, sondern bereits im Weltraum zu sammeln und dann konzentriert zur Erde zu beamen. Nur die europäischen Staaten und die Europäische Weltraumagentur ESA haben viel zu lange diese „Basisinnovation“ verschlafen. Bliebe es dabei, würde die Folge sein, dass die europäischen Volkswirtschaften ihre Investitionen in erneuerbare Energien weitgehend abschreiben müssen (weil nicht mehr konkurrenzfähig). Und sie müssen an den oder die entsprechenden Technologieführer hohe Patentgebühren bezahlen, wenn sie sich an der neuen, wirtschaftlich überlegenen Technik beteiligen wollen. Wie durch einen gigantischen Staubsauger wird der Wohlstand aus den Ländern des technologischen Rückstands abgezogen werden. Der erste Einsatz dieser Innovation sollte ab 2027, spätestens ab 2035, erwartet werden.

Am weitesten fortgeschritten bei der weltraumgestützten Solar-energiegewinnung (SbSP Space-based Solar Power; SSPS Space Solar Power System; SSP Space Solar Power) scheinen die Japaner zu sein. Nach umfangreichen wissenschaftlichen Vorstudien starteten sie im Jahr 2009 unter der Führung ihrer Weltraumagentur JAXA und des Industrieministeriums METI ein Projekt im Volumen von 21 Mrd. US-Dollar.[1] Daran sind die 16 größten japanischen Industrieunternehmen beteiligt, allen voran Mitsubishi Heavy Industries, das größte Industriekonglomerat der Welt. Seither arbeiten die Japaner in aller Stille an diesem Projekt, wie es generell ihre Art ist. Selten erfährt man etwas über den Fortschritt. Die letzten verfügbaren offiziellen Nachrichten stammen aus dem Jahr 2015. Damals wurde berichtet, dass eine kabellose Energieübertragung über geringe Entfernungen gelungen sei. Die JAXA veröffentlichte gleichzeitig eine Roadmap für den weiteren geplanten Projektverlauf, der den Beginn der kommerziellen Nutzung der Weltraum-Sonnenergie für das Jahr 2035 in Aussicht stellt. Man sollte meines Erachtens jedoch auf der Hut sein: „Wenn du dem Feinde nahe bist, lass ihn glauben, du seiest fern“, lautet eines der Strategeme des chinesischen Militärtheoretikers SunTzu. Dessen Werk „Die Kunst des Krieges“ ist in ganz Asien verbreitet und beachtet. In einer offiziellen, ebenfalls 2015 erschienenen Broschüre verkündete das METI, dass Japan im Jahr 2050 seinen Energiebedarf durch das Weltraumprojekt vollkommen decken werde. Angesichts der Bedeutung dieses Vorhabens und des Ratschlags von SunTzu wäre es nicht verwunderlich, wenn die Japaner früher „fertig“ wären, schätzungsweise eben bereits ab 2027. 
Wie gesagt, wenig ist seither aus Nippon darüber zu hören und zu lesen.
(In den nachfolgenden Quellenangaben findet sich eine Bestätigung für diese Vermutung.)

Im Jahr 2014 fragte ich dazu bei der Wirtschaftsabteilung des japanischen Generalkonsulats in Hamburg nach. Ich hatte einst dem Konsulat einen Gefallen getan, man schuldete mir also eine Freundlichkeit. Doch niemals erlebte ich seither einen Diplomaten, der mehr verlegen war: „Ich erhalte dazu von meinem Außenministerium einfach keine Informationen,“ musste mein Ansprechpartner zugeben. Seither traf ich in mehreren internationalen Online-Konferenzen (etwa veranstaltet von der OECD) auf verschiedene hochrangige japanische Persönlichkeiten. Selbst Ministerialbeamte, die zugaben, an dem Projekt mitzuarbeiten, sahen sich bei direkter Nachfrage angeblich zu keiner Auskunft fähig.

Als Mitglied im CNSS Clausewitz-Netzwerk für Strategische Studien e. V. an der Führungsakademie der Bundeswehr lernte ich ungefähr zur selben Zeit den Asien-Experten der Bundeswehr und den deutschen Militärattachèe kennen, der zuvor zehn Jahre in Tokio diente. Beide hatten von dem japanischen Weltraumprojekt noch nie gehört und wollten es nicht glauben, als ich sie darauf ansprach (ebenso der Leiter des Weltraumlagezentrums der Bundeswehr, der vor allem Weltraumschrott beobachtet). Ich bat die beiden ersteren, ihre „Quellen“ zu nutzen. Wenige Wochen später trafen wir uns wieder: „Es ist tatsächlich etwas dran“, berichteten sie mir. Leider habe ich nicht den Eindruck, dass dies auf deutscher Seite zu irgendeiner Aktivität geführt hat.

Das gilt ebenso für viele andere mehr oder weniger einflussreiche Persönlichkeiten, denen ich seither von diesem Thema berichtet habe. Auch der ehemalige Bundesforschungsminister Prof. Dr. Horst Riesenhuber zweifelte an der Existenz des japanischen Weltraumprogramms wie auch an der Ernsthaftigkeit der Anstrengungen anderer Länder. Horst Riesenhuber war zum Zeitpunkt unseres Kontakts damit beschäftigt, das neue Fünfjahresprogramm der ESA zu konzipieren. Er versprach mir, das Thema im Blick zu behalten. Doch noch im Jahr 2019 bewertete die ESA in einer Publikation über Weltraumtechnologien "Energie aus dem Weltraum" als ein nicht sonderlich zu beachtendes Langzeitprojekt.  Unter 623 recherchierbaren Aufsätzen der ESA-Initiative für fortgeschrittene Technologien (ACT) widmete sich nur ein einziger Text der Weltraum-Solarenergi - mit überwiegend kritischer Beurteilung.

Inzwischen, im Sommer 2022, hat sich diese Situation vollkommen verändert. Das ESA-Direktorium hat mit euphorischen Kommentaren ein Projekt namens "SOLARIS" definiert und für eine im November 2022 terminierte Ministerratssitzung die Mittel für eine Vorstudie beantragt. Perspektivisch möchte die ESA ab 2025 mit der realen Umsetzung beginnen können. Dabei klingen die ESA-Publikationen zu dem Thema dermaßen begeistert, dass man den Eindruck gewinnen könnte, die ESA habe diese Technologievision selber erfunden. Tatsächlich wachten die Europäer erst auf, als sich 2021 in Brexit-UK eine  "Space Energy Initiative" aus Wirtschaft und Wissenschaft bildete, die damit begonnen hat, gewaltige Kapitalien für das Funding eine britischen  SSP-Projekts einzusammeln.

Warum glaube ich, ein in technischen Fragen fachfremder Volkswirt, der sich beruflich mit Finanzdienstleistungen beschäftigt, etwas Wichtiges zu wissen, das berufenere Experten so lanmge bezweifelten? Der Grund ist: weil ich offenbar einmal eine richtige Frage gestellt habe (und ich als ehemaliger Journalist eben im Fragestellen geübt bin). Im Jahr 2011 fiel mir die Aufgabe zu, die Landesfachkommission „Wachstum und Innovation“ des Hamburger Wirtschaftsrats zu leiten. Wo und wie sollten die Beratungen der Kommission bei diesem „Allerweltthema“ anfangen? Ich entschloss mich, deduktiv bei den großen Herausforderungen zu beginnen. Neben dem Thema „Demografie“ gerieten daher zwei andere Aspekte besonders in meinen Blickwinkel

1.    Die größte geopolitische Herausforderung im 21. Jahrhundert ist der Schutz bzw. die Kontrolle der pazifischen Seewege, über die inzwischen der größte Anteil des Welthandels abgewickelt wird.

2.    Überall auf der Welt wird intensiv nach neuen Lösungen für das Energieproblem gesucht, weil weder die fossile Verbrennung (CO2-Belastung) noch die Atomkraft (Strahlenrisiko) noch terrestrische Wind- und Sonnenergie (mangelnde Verlässlichkeit) langfristig tragbare Technologien sind. Bei so großen Anstrengungen dürfte es in absehbarer Zeit irgendwo einen technologischen Durchbruch geben, - es fragt sich nur Wo bzw. Wie?

Eine bekannte Tatsache half bei der Antwort: Grundlegende technolo-gische Neuerungen finden am ehesten dort statt, wo auch militärische Fragestellungen berührt sind.  Denn dorthin fließt das große Geld.
Und an dieser Stelle verbinden sich die Megatrends Energie und Seefahrt: Die Kriegsführung überhaupt und die Seekriegsführung im Besonderen basieren immer stärker auf dem Einsatz von Satelliten, von Weltraumtechnologie. Schließlich benötigt man ein „Auge“ von oben, um die feindliche Flotte auf einem großen Ozean überhaupt zu finden. Damit waren die Stichworte für eine Internetrecherche beisammen: „Weltraum“ und „Energie“. Es ist erstaunlich, wie fündig man dabei werden kann…
Eine weitere Quelle bestätigte meine Überlegungen: Der Gründer des privaten Strategieinstituts STRATFOR, George Friedman, veröffentlichte im Jahr 2009 seine langfristige Zukunftsprojektion „The Next 100 Years“. Schon auf der Titelseite findet sich die Schlagzeile: „Space-based Energy Powers Earth“.

Während die meisten Aufsätze von Satelliten mit großen „Sonnensegeln“ in erdnaher Umlaufbahn sprechen, hat das japanische Unternehmen Shimizu Corporation eine ganz andere Vision: Shimizu will den Mondäquator mit Sonnenkollektoren bepflastern; Roboter sollen für die automatische Wartung der Anlage sorgen (was sonst bei Satelliten viel schwieriger wäre). Dieser LUNA RING, so behauptet Shimizu, könnte in einem Jahr die dreizehnfache Energiemenge erzeugen, welche die USA in dieser Zeit benötigen. Shimizu ist wenn nicht gar der größte, so doch der traditionsreichste Baukonzern Japans. Das Unternehmen errichtete im 19. Jahrhundert den Kaiserpalast in Kyoto [2].

Da man aber so wenig von den Japanern hört – könnte es nicht sein, dass sie in aller Stille ihr Projekt erfolglos aufgegeben haben und nicht darüber sprechen, um nicht „ihr Gesicht zu verlieren“? Ja, das könnte der Fall sein. Aber es ist deshalb nicht wahrscheinlich, weil inzwischen andere Nationen das gleiche Projekt verfolgen:

Indien und die amerikanische NSS National Space Society kooperieren seit 2013 in einem SSP-Projekt mit einem Volumen von zehn Milliarden US-Dollar. Dies dürfte die verstärkten Raumfahrt-Ambitionen des doch relativ armen Indien erklären. Immerhin ist Indien jenes Land, das gegenwärtig noch am stärksten auf Kohlekraftwerke angewiesen ist. Allerdings wurde mir aus gut informierter Quelle zugetragen,  dass die indischen Anstregungen nach dem Tod des indischen Weltraum-Pioneers und früheren Präsidenten APJ Abdul Kalam weitgehend eingeschlafen seien.

Tatsache ist hingegen, dass China ein eigenes Programm begonnen hat. Federführend ist das “Chongqing Collaborative Innovation Research Institute for Civil-Military Integration”. Fachleute bestätigen, dass China einen langfristigen Plan habe und dass „ernsthafte Institutionen“ daran arbeiten.

Über Russland ist bisher lediglich zu erfahren, dass man das Thema dort aufmerksam verfolgt. Zeitweilig wollten sich die Russen wohl anderen Nationen anschließen….

In den USA hatte sich die NASA schon vor 30 Jahren der Weltraum-Energie gewidmet, die Projekte aber zwischenzeitlich aufgrund vermeintlich mangelnder Realisierungsmöglichkeiten wieder auf Eis gelegt. Es waren dann zunächst private Firmen, die sich auf dieses Gebiet wagten. Der kalifornische Energiekonzern PG&E Pazifik Gas & Electric kündigte vollmundig an, schon 2016 den ersten Sonnenstrom aus dem Weltraum liefern. Dazu schloss man einen Versorgungsvertrag mit dem privaten Unternehmen SolarenSpace Inc. Offenbar konnte SolarenSpace aber nicht genügend Venture Capital sammeln, um auf der Zeitachse wie geplant voran zu kommen. SolarenSpace hat sein Projekt jedoch nicht aufgegeben und verfügt inzwischen über zahlreiche weltweit gültige eigene Patente. Teilweise besteht eine Forschungskooperation mit der schottischen Universität Glasgow.

Auch die US-Regierung unterstützt seit einiger Zeit wieder die Forschung auf diesem Gebiet. Treiber ist die US-Navy, die ihre Flugzeugträger direkt mit Sonnenenergiebestrahlung auf dem Ozean „betanken“ will. Das U.S. Naval Research Laboratory ist hierzu in die Projektforschung eingetreten. Und das renommierte CalTech, die kalifornische technische Universität, erhielt hierfür jüngst 178 Mio. US-Dollar. Als Projekt des US Navy Research Laboratory (NRL) wurde am 17. Mai 2020 die erste SSP-Testanwendung auf einem Satelliten in den Orbit gebracht.

Längst ist es auch nicht nur der Gedanke an die Energieversorgung, der all diese Projekte und den Wettlauf zu ihrem Erfolg treibt. Denn neben der Übertragung durch harmlose Mikrowellen gibt es noch eine zweite Möglichkeit, das Sonnenlicht auf die Erde zu beamen: durch konzentriertes Laser-Licht. Und dies ermöglicht den Bau einer Strahlenwaffe, wie wir sie aus dem James Bond Film "Stirb an einem anderen Tag" kennen.

Oh, lieber Leser, jetzt denkst du, dass Leander Hollweg endgültig im Bereich von Märchen und Science-Fiction gelandet ist, richtig?

Falsch.

Es gibt das US-Patent US9346563B1. Dieses Patent stammt bereits aus dem Jahr 2013 und beschreibt die Konstruktion einer satellitengestützten Strahlenwaffe. Das US-Patentamt hat diese Konstruktion ausdrücklich als „Massenvernichtungswaffe“ registriert.
Das Patent US20100276547A beschreibt den Aufbau eines Satellitensystems zur Energieerzeugung. Patentinhaber ist die „Lawrence Livermore National Security LLC”, welche von der „National Nuclear Security Administration“ beauftragt und beaufsichtigt wird.

Anders als Nuklearwaffen würde eine solche Technologie einen verheerenden punktgenauen Einsatz mit räumlich und zeitlich begrenzter Wirkung erlauben. Kriege würden wieder führbar und - in den Augen ihrer Protagonisten – wieder zu gewinnen. „Es ist immer das Gleiche,“ schreibt die Militärhistorikerin Margaret Atwood: „Kriege geschehen, weil jene, die sie beginnen, glauben sie gewinnen zu können.“ Schon bekommt der Aufbau einer „Weltraumarmee“, den die USA und jüngst auch Frankreich angekündigt haben, eine verständliche Rationalität.

Und deshalb ist die Lösung der Energiefrage gleichzeitig der Beginn eines neuen Albtraums.

Welches Unternehmen oder welche Nation wird über diese Technologie verfügen? Und vor allem: wer wird als erster darüber verfügen? Davon wird eine grundlegende Verschiebung der globalen Sicherheitsarchitektur ausgehen.

Wenn es sie Japaner sind: werden Sie an dem nach 1945 von den Amerikanern aufgezwungenen Bündnis festhalten? Wahrscheinlich nicht. Japan ist kein „westliches“ Land. Japan will seit Langem schon – wie eigentlich alle Asiaten es wollen – „ichi ban“ sein, die „Nummer eins“ in der Welt. Heute noch benötigen sie den Schutz der USA vor einer Blockade ihrer Schifffahrtswege, vor der Bedrohung aus Nordkorea und vor chinesischen Ambitionen zur See. Immerhin: Trotz der jahrzehntelang gültigen pazifistischen Verfassung des Landes (in jüngster Zeit gab es eine Lockerung) besitzt Japan nach den USA die stärkste Marine. Der Besitz einer überlegenen Technologie zur Energieerzeugung und einer weltraumbasierten Strahlenwaffe würde das Land wirtschaftlich und militärisch unabhängig machen. Wäre ich ein japanischer Politiker, ich würde alles, einfach ALLES daransetzen, diese Vision zu verwirklichen.

In einem Aufsatz anlässlich der Eröffnung des JDZB Japanisch Deutsches Zentrum Berlin habe ich übrigens schon 1985 angesprochen, dass Japan in nicht all zu ferner Zukunft neue Waffensysteme erfinden wird.

Am 18. Mai 2020 verkündete das Japanische Verteidigungsministerium die Gründung einer "Space Operations Squadron" als Teil der japanischen Selbstverteidigungs-Luftstreitkräfte.

Wovon hängt es nun ab, ob diese kühnen Pläne Wirklichkeit werden? Nach Ansicht zahlreicher Experten ist dies keine Frage mehr, ob die trägerlose Energieübertragung auch über große Distanzen gelingen wird. Davon geht man offenbar aus. Kritischer ist die ökonomische Frage: Zu welchen Kosten lässt sich die erforderliche Ausrüstung in den Weltraum transportieren? Bislang sagen die Berechnungen: zu teuer, der resultierende Strompreis wird höher sein als auf gegenwärtiger Technologiebasis. Doch zeichnen sich auch hierfür Lösungen ab? Und könnte Deutschland etwas Substanzielles zu dieser Lösung beitragen?
Falls es ein JA als Antwort gibt, hätten wir einen Trumpf, mit dem wir in das große Spiel einsteigen könnten, zum Beispiel in Zusammenarbeit mit den Deutschland traditionell wohlgesinnten Japanern.

Ich behaupte, dass es tatsächlich ein JA auf diese Frage gibt und habe meine Erkenntnisse seit dem 25. 06. 2020 unter dem neuen Navigationspunkt "Weltraum" veröffentlicht.

Leander L. Hollweg,                                          
Berlin, 19. Januar und 12. Juni 2020 / 19. August 2022

P.S.: Ich möchte den Gedanken ergänzen, dass es zur Realisierung einer strategisch bedeutsamen Waffen-technologie letztlich nicht unbedingt auf die Kosten ankommt. Sofern diese Kosten nicht "astronomisch hoch" sind, dürften militärische Entscheider den Aufwand wahrscheinlich nicht scheuen und das wirtschaftliche Potenzial der Energieerzeugung mit Freude als "Deckungsbeitrag" vereinnahmen.         Berlin, 11. Juni 2020

P.P.S.: Die Quellen, die den Aussagen in diesem Text zugrunde liegen, sind umfangreich. Ich kann sie aus zeitlichen Gründen nur Zug um Zug auf meiner Webseite einstellen. Auch in dieser Hinsicht bitte ich die Leser(innen), immer einmal wieder auf die erst im Aufbau befindliche Webseite zurückzukehren. Seit Mitte 2022 ist haben die verschiedenen weltweit vorangetriebenen Forschungen eine solche Dynamik entwickelt, dass ich diese Entwicklungen an dieser Stelle kaum noch nachzeichnen kann. Interessenten an dieser Thematik möchte ich daher auf meine persönliche Linkedin-Seite verweisen, mit der ich auf die wichtigsten Ereignisse verweise.

[1] Das Projekt wurde regierungsoffiziell angekündigt. Die Nachrichtenagentur Bloomberg hat darüber berichtet.  Diese Nachricht finden Sie in den Quellenangaben.

[2] Shimizu liefert im Internet eine ausführliche Beschreibung seiner Vision mit anschaulichen Graphiken. Der Link dazu finden Sie hier.
Der im September 2019 verstorbene Dr. David Criswell, ehem. Director of the Institute for Space Systems Operations at the University of Houston, legte schon 1998 und 2001 dem 17. und 18. World Energy Council Congress eine technische Studie zur Errichtung einer SSP-Mondbasis (LSP Lunar Space Power) vor.  Er schätzte damals, dass eine 1-GigaWatt-Demonstration des Mondsolar-Energieerzeugungssystems über einen Zeitraum von 10 Jahren für etwa 60 Milliarden Dollar gebaut werden könnte. (Zum Vergleich: Der 1,65-GW-Solarpark Benban in Ägypten kostete 2019 4 Milliarden Dollar; die von Benban gelieferte Leistung beträgt jedoch 430 MW, während die 1-GW-Demo volle 1 GW liefert).

Quellen für die im Aufsatz "Sonnenenergie aus dem Weltraum" getroffenen Aussagen:

Japan

Die von der Agentur Bloomberg veröffentlichte Originalnachricht zum Start für das japanische Space-based Solar Power System im Jahr 2009.

Die Roadmap der japanischen Weltraumagentur JAXA aus dem Jahr 2014 zur Realisierung des Sonnenenergieprojekts lesen Sie hier:

Etwa zur selben Zeit (April 2014) hat der japanische "Professor Emeritus der Weltraumforschung",   Susumu Sasaki, in der Zeitschrift SPECTRUM der Internationalen Ingenieurgesellschaft IEEE einen erläuternden Ausblick auf die im Zuge der Roadmap zu bewältigenden Herausforderungen gegeben. Diesen Ausblick lesen Sie hier.

Ein Jahr später, im März 2015, berichteten JAXA und Mitsubishi, dass erstmals 10 KW über eine Distanz von 500 Metern punktgenau auf eine Empfangsantenne übertragen wurden. Die Veröffentlichung erfolgte wiederum in der Zeitschrift der IEEE und ist hier nachzulesen.

Die japanische Regierung veröffentlicht gerne Informationen über die Aussichten, die mit neuen Technologien für Nippon verbunden sind. Hier präsentiere ich Ihnen eine offzielle METI-Broschüre mit Visionen für das Jahr 2050.

Die Jaxa ist inzwischen, wie ich jüngst beim Blick auf deren Webseite sehen konnte, auskunftsfreudiger geworden. Der Stand der Forschung wird mit zahlreichen Stichworten und einem FAQ-Katalog hier dokumentiert.
Besonders interessant ist Frage 1 (Q1):
"Q1: When do you think we will be able to see the SSPS operating in space?        
A1: We had so far proposed the development of a 1-GW (1-million kW) SSPS by the 2030s. We will update the development scenarios and technology roadmaps based on research results and recommendations from outside experts of the SSPS Economic Feasibility Committee and SSPS Technical Committee.
In addition to the 1-GW SSPS, we are also making concepts of a small SSPS system that may be deployable sooner, as well as immediately available practical applications of the technologies developed for the SSPS."

Das IISS International Institute of Strategic Studies in London veranstaltete am  18. 06. 2020 ein Webinar zu "Japan`s Grand Strategy in the Reiwa Era".  Experte und Diskussionspartner war Kanehara Nobukatsu, ein langjähriger hochrangiger Regierungsmitarbeiter.  Er sprach eloquent über Japans kurz- und mittelfristige Absichten. Doch obgleich er mit Blick auf den Aufstieg Chinas von dringendem Handlungsbedarf in der Perspektive von zehn bis zwanzig Jahren sprach, ließ er Japans strategische Pläne für diesen Zeithorizont völlig im Dunkeln. Robert Ward, der Japan-Experte des IISS, den ich auf diese kritische Lücke" ansprach, schlussfolgerte daraus: "Die Japaner haben keine langfristige Strategie. Sie gehen genauso pragmatisch und kurzfristig vor wie andere Nationen."
Genau dies bezeichnet aus meiner Sicht den blinden Fleck europäischer Denkweise: Weil WIR so kurzfristig denken und handeln, würden andere Staaten vermeintlich ebenso vorgehen.

Seit Janaur 2021 arbeite ich in einer Arbeitsgruppe des Think Tanks CEPS Center for European Policy Studies mit. Dabei geht es um die konkrete Ausgestaltung des  "Green Deal" im Rahmen einer neuen europäischen Industriestrategie. In der entsprechenden Arbeitsgruppe hat ein offizieller Vertreter des japanischen METI auch die japanischen Pläne für den Ausbau erneuerbarer Energien vorgestellt. Er erwähnte das SSP-Projekt in seinem Vortrag mit keinem Wort. Ich konnte ihn darauf jedoch persönlich ansprechen, woraufhin er etwas verlegen die Existenz des Projekts bestätigte und sogar einräumte, persönlich daran beteiligt zu sein.

Ein weiterer Hinweis auf den Fortschritt des japanischen Programms findet sich in dem Absatz über die staatlichen SSP-Aktivitäten in den USA, d. h. dort in dem verlinkten Aufsatz im IEEE Journal of Microwaves.

Vereinigte Arabische Emirate - Hand in Hand mit Japan

Die VAR werden die Wenigsten  als "Weltraum-Nation" im Blick haben. Tatsache ist hingegen, dass die VAR in 2006 die Emirats Institution for Advanced Science and Technology (EIAST) gegründet haben und schon 2009 einen eigenen Satelliten mit Hilfe aus Süd-Korea (Assembly) und Russland (Launch) ins All brachten. Seit 2018 können die UAR selbst Satelliten fertigen. Aus dem EIAST wurde das Mohammed bin Rashid Space Centre (MBRSC).
Von da an ging es in schnellen Schritten voran: 2019 erreichte der erste VAR-Astronaut die Internationale Raumstation ISS.  Am 14. Juli 2020 starten die VAR ihre Mars-Mission "HOPE", mit der das Klima auf dem roten Planten erforscht werden soll. Bis zum Jahr 2117 wollen die VAR ein dauerhaftes Habitat auf dem Mars etablieren.
Bei ihren Weltraum-Plänen haben die Araber Hilfe aus Japan, das heute noch stark von den Öllieferungen der VAR abhängig ist. Um die Versorgungssicherheit zu festigen, bot Japan 2015 der VAR eine weitgehende Weltraum-Kooperation an. Auf der "Oil & Gas Expo" im November 2015 errichtete Japan einen Pavillion, der Japans Weltraum-Visionen inklusive "Space Solar Power" vorstellte. Eine dort präsentierte Grafik zeigt nicht nur SSP-Satelliten, sondern auch die Mondbasis "Lunar Ring". Es ist der erste mir bislang bekannte Beweis, dass Japan die Lunar Ring-Vision in die regierungs-offizielle Planung aufgenommen hat. Das in der Grafik dafür benutze Bildelement entstammt der Shimizu-Präsentation. Die japanische Dentsu-Gruppe berichtet in einem (undatierten) Background-report: "Following on from this, to coincide with the World Future Energy Summit 2016 in January, several diplomatic events were organized by Japan's Office of National Space Policy, Cabinet Office; the Embassy of Japan in the UAE; the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA); and the UAE Space Agency. These included a Japan–UAE space symposium and a space cooperation conference. Such efforts were a step toward advancing the relationship between the UAE and Japan, through cooperation in space industries."  Die Mars-Rakete der VAR hebt vom japanischen Tanegashima Space Center ab.
Im Februar 2019 vereinbarten die VAR zudem eine engere Weltraum-Partnerschaft mit Australien. Der International Astronautical Congress, die weltgrößte Veranstaltung des Space-Business, fand 2021 in Dubai statt.
Private Firmen aus den VAR haben begonnen, systematisch SSP-Patente aufzukaufen.

Indien : Kooperation mit der amerikanischen NSS

Seit dem Jahr 2013 arbeitet die indische Regierung mit der NSS National Space Society der USA in einem Projekt zur Weltraum-Sonnenenergiegewinnung zusammen, das anfänglich mit 10 Milliarden USD finanziert wurde. Das lesen Sie hier.
Indien ist bislang stärker als die meisten Länder auf die fossile Verbrennung angewiesen. Eine angebliche Marsmission der Inder hat aussenstehende Beobachter verwirrt: Was will ein so armes Land auf dem Mars? Ist es nicht plausibler, dass die indischen Weltraumaktivitäten das Energieproblem lösen sollen?

The National Space Society is an American international nonprofit 501 educational and scientific organization specializing in space advocacy. It is a member of the Independent Charities of America Campaign.  Founder: Wernher von Braun
Founded: 1987

Staatliche SSPS-Aktivitäten in den USA

In den USA wird schon seit den 1970er Jahren daran geforscht, die Energie der Sonne schon im Weltraum aufzufangen und auf die Erde abzustrahlen. Zuletzt wurden in einem NASA-Forschungsprojekt 1999 bis 2004 technisch machbare Lösungen konzeptioniert, die aber aus wirtschaflichern Gründen nicht umsetzbar waren.

Nach gut zehn Jahren Forschungsstillstand ist das Regierungsinteresse an diesem Thema inzwischen sehr lebhaft. Namhafte Experten drängen darauf, es zu einer nationalen Priorität zu  machen. Nicht zuletzt die US-Navy sieht vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten und vergibt wieder erhebliche Forschungsgelder dafür.

Der Satellitenstart der ersten SSP-Testanwendung wurde am 18. Mai 2020 in den offiziellen US Navy News gemeldet. Es handelt sich noch nicht um die tatsächliche Erprobung einer Fernübertragung von Energie, sondern um einen Funktionstest technischer Kernelemente unter Weltraumbedingungen, wie der Informationsdienst SpaceNews berichtete.  An dem Projekt sind neben dem NRL folgende Institutionen beteiligt:

• Operational Energy Capability Improvement Fund in the Office of the Under Secretary of Defense for Research and Engineering,

• the Department of the Air Force Rapid Capabilities Office,
  
• the Department of Defense Space Test Program,
  
• Boeing,
  
• TSC Praxis Operations,
  
• Gulfview Research,
  
• Odin Engineering,
  
• SpaceQuest.
  

DER AMERIKANISCHE SSP-TEST VERLIEF ERFOLGREICH.  Das berichteten Ende Februar 2021 der Nachrichtenkanal CNN und die britische Zeitung The Independent. Quelle ist ein im Januar 2021 veröffentlichter Forschungsbericht im IEEE Journal of Microwaves, an dem fünf US-Forscher*innen und ein japanischer Wissenschafter beteiligt waren. Offenbar hat bei dem Test sehr wohl eine Energieübertragung in Form von Mikrowellen stattgefunden. Der Bericht vermerkt, dass es sich erst um vorläufige, gleichwohl ermutigende Ergebnisse des Testfluges handele. 

In dem Aufsatz wird unter anderem von einem weiteren erfolgreichen japanischen SSP-Experiment im May 2019 berichtet. Daraufhin begann das entsprechende METI-Komitee mit der Entwicklung  einer "sandwich structure with microwave phased array and solar cells", die 2024 vollendet sein soll.

Der Bericht ist die nach meiner Kenntnis die bisher umfangreichste und detaillierteste Darstellung des technologischen Stands der SSP-Forschung. Der Aufsatz fasst die Ergebnisse wie folgt zusammen:
"The current acceleration in microwave and mmWave power beaming activity portends a new wave of innovations and progress, enabling major opportunities in civil power distribution and baseline alternative energy, as well as new architectures for military basing ... Research investments in space assembly and maintenance, deployable structures, thermal management, solar energy conversion, power management, and phased array control ... should lead to progressively increasing system capabilities, motivating the larger society to incrementally resolve economic, legal, and political challenges to widespread, large-scale adoption of this technology."

Diese Quelle ist aus meiner Sicht insofern auch von Bedeutung, weil es eine weltweite Wissenschaftsorganisation für Mikrowellenforschung gibt. Ein deutscher Wissenschaftler, der am KIT Karlsruher Institut für Technologie (Universität Karlsruhe) arbeitet, hat in dieser Mikrowellenorganisation eine leitende Position.  Ich konnte ihn 2019 telefonisch dazu befragen, ob er die Fernübertragung von Energie aus dem Weltraum für physikalisch machbar hält. Die Antwort war ein deutliches Nein, weil dem angeblich grundlegende physikalische Probleme der Wärmekonversion entgegenstünden. Der erfolgreiche US-Test beweist hingegen wohl, dass das Problem gelöst wurde. Der Test beweist damit auch, wie weit deutsche Wissenschaftler von Kenntnissen dieser neuen Technologie entfernt sind.

Zusammen mit dem Rüstungs- und IT-Unternehmen Northrop Grumman wird die US- Luftwaffe im Jahr 2025 ein Raumschiff in den niedrigen Orbit bringen, um von dort in einem Demonstrationsprojekt mit einem experimentellen Satelliten Sonnenenergie drahtlos auf die Erde zu übertragen. Das kündigte das US Air Force Research Laboratory (AFRL) kurz vor Weihnachte  2021 an. Zeitgleich wurde der Prototyp eines neuartigen hocheffizienten Sonnenkollektors präsentiert, der wegen seiner doppelschichtigen Konstruktion als „sandwich tile“ bezeichnet wird.

Die grundlegenden Forschungsarbeiten dafür erfolgten in einem mit 17,5 Mio. USD ausgestatteten Projekt an der Technischen Universität California (CalTech) in den Jahren 2015 bis 2018:  
https://www.spacesolar.caltech.edu/how-it-works

<Auch Japan arbeitet, wie vorstehend vermerkt, an doppelschichtigen (sandwich-architecture) Sonnenkollektoren.>

Im Mai 2023 übertrug ein Forschungssatellit des Caltech erstmals im Low Earth Orbit eingefangene Sonnenenergie punktgenau an eine Empfangsstation auf der Erde.  Der "Proof of Concept" wurde damit erfolgreich vollbracht!

Die sich daran anschließende Arachne-Mission zwischen dem AFRL und Northop Grumman kann sich auf ein Projektvolumen von 100 Mio. USD stützen. Northrop Grumman trägt zu dem geplanten Raumschiff ein komplettes Modul namens „Helios“ bei und hat dieses Bauteil bereits im Jahr 2020 an das AFRL ausgeliefert. Der Start des Raumschiffs wurde auf 2024 vorgezogen.  „The program envisions a future in which military forces and eventually the public will have access to a practically endless supply of solar energy, at any time of day or night, by simply setting up an antenna.”, zitiert dazu der Informationsdienst “Greenwire” das AFRL.

Die Autoren Richard M. Harrison und Peter A. Garretson veröffentlichten im Frühjahr 2023 das Buch "The Next Space Race - Blueprint for American Primacy".  Unter zahlreichen Aktivitäten einer künftigen Space Economy wird Space Solar Power darin als wichtigstes Projekt beschrieben. 

In meinem Text erwähne ich zwei wichtige US-Patente. Hier sind die direkten Links dazu:
- Space Solar Power Satellite System
- Space Solar Laser Power Weapon of Mass Destruction

China

Nach einem Bericht der renomierten US-Zeitschrift "Nature"  will China das wirtschaftliche Problem der Weltraum-Transportkosten dadurch lösen, dass die wesentlichen Komponenten in 3D-Druckern erzeugt und somit erheblich leichter werden. Dazu wurde in Chonquin, District Bihan,  eine Testanlage errichtet. Der Zeitschrift Forbes zufolge unter Berufung auf chinesische Quellen ist die Anfangsinvestition mit 15 Millionen USD aber noch gering. Während "Nature" die Chinesen schon zwischen 2021 und 2025 als erfolgreiche Weltraumenergie-Produzenten sieht, spricht "Forbes" von einer Perspektive bis 2050.

Angesichts der relativ niedrigen bisherigen chinesischen Investition von 15 Mio. USD und den von Japan, USA und Indien bislang aufgewandten Milliardensummen darf man vermuten, dass Chinas Fortschritt in erheblichem Maße auf Wissenschaft- und Industriespionage beruht. Allerdings wurden wesentliche technische Erkenntnisse bisher auch freizügig publiziert, etwa im Rahmen der internationalen Standarisierungskommission IEEE.

Einem Bericht der britischen Zeitung Telegraph zufolge will China bereits in 2028 ein funktionierendes Weltraum-Solarkraftwerk in Betrieb nehmen, allerdings nur erst mit der geringen Leistung von 10 KW, was gerade einmal den Strom für ein paar wenige Haushalte liefern würde: https://www.telegraph.co.uk/world-news/2022/06/07/china-beam-solar-energy-back-earth-space-2028/

Weitere aktuelle SSP-China-News:

https://spacenews.com/chinese-university-completes-space-based-solar-power-ground-test-facility/

https://spacenews.com/china-aims-for-space-based-solar-power-test-in-leo-in-2028-geo-in-2030/

Man kann daraus erkennen, dass sich die chinesischen SSP-Planungen zunehmend beschleunigen und ambitionierter werden.

Chinas systematische Ambitionen im Weltraum werden in dem bereits erwähnten Buch "The Next Space Race" näher beschkieben. Demzufolge planen die Chinesen, ab dem Jahr 2050 jährlich 10 trillion USD (rd. 9,135  Billionen EUR) durch kommerzielle Aktivitäten im Weltraum zu erwirtschaften.

Australien

Australien ist im Herbst 2019 in den Wettlauf um die Weltraumenergie eingetreten. Dazu wurde ein US-Australisches Joint Venture gegründet, die SST Solar Space Technologies.  Das Unternehmen scheint noch eine Personengesellschaft auf der Suche nach Investoren zu sein, es zeichnet sich aber durch seinen Gründer aus: der ehemalige NASA-Physiker John Mankins ist quasi der Vater aller Weltraum-Sonnenenergie-Visionen. Australien sieht sich hierbei vor allem in Konkurrenz zu China und will eine Allianz auch mit den weiteren Pazifik-Anrainern Japan, Neuseeland und Kanada bilden.
Im Übrigen ist auf das im Februar 2019 unterzeichnte Partnerschaftsabkommen der Australischen Weltraum Agentur (ASA) mit den VAR zu verweisen.

Europa (EU und UK)

Der im Jahr 2019 von der EU-Kommission und der Europäischen Investitonsbank erstellte Bericht "Future of the European Space Sector" erwähnt "Solar Space Power" als eine von mehreren Anwendungsmöglichkeiten der Weltraum-Technologie" als ein kleines Kästchen im Rahmen einer Übersichtsgrafik. Dort wird diese Technologie aber als Langzeitprojekt eingestuft und in dem folgenden rund 140 Seiten langen Dokument nicht weiter beachtet.
Generell beklagt der Bericht die mangelnden privaten Finanzierungsmöglichkeiten für Weltraumprojekte und Start-ups. Im Rahmen der Haushaltsperiode 2021 bis 2027 plant die EU-Kommission mit rund 16 Milliarden Euro für staatliche Weltraumaktivitäten, nennenswerte Ausgaben für SSP-Projekte tauchen darin jedoch nicht auf.

Im Dezember 2021 hat sich jedoch das Blatt gewendet. Ausgehend von Initiativen der britischen Regierung ist die European Space Agengy (ESA) endlich aufgewacht. Sie veranstaltetete einen großen internationalen SSP-Kongress und gab im März 2022 zwei Machbarkeitsstudien in Auftrag.  Im London gründete sich unterdessen die Space Energy Initiative. Eine Zusammenfassung und Kommentierung dieser Aktivitäten lesen Sie hier in englischer Sprache.

Als Ergebnis der im Sommer 2022 von der Beratungsfirma Roland Berger und dem deutschen Weltraumkonzern OHB vorgelegten Studien definierte die ESA das Projekt SOLARIS, für das sie vom EU-Ministerrat Finanzmittel in nicht bezeichneter Höhe einfordern will. Ein Artikel im Informationsdienst "Spacenews" fast den Sachstand zusammen.

Der EU-Ministerrat bewilligte Inzwischen die Mittel für ESA-SOLARIS. Im Vereinigten Königreich von Großbritannien stellte die Regierung im Juni 2023 rund 4 Mrd. GBP für private und universitäre SSP-Forschungsprojekte zur Verfügung. Private Unternehmen haben begonnen, Risikokapital für SSP-Aktivitäten zu sammeln. Auch auf EU-Ebene fand im Juni 2023 eine Investorenkonferenz statt.

Süd Korea

Auch Südkorea ist jetzt “Weltraumnation”: Die Republik Südkorea verfügt inzwischen über eine im eigenen Land entwickelte Rakete für Flüge in den Weltraum. Damit gelang am 21. 06. 2022 die Verbringung eines Satelliten in einen Orbit 700 Kilometer über der Erde. Es war der zweite - und diesmal erfolgreiche -  Versuch eines Satellitentransports mit einer eigenen Trägerrakete das asiatischen Tigerstaats. Die 200 Tonnen schwere „Nuri“-Rakete, die auch als KSLV-II bekannt ist, hob um 16 Uhr vom Naro Space Center im südlichen Küstenort Goheung ab und schloss ihre Flugsequenz erfolgreich ab, wie das Ministerium für Wissenschaft und IKT mitteilte.
Im August 2021 billigte die südkoreanische Defense Acquisition Program Administration einen Plan, in den nächsten zehn Jahren fast 13 Mrd. USD zu investieren, um die lokale Industrie bei der Entwicklung von Technologien für Militärsatelliten zu unterstützen sowie 110 Satelliten mit „doppeltem Verwendungszweck“ zu starten. Eine nähere Beschreibung der Aufgaben solcher Satelliten, die also sowohl für zivile als auch militärische Zwecke genutzt werden können, ist im offiziellen "2021 Space Development Promotion Implementation Plan" nicht zu finden.
Südkoreas Weltraumpläne werden wesentlich vom Luftfahrt- und Rüstungsunternehmen Hanwha vorangetrieben, laut „Defense News“ die Nr. 28 in der Weltrangliste der Verteidigungsbranche.  Dieser Konzern hat im Jahr 2012 den insolventen deutschen Solarzellen-Hersteller Q-Cells übernommen und sieht sich seither auch als Weltmarktführer in der Photovoltaik-Industrie.
In Berlin ist Hanwha Q CELLS am „Solarcity Masterplan“ beteiligt, mit dem Solardächer auf öffentlichen und privaten Gebäuden dazu beitragen sollen, die Hauptstadt bis 2050 klimaneutral zu machen. Im Oktober 2021 schloss sich Hanwha einer internationalen Investorengruppe an, um Anteile an der Londoner Firma OneWeb zu erwerben, die bereits 648 Satelliten ins Weltall gebracht hat. Derart positioniert ist Hanwha ein Konzern, der auch eine führende Rolle bei der Entwicklung von weltraumbasierten Sonnenenergiesystemen spielen könnte. Gleichwohl lässt sich in den von Hanwha publizierten Dokumenten kein konkreter Hinweis darauf finden.

Weiterführende Dokumente:

Eine ausführliche Beschreibung der technischen Grundlagen für die drahtlose Energieübertragung

Videos zur drahtlosen Energieübertragung

- durch Mikrowellen
- durch Laserstrahlen 

Rückblick mit Erschaudern: Nazi-Deutschland

Herr Prof. Dr. techn. Wolfgang Winkler, mit dem ich seit Längerem zum Thema Space Solar Power im Austausch stehe, übermittelte mir folgende Originalnachricht, die Gladwyn Hill, Reporter der New York Times, am 28. Juni 1945 per Funk an seine Redaktion sandte:
"Deutsche Wissenschaftler erklärten einem hohen Offizier der Technischen Truppe der Vereinigten Staaten: Wir arbeiteten zielstrebig an einem Projekt, welches das Ziel hatte, eine Plattform 5.100 Meilen hoch zu entwickeln von der man glaubte, binnen 50 oder 100 Jahren die Sonnenstrahlen so nutzen zu können um beliebig Nationen zu vernichten und die Welt zu beherrschen."
Der Bericht fährt fort, dass die daran beteiligten deutschen Wissenschaftler derart hochkarätig gewesen seien, dass man dem Projekt Ernsthaftigkeit zubilligen musste.

Der Weltraum - endliche Weiten mit unglaublichem Reichtum:

"Die Menge an nützlichen Materialien und weiteren Wohlstandsquellen im für den Menschen aus heutiger Sicht erreichbaren Weltraum ist unfassbar und wird auf rund 700 Quintillionen USD geschätzt!"
(Europäische Metrik: Quadrillionen)
Quelle: Harrioson/Garretson: "The Next Space Race", S. 9

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