Wie Windkraft eine Mars-Siedlung mit Energie versorgen könnte

Mit einer Kombination aus Solarzellen, Winddrachen und Stromspeichern könnte eine erste Kolonie auf dem roten Planeten mit ausreichend Strom versorgt werden.

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(Bild: Fechner, U. (2016) / TU Delft)

Von
  • Jan Oliver Löfken

Mehrere Rover haben mittlerweile die Oberfläche des Mars erkundet. Elon Musk nimmt gar mit seinem Unternehmen SpaceX eine zukünftige Kolonie auf dem Mars ins Visier. Für die Energieversorgung einer ersten Mars-Station entwickelten nun Roland Schmehl und seine Kollegen von der Technischen Universität Delft ein umfassendes Konzept.

Das Herz der vorgeschlagenen Stromversorgung könnte nach Plänen der niederländischen Forscher ein relativ leichter Winddrachen bilden. Diese stehen derzeit bei mehreren Unternehmen wie beispielsweise bei EnerKite in Kleinmachnow bei Berlin in Entwicklung.

Die Forscher wählten diese Form der Energieerzeugung, da auf dem Mars trotz der dünnen Atmosphäre Staubstürme mit Windgeschwindigkeiten von durchschnittlich zehn Meter pro Sekunde – das entspricht etwa Windstärke 5 – auftreten. Dieser Wind reicht aus, um einen Drachen mit 50 Quadratmetern Fläche in engen Achten kreisen zu lassen. Bei diesen Bewegungen treibt die "Drachenschnur" in aufeinanderfolgenden Zyklen einen Generator an, der im Mittel etwa sieben Kilowatt leisten könnte.

Als Ergänzung zum Winddrachen schlagen Schmehl und Kollegen ein kleines Areal von 70 Quadratmetern aus Solarzellen vor. Deren Stromausbeute wäre allerdings deutlich geringer als auf der Erde, da auf die Marsoberfläche nur knapp die Hälfte (43 Prozent) des Sonnenlichts ankommt. Zum Zwischenspeichern des Stroms könnte Kohlendioxid in Untergrundkavernen unter Hochdruck verpresst werden und beim Ausströmen wieder zur Stromerzeugung genutzt werden. Ein zusätzlicher Stromspeicher aus Lithium-Ionen-Batterien rundet das Konzept ab.

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Das gesamte System könnte auf der Erde etwa 20 Haushalte mit Strom versorgen. So sollte es auch für eine erste Mars-Kolonie mir vier oder fünf Menschen ausreichen. Ob ein Mensch in absehbarer Zeit seinen Fuß auf unseren Nachbarplaneten setzen wird, ist allerdings fraglich. Dennoch bezifferten die Forscher die Investition in diese autarke Stromversorgung auf knapp neun Millionen Euro, allerdings ohne Transportkosten.

(bsc)