Solarzellen für Extrembedingungen

Solarstrom beflügelt ESA-Raumsonde Rosetta

21. Januar 2014, 13:53 Uhr | Karin Zühlke
64 Quadratmeter Siliziumsolarzellen liefern Strom für die Rosetta-Mission.
© ESA–A. Van der Geest

Zehn Jahre ist die ESA-Raumsonde Rosetta bereits unterwegs. Nach 31 Monaten in einer Art Winterschlaf versorgen die Solarzellen der Sonde jetzt wieder alle Systeme mit Energie. Den Strom produzieren Siliziumzellen für Extrembedingungen der Heilbronner Azur Space Solar Power.

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Das Unternehmen ist ein Solar-Pionier der ersten Stunde und kann auf 50 Jahre Firmengeschichte zurückblicken.

Der Weg, dreimal an der Erde und einmal am Mars vorbei, verlieh Rosetta Schwung für die lange Reise bis jenseits der Jupiterbahn. In einer Entfernung von 800 Millionen Kilometern zur Sonne würden die Solarzellen jedoch nicht ausreichend Strom für alle Systeme erzeugen. Deshalb wurde die Sonde für die Reise in einen Ruhemodus versetzt. Bevor Rosetta nun jedoch in eine Umlaufbahn um den Zielkometen einschwenken und erste Messungen durchführen kann, mussten die Systeme wieder zum Leben erweckt werden.

Solarzellen für die Raumfähre Rosetta

Solarzellen für Rosetta von Azur Space
© ESA–A. Van der Geest
Rosetta mit Philae
© ESA
Raumsonde Rosetta mit Antenne
© DLR (CC-BY 3.0)

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Wenn die Sonde Rosetta den Kometen 67 P/ Churyumov-Gerasimenko erreicht, ist dieser vier Mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde. Jetzt können die Sonnensegel zeigen, was in ihnen steckt. Die beiden 14 Meter langen Solarpanele an den Seitenwänden haben im ausgeklappten Zustand eine Spannweite von 32 Metern. Insgesamt 64 Quadratmeter Solarzellen liefern den für die Sonde notwendigen Energiebedarf von 440 Watt.  

Solarzellen für Extrembedingungen

Die Entwicklung der Solarzellen wurde zu Beginn der 1990er Jahre in Angriff genommen. Ausgangspunkt war das ESA-Programm LILT (Low Intensity, Low Temperature) zur Entwicklung von Solarzellen für niedrige Temperaturen (-130° C)  und niedrige Solareinstrahlungen (1/20 der maximalen Intensität auf der Erde), Solarzellen waren zu dieser Zeit unter solchen, extremen Bedingungen nicht einsetzbar. Bei tiefen Temperaturen zeigten sie starke Degradationserscheinungen, die bei Raumtemperatur nicht feststellbar waren.

Es wurde schließlich eine Silizium-Solarzelle entworfen, die auf die Rosetta-Mission zugeschnitten war. Ende der 1990er Jahre war die Entwicklung abgeschlossen. Der neue Solarzellentyp wurde in einem aufwändigen Qualifikationsprogramm für den Einsatz in dieser Mission getestet und qualifiziert. Die frisch entwickelte Technologie bildete von der Mitte der 1990er Jahre  für etwa 15 Jahre die Basis aller Siliziumsolarzellen für Raumfahrt bei AZUR SPACE. Die Rosetta-Mission belegt eindrücklich die Langlebigkeit der Produkte.

Marktführer bei Hochleistungssolarzellen

Inzwischen setzt das Heilbronner Unternehmen auf Triplezellen aus Gallium-Arsenid und ist damit weiter auf Erfolgskurs. Die Geschichte der AZUR SPACE Solar Power GmbH begann vor 50 Jahren, als die Telefunken Gesellschaft für drahtlose Telegraphie mbH erstmals Solarzellen für die Raumfahrt erforschte. Bereits nach fünf Jahren trat der deutsche Satellit Azur 1969 seine Reise ins All mit Solarzellen aus Heilbronn an. Seit 2006 gehört die AZUR SPACE Solar Power GmbH der italienischen Generali-Versicherung. Heute erwirtschaften knapp 180 Mitarbeiter rund 50 Millionen Euro Umsatz.

Wer ist Azur Space?

Azur Space Solar Power GmbH, Heilbronn, ist ein europäischer Marktführer und global agierendes Unternehmen für Entwicklung und Produktion von Hochleistungssolarzellen für Raumfahrt und terrestrische CPV Anwendungen. Seit nunmehr 50 Jahren ist AZUR SPACE auf dem Gebiet der Raumfahrtsolarzellen tätig und hat für über 400 Satelliten erfolgreich Solarzellen geliefert. Momentan ist AZUR SPACE dabei, die modernste Solarzellentechnologie wieder vom Weltraum auf die Erde zurückzubringen. Mit Materialien und Strukturen, die ursprünglich entwickelt wurden, um Telekommunikations- und Erdbeobachtungssatelliten für Wissenschaft, Aufklärung oder Navigation mit Strom zu versorgen, zeigen die AZUR SPACE Solarzellen ihre Leistungsfähigkeit auch im terrestrischen Bereich.


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