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Innovationen aus dem All
Vom Satellitenbild bis zur Solarzelle: Innovationen aus der Raumfahrt sind längst auf der Erde angekommen – und bieten neue Perspektiven für Klima, Forschung und Wirtschaft.
Astronautinnen und Astronauten, die aus dem All auf die Erde blicken, empfinden oft Ehrfurcht vor dem blauen Planeten, der – im Gegensatz zu den anderen Planeten unseres Sonnensystems – Leben ermöglicht. Laut Astronaut und ISS-Missionsleiter Alexander Gerst hilft ein Blick von aussen auf das kleine «Raumschiff Erde»: Da erkenne man, «wie zerbrechlich seine Biosphäre ist und wie limitiert seine Ressourcen».
Dieser Perspektivenwechsel – auch «overview effect» genannt – sorgt für ein Umdenken. Nicht nur bei Weltraumforschenden der staatlichen Raumfahrtgesellschaften, sondern auch bei vielen privaten Techunternehmen. Denn längst geht es in der Weltraumtechnologie nicht mehr ausschliesslich darum, das Weltall zu erforschen. Der New Space – die kommerzielle Nutzung des Weltraums – boomt. Seit wenigen Jahren liefern sich private Firmen wie SpaceX, Blue Origin oder Virgin Galactic einen regelrechten Wettlauf um die Vorherrschaft im All. Die Raumfahrt, die zuvor in erster Linie staatlichen Raumfahrtgesellschaften vorenthalten war, entwickelt sich zum Megatrend.
Innovative Firmen nutzen ihre Chancen – viele von ihnen mit der Vision, mithilfe von Daten oder Ressourcen aus dem Weltall das Leben auf der Erde nachhaltiger zu gestalten.
Hochpräzise Bilder und Daten
Die Technologie aus dem All verbindet die Menschen bereits heute über alle Grenzen hinweg und bis in die abgelegensten Gebiete der Erde mit Internet. Satellitenbilder ermöglichen uns, die Welt ganz genau zu beobachten, die Umwelt zu analysieren und das Wetter oder Unwetterereignisse immer präziser vorherzusagen. Daten, die über die – immer kleineren und erschwinglicheren – Satelliten gesammelt werden, sind denn auch die Hauptressource im All.
80 Prozent der Klimadaten kommen heute aus dem All. Erdbeobachtungssatelliten machen es möglich, den Zustand der Erde Tag für Tag zu messen und die Treiber des Klimawandels zu erkennen. Insbesondere die Daten zu den Emissionen von Treibhausgasen müssten global verfügbar und transparent sein, forderte der Global Future Council on the Future of Space des World Economic Forums im Jahr 2023. Dies mit dem Ziel, dass Wirtschaft und Politik die Daten nutzen, um ihre Netto-Null-Ziele zu erreichen.
Mit Innovation gegen den Klimawandel
Viele Innovationen haben ihren Ursprung in der Raumfahrt. So wurden beispielsweise Solarzellen ursprünglich zur Energieversorgung im All erfunden. Auch bietet das Weltall dank der Schwerelosigkeit ideale Forschungsbedingungen. Forschende auf der ISS fanden beispielsweise heraus, wie Zement aushärtet – und wie mit einem klimafreundlicheren Prozess die aktuell enorm hohen CO2-Emissionen der Zementindustrie verringert werden können. Zusammen mit KI, dem Internet der Dinge, 3D-Druck, Robotik und Miniaturisierung werden Technologien aus dem All unser Zusammenleben verändern. Sie werden autonome und klimaschonende Mobilität zukunftsfähig machen und Sonnenenergie aus dem All auf die Erde bringen. Und vielleicht werden künftig auch Mineralien, Metalle, Edelmetalle wie Gold, Eisen oder Nickel im Weltall abgebaut. Auch Wasser, Edelgase, seltene Erden und andere Rohstoffe kommen auf Meteoriten, Asteroiden oder gar dem Mond vor. Viele Start-ups stehen in den Startlöchern. Klar ist: Weltraumtechnologien spielen eine Schlüsselrolle dabei, die aktuelle Klimakrise zu bewältigen.
Massives Investitionspotenzial
Das Wachstumspotenzial der New-Space-Industrie ist riesig: So hat McKinsey im Rahmen einer Studie für das World Economic Forum ein enormes Investitionspotenzial für New-Space-Technologien errechnet: Bis 2035 soll der globale Weltraummarkt auf über 1,8 Billionen US-Dollar wachsen – von 630 Milliarden Dollar im Jahr 2023. Neben Weltraumfertigung, -tourismus und der Beseitigung von Weltraummüll eröffnen New-Space-Innovationen Start-ups, Investoren und Zulieferern vielfältige Geschäftsmöglichkeiten.
Neue Perspektiven aus dem All
Sonnenenergie, bessere Ernten und effizientere Mobilität – Technologien aus dem Weltraum bieten neue Chancen.
Erdbeobachtung
Satelliten, die das Klima beobachten
Die Erdbeobachtungssatelliten liefern gestochen scharfe Daten von der gesamten Erdoberfläche. Die Analysen zeigen – auch mithilfe von KI und Deep Learning –, wie und wo sich das Klima verändert. Und sie helfen, Klimakatastrophen wie Waldbrände, Dürren, Hochwasser oder Stürme dank Frühwarnsystemen zu erkennen.
Landwirtschaft
Effiziente Ernte
Die Bilder und die Daten aus dem Weltall ermöglichen hochpräzise Produktionsverfahren und die Nutzung des bewirtschafteten Landes. Dies führt zu besseren Ernten, weniger Wasserverbrauch, erhöhter Biodiversität und weniger Food Waste.
Energie
Sonnenenergie aus dem All
Weltraumtechnologien tragen dazu bei, erneuerbare Energien wie Solar- oder Windkraftanlagen weiterzuentwickeln – oder sie dank präziser Daten und Wettervorhersagen effizienter einzusetzen. Erforscht werden auch Weltraum-Solarkraftwerke. Denn im All ist Sonnenenergie grenzenlos vorhanden – ohne Einschränkungen von Wetter und Tageslicht.
Weitere Technologien
Organe aus dem Drucker
Weltraumtechnologien fördern nicht nur Innovationen fürs Klima, sondern auch in der Medizin, der Biotechnologie oder der Landwirtschaft. Sie bieten ebenfalls ideale Bedingungen für die Wissenschaft. Dank der Schwerelosigkeit ermöglicht das All beispielsweise die Entwicklung von 3D-gedruckten Organen.
Interview mit Empa-Forscher Gerrit Kuhlmann
Neue Satelliten zeigen auf, wo auf der Erde Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen. Ein Gespräch mit Empa-Forscher Gerrit Kuhlmann über die neuen Chancen aus dem All.
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