Zeitschrift EE

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2011-03

Solarthermie

Die derzeitige Energieversorgung der Länder im südlichen Afrika ist neben der traditionellen Nutzung von Biomasse gekennzeichnet von Kraftwerken basierend auf fossilen Energieträgern wie Kohle oder importiertem Erdöl. Insbesondere Strom ist seit einigen Jahren in allen Ländern Mangelware. Elektrischer Strom wird vor allem im städtischen Bereich auch zur Bereitung von Warmwasser und zur Raumklimatisierung genutzt. Dies führt in Spitzenlastzeiten regelmäßig zur Überlastung der Stromnetze; gleichzeitig bieten diese Länder für die Nutzung von Solarenergie hervorragende Voraussetzungen, die derzeit kaum genutzt werden.

Soltrain-Ausbildungsoffensive
Solarthermie im südlichen Afrika

Von Werner Weiss *

Mit Unterstützung des Projekts „Solarthermische Ausbildung und Demonstration“ (SolTrain), das von AEE INTEC seit zwei Jahren durchgeführt und von der Austrian Development Agency finanziert wird, soll in den Ländern Südafrika, Namibia, Mozambique und Simbabwe eine beschleunigte Nutzung von thermischen Solaranlagen erfolgen.
Obwohl die jährliche Globalstrahlungssumme in den Ländern des südlichen Afrika nahezu doppelt so hoch ist, wie in Mitteleuropa, wurde in den SADC-Ländern im Jahr 2009 weniger als 1% der in diesem Jahr weltweit installierten Kollektorfläche errichtet. Anfang des Jahres 2010 waren in Südafrika, Mozambique, Namibia und Simbabwe zusammen rund 1,1 Millionen Quadratmeter Kollektorfläche (770 MWth) installiert.

Die Ausgangslage ist sehr unterschiedlich

Die Ausgangslage in den vier am Projekt beteiligten Ländern könnte kaum unterschiedlicher sein. In Südafrika gibt es schon seit Jahren Anstrengungen thermische Solaranlagen in den Markt einzuführen. Erste Erfolge in den 1980er Jahren fanden einen massiven Einbruch, nachdem zahlreiche Anlagen in einem Winter mit Temperaturen unter dem Gefrierpunkt dem Frost zum Opfer fielen. Diese Situation hat sich in den letzten Jahren wieder deutlich verbessert. Die installierten Kollektorflächen liegen derzeit wieder bei rund 90.000 m² pro Jahr.
Namibia und Simbabwe haben je einen bescheidenen Markt aufgebaut. Die im Jahr 2009 installierte Kollektorfläche lag in Namibia bei rund 4000 m² und bei 350 m² in Simbabwe. Dieser bescheidene Markt in Simbabwe ermöglicht es immerhin zwei Firmen trotzt schwierigster wirtschaftlicher und politischer Lage zu überleben. Beide Firmen wurden im Rahmen eines Projekts aufgebaut, das über die österreichische Entwicklungszusammenarbeit Ende der 1990 Jahre finanziert wurde.
Mozambique bemüht sich derzeit darum, erste Pilotanlagen zu errichten. Hier ist das vorhandene Wissen um die Nutzung der Solarenergie noch in den Kinderschuhen.
In Südafrika wurden mehrere Markteinführungsprogramme initiiert. Das umfangreichste und wohl auch ambitionierteste Programm ist das 1 Million Solaranlagenprogramm bis 2014. Auslöser für dieses Programm waren die wachsenden Stromversorgungsprobleme zu Spitzenlastzeiten. Durch ein Förderprogramm, das vom nationalen Stromversorger ESCOM abgewickelt wird, soll die Bevölkerung angeregt werden, von elektrischer auf solare Warmwasserbereitung umzurüsten. Dass das Programm bisher trotz tausender errichteter Anlagen nicht den gewünschten Erfolg hatte, liegt an mehreren Faktoren: Anstatt das Programm auf die Bezieher von mittleren und höheren Einkommen zu fokussieren - denn diese sind in Südafrika die wesentlichen Stromnutzer für Warmwasser und Klimatisierung - konzentrierte man sich bei der Unsetzung des Programms auf die unterste Einkommensschicht in den Townships. Diese erhielten die Solaranlagen zum großen Teil gratis im Rahmen von so genannten „Low-Cost-Housing“-Programmen (s. dazu auch der Artikel „KUYASA - Südafrikas erstes CDM Projekt„ in der Ausgabe 2011-02 dieser Zeitschrift). Da damit eine Bevölkerungsschicht mit Solaranlagen ausgestattet wurde, die davor nie Strom zur Warmwasserbereitung nutzte, blieb der gewünschte Effekt beim Spitzenstrombedarf aus.
Der Erfolg der Anlagen, welche in den Townships errichtet wurden, hält sich leider ebenfalls in Grenzen, denn anstatt auf Solaranlagen zu setzen, die teilweise in guter Qualität in Südafrika gefertigt werden, wurde Billigimporten aus China der Vorzug gegeben. Diese Anlagen zeigen zum Teil schon nach zwei Jahren erhebliche Mängel und tragen nun dazu bei, dass thermische Solaranlagen bezüglich ihrer Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit erheblich an Vertrauen einbüßen. Wenig oder schlecht ausgebildete Installateure taten ihr Übriges, um die Technologie in Misskredit zu bringen.

Abbildung 1: Gesamt installierte thermische Leistung pro tausend Einwohner. Die Länder des südlichen Afrika liegen im hinteren Drittel. Quelle: Weiss, W,. Mauthner F.: Solar Heat Worldwide, IEA SHC 2011

Abbildung 2: Ausbildungsmängel der Installateure zeigen sich auch an der Orientierung der Solaranlagen. Foto: Will Cawood.

Förderprogramm in Namibia

Einen bemerkenswerten Weg schlug Namibia ein. Der Wüstenstaat im Südwesten des Kontinents geht mit den staatseigenen Gebäuden mit gutem Beispiel voran. Seit nunmehr zwei Jahren müssen alle Gebäude, welche im Staatsbesitz oder im staatsnahen Einfluss sind (Spitäler, Altersheime, Studentenheime etc.), bei Neubau mit thermischen Solaranlagen ausgestattet werden. Jeglicher Ersatz von elektrischen Warmwasserspeichern im Gebäudebestand muss ebenfalls durch eine thermische Solaranlage erfolgen.

Abbildung 3: Solaranlage am Katutura State Hospital in Windhoek, Namibia

Projektschwerpunkte

Ausgehend von den oben beschriebenen Randbedingungen werden im Rahmen des SolTrain Projekts gemeinsam mit den Projektpartnern mehrere Ziele verfolgt.
Das globale Projektziel ist es, die beteiligten Länder beim Umstieg von einer fossilen Energieversorgung zu einer nachhaltigen Energieversorgung basierend auf Erneuerbaren Energien zu unterstützen.
Weitere wesentliche Ziele des Projekts sind der Aufbau von solaren Kompetenzzentren, die deutliche Verbesserung der Anlagenqualität, sowie die Schaffung von neuen Arbeitsplätzen in kleinen und mittleren Unternehmen. Weiters wurden gemeinsam mit den verantwortlichen Stellen politische Rahmenbedingungen wie Förderungen oder gesetzliche Bestimmungen zur Nutzung von Solarenergie initiiert bzw. so weit schon vorhanden – verstärkt und an unterschiedliche Zielgruppenerfordernisse besser angepasst.
Die Umsetzung der Ziele erfolgt in Kooperation mit lokalen Projektpartnern aus allen beteiligten Ländern. Die Projektpartner sind sowohl Universitäten wie auch Firmen (s. Factbox).

Ausbildung und Qualitätssicherung

Das Ausbildungsprogramm gliedert sich in sogenannte „Train the Trainer Kurse“, welche von AEE INTEC durchgeführt werden und sich vor allem an Universitäten und Firmen wenden, die bereits umfangreiche Erfahrungen mit der Planung und Errichtung von thermischen Solaranlagen haben, und in Verbreitungskurse, welche von den lokalen Absolventen der „Train the Trainer Kurse“ durchgeführt werden. Damit soll der Aufbau von Kompetenzzentren an Universitäten unterstützt werden und gleichzeitig gewährleistet werden, dass das erworbene Wissen in den Ländern unmittelbar verbreitet wird.
Bisher wurden im Rahmen des Projekts 9 Train the Trainer Kurse mit insgesamt 400 Teilnehmern durchgeführt. Die lokalen Projektpartner führten in der Folge 22 Verbreitungskurse mit rund 570 Teilnehmern durch.
Um das in den Ausbildungskursen erworbene Wissen in Anlagen mit hoher Qualität anwenden zu können, werden im Rahmen des Projekts 50 Demonstrationsanlagen errichtet. Diese Anlagen kommen sozialen Einrichtungen (Spitäler, Waisen- und Altersheime, HIV/AIDS Institutionen etc.) zugute. Die Anlagengröße reicht hier von Kleinanlagen mit 4 m² Kollektorfläche bis zu großen Anlagen im Bereich zwischen 100 und 200 m² Kollektorfläche. Damit kommen unterschiedliche Anlagenkonzepte wie Thermosyphonanlagen und gepumpte Anlagen zum Einsatz.

Abbildung 4: Eine der 50 Demonstrationsanlagen wurde an der Makumbi Visitation High School in Simbabwe errichtet.

Um die regional tätigen Firmen beim Aufbau der lokalen Fertigung und bei der Weiterentwicklung ihrer Solaranlagen zu unterstützen, wurde an der Universität Stellenbosch in Südafrika ein Kollektorteststand errichtet. Im Rahmen des Projekts werden hier gemeinsam mit Firmen Kollektoren entwickelt und optimiert.

Abbildung 5: Kollektorteststand an der Universität Stellenbosch, Südafrika

Factbox

Projektleitung:
AEE INTEC, Österreich

Projektpartner:

  • Sustainable Energy Society of Southern Africa, Südafrika
  • Stellenbosch University, Centre for Renewable and Sustainable Energy Studies, Südafrika
  • Polytechnic of Namibia, Renewable Energy & Energy Efficiency Institute, Namibia
  • N&M Logotech Lda., Maputo, Mosambik
  • Eduardo Mondlane University, Mosambik
  • Domestic Solar Heating Pvt. Ltd. Harare, Simbabwe

Finanzierung:

Austrian Development Agency GmbH.

Weitere Informationen: www.soltrain.co.za

*) Ing. Werner Weiss ist Geschäftsführer von AEE INTEC und Projektleiter des Projekts SolTrain. E-Mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. [^]

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