Forscher der Hochschule Bochum haben in Tema im Süden Ghanas ein lokales Energiesystem aufgebaut, das die nicht immer zuverlässige Stromversorgung des technischen Berufsbildungszentrums Don Bosco Campus absichert. Das System besteht auf einer Photovoltaik-Anlage mit knapp 200 Kilowatt Leistung, einem PEM-Elektrolyseur mit 20 Kilowatt Leistung, 48 Druckgasflaschen als Wasserstoff-Speicher sowie einem Brennstoffzellensystem, das sich aus vier Einheiten mit je 2,5 Kilowatt Leistung zusammensetzt.
Die Hochschule Bochum arbeitet bei diesem Vorhaben mit den Unternehmen SFC Energy und Green Power Brains zusammen. Für die Partner ist das Projekt mit der Inbetriebnahme nicht abgeschlossen: Sie erheben kontinuierlich Daten, um das System optimal an die lokalen Bedingungen – etwa an die hohen Temperaturen und die Staubbelastung – anzupassen und so die Effizienz zu steigern. Darauf aufbauend wollen die Forscher Anforderungen für eine globale Skalierung der Technologie definieren.
Ein weiterer wichtiger Aspekt sind die geplanten Schulungsmaßnahmen: Die Wasserstoffanlage soll am Ausbildungsstandort genutzt werden, um Solartechniker praxisnah auszubilden. Darüber hinaus sollen angehende Lehrer mit der Technologie vertraut gemacht werden, um eine Multiplikatorenwirkung zu erzielen. Der Schulungsbeginn ist für das Frühjahr 2025 geplant.
Blaupause für eine Skalierung der Technologie
Die Hochschule Bochum hat die Anlage in Tema im Rahmen ihres Forschungsprojektes GH2GH errichtet. Das Vorhaben zielt auf die Integration von grünem Wasserstoff in dezentrale Energiesysteme in Subsahara-Afrika.
So arbeiten die Experten unter anderem daran, Kriterien und Indikatoren zu entwickeln, die eine praxisnahe Bewertung der Nachhaltigkeit von Wasserstoffsystemen im Energiesektor ermöglichen. Aus diesen Ergebnissen sollen Handlungsempfehlungen für zukünftige Systeme resultieren. Besonders im Fokus steht die Frage, wie eine dezentrale Energieversorgung mit Wasserstoff als Speicher zur langfristigen, nachhaltigen und wirtschaftlichen Energieversorgung beitragen kann. GH2GH wird vom Bundesumweltministerium gefördert.
„Mit unserem Ansatz möchten wir nicht nur den technologischen Einsatz von grünem Wasserstoff unter lokalen Bedingungen in Ghana vorantreiben, sondern vor allem die Nachhaltigkeit dieser Systeme messbar machen. Reale Daten aus der Praxis sind entscheidend, um den tatsächlichen Impact der eingesetzten Technologien zur nachhaltigen Entwicklung zu beurteilen“, erklärt Semih Severengiz, Leiter des Labors für Nachhaltigkeit in der Technik an der Hochschule Bochum. „Durch die kontinuierliche Datenerhebung und Analyse vor Ort können wir wichtige Informationen zur Skalierbarkeit dieser Systeme erhalten.“ Dazu zählten nicht nur ökologische Faktoren, sondern auch ökonomische und soziale Aspekte.
Viele abgelegene Regionen in Subsahara-Afrika haben keinen Zugang zu stabilen Stromnetzen, sagt Severengiz. Herkömmliche Batterien zur Speicherung von Solarenergie brächten ökologische Herausforderungen in Bezug auf Rohstoffverbrauch und Entsorgung mit sich. „Wir wollen untersuchen, ob lokal produzierter, grüner Wasserstoff eine wirkungsvolle Alternative darstellen kann.“
Insbesondere in ländlichen Gebieten leben laut einer Studie der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) in Subsahara-Afrika rund 600 Millionen Menschen ohne zuverlässige Netzstromversorgung. Die Elektrifizierungsquote liegt etwa in Burkina Faso bei gerade einmal 14 Prozent, in Ghana sind es 82 Prozent. Der Bedarf an Lösungen zur netzunabhängigen Stromversorgung ist deshalb sehr hoch.
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Prima, nur so geht es. Die haben keine Verteilnetzbereiber, welche den Ideen ein Strich durch die Rechnung machen würden. Und nach 70 Formblättern und einer „Bearbeitungszeit“ von 8 Monaten, neue, nicht vorhersehbare Bedingungen erfüllt werden müssen, damit die Anlage in Betrieb gehen kann.
Sehr gut, die zwischen den Zeilen genannte deutsche Bürokratie ist noch schlimmer als das Saufen der Russen. Beides nicht zu bewältigen, da genetisch bedingt.
Vielleicht kommt es dort so wie beim Telefonieren: solche Länder haben das Festnetz übersprungen und sind gleich auf Mobilfunk. Könnte beim Strom auch so passieren: jeder ist Stromerzeuger und hat einen Speicher. Zur Not wird mit einem mobilen Speicher (E-Auto) Strom von A nach B transportiert.
Keine Bilanzkreise, keine Marktbeherrschenden 4, keine Netzentgelte und Umlagen, …
Naja ob Ghana mit einem nominalen BIP von 2.350$ pro Einwohner sich ein E-Mobil leisten wird, darf doch sehr bezweifelt werden, auch wenn es irgendwann Modelle unter 20.000€ geben soll. Aber ja, sie werden es sicherlich unbürokratischer und pragmatischer machen als wir in DE.
Dieses Unternehmen ist eine Ausgründung aus der TUM und hat speziell mit der Entwicklung von Elektromobilität für Africa begonnen: https://evum-motors.com/ Klug von der Anwendung her gedacht.
Druckgasflaschen… Wie kommt der Wasserstoff da rein? Mit einem Verdichter, vermute ich. Der einerseits selbst erst einmal Energie (ver)braucht, der aber andererseits gewartet und instandgehalten werden muss. Da gibt es ja so böse Geschichten über Pumpen… Sicher alles nur rassistische Hetze.
Vor allem – Wasserstoff ist natürlich viel chicer als wartungsfreie energiespeichernde und -sparende Batterien.
Naja, es gibt ausreichend Elektrolyseurtechnologien mit direktem Fülldruck – der liegt zwar nicht bei 700 bar, aber ein bisschen was geht auch ohne Kompressor. Aber klar, Wartung braucht so gut wie jedes technische System – deswegen machen sie es ja auch, um angehende Handwerker zu schulen.
Und: es ist ja nur eine Ergänzung in einem bestehenden Micro-Grid. Es ist hier zusätzlich zum Wasserstoff-System eine Batterie verbaut, die den Großteil der Pufferung ausmacht – und günstig ist. Die Wasserstoffsache sehe ich eher als Notstrom-Alternative für den Dieselgenerator: 4 x 2,5 kW-Brennstoffzelle in einem knapp 200 kWp-PV-System.
Der Wasserstoff kommt mit 35 bar aus der Elektrolyse und dann mit einem Kompressor in die Druckflaschen. Wenn ausreichend Platz vorhanden ist, ist nicht notwendigerweise ein Kompressor notwendig. Und ja, technische Geräte brauchen Wartung. Genauso wie Brücken und das Eisenbahnnetz. Wie sich zeigt, bekommen wir das in Deutschland gerade sehr gut hin.
Wasserstoff ist ein Langzeitspeicher und damit eine ideale Ergänzung zum Kurzzeitspeicher Batterien. Jede Anwendung braucht eine optimal dafür passende technische Lösung. Dazu muss man die Anwendung analysieren und darauf aufbauen, die technische Lösung entwickeln. Nicht anders herum.
@Heiner Mosch, es gibt längst Elektroautos unter 20k€ aus chinesischer Produktion, nur halt nicht auf dem deutschen Markt.
Und da Treibstoff teuer importiert werden muss und in der Regel knapp ist, ist ein Elektroauto in Afrika umso attraktiver. Zumal PV-Strom ja fast nichts kostet.
Die Begründung, dass Batterien von den Rohstoffen und der Entsorgung her so schwierig seien, erscheint mir nicht schlüssig. Batterien sind gut, wenn kurzfristige Speicherung reicht, weil am nächsten Tag die Sonne wieder genausolange und genauso intensiv scheint. Den Wetterverlauf in Ghana kenne ich nicht, aber sieht man Bilder von dort, scheint fast nur die Sonne. Zwischen den Wendekreisen verändert sich die Tageslänge kaum, also beste Bedingungen, um mit Batterien zu arbeiten, die technologisch einfacher sind, und einen viel höheren Wirkungsgrad haben. Eine etwas bessere Begründung, welche Vorteile man sich vom Wasserstoff erhofft, hätte ich mir gewünscht.
Wir freuen uns, in dem Projekt die Elektrolyse geliefert zu haben. Wasserstoff ist eine ideale Ergänzung zu Batterien. Dabei übernehmen Batterien die Kurzzeitspeicherung und Wasserstoff die Langzeitspeicherung. Zwei Technologien, die sich gut ergänzen. (www.ohs.energy)