Missionsstation St. Rupert Mayer in Simbabwe

Übersicht

Projektdauer: seit 2010
Projektland: Simbabwe
Bearbeiter: Dipl.-Ing. Bodo Gohla-Neudecker

Motivation

Im Jahr 2006 initiierte der Lehrstuhl für Raumkunst und Lichtgestaltung der TU München gemeinsam mit Entwurfsstudenten das Projekt einer Schulerweiterung an der Jesuiten-Missionsstation St. Rupert Mayer, welches im Jahr 2008 verwirklicht wurde. Im Laufe des Entstehungsprozess kam es immer wieder zu Stromausfällen, die teilweise mehrere Monate dauerten und für den gesamten Standort mit Grund- und Realschule, sowie Krankenhaus ein großes Problem darstellen.

Grund hierfür ist die allgemein sehr schlechte Versorgungssituation in Simbabwe. Laut der Zimbabwe Electricity Supply Authority (ZESA) stehen einer nachgefragten Leistung von 2.700 MW nur eine erzeugte Leistung von 1.500 MW gegenüber. Die Folge ist das sogenannte „load-shedding“, d.h. der gezielte Lastabwurf, so dass dem Land nur 12 h am Tag Strom zur Verfügung steht. Finanzielle Probleme machen dabei die Reparatur vorhandener Kraftwerke unmöglich und verhindern zudem einen Import ausländisch erzeugter Energie. Aber auch das marode Stromnetz stellt ein weiteres, kurz- und mittelfristig nicht zu überwindendes Problem dar: Da die Versorgungsleitungen zur Missionsstation durch den Busch verlaufen und die Stromtrassen nicht vom Bewuchs freigehalten werden, beschädigen oftmals umgestürzte Bäume die Leitungen. Für die Lokalisierung und Reparatur der defekten Stellen werden staatlicher Seite aus häufig mehrere Monate benötigt.

Auch Alternativen wie Dieselgeneratoren sind aufgrund der schlechten Versorgungssituation, aber auch aufgrund der vergleichsweise hohen Kraftstoff-preise von ca. 1,20 € pro Liter Diesel nur mit großen Abstrichen umsetzbar.

Eine zuverlässige Energieversorgung ermöglicht dabei weitaus mehr, als nur Vereinfachungen im täglichen Leben: Eine funktionierende Wasserversorgung und der Betrieb von Kühlsystemen und medizinischen Geräten im Krankenhaus ist durchaus von lebensnotwendiger Bedeutung, die Nutzungsmöglichkeiten von Computerräumen in Schulen führt zu besseren Bildungschancen. Sie verhindert aber auch die Abwanderung ausgebildeter Kräfte in die größeren, besser versorgten Städte und ist daher ein wichtiger Faktor für eine aussichtsreichere Zukunft in derartigen Regionen.

Daraus formuliert sich das langfristige Ziel des Projekts: In Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern (u.a. der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V.) soll ein auf die Nutzung regenerativer Energien basierendes, nachhaltiges Energiekonzept entwickelt und implementiert werden, welches sich auch auf anderen Entwicklungsländern als Form der Entwicklungszusammenarbeit übertragen lässt.

Konzept

Das geplante Konzept geht dabei über die reine Bereitstellung der Technik hinaus. So soll das Energiebewusstsein der Menschen vor Ort nachhaltig geändert werden, denn trotz der mangelhaften Versorgung stellt bei Verfügbarkeit Verschwendung ein großes Problem dar. Einen Anreiz zur sparsamen Energieverwendung sollen beispielsweise die Erhöhung des Verständnisses für die Kosten von Energie und Wasser in Form von Verbraucherschulungen, aber auch eine systematische Unterversorgung geben. Zudem soll bei regenerativer Versorgung eine Priorisierung der Verbraucher erfolgen und nur für wichtige, aber selten genutzte Verbraucher wie beispielsweise Röntgenapparate konventionelle Dieselgeneratoren eingesetzt werden.

Die von Jesuiten geführte St. Rupert Mayer Mission der Diözese von Chinhoyi liegt ca. 160 km nordwestlich von Harare, der Hauptstadt Simbabwes. Die Missionsstation besteht aus ca. 55 Gebäuden wie Kirche, Konvent, Krankenhaus und einer Schule für ca. 600 Kinder, die neben mehreren Wasserpumpen in die regenerative Versorgung miteinbezogen werden sollen. Genutzt werden sollen dafür die vorhandenen Potentiale in Form von Photovoltaik, Wind- und Wasserkraft.

Während eines ersten Aufenthalts vor Ort im April 2010 wurden dazu zunächst die grundlegenden Rahmenbedingungen geklärt und verschiedene Messungen durchgeführt. In einem zweiten Schritt wurde ein Simulationsmodell entwickelt, mit dem eine erste Abschätzung der benötigten Anlagenleistung ermittelt werden konnte. Dabei wird mit einer Spitzenlast von ca. 35 kW gerechnet, was durch eine 45 kWp Photovoltaikanlagenleistung, 10 kW Windkraft und 5 kW Wasserkraft gedeckt werden soll. Zudem sollen Blei-Säure-Batterien als Pufferspeicher installiert werden.

Aktuelle Projekte in Bearbeitung

Für einen nächsten Aufenthalt im April 2011 ist die Installation und Inbetriebnahme einer neuen Wasserpumpe inklusive solarer Versorgung vorgesehen. Diese kann in kleinem Rahmen genauere Erkenntnisse über Betrieb und Ertrag liefern, sie ermöglicht es aber auch, die Akzeptanz der Bevölkerung für diese neue Technik zu untersuchen. Des Weiteren sind zusätzliche Messungen geplant: Für eine optimierte Abschätzung der benötigten Anlagenkapazitäten soll der Lastgang der Station sekundengenau protokolliert werden. Der tägliche Wasserverbrauch soll ermittelt werden, um so eine an die Erzeugung angepasste, optimale Betriebsstrategie für die betriebenen Wasserpumpen entwickeln zu können. Außerdem ist angedacht, zur Reservehaltung einen weiteren Wassertank zu bauen.

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