Hochschule - TU München

Lehrstuhl baut regeneratives Versorgungssystem für Missionsstation

In einer gemeinsamen Initiative engagieren sich die Lehrstühle für Raumkunst und Lichtgestaltung sowie für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik der TU München in einer Missionsstation in Simbabwe für ein auf regenerativen Energien basierendes Versorgungssystem.

Österreich, Niederlande, Großbritannien, Schweiz und USA heißen bei Deutschen die beliebtesten Zielländer für Auslandssemester. Manuel Sutter, angehender Diplom-Ingenieur für Elektrotechnik an der TU München, hatte sich 2011 für Simbabwe entschieden.

Ein halbes Jahr lebte er auf der von Jesuiten betriebenen Missionsstation St. Rupert Mayer, rund 200 km westlich von der Hauptstadt Harare gelegen, führte Befragungen in den umliegenden Dörfern durch und legte mit Hand an bei den Strom- und Wasserleitungen auf der Station. Ein nicht an einer Wasserpumpe angeschlossenes Kabel führte zum Stromschlag, hinzu kamen ein bunter Kabelsalat in den Stromkästen, lecke Rohre und Pumpen – „der Zustand ist teilweise grausig. Bei manchen Sachen raufte man sich die Haare“, so Sutter.

Der Grund für das ungewöhnliche Ziel mitten im afrikanischen Busch: Seit dem Jahre 2010 engagiert sich der Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik der Technischen Universität München in der Missionsstation „verstärkt darum, Optionen zur Energieversorgung ländlicher Regionen insbesondere in Entwicklungsländern zu erarbeiten“, wie Lehrstuhlinhaber Thomas Hamacher es formuliert.

“Leraning from the roots”-Projekt startet 2006

„Learning from the roots“ heißt das Projekt, das 2006 vom Lehrstuhl für Raumkunst und Lichtgestaltung mit dem Ziel einer Schulerweiterung auf der Missionsstation initiiert wurde. Rund 1500 Menschen leben verteilt auf viele kleine Dörfer im Einzugsgebiet der Missionsstation mit ihren rund 55 Gebäuden, in denen neben Schulen auch ein Krankenhaus untergebracht ist.

Zwei Lehrerhäuser entstanden seither, gemauerte Wasserspeicher, ein Basketballfeld und 2011 schließlich ein neues Schulgebäude. Bald schon war klar, dass allein bauliche Maßnahmen zu kurz greifen, sah man sich vor Ort doch mit häufigen, teils mehrwöchigen Stromausfällen konfrontiert, die den normalen Schul- und Krankenhausbetrieb stark behinderten und teils fatale Folgen für die umliegenden Bewohner hatten.

Blackouts belasten Stromversorgung in Simbabwe und kosten Menschenleben

„Vor zwei Jahren sind zwei Menschen gestorben, weil die Beatmungsmaschine nicht funktionierte und der Transport ins nächstgelegene Krankenhaus zu lange dauerte“, verdeutlicht Projektkoordinator Bodo Gohla-Neudecker vom Lehrstuhl für Energiewirtschaft. Geschuldet sind die ständigen Blackouts der sehr schlechten Versorgungssituation in Simbabwe: Einer nachgefragten Leistung von 2700 MW steht nur eine erzeugte Leistung von 1500 MW gegenüber.

Gelöst wird das Defizit durch das „Load-Shedding“, den gezielten Lastabwurf, sodass dem Land nur an zwölf Stunden Strom zur Verfügung steht. Hinzu kommt, dass umgestürzte Bäume oft die Leitungen beschädigen, deren Reparatur zuweilen Monate dauert.

Seit 2010 steht daher die Energieversorgung im Fokus des interdisziplinären, lehrstuhlintern „Forschungs- und Lernplattform Rupert Mayer“ genannten Projekts. Nach einer ersten Bestandsaufnahme der Verbrauchsdaten und der Struktur der Energieversorgung vor Ort wurde ein regeneratives Versorgungssystem für die gesamte Station entwickelt.

Vorgesehen ist ein autarkes Inselsystem zur Stromversorgung, das auf erneuerbaren Energieformen basiert und in Teilprojekten umgesetzt werden soll. Durch Messungen und Analysen vor Ort wurden das Potenzial an Windkraft, Sonnenenergie, Wasserkraft und Biomasse quantifiziert. Bereits realisiert ist die Stromversorgung des Priesterhauses, wo ein 220 W Photovoltaik-Modul und eine 1 kWh starke Bleibatterie den Lichtbedarf und kleinere Stromverbräuche wie Handyladestationen decken.

Notstromversorgung des Krankenhauses soll 2012 gesichert werden

Für dieses Jahr ist die Umsetzung weiterer Teilprojekte geplant. So soll die zentrale Notstromversorgung des Krankenhauses sowie der Strombedarf des Computerraums in der Schule mit Solarstrom gesichert sowie durch die Installation einer von Solarpanelen angetriebenen 5 kW Umwälzpumpe die Wasserversorgung verbessert werden.

„Wahrscheinlich kann damit der gesamte Wasserbedarf der Station gedeckt werden,“ so Gohla-Neudecker. Noch im Entwicklungsstadium ist der Bau einer Biomasseanlage, für deren Konzeption die studentische Projektgruppe in der TU-eigenen Werkstatt eine Anlage in kleinerem Maßstab aufbaut. Die besondere Herausforderung ist auch hier, die Anlage so zu gestalten, dass die Menschen vor Ort sie auch warten und sicher bedienen können. „Wo sonst die Herausforderung Hightech heißt, ist es hier Lowtech. Wir müssen immer möglichst einfache, redundante Lösungen konzipieren und auch unser Wissen möglichst einfach vermitteln“, verdeutlicht Gohla-Neudecker.

Weiteres Projekt-Ziel: Energiebewusstsein der Bewohner verändern

Denn das geplante Konzept geht über die Versorgung mit Technik hinaus. Nachhaltig verändert werden soll auch das Energiebewusstsein der Bewohner. Trotz Knappheit stellt – von Ausnahmen abgesehen – der sorglose Umgang mit Wasser oder Strom ein Problem dar.

Weiter ausgebaut werden soll auch die Forschung. Bei jeder installierten Anlage ist Messtechnik im Spiel. „Wir bauen eine Datenbank auf, in der präzise Werte in Minutenauflösung eingestellt werden.“

Wie viele Daten gesammelt, und wie viele Studenten jeweils vor Ort Erfahrungen sammeln und ihre in Studienarbeiten entwickelten theoretischen Modelle anhand der Praxis überprüfen können, hängt vom Spendenaufkommen ab, das die mittlerweile als Verein organisierte Initiative einwirbt. „Es zeigen mehr Studenten Interesse, als wir runterschicken können. Aber wer dabei ist, ist mit dem Herzen dabei.“

Von Herta Paulus

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