BREMEN – Schätzungen zufolge haben 1,2 Milliarden Menschen weltweit, davon 550 Millionen in Afrika und 400 Millionen in Indien, keinen Zugang zu Elektrizität. Da diese Menschen überwiegend in ländlichen Gebieten mit geringer Bevölkerungsdichte und geringen Einkommen leben, ist der Anschluss der Haushalte und Unternehmen ans Stromnetz unwirtschaftlich. Die lokale Stromerzeugung mit einem Dieselaggregat ist aufgrund hoher Treibstoffkosten und der erheblichen Anschaffungskosten ebenfalls nicht praktikabel.
Die zuverlässige Versorgung mit bezahlbarem Strom ist eine Voraussetzung für wirtschaftliche Entwicklung. Die Folgen für Menschen, die ohne Strom auskommen müssen, können verheerend sein: Unter Umständen bleibt ihnen eine angemessene medizinische Versorgung verwehrt oder sie haben keine Möglichkeit, frische Lebensmittel zu lagern. Es gibt jedoch eine Lösung, die auf der lokalen Nutzung erneuerbarer Energie beruht, eine minimale Erstinvestition erfordert und mit der Zeit ausgeweitet kann.
Dieser so genannte „Bootstrapping“-Ansatz, also ein Prozess, bei dem mit einfachen Entwicklungswerkzeugen eigenständig umfassendere Systeme aufgebaut werden können, basiert auf der Nutzung der Photovoltaik – einer simplen, universellen und skalierbaren Technologie, die zudem wartungsfreundlich ist. In der ersten Phase dieses Prozesses würden Verbraucher typischerweise etwa LED-Lampen nutzen, die aus einer erneuerbarer Energiequelle gespeist werden, und einen etwaigen Überschuss verkaufen, bis sie genug Geld gespart haben, um Brennstoff für Lampen zu kaufen (für den Afrikaner etwa 20 Milliarden Dollar jährlich ausgeben).
Die zusätzlichen Einnahmen könnten anfänglich aus dem Verkauf kleiner Mengen überschüssiger Elektrizität an lokale Bauern herrühren, die damit ihre Mobiltelefone aufladen (und so herausfinden können, wo sie den besten Preis für ihre Erzeugnisse erzielen) oder die für den Betrieb kleiner elektrischer Pumpen zur Bewässerung von Anbauflächen genutzt wird.
Dies ist eine neue Chance. Bis vor drei oder vier Jahren war Photovoltaik (PV) unerschwinglich. Doch Fortschritte in der Branche und Überproduktion haben die Preise um bis zu 75% sinken lassen. Das günstigste System, mit dem zwei Watt Leistung erzeugt werden können, wird schon für 10-20 Dollar angeboten und kann, abhängig von der Anzahl und Größe der Photovoltaikmodule und der Kapazität des Akkus, auf fast beliebig erweitert werden.
Und einfach ist es auch. Eine für den Kleinbetrieb ausgelegte Solaranlage setzt sich aus nur drei Komponenten zusammen: den PV-Modulen, einem Akku und einem Laderegler. Ein solches System kann Gleichstrom im Niederspannungsbereich von fünf Volt für Mobiltelefone erzeugen und 12 Volt für LED-Lampen, Pumpen für die Nutzung im Außenbereich und elektrische Geräte wie Computer und Fernseher.
Access every new PS commentary, our entire On Point suite of subscriber-exclusive content – including Longer Reads, Insider Interviews, Big Picture/Big Question, and Say More – and the full PS archive.
Subscribe Now
Wenn Einphasen- oder Dreiphasenwechselstrom mit 230V gebraucht wird (etwa um größere Maschinen zu betreiben), muss ein Wechselrichter benutzt werden. Das ist nur für Systeme sinnvoll, deren Spitzenleistung bei über einem Kilowatt liegt und die über ausreichend Akkukapazität verfügen. Lokale Systeme in einem Gebäude könnten an lokale DC-Niederspannungs- oder Wechselstromnetze mit einer Spannung von 230V angeschlossen werden, um die Versorgungssicherheit zu verbessern.
Eine große Herausforderung beim Bootstrapping-Ansatz ist die Entwicklung günstiger und langlebiger Akkus. Wenn der Akku nach drei bis fünf Jahren den Geist aufgibt, funktionieren viele Solaranlagen auf Wohngebäuden nicht mehr, und das Vertrauen der Besitzer in die Anlage, die davon ausgegangen sind, dass ihre Stromversorgung ein Leben lang gesichert ist, wird erschüttert. Es ist jedoch kein komplizierter Prozess zu zeigen, wie sich die Lebensdauer eines Akkus auf bis zu zehn Jahre verlängern lässt. Um das Optimum aus einem Akku herauszuholen, reicht es unter Umständen schon, dass der Besitzer ihn mindestens alle zwei Wochen voll auflädt und nie auf weniger als 50% der Speicherkapazität entlädt.
Darüber hinaus prüft unser eigenes Forschungsteam Möglichkeiten, wie alte Solar- oder Autobatterien für die Wiederverwendung in Solarstromanlagen aufgefrischt werden können, ohne dass dafür ein chemisches Verfahren oder ein Zerlegen notwendig ist.
Sobald derartige Technologien perfektioniert worden sind, können wir unsere Aufmerksamkeit der Entwicklung eines Bootstrapping-Modells widmen. Wir glauben, dass vorhandene Verteiler-, Vertriebs- und Wartungsnetzwerke für andere Waren und Dienstleistungen so angepasst werden können, dass auch der Einsatz von Solarstromanlagen und die entsprechende Kundenbetreuung darüber erfolgen können. So könnten etwa Fahrradmechaniker, die in Afrika und im ländlichen Indien reichlich vorhanden sind, oder die Inhaber kleiner Geschäfte und Kioskbesitzer in der Errichtung und Wartung dieser Systeme geschult werden.
Die Kombination aus Stromerzeugung für Haushalte mit geringen Investitionskosten und der Möglichkeit Überschüsse zu verkaufen, die Leistung zu erweitern und bereits vorhandene Vertriebs- und Wartungsnetzwerke zu nutzen schließt eine wichtige Lücke im Energiemarkt. Es ist eine einfache Idee, die es Millionen von Menschen in armen, ländlichen Regionen weltweit ermöglichen würde, ihre Aktivitäten in breitere Kreise der Wirtschaft zu integrieren, Kapital zu bilden und ihr Leben zu verbessern.
To have unlimited access to our content including in-depth commentaries, book reviews, exclusive interviews, PS OnPoint and PS The Big Picture, please subscribe
The escalating war in the Middle East must be understood in a broader context. The fact that the Iranian regime felt emboldened to risk a direct strike on Israel attests to a changing world order in which Western power is increasingly open to challenge.
considers the implications of Iran’s unprecedented decision to launch a direct strike on Israeli territory.
BREMEN – Schätzungen zufolge haben 1,2 Milliarden Menschen weltweit, davon 550 Millionen in Afrika und 400 Millionen in Indien, keinen Zugang zu Elektrizität. Da diese Menschen überwiegend in ländlichen Gebieten mit geringer Bevölkerungsdichte und geringen Einkommen leben, ist der Anschluss der Haushalte und Unternehmen ans Stromnetz unwirtschaftlich. Die lokale Stromerzeugung mit einem Dieselaggregat ist aufgrund hoher Treibstoffkosten und der erheblichen Anschaffungskosten ebenfalls nicht praktikabel.
Die zuverlässige Versorgung mit bezahlbarem Strom ist eine Voraussetzung für wirtschaftliche Entwicklung. Die Folgen für Menschen, die ohne Strom auskommen müssen, können verheerend sein: Unter Umständen bleibt ihnen eine angemessene medizinische Versorgung verwehrt oder sie haben keine Möglichkeit, frische Lebensmittel zu lagern. Es gibt jedoch eine Lösung, die auf der lokalen Nutzung erneuerbarer Energie beruht, eine minimale Erstinvestition erfordert und mit der Zeit ausgeweitet kann.
Dieser so genannte „Bootstrapping“-Ansatz, also ein Prozess, bei dem mit einfachen Entwicklungswerkzeugen eigenständig umfassendere Systeme aufgebaut werden können, basiert auf der Nutzung der Photovoltaik – einer simplen, universellen und skalierbaren Technologie, die zudem wartungsfreundlich ist. In der ersten Phase dieses Prozesses würden Verbraucher typischerweise etwa LED-Lampen nutzen, die aus einer erneuerbarer Energiequelle gespeist werden, und einen etwaigen Überschuss verkaufen, bis sie genug Geld gespart haben, um Brennstoff für Lampen zu kaufen (für den Afrikaner etwa 20 Milliarden Dollar jährlich ausgeben).
Die zusätzlichen Einnahmen könnten anfänglich aus dem Verkauf kleiner Mengen überschüssiger Elektrizität an lokale Bauern herrühren, die damit ihre Mobiltelefone aufladen (und so herausfinden können, wo sie den besten Preis für ihre Erzeugnisse erzielen) oder die für den Betrieb kleiner elektrischer Pumpen zur Bewässerung von Anbauflächen genutzt wird.
Dies ist eine neue Chance. Bis vor drei oder vier Jahren war Photovoltaik (PV) unerschwinglich. Doch Fortschritte in der Branche und Überproduktion haben die Preise um bis zu 75% sinken lassen. Das günstigste System, mit dem zwei Watt Leistung erzeugt werden können, wird schon für 10-20 Dollar angeboten und kann, abhängig von der Anzahl und Größe der Photovoltaikmodule und der Kapazität des Akkus, auf fast beliebig erweitert werden.
Und einfach ist es auch. Eine für den Kleinbetrieb ausgelegte Solaranlage setzt sich aus nur drei Komponenten zusammen: den PV-Modulen, einem Akku und einem Laderegler. Ein solches System kann Gleichstrom im Niederspannungsbereich von fünf Volt für Mobiltelefone erzeugen und 12 Volt für LED-Lampen, Pumpen für die Nutzung im Außenbereich und elektrische Geräte wie Computer und Fernseher.
Subscribe to PS Digital
Access every new PS commentary, our entire On Point suite of subscriber-exclusive content – including Longer Reads, Insider Interviews, Big Picture/Big Question, and Say More – and the full PS archive.
Subscribe Now
Wenn Einphasen- oder Dreiphasenwechselstrom mit 230V gebraucht wird (etwa um größere Maschinen zu betreiben), muss ein Wechselrichter benutzt werden. Das ist nur für Systeme sinnvoll, deren Spitzenleistung bei über einem Kilowatt liegt und die über ausreichend Akkukapazität verfügen. Lokale Systeme in einem Gebäude könnten an lokale DC-Niederspannungs- oder Wechselstromnetze mit einer Spannung von 230V angeschlossen werden, um die Versorgungssicherheit zu verbessern.
Eine große Herausforderung beim Bootstrapping-Ansatz ist die Entwicklung günstiger und langlebiger Akkus. Wenn der Akku nach drei bis fünf Jahren den Geist aufgibt, funktionieren viele Solaranlagen auf Wohngebäuden nicht mehr, und das Vertrauen der Besitzer in die Anlage, die davon ausgegangen sind, dass ihre Stromversorgung ein Leben lang gesichert ist, wird erschüttert. Es ist jedoch kein komplizierter Prozess zu zeigen, wie sich die Lebensdauer eines Akkus auf bis zu zehn Jahre verlängern lässt. Um das Optimum aus einem Akku herauszuholen, reicht es unter Umständen schon, dass der Besitzer ihn mindestens alle zwei Wochen voll auflädt und nie auf weniger als 50% der Speicherkapazität entlädt.
Darüber hinaus prüft unser eigenes Forschungsteam Möglichkeiten, wie alte Solar- oder Autobatterien für die Wiederverwendung in Solarstromanlagen aufgefrischt werden können, ohne dass dafür ein chemisches Verfahren oder ein Zerlegen notwendig ist.
Sobald derartige Technologien perfektioniert worden sind, können wir unsere Aufmerksamkeit der Entwicklung eines Bootstrapping-Modells widmen. Wir glauben, dass vorhandene Verteiler-, Vertriebs- und Wartungsnetzwerke für andere Waren und Dienstleistungen so angepasst werden können, dass auch der Einsatz von Solarstromanlagen und die entsprechende Kundenbetreuung darüber erfolgen können. So könnten etwa Fahrradmechaniker, die in Afrika und im ländlichen Indien reichlich vorhanden sind, oder die Inhaber kleiner Geschäfte und Kioskbesitzer in der Errichtung und Wartung dieser Systeme geschult werden.
Die Kombination aus Stromerzeugung für Haushalte mit geringen Investitionskosten und der Möglichkeit Überschüsse zu verkaufen, die Leistung zu erweitern und bereits vorhandene Vertriebs- und Wartungsnetzwerke zu nutzen schließt eine wichtige Lücke im Energiemarkt. Es ist eine einfache Idee, die es Millionen von Menschen in armen, ländlichen Regionen weltweit ermöglichen würde, ihre Aktivitäten in breitere Kreise der Wirtschaft zu integrieren, Kapital zu bilden und ihr Leben zu verbessern.
Aus dem Englischen von Sandra Pontow.