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Karlsruher Hilfswerk realisiert Solaranlage in Haiti

Kinderkrankenhaus kann mit Photovoltaik-Anlage Kosten sparen

Haiti zählt zu den ärmsten Ländern der westlichen Welt. Doch eine Ressource ist im Überfluss vorhanden - die Sonne. Diesen Umstand machen sich das Kinderhilfswerk nph deutschland und die haitianische Schwesterorganisation nph haiti zunutze. Im Mai 2013 errichteten haitianische und deutsche Solarexperten unter der Projektleitung von Willi Ernst, Biohaus- Stiftung für Umwelt und Gerechtigkeit, Paderborn, auf dem Dach des Kinderkrankenhauses „St. Damien“ eine Photovoltaik-Anlage (PV). Die PV-Anlage hat eine Nennleistung von 85 Kilowatt (kW) und ist das erste von weiteren Energie-Projekten. 2013 und 2014 werden weitere Einrichtungen von nph haiti mit Photovoltaik ausgestattet und zu einem sogenannten „Solar Smart Grid“ zusammen geschlossen. „Bei der Solaranlage kommt neueste Technologie zum Einsatz: Das so genannte Hybrid Management System ermöglicht das Zusammenspiel von Photovoltaik-Anlage mit den Dieselgeneratoren“, sagt Willi Ernst. Er betreut das Projekt auf ehrenamtlicher Basis. Mit der Solaranlage kann nph haiti künftig Kosten sparen und erzielt eine noch bessere Versorgungssicherheit für das Kinderkrankenhaus, das in Tabarre liegt, einem Vorort von Port-au-Prince. Darüber hinaus ist die Stromgewinnung künftig ressourcen- und umweltschonend.

Solarstrom ist im Vergleich zu Strom aus Dieselgeneratoren wettbewerbsfähig

„In vielen Entwicklungsländern wie Haiti ist das öffentliche Stromnetz nur bedingt verfügbar, sehr instabil und die Stromkosten sind hoch“, erklärt Heiko Seeger, Geschäftsführer nph deutschland. Deshalb nutzen viele Organisationen und Unternehmen Dieselgeneratoren für die Stromerzeugung. Auch nph haiti erzeugte den Strom für das Kinderkrankenhaus bislang mit Hilfe von drei Dieselgeneratoren mit einer Leistung von jeweils 200 Kilovoltampere (kVA). Zwei der Dieselgeneratoren dienten als Back-up-Systeme, damit zuverlässig eine  24 Stunden Stromversorgung gewährleistet war. Diese Form der Energiegewinnung ist durch die steigenden Rohölpreise der vergangenen Jahre kostspielig geworden und zudem sind die Dieselgeneratoren sehr wartungsintensiv. Für den Bedarf an Diesel musste das Kinderkrankenhaus jährlich rund 150.000 Euro bezahlen. Eine echte Alternative für das nph- Kinderkrankenhaus in Haiti und generell für die Länder des Südens, die eine hohe solare Einstrahlung aufweisen, ist Solarenergie. Insbesondere auch, weil durch die inzwischen drastisch gefallenen Preise für Module und andere Komponenten Solarstrom mit konventionell erzeugtem Strom wettbewerbsfähig geworden ist. Der Materialwert der Solaranlage des Kinderkrankenhauses liegt bei etwa 200.000 Euro. Die Kosten konnten allerdings deutlich niedriger gehalten werden, weil zahlreiche europäische Hersteller der Biohaus-Stiftung und nph deutschland Solarmodule, Haltesysteme und weitere Materialien gespendet haben.

Solaranlage wird mehrstufig implementiert

„Tabarre goes solar“ ist der Leitspruch des Solarprojektes von nph haiti, an dem neben Willi Ernst auch Hannes Schröder, Ingenieure ohne Grenzen, Freiburg, die Firma Donauer, Gilching und der haitianische Solarexperte Jean-Jacques Sylvain, Green Energy Solutions, beteiligt sind. Das Projekt ist dreistufig angelegt: Die erste Ausbaustufe erfolgte im Mai 2013. Auf den Flachdächern des Kinderkrankenhauses „St. Damien“ installierten die Solarexperten eine PV-Anlage mit einer Nennleistung von 85 Kilowattpeak (kWp). Die drei PV-Generatorenfelder wurden in unterschiedliche Himmelsausrichtungen aufgebaut, damit über den Tagesverlauf eine gleichmäßige Ertragskurve erzielt und die Mittagsspitzen geglättet werden können. Haltesysteme für die PV-Module sind Plastikkonsolen, die durch Kies und Schutt beschwert sind. Da in Haiti häufiger Stürme über das Land fegen, musste die Unterkonstruktion hurrikanfest geplant und deshalb mit dem Gebäude verbunden werden. Die Dachanbindung erfolgte durch Schwerlastdübel, Drahtseile und Gewindestangen, die mit dem Gebäude verbunden sind.

Im Herbst 2013 sollen weitere Photovoltaik-Module auf dem Dach des Kinderkrankenhauses und Nebengebäuden aufgebaut und über weitere SMA-Wechselrichter in die Stromversorgung integriert werden. In dieser Phase soll an einer weiteren Optimierung der Regelstrategie gearbeitet werden, möglicherweise auch hinsichtlich der Energiespeicherung, um die Mittagsspitzen der PV-Leistung auch zeitversetzt nutzen zu können.

In der dritten Ausbaustufe installieren die Solarexperten weitere PV-Module auf Dächern der umliegenden Einrichtungen von nph haiti. Die Modulfelder werden so ausgerichtet, dass sie gleichzeitig auch der Verschattung der Gebäude dienen und damit die Kühllast verringern.

Falls das öffentliche Stromnetz in Tabarre zuverlässig funktionieren sollte, kann das Gesamtsystem ohne technische Veränderungen mit diesem gekoppelt werden und Energie einspeisen.

Neueste Technologien werden genutzt

Das Hybrid Management System ist eine neue technische Systemlösung der Firma Donauer, mit der eine Solaranlage in ein Generatorstromnetz eingebunden werden kann, um Dieselkraftstoff zu sparen. Dabei werden die Wechselrichter der Solaranlage mit der Frequenz und Spannung auf die bestehenden Dieselgeneratoren synchronisiert. Hierzu ist ein Regelsystem notwendig, das den Energieverbrauch und die Energiebereitstellung überwacht und entsprechend die Einspeiseleistung der Solarwechselrichter angleicht. Das leistet das Hybrid Management System. nph deutschland hat sich für den D:Hybrid der Firma Donauer entschieden. „Das Hybrid Management System ermöglicht Solarstrom auch ohne Batteriespeicherung. Das ist eine pragmatische und praxisgerechte Lösung um Photovoltaik in Generatornetze einzuspeisen und spart zudem teuren fossilen Brennstoff“, führt Solarexperte Willi Ernst aus. „Bereits durch die erste Ausbauphase beim Kinderkrankenhaus können wir den Dieselverbrauch um 30 Prozent senken. Das sind Kosteneinsparungen von rund 4.000 Euro pro Monat.“ Nach der zweiten und dritten Phase liegt das Einsparpotential dann bei 60-70 Prozent. Die frei werdenden Gelder können dann für dringend benötigte medizinische Bedarfe eingesetzt werden und kommen damit kranken Kindern in Haiti zugute.
nph haiti bietet künftig Ausbildung zum Solartechniker an
Neben der regenerativen Stromversorgung für die Einrichtungen von nph haiti in Tabarre, möchte das Projekt die Einführung und Verbreitung von Solartechnik in Haiti fördern und das dafür notwendige Wissen in der haitianischen Bevölkerung aufbauen. „Viele Unternehmen, die heute mit großen Generatoren teuren Strom erzeugen, können davon profitieren“, sagt der haitianische Solarexperte Jean-Jacques Sylvain. In der Berufsschule von nph haiti wird seit 2012 der Ausbildungslehrgang Elektrotechnik angeboten. Dieser Lehrgang soll in Kürze um den Bereich Solartechnik erweitert werden. Beim Aufbau der PV-Anlage waren bereits einige der Elektrotechnik-Schüler beteiligt und konnten praktische Erfahrungen sammeln. Im nächsten Schritt wird ein europäischer Solarspezialist gesucht, der bereit ist für drei Jahre in der Berufsschule Solartechnik zu unterrichten. Mittelfristig soll die Stelle dann durch einen haitianischen Kollegen ausgefüllt werden.

Gelungene Zusammenarbeit zwischen deutschen und haitianischen Solarexperten

Das Solarprojekt in Haiti wurde auf Bitten des Leiters der dortigen nph-Einrichtungen, Pater Richard Frechette, initiiert. nph deutschland übernahm die Federführung und suchte nach erfahrenen und kompetenten Kooperationspartnern. Mit der Biohaus-Stiftung für Umwelt und Gerechtigkeit und deren Vorstand, Willi Ernst, wurde ein Solarpionier der ersten Stunde gefunden. Ernst war bereit die Projektleitung in Deutschland und Haiti zu übernehmen. Unterstützt wurde er von der Ortsgruppe der Freiburger Ingenieure ohne Grenzen, die von dem Vorhaben ebenfalls begeistert waren und ihr Know-how in das Projekt einbrachten. Ihr Vertreter, Hannes Schröder, erstellte die Systemauslegung und reiste im Mai 2013, zusammen mit Willi Ernst, nach Tabarre, um beim Aufbau der PV-Anlage aktiv mitzuhelfen. Den guten Kontakten von Willi Ernst ist es zu verdanken, dass auch ein haitianischer Solarfachmann mit ins Boot geholt werden konnte: Jean-Jacques Sylvain ist Geschäftsführer von Green Energy Solutions in Port-au-Prince. Er ist einer von wenigen Solarexperten in Haiti. Da er vor Ort ist und die Anlage gut kennt, kann er künftig bei Fragen und Notfällen schnell und unkompliziert helfen. „Der erste Schritt ist getan und die Zusammenarbeit mit den deutschen und haitianischen Kollegen hat reibungslos funktioniert“, sagt Willi Ernst. „Das wird uns bei den beiden weiteren Ausbaustufen der Solaranlage zu Gute kommen, weil wir einander kennen- und schätzen gelernt haben und gemeinsam das Thema Solartechnik in Haiti voranbringen wollen.“

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