Energie für Afrika und die Welt
Deutschland engagiert sich in Afrika für gemeinsame Forschung zu nachhaltiger Energie. Wir stellen vier spannende Projekte vor.
Aus Abfall wird Bioenergie
Meterhoch stapeln sich in einigen Regionen Ghanas Abfälle. Schätzungen zufolge werden in dem westafrikanischen Land täglich mehr als 12.000 Tonnen Siedlungsabfälle unkontrolliert entsorgt. Dazu gehören Hausmüll, aber auch bestimmte Abfälle aus Gewerbe und Industrie sowie Bioabfall. Sie sind eine große Gefahr für die Gesundheit der Menschen und sorgen für gewaltige Treibhausgasemissionen. Wie könnte der Abfall verwertet werden – und könnte daraus sogar Energie entstehen? Nach Antworten sucht das deutsch-ghanaische Forschungsprojekt Waste2Energy. Die Projektpartner haben mit rund sechs Millionen Euro Fördergeld aus Deutschland erstmals eine hybride Photovoltaik-Biogas-Müllverwertungsanlage entwickelt. Die Demonstrationsanlage steht in Gyankobaa in der bevölkerungsreichen Region Ashanti und wandelt seit Mai 2022 Abfall um. Dabei entsteht neben verschiedenen anderen Produkten auch Strom, der direkt ins Stromnetz eingespeist werden kann. Pro Jahr soll mit dem Mini-Hybrid-Kraftwerk der Ausstoß von 4.000 Tonnen Kohlendioxid gespart werden, der unter anderem durch Müllverbrennung auf Deponien verursacht wird. In dem bis Ende 2023 geförderten Projekt, an dem neben zahlreichen Universitäten und Forschungseinrichtungen in Ghana die Universität Rostock und die SRH Berlin University of Applied Sciences beteiligt sind, werden außerdem rund 20 Studierende ausgebildet.
Weißer Wasserstoff zur Stromerzeugung
Wasserstoff gilt als Energieträger der Zukunft. In manchen Regionen Afrikas kommt er natürlich vor, etwa in Marokko, Mosambik, Südafrika und Togo. Dieser sogenannte weiße, molekulare Wasserstoff könnte lokale afrikanische Gemeinschaften mit Energie versorgen. Ob und wie diese primäre Energiequelle zur unabhängigen Stromerzeugung in isolierten ländlichen Gebieten verwendet werden könnte, untersucht zum ersten Mal das internationale Forschungsprojekt HyAfrica. Der Name steht für „Towards a next-generation renewable energy source – a natural hydrogen solution for power supply in Africa“. HyAfrica wird seit September 2022 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Es ist Teil des LEAP-RE-Programms, das seit 2020 die Forschungszusammenarbeit zwischen der Europäischen Union (EU) und der Afrikanischen Union (AU) stärkt. Mit einer Gesamtförderung von fast einer Million Euro arbeiten Universitäten und Forschungseinrichtungen der vier afrikanischen Länder unter anderem mit dem Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE und dem Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG) zusammen.
Flugzeugtreibstoff der Zukunft
Eine Luftfahrt ohne den Ausstoß von Treibhausgasen? Daran forschen verschiedene Projektpartner in dem deutsch-südafrikanischen Verbundprojekt Catalyst Research for Sustainable Kerosene (CARE-o-SENE). Seit Ende 2022 beschäftigen sie sich mit der Entwicklung einer neuen Generation von Katalysatoren. Diese könnten eine entscheidende Rolle in der Dekarbonisierung der Luftfahrt spielen, denn sie ermöglichen die industrielle Produktion von nachhaltigem Kerosin – die Umwandlung von grünem Wasserstoff und nachhaltig gewonnenem Kohlenstoffdioxid in flüssige Energieträger. Zu den 30 Millionen Euro Projektförderung vom BMBF steuern Industriepartner weitere 10 Millionen Euro bei. Für das Forschungsprojekt arbeiten Einrichtungen der Fraunhofer-Gesellschaft, der Helmholtz-Gemeinschaft und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mit dem Exzellenzzentrum für Katalyseforschung der Universität Kapstadt zusammen.
Nachhaltiges Energiesystem für Mali und Gambia
Strom erzeugen und gleichzeitig Nahrungsmittel produzieren – das ist die Idee der Agri-Photovoltaik. Eine landwirtschaftliche Fläche wird dabei zum Beispiel zum Anbau von Gemüse oder Obst genutzt. Darüber sind Photovoltaikanlagen angebracht, die Strom erzeugen. Diese zweifache Landnutzung könnte um eine dritte Komponente erweitert werden: das Wassermanagement. Wie das in Mali und Gambia funktionieren könnte, untersucht das Agri-Photovoltaik-Projekt für Mali und Gambia (AVP-MaGa). Es führt solare Energiegewinnung durch Photovoltaikanlagen, Agrarnutzung und Wasserversorgung zusammen und soll nachweisen, dass sich die Idee auch technisch und wirtschaftlich trägt. Fünf Pilotanlagen sollen in Mali und Gambia installiert werden. Jede Anlage wird an die Bedürfnisse des jeweiligen Landes und der Region angepasst und soll unterschiedliche Facetten der Technologie beleuchten. In Gambia werden die Anlagen unter anderem für den bewässerten Reisanbau mit integrierten Systemen zur Regenwassernutzung eingesetzt. Mit dem erzeugten Solarstrom sollen Wasserpumpen, Getreidemühlen, Kühlkammern sowie Verpackungs- und Etikettierungswerkzeuge betrieben werden. An dem vom BMBF geförderten Projekt sind unter anderem die Universität der Vereinten Nationen, die Universität Freiburg und das Rural Polytechnic Institute of Training and Applied Research of Katibougou in Mali beteiligt.
