Energie-Reporter Paul Schäfer in Südafrika

Beitrag vom 08.August 2022

Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der damit einhergehenden Erderwärmung ist der Wandel von konventionellen Energieträgern hin zu erneuerbaren Energien in den letzten Jahren immer mehr in den Fokus gerückt. Daher spielen vor allem regenerative Energiesysteme, welche sich die Energie der Umwelt zu Nutze machen und dadurch keine C02-Emissionen verursachen eine immer wichtigere Rolle. Eine Möglichkeit hierfür stellen die sogenannten Solarthermieanlagen dar, welche sich die Strahlungsenergie der Sonne zu Nutze machen. Hierbei wird die Sonnenenergie nicht wie bei den Photovoltaik-Anlagen in Strom, sondern in thermische Energie umgewandelt. Die Solarthermie umfasst daher mehrere Bereiche (Quaschning 2018).

Anwendungsbereiche

Bei dem wohl bekanntesten Anwendungsbereich handelt es sich um die Warmwassererzeugung. Das erhitzte Wasser kann in einem Wärmespeicher gespeichert werden und für verschiedene Zwecke im Haushalt oder zum Heizen verwendet werden. Neben dem Warmwasser lässt sich durch solarthermische Anlagen allerdings ebenfalls direkt Heizwärme erzeugen. Weitere Anwendungsbereiche sind das Kochen und das Kühlen durch die Sonnenenergie. Eine solare Anlage zur Kühlung scheint zunächst widersprüchlich, die sogenannte Absorptions-Kältemaschine als Herzstück der Anlage macht dies allerdings möglich (Quaschning 2018).
In Südafrika sind besonders in den meist ärmeren Vororten sehr viele solarthermische Anlagen zur Wassererhitzung zu sehen. Dies liegt vor Allem an dem „Solar Water Heater Programme“ der südafrikanischen Regierung, in welchem bereits 2009 beschlossen wurde, eine Millionen kleine solarthermische Anlagen zur Warmwasserbereitung innerhalb von 5 Jahren in Siedlungen mit geringem Einkommen zu installieren (DMRE 2015).

Das „SWH Rebate Programme“

Bis zu einem Drittel des gesamten Energieverbrauchs eines durchschnittlichen Haushaltes wird durch die Warmwasserbereitung verursacht. Da hierbei Strom als die meistverwendete Energiequelle gilt, ist das Ziel des Programms nicht nur einen Beitrag zum Klimaschutz beizutragen, sondern auch die hohen Ausgaben der Stromkosten zu senken und dadurch den einkommensschwächeren Bevölkerungssektor zu stärken (DMRE 2015).
Bei den eingesetzten Systemen handelt es sich meist um sogenannte Schwerkraftanlagen. Diese eigenen sich sehr gut zur Warmwassererzeugung, da die Außentemperatur in den meisten Teilen Südafrikas deutlich höher ist als in Deutschland und dadurch keine Frostschäden an der Anlage entstehen können.

Schwerkraftsysteme zur Warmwassererzeugung

Das System besteht aus einem Kollektor und einem Warmwasserspeicher, wobei der Speicher immer oberhalb des Kollektors zu finden ist. Dies hat auch einen Grund, denn die Warmwasserbereitung basiert in diesen Systemen auf einem natürlich Konvektionsprozess. Aufgrund der Tatsache, dass kaltes Wasser schwerer als warmes Wasser ist, sinkt dieses vom Speicher in den darunter liegenden Kollektor. Dadurch entsteht eine Zirkulation des Wassers und das erhitzte Wasser läuft automatisch in den Speicher hoch, sobald die Sonne auf den Kollektor scheint (Quaschning 2018).

Literaturverzeichnis

DMRE (2015): Solar Water Heating Programme. Hg. v. Department of Mineral Resources and Energy. Online verfügbar unter http://www.energy.gov.za/files/swh_frame.html, zuletzt geprüft am 08.08.2022.
Quaschning, Volker (2018): Erneuerbare Energien und Klimaschutz. Hintergründe – Techniken und Planung – Ökonomie und Ökologie – Energiewende. 4., überarbeitete und erweiterte Auflage. München: Hanser.

Beitrag vom 05. August 2022

Wasser ist wohl eine der wichtigsten Ressourcen auf unserem Planeten und stellt die Grundlage allen Lebens auf der Erde dar. Neben unzähligen Prozessen in der Natur benötigen auch wir Menschen sehr viel Wasser zum Überleben. Bei einem ersten Blick auf den Alltag fällt direkt auf, wie viel wir von dieser Ressource benötigen. Neben den offensichtlichen Verwendungszwecken wie etwa zum Trinken oder zur Körperpflege, wird Wasser auch in anderen Sektoren wie der Landwirtschaft, der Industrie oder eben in den privaten Haushalten verwendet. Die Wasserversorgung dieser Sektoren ist oftmals elementar, um grundlegende Bedürfnisse der Gesellschaft wie beispielsweise eine sichere Lebensmittelversorgung abzudecken. Hierbei gilt eigentlich für alle Sektoren das gleiche: Ohne Wasser geht nichts! Nicht auszudenken was passieren würde, wenn eine stabile und zuverlässige Wasserversorgung in unserer Gesellschaft wegfallen würde, oder?

Wasserkrise in Südafrika

In Südafrika ist dies nahezu der Fall gewesen, als im Zuge einer Dürreperiode im Jahr 2015 die Wasserversorgung besonders bedroht war. Hiervon war besonders die Region Westkap mit dem von Touristen sehr beliebten Kapstadt betroffen. Hierbei ist der Füllstand der 6 Dämme im Westkap, welche die Städte und die Landwirtschaft mit Wasser versorgen im Zuge der eben erwähnten Dürreperiode zwischen 2015 und 2018 von 70 % auf unter 30% gesunken, sodass im Sommer 2018 der Höhepunkt der Wasserkrise erreicht war (Department of Water and Sanitation 2018).
Um den sogenannten „Tag Null“, also den Tag an dem die Wasserversorgung abgestellt werden muss und kein Wasser mehr aus den Hähnen kommt zu verhindern, wurden von der Behörde Maßnahmen zur Wassereinsparung verhängt, unter anderem auch sogenannte Wasserrestriktionen für die Bevölkerung (Karklis et al. 2018). Diese beinhalten abhängig von dem ausgerufenen Wasserrestriktionslevel verschiedene Maßnahmen wie die Reduzierung des Wasserdrucks in den Leitungen oder wie viel Wasser zu welchen Zwecken verwendet werden darf. Werden die Wassernutzungsbeschränkungen nicht eingehalten drohen Bußgelder.

Ursachen für Wasserknappheit

Die Ursachen für die Wasserknappheit in Südafrika sind vielseitig. Hierbei spielen besonders geringe Niederschläge, verschmutzte Wasserläufe, hohe Verdunstungsraten und die schnell wachsende Bevölkerung eine entscheidende Rolle (Bwapwa Kapuku Joseph 2018). Die Dürreperiode zwischen 2015 und 2018 am Westkap wurde unter anderem durch das Wetterphänomen „El Nino“ verursacht. Hierbei erwärmt sich die Oberfläche des Meereswassers, sodass es in den einen Bereichen teils extreme Regenfälle mit Überschwemmungen und Erdrutschen gibt und in anderen Bereichen, wie beispielsweise am Westkap in Südafrika dringend benötigte Regenfälle ausfallen. In Südafrika führte dies zu der erwähnten Dürreperiode (NOAA 2015). Generell zählt Südafrika als ein sehr trockenes Land mit einem unterdurchschnittlichen Niederschlag, weshalb das Land anfällig für anhaltende Dürren ist. Zusätzlich sind die Regenfälle innerhalb des Landes nicht konstant und saisonal abhängig (GCIS 2021).

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Nach der Dürreperiode zwischen 2015 und 2018 hat Kapstadt wieder Regenfälle gehabt, sodass sich der Wasservorrat in den Staudämmen langsam wieder erholen konnte und die Beschränkungen zur Trinkwassernutzung wieder gelockert bzw. aufgehoben wurden. Allerdings gibt es weiterhin sogenannte Wassersparregelungen, welche zu einem verantwortungsbewussten Umgang mit Wasser führen sollen. Diese Sparregelungen sind jederzeit und unabhängig von den ausgerufenen Wasserrestriktionslevel gültig und geben beispielsweiße maximal erlaubte Durchflussmengen von neuen wasserverbrauchenden Geräten wie Wasserhähnen, Duschköpfen oder Toiletten vor (City of Cape Town 2018).
Daher ist das Thema Wasserknappheit in Südafrika auch heute noch sehr präsent. Die Wasserversorgung ist weiterhin extrem von den Regenfällen abhängig. Durch die vergangene Wasserkrise ist das Bewusstsein vorhanden, dass durch eine Dürreperiode so eine Krise erneut auftreten könnte. Daher wird auch in vielen Hotels und Gästeunterkünften zu einem sparsamen und bewussten Umgang mit Wasser aufgerufen. Allerdings hat sich die Situation heute in Kapstadt im Vergleich zu vor 4-5 Jahren deutlich stabilisiert. Es bleibt zu hoffen, dass sich eine Dürreperiode in diesem Ausmaß nicht wiederholt.

Literaturverzeichnis

Bwapwa Kapuku Joseph (2018): Review on Main Issues Causing Deterioration of Water. Quality and Water Scarcity: Case Study of South Africa. Mangosuthu University of Technology. Durban. Online verfügbar unter https://www.macrothink.org/journal/index.php/emsd/article/view/13156, zuletzt geprüft am 01.08.2022.

City of Cape Town (2018): Water restrictions explained. Online verfügbar unter https://www.capetown.gov.za/Family%20and%20home/greener-living/water-wise-in-the-home/water-restrictions-explained, zuletzt geprüft am 28.07.2022.

City of Cape Town (2020): City of Cape Town restriction measures for municipal drinking water use. Summary table showing a comparison of all restriction levels. Water and Sanitation Department. Online verfügbar unter https://resource.capetown.gov.za/documentcentre/Documents/Forms,%20notices,%20tariffs%20and%20lists/Water%20restrictions%20summary%20table%20-%20Comparison%20of%20all%20levels.pdf, zuletzt geprüft am 28.07.2022.

Department of Water and Sanitation (2018): Water Outlook 2018 report. Hg. v. City of Cape Town. Cape Town. Online verfügbar unter https://resource.capetown.gov.za/documentcentre/Documents/City%20research%20reports%20and%20review/Water%20Outlook%202018%20-%20Summary.pdf, zuletzt geprüft am 27.07.2022.

GCIS (Hg.) (2021): South Africas Yearbook 2020/21. Government Communications (GCIS). Pretoria. Online verfügbar unter https://www.gcis.gov.za/south-africa-yearbook-202021, zuletzt geprüft am 01.08.2022.

Karklis, Laris; Tierney, Lauren; Soffen, Kim (2018): After years of draught, cape town is about to run out of water. In: The Washington Post, 08.02.2018. Online verfügbar unter https://www.washingtonpost.com/graphics/2018/world/capetown-water-shortage/, zuletzt geprüft am 27.07.2022.

NOAA (2015): El Niño and La Niña. The El Niño Southern Oscillation (ENSO) is one of the most important climatic phenomena on Earth. Hg. v. National Oceanic and Atmospheric Administration. US Department of Commerce. Online verfügbar unter

https://www.noaa.gov/education/resource-collections/weather-atmosphere/el-nino, zuletzt geprüft am 01.08.2022