Energie-Reporter Simon Pfluger berichtet aus Ghana

Das TUM SEED Center wurde 2020 mit dem langfristigen Ziel gegründet, Forschung zur Weiterentwicklung von Technologien durchzuführen, den akademischen Austausch zu fördern, Unternehmertum zu stärken und Geschäftsmodelle von Mini-Grids zu verbessern (TUM SEED Center, 2019). Mini-Grids haben das Potenzial, unser Verständnis von Stromzugang zu verändern. Während zuvor eine Verbindung zum nationalen Stromnetz erforderlich war, um Zugang zu Strom zu haben, wird bei einem dezentralen System die Energieunabhängigkeit zu einer zentralen Variable. Insbesondere in Subsahara-Afrika, wo immer noch 600 Millionen Menschen keinen Zugang zu Strom haben, sind Mini-Grids eine kostengünstige Alternative zum Aufbau eines teuren zentralisierten Energiesystems, das große Erweiterungen des nationalen Stromnetzes erfordert (International Energy Agency, 2017).

Während der ersten Förderperiode zwischen 2020 und 2024 plante das TUM SEED Center die Umsetzung von acht Maßnahmen. Eine davon, Maßnahme 5, ist die gemeinsame Entwicklung von acht Mini-Grid-Living Labs für Forschung und Lehre mit Wirkung, die von wissenschaftlichen Partnern in Ländern des globalen Südens entwickelt wurden (TUM SEED Center, 2019). In Ghana hat das KNUST SEED Center das Yeboakrom Living Lab entwickelt, in dem eine 2 km lange Strecke mit 40 Masten von 20 kVA, 15 kWh Batteriespeicher und einem 30 kW Hybrid-Wechselrichter für ländliche Elektrifizierung errichtet und installiert wurde, um die 600 Personen umfassende Gemeinde Yeboakrom mit Strom zu versorgen und laufende Forschung und akademischen Austausch zu ermöglichen (Kommentiert vom KNUST SEED Center, 2023). Das Mini-Grid versorgt die Gemeinde Yeboakrom seit Dezember 2021 mit Strom.

Im Gegensatz zum stark subventionierten nationalen Stromnetz sind Mini-Grid-Entwickler auf geringe und unbeständige Betriebszuschüsse angewiesen. Da diese Branche noch in einem frühen Entwicklungsstadium ist, sind Mini-Grid-Entwickler noch nicht groß genug, um von Netzwerk- und Skaleneffekten zu profitieren, was zu einer höheren Kostenbelastung führt als beim nationalen Stromnetz. Daher ist Energie aus Mini-Grids für viele Menschen, die unterhalb der Armutsgrenze leben, nicht bezahlbar, es sei denn, sie werden ähnlich wie die kostendeckenden Tarife des Hauptnetzes subventioniert (Mattson, Sinha und Brent, 2022). Zum Beispiel gab die derzeit an das Yeboakrom Living Lab angeschlossene lokale Gemeinschaft von 20 Haushalten an, dass sie monatlich nur etwa 300 ghanaische Cedis (25 USD) für den von Mini-Grids bereitgestellten Strom beitragen könnten (Kommentiert vom KNUST SEED Center, 2023).

Darüber hinaus sind Regulierungen und politische Unterstützung entscheidend, um die Einführung von Mini-Grids in Subsahara-Afrika zu beschleunigen. Durch klare Richtlinien, finanzielle Anreize und die Schaffung eines förderlichen Umfelds können Regierungen private Investitionen in den Sektor anziehen (Bukari et al., 2021; Soares et al., 2023). In Ghana gibt es beispielsweise keine Richtlinie, die es privaten Mini-Grid-Betreibern ermöglicht, Betriebskosten auf die Nutzer der Mini-Grids umzulegen. In der aktuellen Situation ist nur das staatliche Stromnetzunternehmen berechtigt, Stromgebühren in Ghana zu erheben, und eine Übertragung von Gebührenrechten muss einzeln geprüft werden. Für das Yeboakrom Living Lab plant das KNUST SEED Center, mit der nationalen Energiekommission zusammenzuarbeiten, um dieses Problem weiter zu untersuchen (Kommentiert von KNUST SEED Center, 2023). Angesichts dieser ungünstigen Bedingungen sind Mini-Grids derzeit noch nicht wettbewerbsfähig und scheitern ohne zusätzliche Finanzierungsquellen.

Quellen:

Bukari, D., Kemausuor, F., Quansah, D. A., & Adaramola, M. S. (2021). Towards accelerating the deployment of decentralised renewable energy mini-grids in Ghana: Review and analysis of barriers. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 135, 110408. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110408

International Energy Agency. (2017, October). Energy Access Outlook 2017. IEA. https://www.iea.org/reports/energy-access-outlook-2017

KNUST SEED Center. (2023, March 2). Interview about the current state and future of the KNUST SEED Center and the Yeboakrom living lab with the Scientific Director, Prof. Rexford Assasie Oppong [Personal communication].

Mattson, B., Sinha, M., & Brent, W. (2022). SCALING SOLAR HYBRID MINIGRIDS: AN INDUSTRY ROADMAP. Husk Power Systems.

Soares, C. A., Shendrikova, D., Crevani, G., Silinto, B., & Colombo, E. (2023). Enabling factors for the development of mini-grid solutions in Mozambique: A PESTLE-based analysis. Energy Strategy Reviews, 45, 101040. https://doi.org/10.1016/j.esr.2022.101040

TUM SEED Center. (2019). Project description: Center for Sustainable Energies and Entrepreneurship in the Global South.

Ghanas Energieübergangsplan legt klare Ziele für die kommenden Jahrzehnte fest. Bis 2030 soll angestrebt werden, Haushaltsgeräte auf dem neuesten Stand der Technik einzuführen, über 95% der Haushalte zu elektrifizieren, CNG-betriebene Fahrzeuge und Züge einzuführen und 10% des Stroms aus erneuerbaren Quellen zu erzeugen. Bis 2070 liegt der Fokus verstärkt auf Kernkraft im Energiemix und der Einsatz von CCUS (Carbon Capture Utilization and Storage-Technologien). Das Ziel besteht darin, fossil betriebene Fahrzeuge und flüssige Brennstoffe für die Stromerzeugung auszuphasen. Bis 2050 sollen über 50% der Wasseraufbereitungssysteme solarbetrieben sein und über 70% der Straßenfahrzeuge elektrisch oder wasserstoffbetrieben werden. Bis 2070 wird eine weit verbreitete Nutzung von Flüssiggas (LPG) zum Kochen in ländlichen Haushalten angestrebt, netto-null Emissionen in der Stromerzeugung und 20% der installierten Stromerzeugungskapazität aus erneuerbaren Quellen.

Um den steigenden Strombedarf zu decken, wird der Bedarf an Stromerzeugungskapazität in Ghana von 5.392 MW im Jahr 2020 auf 84.308 MW im Jahr 2070 steigen. Während Erdgas eine bedeutende Rolle im Energiemix spielen wird, ist für netto-null Emissionen der Stromerzeugung der Einsatz von Kernkraft und CCUS-Technologien erforderlich. Ab Mitte der 2050er Jahre wird Kernkraft voraussichtlich vorherrschend sein. Der Einsatz von Erdgas wird nach den Mitte der 2050er Jahre abnehmen, wenn Kernkraft verstärkt eingesetzt wird. Bis 2070 werden Solar- und Windenergie 20% der installierten Erzeugungskapazität ausmachen.

Die Umsetzung des Energieübergangsplans wird Auswirkungen auf Ghanas Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt haben. Die Öl- und Gasindustrie könnte Herausforderungen aufgrund des Risikos gestrandeter Vermögenswerte gegenüberstehen, während Investitionen in erneuerbare Energien und saubere Technologien voraussichtlich zunehmen werden. Der Übergang zielt darauf ab, den Zugang zu Energie zu verbessern, Arbeitsplätze zu schaffen und positive Auswirkungen auf Gesundheit und Landwirtschaft zu erzielen. Die Finanzierung des Übergangs wird von verschiedenen Interessengruppen im globalen Finanzsektor angestrebt.

Zusammenfassend plant Ghana eine Zukunft, die auf erneuerbarer Energie, Kernkraft und sauberen Technologien beruht. Der Energieübergang wird positive Veränderungen mit sich bringen, erfordert jedoch erhebliche Investitionen und Zusammenarbeit mit dem Finanzsektor.

Quelle:

Ghana Ministry of Energy. (2022). National Energy Transition Framework (2022—2070). https://www.energymin.gov.gh/sites/default/files/202211/National%20Energy%20Transition%20Framework%20Abridged%20Version.pdf