Die Anwendung des Energieplanungstools MESAP auf
lokaler Ebene - Eine Studie am Beispiel der Gemeinde
Nganda / Senegal

von: Robert Schilling

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 1

1.1 Senegal 1
1.2 Energiesituation im Senegal 3
1.3 Das Projekt PERACOD  5
1.4 Der Ansatz dieser Studienarbeit 6

2 Vorgehensweise und Methodik  7

2.1 Phasen der strukturierten Energieplanung  7
2.2 MESAP – Systemarchitektur 10

2.2.1 Das Simulationsmodell PlaNet 11
2.2.2 Das PlaNet Datenbanksystem NetWork  12
2.2.3 Der Reportgenerator Analyst  13

3 Modellierung des Energiesystems 14

3.1 Analyserahmen14

3.1.1 Räumliche Systemgrenzen 14
3.1.2 Zeitlicher Planungshorizont   15

3.2 Das Referenzenergiesystem 15

4 Modelldaten 19

4.1 Demographie und Energieverbrauch  19
4.2 Forstwirtschaft 21
4.3 Landwirtschaft 22
4.4 Der Zusammenhang zwischen Kaufkraft und der Verteilung von Energieträgern  24
4.5 Auflistung und Beschreibung der gebräuchlichsten Herdtypen 27
4.6 Karbonisierung  28

5 Der Einfluss des Gaspreises auf das Verbraucherverhalten 30

5.1 Prognose bezüglich der Entwicklung des Energieträgers Gas für Nganda  31

6 Karbonisierungsmethode 3 fûts 32

7 Szenarien und Strategien 33

7.1 Beschreibung der Szenarien 33
7.2 Beschreibung der Strategien 34

7.2.1 Karbonisierungsmethode 3 fûts 34
7.2.2 Einführung von Gas 35
7.2.3 Einführung verbesserter Herdtypen 36

7.3 Zusammenführung von Szenarien und Strategien 36

7.3.1 Case 1 36
7.3.2 Case 2 37
7.3.3 Case 3 37
7.3.4 Case 4 38
7.3.5 Case 5 38

8 Modellergebnisse  39

8.1 Energieträgerverbrauch im Case Referenz 39
8.2 Energieträgerverbrauch im Case „Einführung von 3 fûts“  39
8.3 Energieträgerverbrauch im Case „Positive Entwicklung“  40
8.4 Energieträgerverbrauch im Case „Positive Entwicklung + 3 fûts“  41
8.5 Energieträgerverbrauch im Case „Negative Entwicklung“  41

9 Wirtschaftlichkeitsrechnung 43

10 Zusammenfassung und Ausblick 46

11 Literaturverzeichnis  48

 

Abkürzungsverzeichnis

BMZ = Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit
DE = Direction de l´Energie
DEFCCS = Direction des Eaux et Fôrets, Chasses et de la Conservation des Sols
ENEA = Ecole Nationale d´Economie Appliquée
GTZ = Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit
IER = Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
KfW = Kreditanstalt für Wiederaufbau
LEA = Labaratoire d´Energétique Appliquée
MESAP = Modular Energy System Analysis and Planning
PERACOD = Promotion de l´Electrification Rurale et de l´Approvisionnement Durable en Combustibles Domestiques
PREDAS = Programme Régional de Promotion des Energies Domestiques
PSACD = Projet sénégalo-allemand Combustibles Domestiques
RES = Referenzenergiesystem
SEMIS = Servis de l´Energie en Milieu Sahélien
SENELEC = Société Nationale d´Electricité du Sénégal

1 Einleitung

Die bedeutendsten Energieträger in den Entwicklungsländern sind in erster Linie Holz und Holzkohle. Im Senegal nimmt Holz einen Anteil von 60 % am Primärenergieverbrauch ein. Zusammen mit einem hohen Bevölkerungswachstum verschärft sich so der Druck auf die existierenden Waldflächen. Ein Ziel im Projekt PERACOD (Promotion de l´Electrification Rurale et de l´Approvisionnement Durable en Combustibles Domestiques) ist die nachhaltige Energieversorgung der ländlichen Regionen Senegals. In dieser Studie soll exemplarisch der Einsatz des Energieplanungstools MESAP demonstriert werden. Aus den Ergebnissen lassen sich im Idealfall Rückschlüsse auf weiterführende Maßnahmen ziehen. Solche wären zum Beispiel der Einsatz von innovativen Technologien oder die Kommerzialisierung vorhandener Ressourcen.

1.1 Senegal

Die Republik Senegal liegt an der äußersten Westspitze Afrikas und erstreckt sich zwischen dem 12° und 17° nördlicher Breite. Mit dem Atlantischen Ozean als natürliche Grenze im Westen des Landes bilden die Nachbarstaaten Mauretanien, Mali, Guinea und Guinea-Bissau den territorialen Rahmen Senegals. Der Staat Gambia wird von Senegal beinahe vollständig umfasst. Im Jahre 1960 wurde die ehemalige französische Kolonie politisch unabhängig und steht seit 2000 unter der Führung von Präsident Abdoulaye Wade. Der Regierungssitz befindet sich in der Hauptstadt Dakar. Die Gesamtfläche des Landes mit 196.722 km² ist in zehn Verwaltungsdistrikte aufgeteilt. Die Bevölkerungszahl wurde für Mitte des Jahres 2001 mit 9,8 Mio. Einwohnern angegeben. Dies entspricht einer durchschnittlichen Bevölkerungsdichte von 49 Einwohnern pro km². Die Bevölkerung ist sehr ungleichmäßig auf die einzelnen Regionen verteilt und konzentriert sich im Wesentlichen auf die westlichen Landesteile, namentlich die Ballungsräume Dakar und Saint Louis. Die jährliche Wachstumsrate wird für das Jahr 2000 auf 3 % für ganz Senegal beziffert /The World Bank Group, 2002/. Die Bevölkerung setzt sich hauptsächlich aus acht ethnischen Gruppen zusammen. Neben der Amtssprache Französisch wird in weiten Teilen des Landes die zweite Amtssprache Wolof gesprochen.

Senegal ist in drei klimatische Zonen unterteilt: Sahel, Trockensavanne und Feuchtsavanne. Die nördliche Hälfte des Landes liegt in der vegetationsarmen Sahelzone, die den Übergangsbereich zur Sahara bildet. Niederschlagsmengen liegen hier bei 400 – 600mm/a. Südlich schließt sich die etwas feuchtere Trockensavanne mit Niederschlagsmengen von 700 – 1000mm/a an. Sie erstreckt sich ungefähr bis zur Grenze zu Gambia. Innerhalb dieser Region dominiert in der landwirtschaftlichen Nutzung der Anbau der Erdnusspflanze. Zwischen Gambia und der Grenze zu Guinea befindet sich die Feuchtsavanne mit einer deutlich höheren Luftfeuchtigkeit und höheren Niederschlagsmengen bis zu 1400mm/a / Wiese, 1995/. Abbildung 1-1 zeigt die geographische Lage Senegals und die Einteilung der zehn Verwaltungsregionen.

Abbildung 1-1: Die 10 Regionen des Senegal /Waiblinger, 2003/ [Abbildung in der Downloaddatei vorhanden]

Ca. 60 % der Erwerbstätigen sind in der Landwirtschaft tätig und erarbeiten rund ein Viertel des Bruttoinlandsproduktes. Kleinbetriebe mit Mischanbau von Nahrungsfrüchten wie Hirse, Mais, Reis, Bohnen und Bananen sowie dem Anbau von Exportprodukten wie Baumwolle oder Erdnüsse bilden die Mehrheit. Wegen nicht ausreichender Ertragsmengen ist der Senegal auf Importe von Lebensmitteln, in erster Linie Reis, angewiesen. Bis zur Weltwirtschaftskrise in den 80er Jahren gehörte der Senegal zu den wirtschaftlich höher entwickelten Staaten. Dennoch wurde der Senegal in die Liste der „Least Developed Countries“ aufgenommen /Stevens, 2001/. Die Viehwirtschaft ist vor allem für die Savannengebiete des Nordens charakteristisch. Größere wirtschaftliche Bedeutung hat der Fischfang, der sowohl in Binnengewässern als auch im Meer betrieben wird. Neben der Nahrungsproduktion haben die Düngemittelindustrie und die Zementherstellung in der Region Kap Verde Bedeutung. Daneben werden Kalzium – und Aluminiumphosphatvorkommen abgebaut. Vorkommen von Gold, Eisen – und Titanerz sind bisher noch nicht bergbaulich erschlossen / Wiese, 1995 /. Öl – und Gasvorkommen existieren vereinzelt, sind jedoch oftmals wirtschaftlich nicht nutzbar. Im Jahre 1960 wurde im Grenzgebiet zu Guinea- Bissau das „Drome Flore – Feld“ mit einer Kapazität von 700Mio. bbl entdeckt / IEA, 2000 /.

1.2 Energiesituation im Senegal

Der Primärenergiebedarf im Senegal wird für das Jahr 1996 mit 2,6 Mio. toe angegeben /WEC, 2003/. Bei den Energieträgern dominiert nach wie vor Holz, wenngleich dessen Anteil zugunsten von Gas in den letzten Jahren merklich abgenommen hat. Beinahe 60 % des Gesamtenergieverbrauchs werden mit Holz gedeckt. Abbildung 1-1 zeigt die Anteile verschiedener Energieträger am Primärenergieverbrauch.

Abbildung 1-2: Anteile der Primärenergieträger im Senegal /DE, 2000/ [Abbildung in der Downloaddatei vorhanden]

Vor allem in ländlichen Gebieten ist Holz der typische Haushaltsbrennstoff. Im städtischen Bereich dominieren dagegen Holzkohle und Gas, letzteres wurde durch staatliche Subventionen stark gefördert Elektrizität leistet, mit einem Anteil von 2% am Endenergieverbrauch des Haushaltssektors nur einen geringen Beitrag zur Energieversorgung /DE, 2000 /. Der Bedarf an Elektrizität in urbanen Haushalten steigt dagegen jährlich um 3%.

Abbildung 1-2 und 1-3 zeigen die Verbrauchsstrukturen für Endenergie im Senegal. Endenergieverbrauch aufgeteilt nach Energieträgern [Abbildung in der Downloaddatei vorhanden]

Abbildung 1-3: Endenergieverbrauch aufgeteilt nach Energieträgern /DE, 2000/ Endenergieverbrauch aufgeteilt nach Sektoren [Abbildung in der Downloaddatei vorhanden]

Abbildung 1-4: Endenergieverbrauch aufgeteilt nach Sektoren /DE, 2000/ [Abbildung in der Downloaddatei vorhanden]

Im Jahre 2000 lag der Elektrizitätsbedarf bei 1,2 TWh und wurde zum großen Teil mit fossilen Energieträgern aber auch mit Wasserkraft gedeckt. Dabei nimmt der Energieversorger „Société Nationale d´Electricité du Sénégal“ (SENELEC) eine Monopolstellung ein. Mit beinahe 60 % Anteil am gesamten Endenergiebedarf beläuft sich der Energieverbrauch des Haushaltssektors auf mehr als 1Mio. toe. In diesem Sektor dominieren die Endenergieträger Holz (66 %) und Holzkohle (26 %). Mit einem Wachstum der Bevölkerung ist ein steigender Bedarf an Haushaltsbrennstoffen verbunden. Ohne einen Eingriff in das nationale Energiesystem würde damit der Druck auf die verbleibenden Waldflächen weiter steigen. Der jährliche Rückgang der Waldfläche belief sich im Zeitraum von 1990 – 2000 auf 45.000 ha / FAO, 2002 /. Jedoch ist nicht nur der Bedarf an Holz für diesen Rückgang verantwortlich, sondern auch Waldbrände und eine landintensive Agrarwirtschaft. Zu den schlimmsten direkten Folgen dieser Entwicklung gehört die Desertifikation.

1.3 Das Projekt PERACOD

PERACOD (Promotion de l´Electrification Rurale et de l´Approvisionnement Durable en Combustibles Domestiques) ist ein GTZ – Projekt im Rahmen der senegalesisch – deutschen Kooperation und wird über das BMZ (Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit) finanziert. Die globalen Ziele sind:
- Die nachhaltige Bereitstellung von Elektrizität und von
- Haushaltsbrennstoffen

für die ländliche Bevölkerung in den drei Hauptregionen
- Casamance
- Erdnussbecken
- Flussregion

Projektpartner sind sowohl staatliche Einrichtungen („Direction de l´Energie“ , „Direction des Eaux, Forêts, Chasse et de la Conservation des Sols“) Universitäten (Universität Dakar, IER - Universität Stuttgart) als auch andere Organisationen (ENDA, CSE) zu nennen.

1.4 Der Ansatz und die Zielstellung dieser Studienarbeit

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