Photovoltaik für die ländliche Elektrifizierung in Entwicklungsländern - Möglichkeiten und Grenzen


Seminararbeit, 2002

16 Seiten, Note: 2


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Photovoltaik für die ländliche Elektrifizierung in Entwicklungsländern - Möglichkeiten und Grenzen

1) Einleitung

Die vorliegende Seminararbeit wurde zum Thema Photovoltaik für die ländliche Elektrifizierung in Entwicklungsländern, Möglichkeiten und Grenzen angefertigt. Als Informationsgrundlage dienten Bücher und Zeitschriften aus der Bibliothek des Lehrstuhls ITWZ, Artikel aus dem Internet sowie Erfahrungen aus der Vorlesung Regenerative Energien bei Herrn Dr. Rady sowie die Exkursion zum Solardreieck Emscher Park.

Die Arbeit ist in fünf Hauptteile unterteilt, nach der kurzen Einleitung erfolgt eine Bestandsaufnahme der Energiesituation in Entwicklungsländern, anschließend wird der Aufbau der Solarzelle bzw. die Anwendungsmöglichkeiten erklärt. Im Hauptteil werden die Vorteile, Möglichkeiten, Grenzen und Probleme der Verwendung von Photovoltaik in Entwicklungsländern aufgezeigt, bevor dann eine abschließende Beurteilung die Arbeit beschließt.

2) Energiesituation in Entwicklungsländern

Auf der Erde leben zur Zeit in etwa sechs Milliarden Menschen, davon leben 4 Milliarden Menschen in Entwicklungsländern, davon haben ca. 2 Milliarden zu Zeit keinen Zugang zu der kommerziellen Energieversorgung , zu Strom, Gas oder Erdölprodukten. Die FAO schätzt , daß ca.100 Millionen Menschen in der Dritten Welt ihren minimalen Energieverbrauch nicht mehr decken können, Einen weitere Milliarde leidet unter bedrohlichen Mangel. Frauen und Kinder auf dem Lande müssen immer mehr Zeit aufwenden, um das tägliche Holzbündel zu sammeln. Die ärmeren Haushalte in den Städten müssen einen immer größeren Teil ihres Einkommens (bis zu 40%) für Brennstoffe aufwenden. In Extremfällen kostet das Feuer unter dem Topf mehr als die Nahrungsmittel im Topf(Vgl.: Umweltorientierte Entwicklungspolitik, Wolfgang Hein 1991,S.298)

Die Gründe für schlechte Versorgung mit Energie vor allem der ländlichen Gebiete in den Entwicklungsländern sind in der schlechten wirtschaftlichen Lage der Bevölkerung verankert. Die Kosten für die Ausdehnung der Elektrizitätsnetze in dicht besiedelten Gebieten belaufen sich auf ca. 400-600$ pro Haushalt, in den weniger besiedelten ländlichen Gebieten kann der Überlandausbau der Netze auf einige Tausend Dollar ansteigen. Zum einen ist es den dort lebenden Familien unmöglich diese Kosten zu aufzubringen und zum zweiten decken die Einnahmen aus dem Stromverbrauch der Familien zumeist noch nicht einmal die Instandhaltungskosten der Überlandleitungen. Der flächendeckenden Versorgung mit Öl oder Gas zur Substituierung der Elektrizität, steht oft eine schlecht ausgebautes Straßennetz, sowie der geringen Kaufkraft von wenigen Dollar pro Monat entgegen, die eine kontinuierliche Versorgung erschwert. Um die Grunddaseinsfunktionen wie Kochen, Heizen und Beleuchtung zu gewährleisten kaufen die Familien Kerzen, Kerosin oder Trockenbatterien um Taschenlampen oder Öllampen zu betreiben, hierbei ist das größte Problem wie oben schon angesprochen die Versorgung, sowie die umweltgerechte Entsorgung der Batterien, die nicht immer gewährleistet ist und wodurch Grundwasserverschmutzung und Bodendegradierung forciert werden.

Zum Kochen und Heizen bedient sich die Bevölkerung in den ländlichen Gebieten an der umliegenden Natur. Dies führt dazu das mehr Waldbestände abgeholzt werden, als in kurzer Zeit nachwachsen. So werden in den Entwicklungsländern pro Person, pro Jahr in etwa 500 bis 700 Kg Holz benötigt, bei rund zwei Milliarden Menschen sind das zwischen 2,7 und 3,8 Milliarden Tonnen am Tag, was offensichtlich eine große Umweltbelastung darstellt. Am Anfang der 80er Jahre wurde der wachsende Brennholzverbrauch als zentrale Ursache dafür angesehen, daß die Waldbestände in der Dritten Welt in einem beängstigenden Tempo abnehmen. Die FAO gab damals den jährlichen Waldverlust in den Entwicklungsländern mit 100-150.000 km² an, das entspricht etwa der halben Fläche der BRD. Diese Zahl dürfte jedoch zu niedrig gegriffen sein. So wird davon ausgegangen, daß im laufenden Jahr 1990 allein der tropische Regenwald(...) um eine Fläche von 200.000 km² schrumpfen wird.(Ebenda S.298)

Neben der direkten Waldzerstörung, hat natürlich auch die Verbrennung fossiler Brennstoffe in den Entwicklungsländern Auswirkungen auf das Klima, so werden jährlich, weltweit 16.000-20.000 Mio. t Kohlendioxid freigesetzt, davon entfallen alleine 27% auf die Dritte Welt, setzt sich der Trend fort so wird sich der Wert in den nächsten zehn Jahren auf 40% erhöhen. Im modernen Sektor der Wirtschaft haben auch in den Entwicklungsländern die Industrialisierung und die Verstädterung zusammen mit der starken Zunahme des Verkehrs zu einem raschen Wachstum des Energieverbrauchs geführt. Dabei beeinträchtigen der Mangel an Strom, Kohle, Erdölprodukten und Gas die Industrieproduktionen Verkehr, die öffentlich Versorgung und die private Lebensführung. Die aus dem Energieverbrauch resultierenden Umweltbelastungen sind in den großen Ballungsräumen in den Entwicklungsländern bereits deutlich stärker als in den Industriestaaten, obwohl die Industriestaaten insgesamt mehr Energie verbrauchen als die Entwicklungsländer(Vgl.:www.inter-nationes.de/download/ddt/bi20- 2000d.doc, Sonne, Wind und Sparsamkeit- Erneuerbare Energie für Entwicklung und Klimaschutz, Karl Zawadzky) Jedoch würde eine weitere Erörterung dieses globalen Problems den Umfang dieser Arbeit überschreiten.

Abgesehen von den Umweltproblemen, gibt es natürlich auch sozioökonomische Probleme, die ihre Kausalität in der mangelnden Elektrifizierung haben. Durch die unzureichende Versorgung mit Strom, gibt es neben den oben ausgeführten Problemen beim Kochen und Heizen auch eine unzureichende Verbreitung von Telekommunikation, dies spiegelt sich deutlich in der medizinischen Versorgung wider. So können auch keine Arzneimittel, oder Impfstoffe über längere Zeit gekühlt werden, wodurch auch die Lebenserwartung der ländlichen Bevölkerung gedrückt wird. So fördert die unzureichende Versorgung mit Energie auch nicht die ohnehin schon große Problematik der Frauen in Entwicklungsländern, der Haushalt muß oft bei unzureichenden Lichtverhältnissen erledigt werden und der Umgang mit Öl-und Petroleumlampen birgt neben der schlechten Luftqualität, bei der Benutzung durch Kindern eine hohe Unfallgefahr.

Um dieses Problem zu beheben wurde in der Vergangenheit die Energieversorgung um Inselbetrieb durch mehr oder weniger dezentral gelegene Diesel-Kraftwerke gewährleistet, die z.T. auch durch Entwicklungshilfe mitfinanziert wurde. Die Energie half zwar der Bevölkerung beim täglichen Leben weiter, die wirtschaftliche Situation verschlechterte sich durch das zunehmende Außenhandelsdefizit und die Abhängigkeit von Ölimporten in den Zeiten des rapiden Anstieg des Rohölpreises zusehends.

Durch das starke Gefälle zwischen unterversorgter Landbevölkerung und wenigstens elektrifizierten Stadtbevölkerung kommt es aufgrund der fehlenden Aufklärung auch zu einem starken Bevölkerungswachstum in den Städten, da die Landbevölkerung sich von dem Umzug in die Städte eine Steigerung ihres Lebensstandards erhoffen, was aber in den meisten fällen mißlingt und zu Slumbildung und Kriminalität führt, wobei schon jetzt vorweg genommen werden kann, daß es illusorisch ist, das mit Photovoltaik sich alle Problem aufheben lassen. Dies gilt vor allem für den letztgenannten Punkt, dafür ist das Netz der Probleme der unterentwickelten Länder zu stark und die Energie ist zwar wichtig, aber nur ein Teil des Komplexes.

3) Grundlagen und Funktionsweise von Photovoltaik

Die Stromerzeugung mittels Photovoltaik bzw. Solarzellen stellt eine vorteilhafte und weitestgehend umweltverträgliche Alternative im Gegensatz zur herkömmlichen Energieerzeugung durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen oder ähnlichen Funktionsweisen dar, die mit wenigen Ausnahmen zumeist Umweltverschmutzung bzw. Verbrauch von unwiederbringlichen natürlichen Ressourcen zur Folge hat.

Der größte Vorteil der Solarzellen ist neben der Umweltverträglichkeit die Tatsache, daß beim wichtigsten Baustein der Solarzelle, das Silizium keine Engpässe in der Rohstoffgewinnung zu erwarten sind, denn es ist das zweithäufigste Element auf der Erde und kann beispielsweise aus Quarzsand gewonnen werden, jedoch sei hier schon mal angemerkt, daß bei der Herstellung von Solarzellen nur hochreines Silizium verwendet werden kann, was den Preis in die Höhe treibt . Der andere Faktor bei der Energiegewinnung mit Hilfe von Solarzellen, das Sonnenlicht sind, natürlich auch keine Grenzen gesetzt und vor allem in den Entwicklungsländern, die sich zumeist in den tropischen, subtropischen Gebieten und Wüsten befinden, ist der Faktor Sonne unendlich verfügbar und der Winkel zwischen Sonne und Erde ist optimal, so daß sich die Strahlen auf wenig Fläche verteilen und so eine höhere Effizienz vorhanden ist als beispielsweise in den gemäßigten Breiten.

3.1 Aufbau der Solarzelle

Die photoelektrische Konversion ermöglicht die direkte Umwandlung der solaren Strahlungsenergie in elektrische Energie. (...) Bestimmte Stoffe, z.B. Silizium, setzen bei der Absorption von Licht, innerhalb des Festkörpers Elektronen frei. Die dabei entstehenden elektrische Spannung führt zum Fließen eines elektrischen Stromes, sobald ein äußerer Stromkreis angeschlossen ist. Die direkte Umwandlung der solaren Strahlungsenergie in elektrische Energie ist also mit dem photovoltaischem Effekt möglich.(Vgl.: Hussein M.Rady, Regenerative Energien für Entwicklungsländer,1987 S196)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb 1. siehe www.edutech.ch/geographie/links/photovoltaik/2.2..html

Eine Solarzelle besteht im Prinzip aus zwei kristallinen Siliziumschichten. Diese Schichten werden positiv bzw. negativ dotiert, das bedeutet, mit einer genau festgelegten Anzahl Fremdatome gezielt „verunreinigt“. So entstehen eine positiv und eine negativ geladene Schicht und dazwischen ein sogenannter p-n-Übergang.

Dort entsteht (auch ohne Beleuchtung) ein von Außen nicht meßbares elektrisches Feld.

Trifft nun Licht auf die Solarzelle, werden durch die Energie der Lichtquanten freie Ladungsträger (sogenannte Donatorelektronen und Löcher) erzeugt, die durch das innere elektrische Feld getrennt werden. Die Elektronen springen in die n-Zone, in der p-Zone entsteht ein „Loch“. Dieser Vorgang heißt photovoltaischer Effekt. Er bewirkt, daß eine Potentialdifferenz entsteht und damit an den Äußeren Anschlusskontakten auch eine elektrische Spannung, so daß beim Anschluß eines Verbrauchers Strom fließen kann.(Vgl.:www.edutech.ch/geographie/links/photovoltaik/2.2..html).

Um die Solarzellen vor Umwelteinflüßen zu schützen werden die 10x10cm großen Zellen zu Modulen zusammengschaltet und unter Glas hermetisch versiegelt, so erreichen die Module eine Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren. Die Herstellung der Solarzellen kostet natürlich auch Energie, je nach Zellentyp müssen die Solarzellen ein bis fünf Jahre in Betrieb sein um die investierte Energie wieder zu erwirtschaften, dies nennt man die Energierücklaufzeit. Die Vorteile der Energiegewinnung mittels Solarzellen gegenüber herkömmlichen Verfahren liegen natürlich in der Umweltverträglichkeit, es entstehen keine direkten Abgase, Co2 und es wird auch kein Lärm erzeugt oder Abwärme freigesetzt. Die Solarmodule haben keine beweglichen Teile, wodurch auch keine größeren Wartungs- oder Reperaturarbeiten nötig sind, so ist die größe und Anordnung sehr flexibel, neben der Verwendung in Uhren oder Taschenrechner sind auch Großkraftwerke denkbar, sowie die Integration der Anlagen in schon bestehende Bauten. In den ländlichen Gebieten der Entwicklungsländer tritt vor allem die Möglichkeit der dezentralen Stromversorgung in den Vordergrund, die Anlagen sind für die dezentrale Stromversorgung im Inselbetrieb prädestiniert. Hier tritt auch nicht die Problematik des sehr hohen Flächenbedarfs in Erwägung. Die größte Problematik bei den Solarzellen ist die temporäre Differenz zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch, die Energie fällt nicht gleichmäßig an und ist Natürlich auch auf die Tagesstunden begrenzt und bei Bewölkung ist die Energieeffizienz kleiner als bei Sonnenschein. So kann die Energiegewinnung nicht immer garantiert werden und ist vor allem nur in Verbindung mit einem Speichermedium zu verwenden. Im Vergleich zu den herkömmlichen Energien ist Solarenergie mit 0,75 bis 1,25Euro/kWh noch erheblich teurer.

3.2 Anwendungsmöglichkeiten von Solarzellen in Entwicklungsländern

Durch die Kombination von Solarzellen mit weiteren elektrischen und mechanischen Geräten ergeben sich für die Photovoltaik breite Anwendungsmöglickeiten in den Entwicklungsländern. So sind Anlagen in verschiedensten Anwendungsbereichen und größen denkbar.

3.3 Solar-Home-Systems (SHS)

Die Solar-Home-Systems sind die weitverbreitete Anwendungsmöglichkeit in den Entwicklungsländern. Ein SHS besteht aus einem Solarzellenmodul mit einer Größe von 0,5 Quadratmeter Größe und hat damit eine Leistung von 20-50 Watt, je nach Sonneneinstrahlung und Solarzellentechnik. Dazu gehört eine modifizierte Autobatterie um den Stromverbrauch auch für die Abendstunden zu gewährleisten, dazwischengeschaltet wird dann noch ein Laderegler der Spannungsungleichheiten ausgleichen kann, bzw. die Batterie vor Tiefent- und Überladung schützt.

Bei einer typischen Einstrahlung von 5 kWh/m2 und Tag, was in etwa fünf vollen Sonnenscheinstunden entspricht, produziert das Modul 0,25 kWh pro Tag. Damit lassen sich zum Beispiel pro Tag drei Leuchtstoffröhren, einen Schwarzweißfernseher und ein Radio drei Stunden lang versorgen. Die Kosten für ein SHS variieren derzeit zwischen 425 und 1500 US$, je nach Marktvolumen, Importzöllen und Steuern sowie dem Anteil der vor Ort produzierten Komponenten. In der folgenden Tabelle werden die Kosten für ein Solarmodul am Beispiel Indonesien dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab 1: Quelle: Vorlesung: Regenerative Energien,WS 00/01

Die Preise können je nach Land differieren, vor allem hängen sie davon ab, welchen Anteil die eigenen Produkte des Landes ausmachen können und wie hoch die Zölle oder Steuern für Einfuhr von ausländischen Waren sind.

3.4 Photovoltaische Pumpen (PVP)

Die Photovoltaischen Pumpen bestehen aus einem Solarzellenmodul, einer Trinkwassserpumpe und aus einem Laderegler um die Pumpe vor defekten in Folge von Spannungsschwankungen zu schützen. Die PVP haben den großen Vorteil, daß sie anders als bei den SHS zeitlich unabhängig sind, da der Strom ja direkt zur Förderung des Wassers genutzt werden kann und nicht erst in den dunklen Abendstunden zu Gebrauch kommt. In entlegenen Gebieten, in denen Treibstoff mühsam und kostspielig zum Betrieb der Motorpumpen herangeschafft werden muß, können photovoltaisch betriebene Pumpen die Sonnenenergie verläßlich und umweltschonend nutzen. Hierdurch werden die Lebensbedingungen vieler Menschen verbessert, die unter den hygienischen und gesundheitlichen Folgen unzureichender Wasserversorgung leiden.(Vgl.: BMZ Aktuell,01/96, Solarkocher in Entwicklungsländern, Erfahrungen,Grenzen,Potenzial,S.32)

Der Preis für ein solches System ist natürlich stark von der Dimension der Förderleistung abhängig und kann nicht pauschal angegeben werden.

3.5 Zentrale Dorfversorgungsanlagen

Bei dieser Art der photvoltaischen Nutzung wird die direkte Konkurrenz zu kleine Dieselkraftwerken im Inselbetrieb angetreten. Im Inselbetrieb werden großflächig Solarzellenanlagen zusammengeschlossen und ein Leitungsnetz im Dorf installiert. Die große Problematik bei diesen Anlagen ist die Wirtschaftlichkeit, denn die Stromerzeugung mit diesen großen Anlagen ist selbst über viele Jahre hinweg ökonomisch uneffizienter als die herkömmliche Diesellösung. Dies wird auch für die Zukunft nicht lösbar sein, selbst wenn die Preise für Solarzellen in Zukunft extrem fielen. Problematisch ist auch die technische Entität dieser Solardorfanlagen, durch die Vernetzung der verschiedenen Anlagen erreicht ein solches Projekt eine zu große Komplexität und bedingt eine intensive Wartung und Pflege, die auch technisches Know-how erfordert, was dann wiederum in den seltensten Fällen von der einheimischen Bevölkerung übernommen werden kann. Ein vergleichbares Projekt in Sonntlan/Mexiko wurde auch mit deutscher Entwicklungshilfe für 45 Mio. DM eine Dorfanlage installiert, die zwar bei der Inbetriebnahme voll funktionstüchtig war, jedoch zusehends verfiel und mittlerweile nahezu aufgegeben wurde.

3.6 Batterieladestationen

Diese Möglichkeit der Elektrifizierung ist ähnlich aufgebaut wie die Dorfversorgungsanlagen, nur haben diese Stationen kein Aufwendiges Leitungsnetz und sind auch nicht so großflächig. Die örtliche Bevölkerung hat die Möglichkeit an der Station ihre Batterien für den Heimbedarf aufzuladen. Der große Vorteil gegenüber den Dieselkraftwerken ist neben der Umweltverträglichkeit, die Möglichkeit die Anlage zentral im Ort oder in Ortsumgebung zu installieren da keine Lärm- und Abgasemissionen auftreten.

3.7 Photovoltaik in der Landwirtschaft

Die Photovoltaik in der Landwirtschaft ist gleichzusetzen mit der PVP zur Trinkwassergewinnung, ein Solarzellenmodul wird mit einem anderen technischen Gerät kombiniert und kann dadurch die Produktivität in der Landwirtschaft steigern. So werden solche Systeme vor allem in der Bewässerung angewandt Hierbei werden 12V-Pumpen direkt mit dem Solarmodul kombiniert, die dann bis 6500l am Tag fördern können.

Weitere Einsatzmöglichkeiten sind beispielsweise solare Stromversorgung von Ställen für extensive Tierhaltung, Weidetränken,Elektrozäune,TrocknungsluftFörderung,Kleingarten-Bewässerung und Fischteich-Belüftung (...) Weide- Melkanlagen, Bewässerung größerer Gemüse- und Beerenobst- Flächen.(Vgl. Sonnenenergie&Wärmepumpen, Jg 16, Heft 1/1991,S.11)

Es bieten sich also vielfältige Anwendungsmöglichkeiten von Photovoltaik in den Entwicklungsländern, diese sind jedoch leider nicht immer universell durchführbar, im nächsten Abschnitt werden die Problem, Möglichkeiten und Grenzen aufgezeigt.

4 Probleme und Grenzen

Die Entwicklung der Photovoltaik und der damit einhergehenden Schaffung von Möglichkeiten zur Elektrifizierung der ländlichen Bevölkerung wurde anfangs euphorisch gefeiert, forciert und als Lösung für die Unterentwicklung angesehen. Mittlerweile ist ein bißchen Ernüchterung eingekehrt und man hat erkannt, daß sich nicht alles realisieren läßt. Die Ursachen dafür sind sehr vielfältig und werden im folgenden erläutert.

Das größte Problem bei der Verbreitung der Anlagen in der ländlichen Bevölkerung ist die finanzielle Situation der Bevölkerung. Viele Menschen leben entweder in Subsistenzwirtschaft, oder ihr einkommen ist sehr niedrig. Eine Anlage mit einer Investition von ca.500 Euro entspricht in vielen Gegenden dem Jahresbudget einer Familie. Untersuchungen haben ergeben, daß Familien in ländlichen Gebieten im Monat bis zu 10 Euro für Batterien zum Betrieb von Transistorradios, Kerzen sowie Brennstoff für Petroleumlampen ausgeben. Die Kosten für eine SHS hätte sich als in mindestens fünf Jahren amortisiert und würde sogar eine bessere Versorgung bieten als die herkömmlichen Quellen. Die Verbreitung scheitert daran, daß sich die Familien eine solche Anlage einfach nicht finanzieren können und es auch keine Möglichkeit gibt Kredite für eine solche Anlage aufzunehmen, da die Banken in der Regel nicht eine so weitverzweigte Struktur haben, daß sie zahllose Minikredite in den Dörfern handhaben könnten. Momentan läuft erstmals ein Projekt der Grameen Bank, die „Bank der Armen“ in Bangladesch, die ihren 2 Millionen Mitgliedern Kredite für 300000 SHS angeboten hat. Die Erfahrungen daraus gelten als wegweisend für entsprechende Projekte in Entwicklungsländern.

Desweiteren konkurriert die Investition in ein SHS auch oft mit anderen möglicherweise noch wichtigeren Investitionen beispielsweise für Medikamente und Essen. Vor allem in ärmeren Gegenden sind es dann wirklich nur die obersten fünf Prozent der unterentwickelten Einkommenspyramide, die auch Telekommunikationsgeräte und Unterhaltungselektronik besitzen, die sich ein SHS erlauben können. So wird sich die Versorgung auf öffentliche Einrichtungen oder Trinkwasserpumpen beschränken. Um dieses Problem zu beheben, hat Shell ein Leasing-System entwickelt mit dem die ländliche Bevölkerung nur die Nutzung bezahlt, jedoch nicht das gesamte Modul bezahlen muß. Dies funktioniert über ein Chipkartensystem mit dem sich der Nutzer jeden Monat die Anlage freischaltet.

Die Möglichkeiten der Photovoltaik bleiben unbestritten, jedoch gestaltet sich die Verbreitung nicht nur wegen finanzieller Probleme als sehr schwierig. Durch die schlechte Infrastruktur ist der Vertrieb, die Wartung und die Versorgung mit Einzelteilen sehr schwierig, dieser technische Standard wird aber oft von möglichen Kreditgebern als Sicherheit gefordert und so ergibt sich ein Teufelskreis. In den Entwicklungsländern besteht oft auch nicht so ein technisches Know-how, daß die Anlagen von der ansässigen Bevölkerung betreut und repariert werden können, so treiben ausländische Techniker die Gesamtpreise wieder in die Höhe.

Darüber hinaus ist auch nicht ganz unbestritten ob die Verwendung von Photovoltaik in Dorfstrombetrieb eine wirkliche Konkurrenz zu vergleichbaren Anlagen mit Dieselgeneratoren sein kann. Eine Anlage für ein Dorf mit 100 Einwohner kostet in etwa 50.000 Euro, eine vergleichbare Anlage auf Dieselbasis kostet in etwa 10.000 Euro für Aggregat und Verkabelung. Da muß schon die Dieselbeschaffung sehr schwierig sein, um die Mehrausgaben von 40.000 Euro zu rechtfertigen. Dies läßt sich dann auch nicht mehr mit Co2 Ausstoß rechtfertigen, da der im Vergleich zum Ausstoß der Industrieländer sehr gering ausfällt. So ist das Solar-Home-System wirklich nur für den Inselbetrieb, für kleine Dörfer bzw. Nomadenvölker oder Familien mit einem sehr geringen Strombedarf rentabel.

In der anfänglichen Euphorie wurde die Photovoltaik auch als Schlüssel zur wirtschaftlichen Erschließung der ländlichen Gebiet gesehen. Dies ist ein absoluter Trugschluß, denn es läßt sich nur in bedingtem Maße mit photovoltaischem Strom eine Maschine betreiben, ganz abgesehen von der Maschinerie einer ganzen Industriefabrik. Der Strom ist in den meisten Fällen auf 12V Basis, was im Vergleich zur 24v Basis deutlich Leistungsschwächer ist. Für den Betrieb einer Trinkwasserpumpe ist das ausreichend, jedoch um mehrere Gerätschaften, Kühlschränke etc. über einen längeren Zeitraum zu betreiben reicht der Strom nicht aus, oder wäre mit einem unrentablen Aufwand im Vergleich zur Dieseltechnologie verbunden. So können von der Photovoltaik keine strukturfördernden Impulse erwartet werden, sie kann nur zu einer beträchtlichen Verbesserung der Lebensverhältnisse und einer Produktivitätssteigerung im schon bestehenden Agrarsektor beitragen. So müssen auch die Wünsche relativiert werden die Disparitäten zwischen Stadt- und Landleben könnten egalisiert werden, im Gegenteil die Versorgung mit Solarstromanlagen kann sogar die Kluft zwischen Stadt und Land noch größer werden. Wird die ländliche Bevölkerung nur mit PV- Anlagen versorgt, so gibt es im Gegensatz zum Stromnetzausbau keinen strukturfördernden Impuls und die Industrie und Infrastruktur auf dem Lande bleibt weiterhin leistungsschwächer, als die der Stadt und blockiert so sogar die weitere Entwicklung, denn ist erst einmal eine Versorgung mit Solarstrom sichergestellt, verliert das Dorf den Anspruch auf eine richtige Stromversorgung.

Der weiteren Förderung der Photovoltaik in Entwicklungsländern steht auch der anhaltende Solarboom in den Industrienationen im Wege. In Deutschland wird beispielsweise jede eingespeiste Kilowattstunde Solarstrom mit 51ct vergütet. Das führt natürlich zu einer starken Ankurblung des Marktes. Verständlicherweise konzentrieren sich die Hersteller der Anlagen deswegen eher darauf die boomende Nachfrage in Deutschland zu befriedigen als das schwierige und nicht so gewinnbringende Geschäft mit den Entwicklungsländern zu forcieren. Desweiteren wurde die Versorgung mit eigenem Solarstrom als Möglichkeit angesehen die Handelsbilanz und Abhängigkeit der Entwicklungsländer mit den Industrienationen bzw. Erdölexportierenden Ländern zu verbessern. Dies ist jedoch auch nicht eingetreten, denn die Versorgung von photovoltaischen Anlagen implizieren eine sehr starken Importbedarf, da die Anlagen zumeist nicht im eigenen Land hergestellt werden können und deswegen die Bausteine und Ersatzteile aus den Industrienationen Importiert werden könne. Vor allem hat sich ja gezeigt, daß die Sonnenenergie nicht in der Lage ist die herkömmlichen Energien zu substituieren, weswegen eine vollkommene Unabhängigkeit nicht erreicht werden kann. Im Gegenteil die Importabhängigkeit im Bereich der Solaranlagen führte in vielen Fällen sogar zu einer zusätzlichen Belastungen der Handelsbilanz. Vielfach war es der Bevölkerung auch nicht möglich die Anlagen richtig zu bedienen oder sie richtig zu warten, wodurch viele Anlagen einfach verkamen und man wieder auf die herkömmlichen Energien zurückgriff. Dies ist auch darauf zurückzuführen, daß die Erwartungen an die neue Technik einfach zu hoch waren und dann eine Enttäuschung und Mißtrauen entstand.

Um dem entgegenzuwirken und die Bevölkerung besser auf den Umgang vorzubereiten müssen einige Maßnahmen getroffen werden:

1. Aufklärungs und Sensibilisierungsmaßnahmen für alle Zielgruppen
2. Installation einer größeren Zahl von Demonstrationsanlagen, die unter normalen Anwendungsbedingungen ihre Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit beweisen müssen.
3. Weiterentwicklung und Umsetzung verschiedener Finanzierungsmodelle
4. Abbau jeglicher Form von steuerlicher Benachteiligung für solare Energie- technologien
5. Transfer von Know-how durch joint ventures
6. Organisation der Wartung von PV-Anlagen und Einrichtung von Ersatzteilagern in Anwendernähe
7. Einführung technischer Standards und einer strengen Qualitätskontrolle für Systeme und Systemkomponenten
8. Verstärkung der Zusammenarbeit im Bereich Forschung und Technologie

(Vgl.:Umweltorientierte Entwicklungspolitik, Wolfgang Hein 1991,S.326)

Werden diese Maßnahmen forciert so wird es in der Zukunft besser möglich sein die Versorgung mit Photovoltaik zu verstärken.

5 Schlußwort

Die Auseinandersetzung mit dem Thema Photovoltaik hat gezeigt, daß die ganze Technologie natürlich große Möglichkeiten für viel Anwendungsbereiche bietet, jedoch die Technologie nicht als Wunderheilmittel angesehen werden kann, womit alle Problem der Unterentwicklung gelöst werden können. Dafür ist die Technologie noch einfach viel zu teuer und kann nicht alle wünsche erfüllen, die anfänglich damit in Verbindung gebracht wurden. Es wäre dennoch falsch die Solarenergie als uneffizient und unrentabel zu katagorisieren. Es ist nur sehr wichtig sie richtig anzuwenden und daneben die Unterentwicklung zu bekämpfen. Die Photovoltaik kann nur als Katalysator in dieser Entwicklung dienen, der einen Prozeß unterstützt, aber von dem keine zu großen Impulse ausgehen. Solarenergie hilft der Bevölkerung den Lebensstandard zu heben, die Bildung zu verbessern und die Telekommunikation und medizinische Versorgung sicherzustellen, das sind zwar für ein Entwicklungsland starke Verbesserung sie dürfen aber nicht überschätzt werden und es müssen erst einmal die Barrieren überwunden werden die momentan der ganzen Technologie noch im Wege stehen. Vor allem kann die alternative Energie helfen die Abholzung der weltweiten Waldbestände einzudämmen und die Bodendegradierung zu stoppen.

6. Literarturverzeichnis:

1.Umweltorientierte Entwicklungspolitik, Wolfgang Hein 1991
2.www.inter-nationes.de/download/ddt/bi20-2000d.doc, Sonne, Wind und Sparsam- keit - Erneuerbare Energie für Entwicklung und Klimaschutz, Karl Zawadzky
3. Hussein M.Rady, Regenerative Energien für Entwicklungsländer,1987
4. www.edutech.ch/geographie/links/photovoltaik/2.2..html
5.BMZ Aktuell,01/96, Solarkocher in Entwicklungsländern, Erfahrungen, Grenzen, Potenzial.
6. Sonnenenergie&Wärmepumpen, Jg 16, Heft 1/1991
7. www.aee.at/verz/artikel/entw11.html
8.Entwicklung und Zusammenarbeit, 5/88, Nutzung der Sonnenergie in der Dritten Welt Fehlschläge und Fortschritte, Hans Dieter Sauer
9.www.epd.de/entwicklungspolitik/2000/21sauer.htm

7. Versicherung

Ich versichere hiermit, daß ich die vorliegende Arbeit selbständig und ohne Benutzung anderer als der angegebenen Hilfsmittel angefertigt habe. Alle Stellen die wörtlich oder sinngemäß aus, veröffentlichten und nicht veröffentlichten Schriften entnommen sind, sind als solche kenntlich gemacht. Die Arbeit ist in gleicher oder ähnlicher Form noch nicht als Prüfungsarbeit einreicht worden.

16 von 16 Seiten

Details

Titel
Photovoltaik für die ländliche Elektrifizierung in Entwicklungsländern - Möglichkeiten und Grenzen
Hochschule
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Veranstaltung
Seminar
Note
2
Autor
Jahr
2002
Seiten
16
Katalognummer
V106734
Dateigröße
431 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Viel Spaß beim Lesen
Schlagworte
Photovoltaik, Elektrifizierung, Entwicklungsländern, Möglichkeiten, Grenzen, Seminar
Arbeit zitieren
Tim Teichert (Autor), 2002, Photovoltaik für die ländliche Elektrifizierung in Entwicklungsländern - Möglichkeiten und Grenzen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/106734

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