PV basierte Inselnetze zur Elektrifizierung in Entwicklungsländern

Weltweit leben 1,3 Milliarden Menschen ohne Elektrizität. Besonders in Afrika und Süd-Ostasien befinden sich bevölkerungsreiche Länder, in denen nur wenige Menschen Zugang zu elektrischer Energie haben. Die meisten davon leben in ländlichen Gebieten, weit entfernt von nationalen Übertragungsnetzen. Der Ausbau der Netze ist bei weiten Entfernungen oft unrentabel, weswegen ein Anschluss an das nationale Netz somit für viele Dörfer nicht erwartet werden kann. Elektrizität ist die zentrale Grundlage zur Verbesserung elementarer Bedürfnisse, wie z.B. Bildung, Gesundheit, Sicherheit und Kommunikation. Häufig kann eine gewerbliche Aktivität erst durch die Nutzung elektrischer Energie ausgeübt werden. Autarke Inselnetze sind oft die einzige Chance, Menschen in ländlichen Gebieten den flexiblen Zugang zu elektrischer Energie zu ermöglichen und die lokale Produktivität zu steigern. Durch steigende Treibstoffpreise und technologische Fortschritte werden regenerative Energien für Inselnetze immer attraktiver. Sie werden aber nicht nur aus ökonomischer Sicht zunehmend wettbewerbsfähiger, sondern auch aus gesundheitlicher und ökologischer Sicht haben erneuerbare Energien klare Vorteile gegenüber fossilen Energiequellen wie Diesel.

Besonders die Photovoltaik (PV) eignet sich aufgrund ihrer Vorteile wie einfache Installation und Wartung, Modularität, Verschleißfreiheit und der überall verfügbaren Sonnenenergie zur netzfernen Stromversorgung. Dabei bieten Inselnetze im Gegensatz zu den für sehr geringe Energieverbräuche geeigneten Solar Home Systems (SHS) wichtige Vorteile für die Entwicklung netzferner Gebiete: Durch eine Wechselstromkopplung kann ein Inselnetz leicht mit weiteren Erzeugern und Verbrauchern vergrößert werden, um flexibel auf wachsende Bedürfnisse zu reagieren. Die Möglichkeit, Drehstromverbraucher zu integrieren, ist ein wichtiger Baustein, um die gewerbliche Nutzung elektrischer Energie auszuweiten.

Die zentrale Fragestellung des vorliegenden Berichts ist daher, wie und wo eine PV-basierte Elektrifizierung mit nachhaltigen Geschäftsmodellen umsetzbar ist. Zunächst wurden im Rahmen der dem Bericht zugrunde liegenden Studie globale Potentiale für PV-basierte Inselnetze analysiert. Dabei werden sowohl Wirtschaftlichkeitsaspekte in Abhängigkeit von Wetterdaten und lokalen Dieselpreisen, als auch länderbezogene Gesichtspunkte untersucht, wie Marktgröße und politische, sowie ökonomische Rahmenbedingungen. Hauptfokus sind die Aspekte nachhaltiger Geschäftsmodelle. Auf Basis von Experteninterviews und Literaturrecherchen werden zentrale Erfahrungswerte vorgestellt sowie Ebenen und Beteiligte von Elektrifizierungsprozessen beschrieben. Erfolgskritische Kernelemente für nachhaltigen Erfolg werden extrahiert und vielversprechende, existierende Geschäftsmodelle vorgestellt.