Solarenergie für Indiens Schulen

Pilotprojekt untersucht die Möglichkeiten der dezentralen Stromerzeugung

Hyderabad im südindischen Bundesstaat Andhra Pradesh ist mit fast sieben Millionen Einwohnern die sechstgrößte Metropole Indiens, und die Einwohnerzahl steigt stetig. Das schnelle Wachstum der Stadt wird vor allem durch die Abwanderung aus dem ländlichen Raum und das Wirtschaftswachstum beschleunigt.

Solaranlagen
Solaranlagen foto: jowapress.de

Dieser Prozess führt zwangsweise zu einem Anstieg des gewerblichen Energiebedarfs und des indirekten Stromverbrauchs. Da dieser Bedarf aus konventionellen Energieträgern gedeckt wird, steigen die Pro-Kopf-Emissionen von Treibhausgasen. Das Pilotprojekt „Solarschulen“ ist Teil des deutsch-indischen Forschungsprojekts „Nachhaltiges Hyderabad“, das die nachhaltige Entwicklung der zukünftigen Megastadt Hyderabad forcieren soll: Drei Sekundarschulen nahmen an der Pilotstudie teil und installierten Photovoltaik-(PV)-Anlagen auf den Schuldächern. Das „Steinbeis Centre for Technology Transfer India“ setzt das Projekt mit Partnern um. Aufgrund des steigenden Energiebedarfs häuften sich in Hyderabad in den letzten Jahren Stromausfälle. Sie beeinträchtigen die Lernbedingungen in den Schulen, da wichtige elektrische Geräte wie Computer, Lüfter und Beleuchtung vom Strom abhängen. Die hohe Sonneneinstrahlung von 5 bis 5,5 kWh pro Tag macht es in Hyderabad jedoch möglich, die Energielücke teilweise durch Solarenergie zu schließen.

 

Das Solarprojekt versucht nachzuweisen, dass es technisch und finanziell möglich ist, den Energiebedarf in den Schulen teilweise durch Solarenergie zu decken. Das Projekt verfolgt vier Ziele:
Schließung der Lücke zwischen Strombedarf und Stromversorgung in den Schulen,
Untersuchung der Machbarkeit von kleinen PV-Anlagen auf Schuldächern und Erarbeitung eines nachhaltigen Businessplans für deren Installation, der auch für andere Gebäude genutzt werden kann,
Beitrag zur Verbesserung von Verwaltungsstrukturen und Erarbeitung von Informationen für die politische Diskussion über die Förderung von Solaranlagen,
Sensibilisierung für umweltfreundliche Stromerzeugung. Zur Verbesserung des institutionellen Umfelds fördert die indische Regierung die Solarenergie seit 1992 durch das Ministerium für neue und erneuerbare Energien.

Solaranlagen
Solaranlagen Foto: Shutterstock

Mit der Einführung des National Action Plan for Climate Change (NAPCC) im Jahr 2008 fand ein Paradigmenwechsel der indischen Klimaschutzinitiative statt: Die Entwicklung der Solarenergie wurde als zentrale nationale Aufgabe der Initiative genannt. Die Jawaharlal Nehru National Solar Mission (JNNSM) stellte 2009 das ehrgeizige Ziel auf, bis 2022 20 GW durch Solarenergie zu erzeugen. Zur Bewältigung dieser nationalen Aufgabe wurden verschiedene Finanzierungspläne für netzgekoppelte und netzunabhängige Solaranlagen eingeführt. Die Förderung von kleinen, netzgekoppelten Solarenergieanlagen sollte auf Ebene der Bundesstaaten über die Festsetzung der Tarife durch die Stromregulierungsbehörden erfolgen. Institutionelle Beschränkungen haben die Umsetzung allerdings in den meisten Bundesstaaten verhindert, so auch in Andhra Pradesh. Daneben ist auch die gesellschaftliche Sensibilisierung für erneuerbare Energien in Indien noch sehr gering, die meisten Haushalte können sich die hohen Installationskosten für solche Anlagen nicht leisten. Die Pilotprojektstudie will die Machbarkeit kleiner PV-Anlagen in der Stadt Hyderabad nachweisen und so zur Sensibilisierung beitragen. Der Einstieg in das Projekt war die Erarbeitung eines Finanzierungsmodells. Nach mehreren Workshops und Projektplanungssitzungen wurde ein Modell erstellt, bei dem 30% der Kosten vom Staat subventioniert werden, die verbleibenden 70% werden von den Schulen durch Sammelaktionen sowie durch Corporate Social Responsibility-Beiträge von Unternehmen aufgebracht.

In technischer Hinsicht war die Auswahl der Anlagenkomponenten ein Schwerpunkt. Qualitätsmaß für die Anlagen ist der Nutzungsgrad oder Füllfaktor einer PV-Anlage. Der Nutzungsgrad beschreibt die Leistungsfähigkeit der gesamten Anlage als Verhältnis zwischen der maximal erreichbaren Leistung und der tatsächlichen Leerlaufspannung. Die Projektpartner wählten ein PV-Modul mit einer Garantieleistung von 25 Jahren und einem Wirkungsgrad von 80% unter Praxisbedingungen sowie einen Wechselrichter und ein Akkusystem mit einem Wirkungsgrad von jeweils 85%. Die Komponenten der Anlage umfassen vor allem Solarmodule, Wechselrichter, Laderegler, Akkusystem, Datenspeicher und sonstiges Zubehör wie Kabel und Halterungen. Die Installation der PV-Anlagen an den drei Pilotschulen übernahmen qualifizierte Installateure und Elektriker. Lehrer und Schüler wurden in den Prozess einbezogen, damit sie besser verstehen, wie eine PV-Anlage in der Praxis funktioniert. Mit einem Datenspeicher und einem Onlineportal wird die Leistung einer Anlage in Echtzeit problemlos überwacht, potenzielle Fehler werden schnell erkannt. Die Erfahrungen in Hyderabad zeigten dem Projektteam die finanzielle Machbarkeit kleiner Photovoltaik-Anlagen sowie die Herausforderungen und Möglichkeiten in einem Schwellenmarkt. Die gesammelten Erfahrungen zur Finanzierung, Koordinierung und Leitung von kleinen Dachsolaranlagen erlauben sachkundigere Entscheidungen auch in anderen Megastädten. Die aktuelle finanzielle Bewertung geht von einer Amortisationszeit von elf Jahren für eine 3-kW-Anlage aus. Dies spricht für ein großes Marktwachstumspotenzial trotz der hohen Anfangskosten der Anlage. Außerdem wird deutlich, dass selbst ohne staatliche Unterstützung Marktpotenzial besteht. Die Erfahrungen mit der Solarbranche in Hyderabad zeigen die typischen Herausforderungen, die auf einem neuen Markt mit unerfahrenen Entscheidungsträgern herrschen. Trotz einer beträchtlichen Anzahl von neuen Anbietern auf dem Markt interessierten sich nur wenige für das Projekt, die meisten Projektentwickler waren an Megawattprojekten beteiligt. Mit dem Steinbeis Centre for Technology Transfer India und Granzör Engineerings Pvt. Ltd., einem Projektentwickler aus Delhi, wurden letztendlich erfahrene Projektberater mit der Umsetzung des Projekts beauftragt.

In den Schulen in Hyderabad zeigte sich eine große Bereitschaft, vor allem aus zwei Gründen auf Solartechnologie umzustellen: Zum einen sind die hohen Kosten der Notstromerzeugung mit Dieselgeneratoren vergleichbar mit den langfristigen Kosten für Solaranlagen, zum anderen sind die Amortisationszeiten attraktiv. Weitere Schulen in Hyderabad zeigten sich im Laufe des Projekts offen für die Nutzung von Solarenergie. Das Projektteam ist fest davon überzeugt, dass kleine Dachsolaranlagen breite Anwendung finden werden, sobald sich die in dem Pilotprojekt gezeigte technische und finanzielle Durchführbarkeit herumspricht. Außerdem schafft die Regierung inzwischen langfristige Rahmenbedingungen. Der Bundesstaat Andhra Pradesh errichtete einen Solarspeicher, in den Anlagenbetreiber ihre Solarenergie einspeisen können. Diese Initiative ist ein Schritt in Richtung eines Einspeisetarifs für Solarenergie in naher Zukunft. Zukünftige Projekterweiterungen können mit den auf Bundesstaatsebene aufgelegten Programmen für Dachsolaranlagen verknüpft werden, um Wissen auszutauschen und die Mobilisierung effektiver zu gestalten.

Ein wichtiges Ergebnis des Projekts ist für die Projektpartner die Sensibilisierung für erneuerbare Energien und nachhaltige Lebensweisen vor dem Hintergrund des Klimawandels. Die langfristige Überwachung und Wartung der Solaranlagen durch die Lehrer und Schüler erleichtert das theoretische und praktische Verständnis dieser neuen Technologie. Die Ergebnisse des Pilotprojekts können durch schulübergreifende Aktivitäten und Workshops bekannt gemacht werden, außerdem können Forschungsinstitute und Unternehmen die erfassten PV-Leistungsdaten nutzen. Das Pilotprojekt verdeutlichte auch die Aufgabe der Behörden, die breite Nutzung kleiner Solaranlagen zu erleichtern. Dies setzt jedoch voraus, dass die vorhandenen politischen Instrumente und Richtlinien für die Branche überprüft werden, um eine stärkere Nutzung in der Gesellschaft zu fördern. Die derzeitige Subvention durch die indische Regierung ist für das langfristige Wachstum des Sektors nicht geeignet, da die finanziellen Anreize auf eine unbekannte Anzahl von Projekten begrenzt sind und es unklar ist, wie die zukünftige Förderstruktur aussehen wird. Das langfristige Wachstum des Sektors erfordert gut organisierte Anreize, die die Durchführbarkeit der Projekte und die finanzielle Last für die Öffentlichkeit durch einen höheren Solartarif berücksichtigt. Diese Fallstudie zeigt, dass kleine Solaranlagen zur sauberen Energieerzeugung in Städten beitragen können. Dies setzt jedoch voraus, dass bestimmte Bedingungen erfüllt sind: Die Solarenergie ist nur eine Option in Ländern mit ausreichender Sonneneinstrahlung. Außerdem bestimmen gesellschaftliche und kulturelle Faktoren, inwieweit erneuerbare Energien genutzt werden.

Infos: Autoren sind Vineet Kumar Goyal, Phungmayo Horam, Angela Jain und Christine Werthmann – mit freundlicher Genehmigung des Steinbeis Centre for Technology Transfer India, http://www.steinbeis.de/fileadmin/content/Transfermagazin/165640-2014-01.pdf

 
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Topbeitrag

Anlaufstelle in Pune

 

Direkte Ansprechpartner
Die Kooperation zwischen Karlsruhe und dem indischen Pune ist einen Schritt weiter: Im Januar 2014 wurde im MCCIA Trade Tower, 403, Senapati Bapat Road, eine direkte Karlsruher Anlaufstelle in Pune eröffnet. Erste Ansprechpartner dort sind die Repräsentantinnen Iris Becker und Winnie Kulkarni von Let's Bridge IT, die rund um den Standort Karlsruhe informieren, aktiv Kontakte zu indischen Firmen halten - und dazu auch deutsche Firmen aus der TRK in und um Pune bekannter machen.


"Wir freuen uns, dass wir hier einen festen Standort haben. Das bringt unsere Kooperationen einen Schritt weiter", so der Tenor.
Auch von indischer Seite wurde dieses Engagement vor Ort schon mehrfach besonders gewürdigt: Eine gute Basis für weitere enge Kooperationen.

 

International Convention Centre Complex,
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