Projekte im Bereich regenerativer Energie

Der Durchbruch im Schwerpunkt zum Einsatz alternativer Energiequellen kam durch die Sanierung des zentralen Gesundheitszentrums im Stadtgebiet San Rafael del Sur. Neben der umfangreichen Ausstattung im medizinischen und logistischen Bereich wurde ein Notstromaggregat durch Solarstrom und eine autarke Wasserversorgung mit Windkraftpumpe installiert. Die Technik ist wartungsarm und an die dortigen Verhältnisse angepasst. Die Überkapazität bei der Stromerzeugung wird in das nationale Netz eingespeist. Durch regelmäßige Stromausfälle in Nicaragua ist mit diesem Projekt wenigstens eine durchlaufende Arbeit gewährleistet. Zuvor wurden in solchen Fällen Operationen und Geburten bei Taschenlampenlicht durchgeführt.

Wasserversorgung von Los Larios,

einem Ort mit ca 500 EinwohnerInnen.
Der Projektschwerpunkt Trinkwasseranschlüsse in alle Häuser war bisher nur in Dörfern mit Stromanschluss verwirklicht, da eine elektrische Pumpe das Wasser aus einem Brunnen in den entsprechen Hochbehälter befördern muss.
Los Larios hatte durch seine abgelegene Lage weder ausreichend Trinkwasser noch Stromversorgung. Daher ist dort das erste Trinkwasser Projekt mit einer solarbetriebenen Tauchpumpe 1998 realisiert worden. Stipendiaten der Carl - Duisberg - Gesellschaft haben mit ihrer fachlichen Kompetenz in der Umwelttechnik das erforderliche Know - How eingesetzt und die Projektplanung und Durchführung organisiert.

Bei der Auswahl der Energiequelle standen zunächst Sonne- oder Windenergie zur Disposition. Eine Windstudie in der Region zeigte eine zu starke Unregelmäßigkeit der Windverhältnisse, so dass die Energie für eine Förderhöhe von 35 m nicht konstant gewährleistet gewesen wäre. Die Sonneneinstrahlung dort bringt 5,5 kWh pro m2 und Tag. Der Einsatz eines photovoltaischen Pumpsystem (PVP) ist durch diese Erkenntnisse bevorzugt worden. Nicht zuletzt wegen des geringen Wartungsaufwandes und der Unabhängigkeit von Treibstoffen wird der relativ hohe Investitionsaufwand schnell ausgeglichen.

 
  Schema einer Solarbetriebenen Trinkwasseranlage

PVP - Systeme bestehen aus einem Solargenerator, der die Sonnenenergie in elektrische Energie in Form von einer Gleichspannung umsetzt, welche wiederum durch einen Wechselrichter in eine dreiphasige Wechselspannung umgewandelt wird. Die erzeugte Wechselspannung speist eine in einem Brunnen befindliche Tauchmotorpumpe, die das Wasser aus der Tiefe in einen Hochbehälter befördert.

Tauchmotorpumpe



Grundsätzlich ist der Einsatz von Gleichstrommotoren (DC - Motoren) für photovoltaische Antriebe möglich. Da aber bei konventionellen Gleichstrommotoren Kohlebürsten verwendet werden, welche verschließen und regelmäßig ausgetauscht werden müssen, sind dem Einsatz von Gleichstrompumpen in ländlichen Gebieten Grenzen gesetzt.
In den meisten sogenannten PVP - Standartsystemen werden aus diesem Grund wartungsarme Asynchronmotoren verwendet. Dies haben jedoch etwas niedrigere Wirkungsgrade und benötigen eine dreiphasige Wechselspannung.

Wechselrichter



Die benötigte Drei-Phasen-Wechselspannung wird von einem frequenzgeführten Pumpenwechselrichter aus der vom Solargenerator bereitgestellten Gleichspannung erzeugt. Der Wechselrichter übernimmt gleichzeitig die Regelung des Systems und dient der optimalen Anpassung zwischen Tauchmotorpumpe und Solargenerator, da die zur Verfügung stehende elektrische Leistung nicht konstant ist . Dafür ist der Wechselrichter mit einer Regelung des Arbeitsschwerpunktes maximaler Leistung (MPP-Regelung) ausgerüstet.

Wasserhochbehälter



Wie bei allen autarken photovoltaisch versorgten Systemen ist ein Energiespeicher zur Überbrückung und zum Ausgleich tages- und jahreszeitlich bedingter Schwankungen erforderlich. Konventionelle Bateriespeicher haben eine begrenzte Lebensdauer, sind sehr teuer und in der Regel wartungsintensiv.
Die einfachste Möglichkeit ist die Speicherung des geförderten Wassers in einem Hochbehälter. Über Hausanschlüsse wird das Wasser den VerbraucherInnen zugeleitet oder kann an verschiedenen Zapfstellen entnommen werden.


Nicaragua produziert seinen Strom zu 34% aus Erdöl, welches gänzlich importiert werden muss. Der verstärkte Einsatz von Wind und Solaranlagen könnte dabei auch den Bedarf an Rohöl senken. Leider führt der relativ hohe Investitionsaufwand und wohl auch der mangelnde politische Wille zu keiner größeren Nutzung dieser ressourcenschonenden Energien.