Wie man Strom in ländlichen Gebieten bereitstellt – Grundsätze

Siehe:

Howtopedia → How to Provide Electricity in Rural Areas-Principles
└─ Howtopedia-deutsch → Wie man Strom in ländlichen Gebieten bereitstellt – Grundsätze

Kurzbeschreibung

• Problem: Fehlende Stromversorgung in ländlichen und abgelegenen Gebieten
• Idee: Anschluss an das öffentliche Stromnetz (Netzanschluss)
• Schwierigkeitsgrad: Hoch
• Preisklasse: Sehr hoch
• Benötigte Materialien: Stromkabel, Transformatoren, Masten, Hausanschlüsse, Zähler
• Geografisches Gebiet: Weltweit (in ländlichen Regionen der Entwicklungsländer meist unwirtschaftlich)
• Benötigte Kompetenzen: Elektrofachkraft, Netzplanung, Hochspannungstechnik
• Anzahl Personen: Stark abhängig von der Projektgröße
• Dauer: Planung und Genehmigung oft mehrere Jahre, Bau mehrere Monate bis Jahre

Einleitung

Im Jahr 1882 wurde in London durch die Edison Company erstmals Strom zentral erzeugt und über ein Verteilnetz („Grid“) an Verbraucher geliefert. Seitdem hat sich Strom in den westlichen Ländern zur wichtigsten Energieform für den Haushalt entwickelt. Strom ist vielseitig, sauber, einfach zu bedienen und lässt sich mit einem Schalter ein- und ausschalten. Er hat enorme soziale Vorteile gebracht.

In den ländlichen Regionen der Entwicklungsländer sind jedoch nur sehr wenige Haushalte an das nationale Stromnetz angeschlossen. In den meisten ärmeren Ländern liegt der Anteil der ländlichen Bevölkerung mit Netzanschluss deutlich unter 5 %. In städtischen Gebieten ist der Netzanschluss dagegen weit verbreitet.

Neben dem Anschluss an das nationale Netz gibt es Alternativen:

• Lokale Inselnetze (Micro-Grids) mit Dieselgeneratoren, Mikro-Wasserkraft oder anderen Quellen
• Autarke Einzelanlagen (Solar, Wind, Mikro-Hydro, Batterien etc.)

Technik

Das Stromnetz (Grid) Das nationale Stromnetz ist ein Verbund aus Hochspannungsleitungen, der Strom über große Entfernungen verteilt. Der Strom wird meist in Dreiphasen-Wechselstrom (50 oder 60 Hz) erzeugt und für die Übertragung auf hohe Spannungen (oft mehrere hunderttausend Volt) hochtransformiert, um Verluste zu minimieren. Vor der Nutzung wird die Spannung in mehreren Stufen wieder heruntertransformiert.

Typische Verbraucherspannungen:

• Dreiphasenstrom: 380–415 V (für größere Verbraucher)
• Einphasenstrom: 220–240 V (für Haushalte)

Stromerzeugung Strom wird fast immer durch Umwandlung einer Energiequelle in mechanische Drehbewegung erzeugt, die einen Generator antreibt. Wichtige Quellen sind:

• Fossile Brennstoffe (Kohle, Gas, Öl)
• Wasserkraft
• Kernkraft (in Entwicklungsländern selten)
• Erneuerbare Energien (Solar, Wind, Geothermie, Biogas)

Abbildung 1: Stromnetz in einer ländlichen Region ©Steve Fisher/Practical Action

Kosten des Netzanschlusses Der Netzanschluss in ländlichen Gebieten ist meist sehr teuer, weil:

• Die Haushalte weit verstreut liegen (geringe Lastdichte)
• Der Strombedarf pro Haushalt sehr gering ist (oft nur Beleuchtung und Radio)
• Lange Leitungen und viele Transformatoren nötig sind

Die Grafik unten zeigt, wie stark die Kosten pro angeschlossenem Haushalt mit abnehmender Lastdichte steigen.

Tabelle 1: Kosten des Netzanschlusses in Abhängigkeit von der Lastdichte

Weitere Hindernisse

• Unzureichende Erzeugungskapazität in vielen Ländern (häufige Stromausfälle in Städten)
• Fehlende politische Priorität und Finanzierung für ländliche Elektrifizierung
• Hohe Kosten für Hausinstallation, Geräte und Stromtarife für arme Haushalte

Anwendungsbereiche

Strom ist eine der vielseitigsten Energieformen. Wichtige Anwendungen im ländlichen Raum:

Haushalt	Gewerbe und Gemeinschaft
Beleuchtung (wichtigste Nutzung) Radio und Fernsehen Wasserkochen Kochen (Elektroherd) Kühlschrank Nähmaschine Wasserpumpen	Bewässerungspumpen Getreidemühlen und Ölmühlen Handwerksbetriebe (Schreinerei, Metallverarbeitung) Kliniken und Gesundheitsstationen Kleine Gewerbebetriebe

Der soziale Nutzen von Strom ist enorm: bessere Beleuchtung in Schulen und Kliniken, Impfstoffkühlung, weniger Rauch in Küchen, höhere Lebensqualität und oft eine Verringerung der Landflucht.

Spezielle Aspekte

Netzanschluss vs. autarke Lösungen Wegen der hohen Kosten für den Ausbau des nationalen Netzes in abgelegene Gebiete setzen viele Länder zunehmend auf **dezentrale Lösungen** (Micro-Grids). Diese lokalen Netze können mit erneuerbaren Energien (Mikro-Wasserkraft, Solar, Wind, Biogas) betrieben werden und bleiben oft in der Hand der Gemeinden.

Umweltaspekte Der Ausbau fossiler Kraftwerke und großer Staudämme bringt erhebliche Umwelt- und Sozialprobleme mit sich. Dezentrale erneuerbare Systeme gelten daher als deutlich umweltfreundlicher.

Günstiger Netzanschluss für arme Haushalte Um den Netzanschluss auch für einkommensschwache Haushalte erschwinglich zu machen, gibt es folgende bewährte Ansätze:

• Lastbegrenzer (Load Limiter) statt teurer Zähler
• Reduzierte Anschlusskosten durch kleinere Kabelquerschnitte
• Vorkonfektionierte Hausinstallationen
• Mikrokredite für den Anschluss
• Gemeinschaftsorganisationen für Planung und Stromabrechnung

Quellen und weiterführende Literatur

Dieser Howtopedia-Beitrag basiert auf dem Practical Action Technical Brief „Grid Connection“.

Weiterführende Literatur:

• Low-cost Electrification – Affordable Electricity Installation for Low-income Households in Developing Countries, Dr. Nigel Smith
• Rural Electrification in Zimbabwe, PANOS
• Electricity for Rural People, Gerald Foley

Nützliche Adressen

Practical Action The Schumacher Centre for Technology & Development, Bourton on Dunsmore, RUGBY, CV23 9QZ, United Kingdom Tel.: +44 (0) 1926 634400 Fax: +44 (0) 1926 634401 E-Mail: practicalaction@practicalaction.org.uk Web: www.practicalaction.org