Innovation: Mikro-Kraftwerk für eine Welt ohne Stromnetze

Innovation: Mikro-Kraftwerk für eine Welt ohne Stromnetze

von Wolfgang Kempkens

Das deutsche Unternehmen Entrade hat ein Kleinkraftwerk entwickelt – Abfallholz reicht zum Betrieb.

1,3 Milliarden Menschen auf der Welt haben keinen oder nur unzureichenden Zugang zu Strom. Die Folgen sind dramatisch: Vor allem in Afrika können Schüler abends nicht lernen, weil Licht fehlt. Auch Krankenhäuser funktionieren ohne Elektrizität nur eingeschränkt. Petroleumlampen sind dabei keine Lösung, denn der Brennstoff ist teuer.

Derzeit erobern kleine, mit Solarstrom betriebene Lampen weite Teile Afrikas. Sie sind für die Grundversorgung eine gute Lösung. Aber sobald ganze Häuser und Dörfer Strom, Wärme oder auch Kühlung brauchen, sind weitere Innovationen nötig.

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Mini-Reaktor produziert Strom und WärmeGenau die will das Unternehmen Entrade Energiesysteme aus Schmidtheim in der Eifel entwickelt haben. Ihr Kleinkraftwerk soll Mehrfamilienhäuser oder ganze Dörfer mit Energie versorgen – und das auch in abgelegenen Regionen von Entwicklungsländern.

E3, wie Entrade seine Entwicklung nennt, nutzt als Brennstoff Pellets aus Biomasse. Die werden aber nicht verbrannt, sondern in einem Reaktor bei einer Temperatur von 1200 Grad Celsius in ein Mischgas unter anderem aus Wasserstoff und Methan verwandelt.

Das so genannte Schwachgas wird in einem Motor verbrannt, der einen Generator antreibt. Die elektrische Leistung liegt bei 22 Kilowatt. Die Abwärme, die rund 45 Kilowatt ausmacht, können Verbraucher zum Heizen nutzen.

Entrade entwickelt derzeit gemeinsam mit dem Unternehmen SorTech aus Halle an der Saale zudem eine Adsorptionskältemaschine, die die Wärme bei Bedarf in Klimakälte umwandelt. Diese Version ist vor allem für wärmere Regionen gedacht.

70.000 Euro pro AnlageIn Entwicklungsländern soll E3 Dieselgeneratoren ersetzen, deren Versorgung mit Treibstoff sehr teuer ist. Einzelanlagen sind allerdings nicht geplant, sagt Enertrade-Vorstand Julien Uhlig: „Lange Transporte der Holzpellets lohnen sich nicht“.

Deshalb sollen in einem Umkreis von wenigen Kilometern mehrere Anlagen errichtet werden. Sie würden zentral mit Brennstoff versorgt, der nach einer speziellen Zusammensetzung vor Ort aus Bioabfällen, vor allem Restholz, erzeugt werden könnte. Eine Pellet-Produktionsanlage kostet 40.000 bis 60.000 Euro. Sie könnte bis zu zehn E3-Anlagen mit Brennstoff versorgen.

Das Kleinkraftwerk selbst ist nur 1,86 Meter lang, 1,56 Meter breit und zwei Meter hoch. Es findet auf zwei Europaletten Platz und lässt sich sogar weltweit per Luftfracht verschicken. Der Preis für das komplette Modul ohne Kältemaschine liegt bei 70.000 Euro.

Die Frage ist, ob sich Gemeinden in Entwicklungsländern dieses Kraftwerk überhaupt leisten können ohne Kredite von Entwicklungsbanken? Lohnen würde es sich, wenn es in der Gegend genug verfügbare Biomasse gibt, die im Kraftwerk zu Energie werden kann. Für die Herstellung der Pellets könnte auch Bambus angebaut werden, glauben die Entrade-Entwickler.

Erstes Kraftwerk in GhanaPro Jahr erzeugt eine Anlage rund 165.000 Kilowattstunden Strom. Ein Blick auf die Strompreise in Deutschland gibt zumindest eine Ahnung in Hinblick auf die Refinanzierbarkeit: Nach deutschen Preisen hätte diese Menge an Elektrizität einen Gesamtwert von 41.250 Euro (bei 0,25 Euro pro Kilowattstunde).

Für rund 150 Tonnen Pellets, die die Maschine schluckt, sind – in deutschen Großhandelspreisen gerechnet – rund 30.000 Euro zu zahlen. Strom aus einem Dieselgenerator würde rund 80.000 Euro kosten. Selbst wenn die Wärme ungenutzt bleibt, liegt der Kostenvorteil bei 50.000 Euro pro Jahr. In wenigen Jahren hätte sich die Anlage also amortisiert.

Ein weiterer Vorteil: Anders als beim Dieselbetrieb entsteht kein zusätzliches Kohlendioxid. Denn Biomasse ist die einzige Energiequelle, auch für die Pelletherstellung. Lediglich der Transport des Holzes zur Pellettanlage ist nicht klimaneutral.

Das erste E3-Kraftwerk wird in Ghana errichtet. Am 17. Februar folgt eines in Graz. Weitere Anlagen sind in Kalifornien, Serbien, Italien, Nigeria, Uganda und in New York City geplant.

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