In den USA verstehen wir Elektrizität in der Regel als etwas, das entweder ein- oder ausgeschaltet ist . Entweder hast du Macht oder nicht. In Nairobi, Kenia, wird Elektrizität jedoch eher wie das heiße Wasser in einem alten Gebäude erlebt: Sputternde Niederspannungs-Spannungsabfälle stehen plötzlichen Spannungsspitzen und Spannungsspitzen gegenüber. Eine inkonsistente Stromversorgung schadet mehr als eine plötzlich eiskalte Dusche. Kühlschränke, Computer und Produktionsanlagen werden häufig beschädigt und die Routine wird gestört. Stromausfälle kosten das Land jährlich schätzungsweise 2 Prozent des Bruttoinlandsprodukts.
Das liegt daran, dass die Kraftwerke des Landes nur 1, 2 Gigawatt Strom liefern können. Die Vereinigten Staaten haben eine Kapazität von mehr als 960 Gigawatt, und einer der größten Versorger, American Electric Power, bedient mit einer Erzeugungskapazität von 38 Gigawatt etwa 5 Millionen Kunden. In Kenia bedient diese 1, 2-Gigawatt-Kapazität mehr als 10 Millionen Kunden, darunter Haushalte, Unternehmen und Industrie - weniger als 30 Prozent der Gesamtbevölkerung des Landes. Die restlichen 70 Prozent haben überhaupt keinen Strom.
Kenias Plan „Vision 2030“, der 2008 vielfach gelobt wurde, sieht ein jährliches Wirtschaftswachstum von 10 Prozent vor und schätzt, dass im nächsten Jahrzehnt mindestens 20 Gigawatt neue Energiekapazität online gehen müssen, um dies zu unterstützen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden Dutzende von Anstrengungen unternommen, um die Strominfrastruktur Kenias aggressiv auszubauen und damit die fossilen Brennstoffe in Richtung einer sauberen Energiewirtschaft zu „überspringen“.
Die Idee des Springens entstand, als Mobiltelefone den Kontinent überflügelten und die traditionelle Festnetztechnologie umgingen. Die Zahl der in Afrika verwendeten Mobiltelefone stieg 2011 von 16, 5 Millionen im vergangenen Jahrzehnt auf mehr als 615 Millionen - ein Aufschwung, der seitdem Optimismus bei lokalen Politikern und Nichtregierungsorganisationen sowie bei internationalen Unternehmen und Medien ausgelöst hat, die andere Spitzentechnologien könnten Schnitzen Sie eine ähnliche Flugbahn. Aufgrund der Chancen, die sich durch Vision 2030 und andere Faktoren ergeben, ist diese Aufregung nirgendwo höher als in Kenias Energiesektor.
Den Sprung wagen
Das Fehlen einer etablierten Telekommunikationsbranche oder einer vorhandenen Telefoninfrastruktur spielte eine entscheidende Rolle für den Erfolg des Mobiltelefons in Afrika, und für viele deutet das Fehlen einer vorhandenen Energieinfrastruktur darauf hin, dass das Land eine ähnliche Chance hat, den Einsatz neuer Technologien schnell zu übernehmen und zu skalieren, die Fehler der Vergangenheit vermeiden. In diesem Fall bedeutet dies, den mit fossilen Brennstoffen gesäumten Weg zur Entwicklung zu meiden.
"In vielerlei Hinsicht ist das Schöne an Afrika, dass Sie fast mit einer leeren Leinwand beginnen", sagt Bob Chestnutt, ein in London ansässiger Projektdirektor von Aldwych International, der einen 300-Megawatt-Windpark in der Nähe des kenianischen Turkana-Sees entwickelt. „Sie haben wirklich die Möglichkeit, innovativ zu sein. Sie haben es nicht mit dem Erbe von 40, 50 Jahren fossiler Erzeugung zu tun. “
Erneuerbare Energien zur Rettung?
Kenia ist besonders gut positioniert für einen Endspurt um fossile Brennstoffe. Durch seine Lage am Äquator erhält das Land reichlich Sonnenlicht (durchschnittlich werden auf einem Quadratmeter pro Tag 4, 5 Kilowattstunden Sonnenstrahlung gesammelt, die in Elektrizität umgewandelt werden kann; ein nördlicheres Klima wie in Boston ist zu erwarten 3, 6 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Tag). In der Lake Turkana Region hat Kenia auch einige der weltweit größten Windpotentiale. Und das Great Rift Valley, das einen gezackten Bogen durch das Herz Kenias schlägt, befindet sich auf einem Hot Spot in der Erdkruste, der ideale Bedingungen für geothermische Brunnen schafft. Auf politischer Ebene schadet es nicht, dass Kenia seine Einfuhrzölle auf Technologien für erneuerbare Energien gesenkt hat.
Ein Großteil der Energie der heutigen Nation stammt aus großen Wasserkraftprojekten, von denen viele Teil einer Reihe verbundener Dämme und Stauseen sind, die als das Seven Forks-Schema bekannt sind. Die Wasserkraft an den Flüssen Tana und Turkwel liefert rund 800 Megawatt Strom für das kenianische Stromnetz. Es gibt jedoch wenig Raum für das Wachstum der Wasserkraft. Viele Flüsse verlaufen einen Großteil des Jahres trocken, was die Fähigkeit einschränkt, konstanten Strom zu liefern.
Die Entwickler haben bereits begonnen, neue Energiemöglichkeiten zu erschließen, wobei die Geothermie wegweisend ist. Bis zum nächsten Jahr werden eine Reihe von Geothermiebohrungen 280 Megawatt (bisher 157 Megawatt) ans Netz liefern. Bis 2030 soll die Geothermie mehr als ein Viertel des Energiebedarfs des Landes decken. "Geothermie ist eine sehr stabile und nachhaltige Quelle", sagt Gregory Ngahu, ein Sprecher von Kenya Power, dem einzigen Stromversorgungsunternehmen des Landes. "Es ist ziemlich robust."
Wind- und Wasserkraftprojekte machen mehr als 95 Prozent der bis 2030 geplanten Restkapazität aus. Erneuerbare Energien sind jedoch kein Hindernis für Kenias Elektrifizierungsschub. Kenia hat in den letzten Jahren Erdöl-, Erdgas- und Kohlevorkommen innerhalb seiner Grenzen entdeckt, was einige dazu verleitet, über eine Ausweitung der Kapazität traditioneller fossiler Brennstoffe nachzudenken. Wasserkraft ist ins Stocken geraten, da durch den Klimawandel verursachte Dürren den Wasserfluss durch kritische Flüsse verringern. Und Solar ist nicht Teil des Vision 2030-Plans.
Eine weitere Herausforderung für erneuerbare Energien ist die Notwendigkeit einer neuen Infrastruktur, um große Projekte ans Netz zu bringen. Unter der Leitung staatlicher Organisationen baut die kenianische Stromindustrie mehrere Übertragungsleitungen, um Strom aus dem benachbarten Äthiopien zu importieren und Strom aus neuen erneuerbaren Projekten in Ballungszentren zu bringen, wo er benötigt wird. So bauen Entwickler des Windparks Lake Turkana eine 428 Kilometer lange Hochspannungsleitung vom Lake Turkana zum bestehenden Netz. Die Linie, die das geothermisch reiche Rift Valley überquert, wird den Weg für zukünftige Energieprojekte ebnen, sagt Chestnutt von Aldwych. "Jetzt werden die Entwickler die Initiative ergreifen."
Das Kabel abschneiden
Trotz dieser Bemühungen wird die Mehrheit der kenianischen Bevölkerung keinen Zugang zu Strom aus diesen Quellen erhalten. Obwohl die städtischen Gebiete dramatisch wachsen, leben die meisten Kenianer in ländlichen Städten und Dörfern weit entfernt vom Stromnetz. Und diejenigen, die in der Nähe des Stromnetzes leben, können dessen Vorteile nicht immer nutzen. Kenya Power berechnet für einen Netzanschluss ungefähr 400 USD pro Haushalt.
"Das ist so weit weg, wenn Sie eine arme kenianische Familie sind", sagt Jon Bøhmer, Gründer von Kyoto Energy mit Sitz in Nairobi. "Es gibt viele Orte, an denen die Stromleitungen die Hütten der Menschen kreuzen und sie haben keine Möglichkeit, sich an das Stromnetz anzuschließen."
Infolgedessen wächst die Erkenntnis, dass für diese Bereiche ein anderer Ansatz erforderlich ist. Die Lokalisierung einer Vielzahl kleinerer Ressourcen an einem einzigen Ort in der Nähe der Nachfrage könnte dazu beitragen, den Zugang zu Energie schneller zu erweitern. Startups, gemeinnützige Organisationen und sogar Kenya Power beginnen, solarbasierte Mikronetze - kleine, in sich geschlossene Stromnetze - als eine mögliche Lösung in Betracht zu ziehen.
Während einzelne Solarbeleuchtungssysteme wie das d.Light in den USA und in Europa viel positive Resonanz gefunden haben, haben Mikronetze das Potenzial, die lokale Industrie mit Strom zu versorgen. Bøhmer, ein norwegischer Softwareingenieur, der 2006 mit seiner kenianischen Frau nach Thika in der Nähe von Nairobi gezogen ist, hat ein speziell für diesen Markt entwickeltes Solar-Microgrid-System eingeführt.
"Unternehmer aus dem Silicon Valley sagen: 'Wir haben 3 Millionen US-Dollar von einem Risikokapitalgeber in San Francisco gesammelt', mit ihrem 3-Watt-Solarpanel und LED-Licht", sagt Bøhmer. „Sie denken, sie haben es geklärt. Klar, jetzt hat jemand Licht und kann sein Handy aufladen. Toll. Aber im Westen konnte man, wenn man an die Macht kam, eine Maschine betreiben und ein Geschäft aufbauen. Dieses Geschäft könnte wachsen und eine ganze Branche aufbauen. Eine solche Geschichte ist nicht möglich, wenn man diese Sackgasse-Lösungen in Kauf nimmt. “
Bøhmers Lösung, die so genannte Schmetterlingssolarfarm, nutzt die konzentrierte Solarphotovoltaik (PV) zur Stromerzeugung und fängt Solarthermie zur Erwärmung von Wasser ein. Sein erster Kunde ist ein kommerzieller Teeproduzent, der sowohl landwirtschaftliche als auch Trocknungsanlagen betreibt.
Das erste Pilotprojekt, das für Ende dieses Jahres geplant ist, wird die Solar-Tracking-Spiegel oder Heliostaten des Konzentrationssystems zwischen den Büschen in den vorhandenen Teefeldern platzieren - eine Art Dreifach-Anbau-Anordnung, die Tee zusammen mit 1 Megawatt Strom und Strom produziert 2, 5 Megawatt Wärme. Die Wärme wird in der Trocknungsanlage genutzt, wodurch die Abhängigkeit von Holzwärme verringert wird, und der Strom versorgt 7.000 Haushalte vor Ort mit Strom. Bøhmer schätzt, dass das Projekt eine Amortisationszeit von vier Jahren hat.
Im Norden des Landes verfügt Kenya Power über 10 Mikronetze mit Kapazitäten von 5 bis 10 Megawatt in der Pilotphase. Die meisten davon wurden in den letzten Jahren in netzfernen Gebieten mit Dieselgeneratoren gebaut. Heute fügt der Versorger dem Mix eine solare Ressource hinzu. Tagsüber speist Solarstrom direkt in das regionale Verteilungsnetz ein, nachts schließt die Dieselerzeugung die Lücke.
„Der Betrieb von Dieselkraftwerken wird sehr teuer und nicht mehr nachhaltig“, sagt Ngahu von Kenya Power. "Wir werden irgendwann durchgehend solar."
Terry Mohn, CEO von General Microgrids mit Büros in Nairobi und San Diego, Kalifornien, plädiert für „opportunistische“ Mikrogrids, die ein breiteres Spektrum lokaler Energieressourcen wie Solar, Biogas oder Kleinwasserkraft nutzen. Unabhängig von der Energiequelle können Mikronetze eine zuverlässige gemeinsame Energieinfrastruktur bereitstellen und gleichzeitig den Bedarf an großflächiger Übertragungsinfrastruktur verringern.
Effizienz zuerst
Wenn diese Bemühungen gering erscheinen, liegt das daran, dass sie es sind.
Kenias Pro-Kopf-Stromverbrauch lag 2010 unter einem Zehntel des weltweiten Durchschnitts für Länder mit mittlerem Einkommen wie Argentinien, Indien und Südafrika. Selbst bei erweiterter Erzeugungskapazität wird das verfügbare Angebot für Haushalte wahrscheinlich nicht schnell wachsen. Da ein Großteil des geplanten Kraftzuwachses in Kenia die Industrialisierung und den Tourismus unterstützen soll, wird die Begrenzung des Zuwachses der Wohnnutzung für den Erfolg des Plans entscheidend sein.
Aus diesem Grund besteht eine der wichtigsten „Sprungchancen“ in Kenia darin, eine Energiepolitik zu entwickeln, bei der Effizienz an erster Stelle steht. Durch die Effizienzanstrengungen, die zu Beginn umgesetzt wurden, kann Kenia für jeden Dollar, den es in neue Kapazitäten investiert, mehr Umsatz erzielen.
Eine Möglichkeit, die Effizienz des Gesamtsystems zu verbessern, besteht darin, einen Teil des Energiebedarfs mit Wärme anstelle von Strom zu decken. Die Zentralregierung hat Programme eingeführt, die darauf abzielen, den Einsatz von solarthermischen Warmwasserbereitern zu verbreiten, um die Sonnenwärme für die Warmwasserbereitung im Haushalt zu nutzen. Einige Innovatoren suchen nach neuen Wegen, um die thermischen Bedürfnisse auch auf industrieller Seite zu befriedigen. „Viele Industriebetriebe verwenden immer noch Holzbrennstoff, um ihre Kessel anzutreiben“, sagt Ernest Chitechi, Outreach und Partnership Manager für das gemeinnützige Kenya Climate Innovation Center (CIC). Als Ersatz arbeitet die Organisation mit Unternehmern an der Entwicklung eines Biomassebriketts auf der Basis von Ananasabfällen.
Die eigentliche Herausforderung besteht jedoch in der Kontrolle des Stromverbrauchs, für den es keinen Ersatz gibt.
Vorauszahlung bringt den Menschen Macht
Prepaid-Stromzähler spiegeln das allgegenwärtige Prepaid-Mobiltelefon wider. Benutzer können Energie-Token von einer Handvoll Anbietern (einschließlich Anbietern für mobiles Bezahlen) kaufen. Jeder Token hat eine 20-stellige Nummer, die in einen Stromzähler eingegeben werden kann, um die gekaufte Strommenge freizuschalten. Die Nutzer zahlen höhere Preise pro Kilowattstunde, da sie mehr Strom verbrauchen.
Diese Erhöhungen sind für den Benutzer schnell erkennbar und fördern die Erhaltung. Zumindest ist das die Idee. In der Praxis beklagen einige, dass Tarifinformationen nicht transparent genug sind und dass verschiedene Token-Anbieter sehr unterschiedliche Servicegebühren erheben, was die Preissignale für die Kunden verwirrt. Eine weitere Aufklärung der Verbraucher ist wahrscheinlich erforderlich, um diese Ziele zu erreichen.
Prepaid-Zähler haben aber noch einen weiteren Vorteil. Wie der Rest der kenianischen Elektrifizierungsinitiative fließen sie in den umfassenderen Wirtschaftsentwicklungsplan des Landes ein: Das Programm fördert das Wachstum neuer Arbeitsplätze, da Anbieter für den Verkauf der Energietoken benötigt werden. Auf dem Mobilfunkmarkt wurden durch ein ähnliches Marketingmodell 100.000 neue Direktarbeitsplätze geschaffen.
Die Vorauszahlung hat dem Versorgungsunternehmen auch geholfen, die Liquiditätsreserven aufzustocken, da die Kunden keine Zahlungen verpassen können. Im September 2012 berichtete Business Daily Africa, dass Kenya Power bis Juni 2011 bereits 7, 4 Milliarden Schilling (84 Millionen US-Dollar) an unbezahlten Stromrechnungen für das Jahr angesammelt hatte. Mit diesen Mitteln kann bei Vorauszahlung weiter in das Elektrifizierungsprogramm investiert werden.
Unternehmer im Bereich der erneuerbaren Energien möchten mit dem Erfolg des Modells auch den ländlichen Kenianern ihre Produkte vorstellen. „In den meisten Fällen verfügen die Menschen möglicherweise nicht über ausreichende Ressourcen, um in die Vorlaufkosten zu investieren“, sagt Chitechi. "Es ist eines der größten Hindernisse für die Adoption."
Stima, Angaza und Azuri gehören zu den Start-ups, die Pay-as-you-go-Solarmodule anbieten, mit denen Benutzer mehrere kleine Solarmodule gleichzeitig ohne Vorlaufkosten installieren können. Um über ihre Panels auf Strom zuzugreifen, kaufen Kunden Energie-Guthaben mithilfe eines mobilen Zahlungssystems. Im Gegensatz zu den vom Energieversorger installierten Prepaid-Zählern können Solarkunden jedoch ihre Solarmodule abbezahlen und den Zugang zum Strom dauerhaft „entsperren“. Zwei Unternehmer des CIC suchen auch nach Möglichkeiten, Vorauszahlungen zu nutzen, um die Vorlaufkosten für erneuerbare Energiesysteme zu finanzieren.
Wenn Innovationen wie diese zu einer saubereren und effizienteren Energienutzung für städtische und ländliche Kunden beitragen können, hat Kenia möglicherweise die Chance, den Sprung in eine starke, kohlenstoffarme Wirtschaft zu wagen.
