In Kooperation mit lokalen Partnern hat das Institut für neue Energie-Systeme (InES) eine moderne meteorologische Station in einer abgelegenen Off-Grid Gemeinde in Namibia errichtet.
Die Gemeinde Tsumkwe im Nordosten Namibias, nahe der Grenze zu Botswana, ist eine von drei Siedlungen, die im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojektes PROCEED untersucht werden. Mit ca. 3.800 Einwohnerinnen und Einwohnern ist Tsumkwe die größte Off-Grid-Siedlung in Namibia, die nicht an das nationale Stromnetz angeschlossen ist. Stattdessen wird Tsumkwe über ein isoliertes, netzfernes Energiesystem mit Strom versorgt.
Dieses sogenannte Mini-Grid wurde bis 2011 von zwei Diesel-Generatoren gespeist, die auf Grund der hohen Dieselkosten nur 10 bis 14 Stunden pro Tag betrieben werden konnten. Im Jahr 2011 wurde im Rahmen des Tsumkwe Energie-Projekts eine Photovoltaik- (PV-) Freiflächenanlage sowie ein Batteriespeichersystem an das Mini-Grid angeschlossen. Das so entstandene Solar-Diesel-Hybrid-Mini-Grid ermöglicht eine 24-Stunden-Stromversorgung und reduzierte gleichzeitig den Dieselverbrauch, womit sowohl Betriebskosten als auch CO2-Emissionen eingespart werden konnten.
Im Rahmen des PROCEED-Projekts wird eine technische Analyse und Optimierung des hybriden Mini-Grids in Tsumkwe durchgeführt. Einen Teilaspekt dieser Untersuchungen bildet die exakte Bestimmung des Solarstrahlungsangebots und weiterer meteorologischer Bedingungen am Standort Tsumkwe. Zu diesem Zweck wurde im Februar 2022 eine moderne Wetterstation der Fa. Adolf Thies GmbH & Co. KG auf dem Mini-Grid-Gelände installiert und in Betrieb genommen.
Die meteorologische Station misst neben der Globalstrahlung auch die Temperatur, den Niederschlag, die relative Luftfeuchtigkeit sowie Windgeschwindigkeit und -richtung in direkter Nachbarschaft des PV-Feldes. Die Messwerte werden auf einem Datenlogger gespeichert und über das namibische Mobilfunknetz an das InES übertragen. In Zukunft sollen sie auch öffentlich zugänglich gemacht werden.
Die Erfassung der Wetterdaten ermöglicht es beispielsweise, den tatsächlich erzielten Stromertrag des PV-Kraftwerks mit dem Soll-Ertrag abzugleichen, der unter den gegebenen Umweltbedingungen in Tsumkwe zu erwarten ist. Dieses Verhältnis aus Ist-Ertrag und Soll-Ertrag, das auch als Performance Ratio bezeichnet wird, gibt einen Hinweis auf den allgemeinen Zustand und die Effizienz der Anlage. Auch das Potenzial einer regelmäßig(er)en Reinigung der PV-Module kann dem örtlichen Anlagenbetreiber CENORED nun besser aufgezeigt werden. Schließlich sollen die in Tsumkwe gewonnenen meteorologischen Daten zur Dimensionierung und Simulation von netzfernen Energieversorgungssystemen eingesetzt werden.
Die Wetterstation wurde vom InES beschafft und zunächst an den lokalen PROCEED-Partner Alensy Energy Solutions in Windhoek geliefert. Weil die Forschenden des InES aufgrund der COVID-19 Pandemie nicht selbst nach Namibia reisen konnten, wurde mit Amusha Consultancy Services ein lokaler Ingenieursdienstleister mit der Installation der Wetterstation beauftragt. Dabei wurde die Station zunächst in Windhoek aufgebaut und für die Datenübertragung über das namibische Mobilfunknetz konfiguriert. In diese Arbeiten wurden auch mehrere Studierende der Namibia University of Science and Technology einbezogen: Durch „Learning by Doing“ konnten sie praktische Erfahrungen und Kompetenzen im Aufbau sowie bei der Konfiguration und Fehleranalyse von moderner Umweltmesstechnik, die dem internationalen Stand der Technik entspricht, erwerben. Die neue Wetterstation in Tsumkwe verkörpert mit dem Technik- und Wissenstransfer somit gleich zwei Kernanliegen des PROCEED-Projekts.
Bevor die neue Messstation allerdings ihren Dienst aufnehmen konnte, musste sie noch den wohl schwierigsten Teil ihrer Reise ans andere Ende der Welt unbeschadet überstehen: den etwa achtstündigen, zum Teil über unbefestigte Straßen verlaufenden Transport zu ihrem Bestimmungsort in Tsumkwe. Das gesamte PROCEED-Team möchte sich hiermit noch einmal herzlich bei CENORED, Amusha Consultancy Services, Alensy Energy Solutions und der Fa. Adolf Thies GmbH & Co. KG für die hervorragende Unterstützung bedanken, ohne die die erfolgreiche Inbetriebnahme der Wetterstation und somit die Aufzeichnung von Wetterdaten am Standort Tsumkwe nicht möglich gewesen wäre.
Das Projekt PROCEED wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und ist Teil der Initiative Client II.
