Batteriespeicher überwachen Elektrifizierte Fischerboote und gekühlter Fisch für Gambia

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Bei den Lithium-Batteriezellen handelt es sich um B-Ware aus der Automobilindustrie, die Photovoltaikmodule sind wiederaufbereitet: Das Fraunhofer HHI hat in einer Kooperation ein Sicherheitskonzept für die Lithium-Batterien sowie eine Sensorik entwickelt, die in Fischerbooten in Gambia zum Einsatz kommen.

Voraussetzung für die nachhaltige Entwicklung einer Gesellschaft ist eine zuverlässige Energieversorgung. Das Start-up VoltaViewAfrica entwickelt deshalb Stromspeicherkonzepte und inkubiert Elektrifizierungsprojekte. Im westafrikanischen Gambia wurde jetzt die erste Anlage in Betrieb genommen. Initiator des Vorhabens ist Prof. Wolfgang Schade, der im niedersächsischen Goslar am Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) die Abteilung „Faseroptische Sensorsysteme“ leitet. Ziel ist es, die modulare Stromversorgung von ländlichen Regionen in Sub-Sahara Afrika voranzutreiben.

Das Konzept von VoltaViewAfrica fokussiert sich auf einen regenerativen Kreislauf: Mittels Photovoltaik wird elektrischer Strom erzeugt, der in mobilen, tragbaren Lithium-Batterien gespeichert wird, welche die Bewohner vor Ort als individuelle Stromquelle nutzen können. Das Kraftwerk basiert auf einem modularen Blockbauprozess und besteht aus zwei Containermodulen.

Während das eine Modul mit einer 7,5 kWp-Photovoltaikanlage Strom erzeugt, wird das andere für die Trinkwasseraufbereitung verwendet. Der Strom wird in 48-Volt-Lithium-Ionen-Batterien gespeichert und in robusten, tragbaren Batterieboxen mit einer Speicherkapazität von 4,8 kWh untergebracht. Die Trinkwasseraufbereitung erfolgt über eine UV-C Lichtbehandlung und eine spezielle Filtertechnik.

Lithium-Batteriezellen aus der Automobilindustrie

Im Sinne der Kreislaufwirtschaft werden in den Projekten ausschließlich B-Ware-Lithiumbatteriezellen aus der Automobilindustrie und wiederaufbereitete Photovoltaikmodule eingesetzt. Prof. Schade ist der technische Leiter des Projekts. Die Abteilung Faseroptische Sensorsysteme des Fraunhofer HHI hat in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Clausthal die grundlegenden physikalisch-technischen Voraussetzungen geschaffen. Hervorzuheben ist die Entwicklung eines Sicherheitskonzeptes für die Lithium-Batterien sowie einer Sensorik, die eine vollständig digitalisierte Überwachung und Steuerung der Batteriespeicher und des gesamten Kraftwerks ermöglicht.

Die tragbaren Batterieboxen bringen den Strom direkt zu den Verbrauchern. Die bisher notwendigen Stromnetze und Dieselgeneratoren werden somit durch das einfach zu bedienende VoltaViewAfrica Powerhouse und die tragbaren VoltaMove2Go Powerpacks ersetzt. Die erste funktionsfähige Anlage wurde am 21. Juni 2023 im Fischerdorf Balingho in Gambia feierlich eingeweiht und an die Dorfbewohner übergeben. Die Anlage bietet ein in sich geschlossenes Gesamtkonzept: Mit den VoltaMove2Go Batteriepacks werden erstmals Fischerboote in Gambia elektrisch betrieben. In einem Gefrierschrank im Powerhouse wird der Fang eingefroren. Zugleich erhalten die Dorfbewohner*innen Zugang zu sauberem Trinkwasser.

Tragbare Stromerzeuger für den vielseitigen Einsatz

Die Powerpacks können auch als tragbare Generatoren mit nach Hause genommen werden. Eine integrierte 230 V_AC Haushaltssteckdose ermöglicht das Aufladen von Mobiltelefonen, die Beleuchtung in den Abendstunden und den Betrieb eines Kühlschranks zur Lagerung von Lebensmitteln. Das Aufladen der Batteriepacks erfolgt im Powerhouse durch Solarenergie und damit völlig emissionsfrei.

Jawo, Vorsitzender der in Balingho ansässigen Fischer, ist begeistert: „Mit dem Gefrierschrank können wir unseren Fang jetzt länger lagern und damit einen höheren Gewinn erzielen. Das verbessert unsere Wettbewerbsfähigkeit enorm. Durch die Umrüstung der Fischerboote auf E-Mobilität können die Gesamtbetriebskosten um mehr als 50 Prozent gegenüber dem Ist-Zustand gesenkt werden. Zudem wird CO₂ eingespart und das Wasser, die Lebensgrundlage der Fischer, wird nicht mehr verschmutzt.

Die Digitalisierung des Gesamtsystems ermöglicht weiterhin die Etablierung von CO₂-Zertifikaten zur Mitfinanzierung der Investitionskosten. Gemeinsam mit dem gambischen Unternehmen Sub-Sahara United Vehicles Ltd. werden in den nächsten zwölf Monaten zehn weitere VoltaViewAfrica Powerhouse-Anlagen mit insgesamt 50 austauschbaren Batterien in Gambia installiert.

Experten für morgen ausbilden

Die Kraftwerke werden im niedersächsischen Goslar vormontiert und anschließend nach Gambia exportiert. Neben dem Betrieb der Anlagen steht der Wissenstransfer zu Betrieb und Wartung zwischen den lokalen Gemeinden im Fokus. In diesem Zusammenhang entwickeln das Fraunhofer HHI und VoltaViewAfrica gemeinsam mit der Anfang 2023 neu gegründeten University of Applied Science, Engineering and Technology (USET) in Banjul (Gambia) ein Lehrangebot zu Photovoltaik, Batteriespeichern und Elektromobilität.

Die Studenten können sich theoretisches und – dank der installierten Anlage – praktisches Wissen über die eingesetzte Technologie aneignen. Ziel ist es, Experten auszubilden, die zukünftig Anlagen installieren, betreiben und warten können. Darüber hinaus sollen neue Geschäftsmodelle entwickelt werden, die an die lokalen Bedürfnisse und Möglichkeiten angepasst sind. Die Vermarktung der Kraftwerke sowie die Schulungen zur Sicherstellung des Wissenstransfers und der Wartung der Anlagen werden im Rahmen des Renewable Energy-Solutions-Programms (RES-Programm) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.

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