Solarenergie in Afrika: „Wenn wir das eigentliche Problem nicht kennen, wird die Lösung wahrscheinlich eine falsche sein.“

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Das gemeinnützige Access to Energy Institut (A2EI) will so viele Menschen wie möglich in Afrika mit Solarstrom versorgen – und setzt dazu auf eine umfassende, datengetriebene Problemanalyse und optimierte Lösungen.

Autor*in Sarah-Indra Jungblut, 25.12.23

Übersetzung Lana O'Sullivan:

Millionen von Menschen weltweit haben noch immer keinen Zugang zu Energie. Oder sie sind auf gesundheits- und klimaschädliche Lösungen angewiesen. In vielen Haushalten in Ländern des globalen Südens sind Kerosin-Lampen noch immer die einzige Lichtquelle und in Betrieben und ganzen Krankenhäusern basiert die Stromversorgung auf Dieselgeneratoren. Dass sich das schnell ändern muss und das Potenzial von Solarenergie sehr groß ist, das ist für Thomas Gottschalk und Stefan Zelazny klar. Zusammen leiten sie das Access to Energy Institut (A2EI) – und haben eine klare Mission: Möglichst vielen Menschen einen Zugang zu erneuerbaren Energien verschaffen. Gelingen soll das mithilfe von umfassenden, zuverlässigen Open-Source-Daten und der Vor-Ort-Forschung und -Analyse von Solarlösungen.

Thomas Gottschalk ist Ingenieur und hat nach einer Weltreise mit dem Solarauto vor 13 Jahren das Startup Mobisol gegründet, das kostengünstige Solaranlagen in Afrika vertreibt. Stefan kommt aus dem Softwaredevelopment und beschäftigt sich seit vielen Jahren mit digitalen Tools und Software – und hat schon bei Mobisol mit Thomas zusammengearbeitet.

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Thomas Gottschalk (links) und Stefan Zalezny (rechts) in ihrem Berliner Büro. Im Hintergrund sind Visualisierungen der Energiedaten zu sehen.

Das Zuhause von A2EI ist in Berlin-Kreuzberg. Dort haben wir die beiden auf ein Interview besucht und uns darüber unterhalten, wie A2EI entstanden ist und warum belastbare Daten so wichtig sind, um gute Lösungen für Solarenergie zu entwickeln und wirklich etwas zu verändern.

Thomas, wie ist A2EI entstanden?

Thomas: Wir haben in der Access-to-Energy-Welt fast zehn Jahre lang Energieprojekte verwirklicht, aber uns auch oft die Finger verbrannt. Wie können wir die ganzen Learnings, die wir da mitgenommen haben, den Leuten, die in diesem Sektor arbeiten, zur Verfügung stellen, damit sie nicht die gleichen Fehler machen wie wir? Mit diesem Gedanken haben wir das gemeinnützige Access to Energy Institut gegründet. Wir möchten in diesem Sektor mit Research, Data-Collection, Analytics und der Entwicklung von Produkten, die wir dann verschiedenen Firmen zur Verfügung stellen, unterstützen.

Unser Ziel ist, dass wir beim Problem anfangen und bei der Lösung aufhören. Und um das Problem zu verstehen, reicht eben nicht, hinzugehen und zu gucken, was zum Beispiel auf einem Generator steht, wie viel Power der hat. Wichtig ist rauszufinden, wie viel Power am Ende wirklich von der Kundin oder dem Kunden rausgezogen wird. Wenn man sich einfach nur anguckt, wie viel Power ein Generator hat, kommt man ganz schnell zum Schluss, dass man das nicht mit einer Solaranlage ersetzen kann, weil vielleicht die Dachfläche nicht groß genug ist.

Was wir mit dem Institut machen wollen, ist, Annahmen wirklich hinter uns zu lassen und versuchen zu verstehen, wie der Status quo ist. Stefan zum Beispiel betreut ein Projekt in Sierra Leone, wo die Infrastruktur eines Krankenhauses gemonitort wird. Hier wollen wir verstehen, was ein Krankenhaus wirklich an Energie braucht, um 365 Tage 24/ 7 zu funktionieren.

Stefan: Ja, das ist ein ganz interessantes Projekt. Die britische NGO, mit der wir zusammenarbeiten, hat den Auftrag bekommen, Krankenhäuser in Sierra Leone nachhaltig und netzunabhängig mit Strom zu versorgen, also auf Solarenergie umzurüsten. Die haben erst mal die Leistung aller Geräte des Krankenhauses zusammengezählt, um herauszubekommen, wie viel Strom im Krankenhaus gebraucht wird. Da kommt man dann auf gewaltige Verbräuche. Dabei ist klar geworden, dass es mehr Sinn macht, sich zu überlegen, wie ein Krankenhaus wirklich funktioniert. Also wann springt ein Generator an, wie oft wird er gebraucht und welche Batterieleistung ist nötig? Und da sind wir zusammen gekommen.

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Die Dachflächen kleinerer Betriebe können ihre Stromversorgung sichern.

Das heißt, die Kritik ist, dass oft mehr oder weniger willkürlich Solarenergie-Systeme installiert werden?

Stefan: Ja, große Programme werden oft vom Schreibtisch aus entwickelt, ohne mal nachzufragen: Stimmt das überhaupt? Man kommt aber zu überraschenden Ergebnissen, wenn man dann nachprüft.

Ihr arbeitet mit Prospect parallel an einer Daten-Aggregierungs-Plattform, richtig?

Stefan: Genau. An die Plattform kann man verschiedene Datenquellen anschließen. Alles, was automatisiert Daten erzeugt – wie zum Beispiel Smart Meter – kann ganz einfach damit verbunden werden und die Daten an die Plattform schicken. Dort können sie aggregiert, visualisiert und ausgewertet werden. Für das Monitoring des Krankenhauses nutzen wir diese zum Beispiel.

Wie genau funktioniert die Plattform?

Stefan: Das Personal vor Ort hat die Smart Meter in dem Krankenhaus installiert. In dem Moment, wo sie installiert sind, schicken sie Daten an die Plattform, und sofort können die Leute vor Ort sehen, wie die Verbrauchswerte in dem Krankenhaus sind. Hier kann man auch schon erkennen, ob man die richtigen Punkte angezapft hat, wann der Generator anspringt usw.. Jetzt, auf der nächsten Ebene, sitzen wir gerade mit dem Team daran, sinnvolle Visualisierungen zu gestalten. Die sollen dazu führen, dass das gleiche Konzept auf andere Krankenhäuser und Gebäude ausgeweitet werden kann. Und natürlich auch, damit man Learnings daraus ziehen kann. Wir sehen uns bei diesem Projekt eher als technische Implementierungspartner, also wir stellen die Infrastruktur bereit, mit denen die Menschen vor Ort dann weiter arbeiten können.

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In einem Krankenhaus in Benin wird ein Smart Meter installiert.

Prospect ist von Anfang an komplett Open Source entwickelt worden. Die ganzen Prinzipien, wie es funktioniert, wie das umgesetzt worden ist und warum wir uns für bestimmte Lösungen entschieden haben, sind transparent. Das hat den Vorteil, dass man damit ganz andere Leute erreichen kann. Wenn jemand diese Technologie nutzen möchte, kann er das auch ohne zu fragen machen.

Thomas: Was ich extrem spannend finde an der Prospect-Plattform ist, dass von Wasserpumpen bis Krankenhaus alles einfließen kann. Denn egal, was es ist – um erneuerbare Energien sinnvoll einzusetzen, müssen wir wissen, wie oft es genutzt wird. Und was wir machen, ist sozusagen „human proof data collection“. Ganz oft kannst du dich nicht auf Interviewdaten verlassen. Wenn du heute zu einem Bauern oder einer Bäuerin gehst und zum Beispiel fragst, wie viel Wasser sie benötigen und wie lange die Wasserpumpe betrieben wird, dann kriegst du eine andere Antwort, als wenn du morgen die gleiche Person fragst, weil es da unterschiedliche Wahrnehmungen gibt. Und die Angaben können sich teilweise um das Drei- oder Vierfache unterscheiden. Aber wenn du einen Smart Meter benutzt, dann weißt du zu 100 Prozent, wann die Pumpe gelaufen ist und wie viel Strom sie verbraucht hat. Daraus können wir den wirklichen Bedarf ermitteln.

Es gibt zehntausende von Krankenhäusern in Afrika, die nicht zuverlässig mit Strom versorgt sind. Wenn der Bedarf über einen Daumenwert ermittelt wird, werden da zehn Kilowatt drangehängt, obwohl tatsächlich fünf Kilowatt gereicht hätten. Das führt dazu, dass doppelt so viel Geld ausgegeben wird, wie nötig gewesen wäre. Für das gleiche Geld hätte man aber doppelt so viele Krankenhäuser elektrifizieren können. Daher macht es viel Sinn, ein Verständnis reinzubringen. Das ist bei Krankenhäusern und Benzin-Generatoren das gleiche: Wenn wir nicht wissen, was das eigentliche Problem ist, dann wird die Lösung wahrscheinlich eine falsche sein.

Ihr entwickelt auch selbst Produkte. Was ist der Moment, an dem ihr aktiv werdet?

Thomas: Wir haben über 2000 Smart Meter zwischen Nepal und Senegal in ganz unterschiedlichen Projekten installiert. Die kompletten Daten sind online und Open Access verfügbar. Wenn wir sehen, dass niemand etwas mit den Daten macht, dann schauen wir, ob wir die Kapazitäten und das Verständnis haben und nutzen die Daten für eine Produktentwicklung. So ist es dazu gekommen, dass wir einen Solar-Generator mit zwei Herstellern zusammen entwickelt haben. Damit zeigen wir nicht nur, dass die Problematik da ist und was theoretisch getan werden könnte, sondern wir lösen sie auch praktisch.

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Im Berliner Büro wird an neuen Lösungen gebastelt.

Und wie sieht der von euch entwickelte Solar-Generator aus? Was unterscheidet eure Lösung von anderen Entwicklungen?

Thomas: Wir haben herausgefunden, dass Benzin-Generatoren weniger als 20 Prozent ihrer Kapazität benötigen. Ein 1000-Watt-Generator zum Beispiel läuft im Durchschnitt nur auf 200 Watt. Und um 1000 Watt zu ersetzen, musst du fünf, sechs Solarmodule installieren, für 200 Watt reichen aber ein oder zwei Module. Das war ein Durchbruch im Solar-Generator-Sektor, weil wir damit das Problem anders einschätzen und eine viel kostengünstigere Lösung finden konnten. Bei unserer Entwicklung sind die Module und die Batterie fünfmal kleiner, also wird der Solar-Generator auch fünfmal günstiger. Viele Hersteller, die jetzt Solar-Generatoren auf den Markt bringen, sagen uns, dass sie ohne unsere Arbeit ganz andere Generatoren entwickelt hätten.

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Ladeninhaber in Nigeria mit dem Solargenerator, den das Team von A2EI entwickelt hat.

Wenn ich das richtig verstanden habe, geht es bei Prospekt noch um mehr, als Daten für einzelne Lösungen zu gewinnen.

Stefan: Unser Ziel ist, möglichst viele Daten verfügbar zu machen, um einen kompletten Überblick über den Energie-Sektor und die großen Programme zu bekommen. Und damit die Leute auch bereit sind, ihre Daten zu teilen und auf einer aggregierten Ebene verfügbar zu machen, wollen wir die Einstiegsbarriere gering halten.

Viele große Elektrifizierungsprogramme sind oftmals nicht nachhaltig gewesen, weder in der Umsetzung noch im Design. Wenn wir aber im Vorfeld schon relevante Daten haben, können sie das Design der Programme beeinflussen. Und wir sind auch in der Lage, eben diese Programme mit sehr geringen Kosten durch digitale Tools zu monitoren. Also festzustellen, wie erfolgreich sie sind, wie viele Menschen wirklich erreicht werden und in welchem Rahmen. Dafür brauchen wir aber die Bereitschaft der Leute, ihre Daten zur Verfügung zu stellen, möglichst automatisiert.

Thomas: Wir haben oft die Situation, dass große Förderprogramme mit einem Budget von Millionen Euro extrem undigital gedacht und umgesetzt werden. Es gibt zum Bespiel einen Fond mit 40 oder 50 Millionen, da wird mit Excel-Sheets gearbeitet. Obwohl die Systeme verbauen, die teilweise smart sind oder die über die Bezahlfunktionen so smart sein könnten, dass man sehen könnte, ob das System funktioniert oder nicht. Und da soll die Prospect-Plattform einen Mehrwert für Regierungen und Investoren bringen, weil sichtbar wird, was mit dem Geld, das reingesteckt wird, passiert.

Inzwischen ist es tatsächlich so, dass die Organisation zu uns kommen. Die Weltbank hat uns zum Bespiel vor drei, vier Monaten kontaktiert und gesagt, dass sie ein großes Elektrifizierungsprojekt in Ostafrika implementieren wollen. Und dafür haben sie ein Tool gesucht, um das zu monitoren.

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Thomas Gottschalk mit dem Inhaber eines neu elekrifizierten Schuhgeschäfts.

Es kann aber auch noch einen anderen Effekt haben, Daten zu monitoren, nämlich mehr Vertrauen in den Markt zu bringen, oder?

Thomas: Wenn wir über die Daten herausgefunden haben, dass die Batterie eine bestimmte Größe haben muss, kann man so ein Produkt herstellen, aber dann ist das noch nicht bei den Kunden. Aber uns geht es auch darum, möglichst vielen Menschen einen Zugang zu erneuerbaren Energien zu ermöglichen.

Enpal vermietet bzw. „mietkauft“ Solarsysteme in Europa und zeigt, dass die Kunden zurückzahlen. Damit machen sie dann Deals mit der DKB und kriegen noch mehr Geld, um weitere Anlagen zu installieren. Dass das im europäischen oder im deutschen Raum mit finanzstarken Kunden funktioniert, das ist nicht verwunderlich. Aber das ist das große Fragezeichen: Wie ist es im ländlichen Sambia oder in der Hauptstadt von Malawi; wenn die Leute da einen Solar-Generator bekommen, zahlen sie wirklich zurück? Das digital auszuwerten und dann zu bewerten, das ist eine ganz große Stärke, die wir dem Sektor mit Prospect in den nächsten Jahren zu Verfügung stellen wollen.

Stefan: Indem wir die wirklichen Repayment-Raten visuell transparent machen, dann sinkt die Unsicherheit auf Geberseite. Und mit dem Sinken der Unsicherheit sinken die Risikoaufschläge. Mit mehr Vertrauen bekommen wir auch mehr Geld in den Sektor. Das ist unser großes Ziel: Wie können wir letztendlich in die Elektrifizierung mehr Geld einfließen lassen?

Thomas: Wenn wir SDG7 ernst nehmen, müssen wir mehr kooperieren und viel offener über unsere Probleme und Fehler reden. Damit die anderen, die nach uns kommen, diese Fehler nicht noch mal machen und die Investoren, die in diesen Sektoren investieren, das Geld vernünftig investieren. Und das war auch die Erkenntnis: Hey, eigentlich braucht es so ein Institut, das wie eine Art Lobby-Organisation ist und sich für diesen Sektor einsetzt. Wenn wir zum Beispiel mit der Weltbank sprechen, dann finden die interessant, was wir denen sagen, weil sie wissen, dass wir kein kommerzielles Interesse haben, sondern weil wir SDG7 vorantreiben möchten. Das ist superspannend, diese Möglichkeit zu haben, das Denken mit zu beeinflussen.

Ihr nutzt für eure Datenanalysen aktuell Smart-Meter- und Repayment-Daten. Welche Daten sind noch interessant für euch?

Stefan: Wir schauen uns gerade Satelliten-Daten an, also hochauflösende Low-Orbit-Bilder, unter dem Aspekt, wie wir die Verifizierung noch günstiger gestalten können. Wenn ich einen Haushalt elektrifiziert habe, müsste man von oben auch ein Panel sehen können, als Beispiel. Oder wenn nachts ein Licht brennt, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass der Strom noch funktioniert.

Momentan ist es ein Problem, dass viele Programme, die relativ groß sind, einen sehr hohen Anteil an Transaktionskosten haben. Damit gezeigt werden kann, dass diese fünf Millionen auch wirklich angekommen sind, geht viel Geld für Monitoring und Evaluation drauf. Das ist verständlich, aber wenn von fünf Millionen nur noch zwei Millionen vor Ort ankommen – was wahrscheinlich kein schlechter Schätzwert ist -, ist der Effekt nicht besonders groß. Damit von den fünf Millionen aber 4,5 Millionen ankommen, müssen wir die Kosten auf den verschiedenen Ebenen runterfahren. Das eine ist die Hardware, das andere ist die Evaluierung.

Thomas: Das ist auch extrem interessant für die Distributoren vor Ort, wenn die sich nicht mehr Gedanken machen müssen über die Verifizierung, weil das über einen Satellit funktioniert.

Stefan: Ob wir das hinkriegen, kann ich noch nicht sagen. Es ist nicht so, dass so viele hochauflösende Bilder von Afrika existieren. Das andere ist die Frage, ob es skalierbar ist.

Auch sehr interessant sind Wetterdaten, zum Beispiel für die Validierung von Carbon Credits. Damit lässt sich feststellen, ob an diesem Tag überhaupt so viel produziert worden sein kann.

Ihr habt also noch einiges vor.

Thomas: Ich glaube, was uns hier beim A2EI und viele in dem Sektor antreibt, ist, dass wir alle relativ viel Zeit mit Endkunden und Endkund*innen verbracht haben und in deren kleinen Hütten waren, wo wir gesehen haben, was es bedeutet, wenn plötzlich Strom da ist. Das ist ein life changing moment!

Die Leute, die plötzlich Strom haben, die haben ein ganz anderes Selbstwertgefühl und ein anderes Gesundheitsverhalten, weil sie keine krassen Dämpfe von Kerosin-Lampen mehr einatmen müssen. Die haben teilweise Einkommensquellen, weil sie ihren Strom nutzen können, um Maschinen zu betreiben. Es sind ganz viele tolle Sachen, die zusammenkommen, wenn Menschen Zugang zu Strom haben. Dass möglichst viele Leute diesen Zugang haben, treibt uns an. Und effiziente gestaltete Strukturen unterstützen das extrem gut.

Vielen Dank für das Interview!

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