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Windenergie für Äthiopien

eine Entwicklungshilfe-Windkraftanlage, konstruiert in einer sächsischen Dorfgemeinde

Windverhältnisse

Nachdem zwischen Februar 2007 und April 2008 an unserer Windkraftanlage (12 m Höhe) durch die Techniker mittels Datenlogger regelmäßig Wind erfasst worden ist (und seit Oktober 2008 wieder kontinuierlich erfasst wird), können wir konkreteres über die Windverhältnisse am Standort Debo sagen. Bisher waren wir nur angewiesen auf Kurzzeitmessungen und Eindrücke aus der Bevölkerung. Zusätzlichen liegen von der GTZ Windkarten für Äthiopien vor, die allerdings für viele Regionen eher eine Schätzung darstellen dürften, da es an Messpunkten fehlt.

vgl. die Ausführungen von B. Jargstorf, GTZ, Seiten 19-24

Deutlich wird in diesen Ausführungen, dass die Voraussetzungen für Windenergie in Äthiopien sehr unterschiedlich sind. Ausgesprochen windreich sind die Regionen entlang des Gebirgszuges vom nördlichen Mekelle bis hin nach Addis Abeba, die Region der Bergregionen vom nordöstlichen Harar entlang des Grabenbruches bis in den Süden, dann auch östlich von Addis Abeba (Nazreth), nördlich des Tana-Sees und die gesamte Ostregion des Landes Richtung Somalia. Eigenartigerweise ist das Hochland von Äthiopien eher windarm. Das bestätigen auch unsere Messungen in Debo, wobei die Werte in Debo besser sind, als für das Hochland allgemein angenommen. Unser Messpunkt (Maschinenkopf Windrad) am Rande eines Tales ist u. U. nicht ideal durch Strömungseffekte, die wie eine Walze vom Tal her (aus N-NO) eher Aufwinde statt Seitenwinde ergeben. Besser sind die Winde vom Feld her (v. S). Leider konnten wir die Vergleichsmessungen 1 km von Debo entfernt (College; Feldrückencharakter) wegen eines Defektes am zweiten Messgerät nicht realisieren, hatten wir doch den Eindruck, dass diese Feldrückensituation windtechnisch deutlich besser war als die Talrandsituation).

Entscheidend ist für die Windkraft ist letztlich die die Frage, wie viel Energie durchschnittlich pro Tag eingefahren werden kann. Zwischen 2007 und 2009 hatten wir die Segeltuchwindenergieanlage laufen, die zwar ab 5 m/s sehr schnell hohe Leistungen brachte, durch das Getriebe aber träge anlief und damit gerade die Windklassen unter 5 m/s nicht nutzen konnte. Da wir die neue getriebelose Anlage (vgl. „Technische Beschreibung“ und „Ergebnisbericht 2009“) erst im Oktober 2009 errichten konnten, haben wir anhand von detaillierten Messungen in Rüsseina die Energieertragsdaten von Debo mittels einer Prognoserechnung ermittelt. Dabei sind wir in der Ertragsberechnung eher konservativ vorgegangen. Von allen in Rüsseina ermittelten Ertragsdaten haben wir knapp 20% nach unten korrigiert, da die Luftdichte und damit die Energiedichte im 2600 m hohen Debo um diesen Betrag niedriger sind als bei uns (ca. 250 m ü. M.).

Das Ergebnis

Die Windverhältnisse in Debo sind mit durchschnittlich 2,5 m/s für den Betrieb einer reine Windenergieanlage zu niedrig. Der Tagesertrag mit unserer Windkraftanlage (Rotordurchmesser 4 m) liegt bei diesem Wert bei knapp 3 KWh. Die Solaranlage gleicht es in diesem Falle aus. Um den täglichen Strombedarf von Debo allein durch Windkraft zu decken (5 KWh für Licht und Kleingeräte) brauchten wir Windverhältnis, die in 12 m Höhe gemessen mindestens zwischen 3,5 und 4 m/s liegen (im Gebirge 6-8 KWh pro Tag, im Flachland 8 - 13 KWh). Dies ist eigentlich eine gar nicht so anspruchsvolle Bedingung, wenn man bedenkt, wie viele Gegenden in Äthiopien (und übr. Afrika) weit höhere Windwerte aufweisen. So gesehen könnte unsere Windkraftanlage als nahezu wartungsfreier „Schwachwindkünstler“ für Inselanlagen in Afrika eine Zukunft bekommen. Erstaunlich: Die Rate der Windstille liegt außerordentlich niedrig (meist unter 2 %), was ein Plus für den zuverlässigen Betrieb von Windenergieanlagen bedeutet.

Die Windverhältnisse in Tula

(vgl. konketere Informationen unter der Rubrik „Das Projekt in Tula“)

Während im Hochland von Äthiopien entgegen erster Annahmen die Windverhältnisse eher schwach sind, bläst der Wind in einzelnen Regionen deutlich stärker. Windmessungen in Tula auf der Randhöhe des Afrikanischen Grabens (Nähe der Stadt Hossaina) zeigen folgende Ergebnisse: