Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Etwa 1 Milliarde Menschen weltweit haben keinen Zugang zu Elektrizit\u00e4t, etwa jeder sechste Mensch auf der Erde. Das \u00f6ffentliche Stromnetz ist in vielen Regionen zu weit entfernt, um wirtschaftlich ausgebaut zu werden. Vor allem in Subsahara-Afrika sind viele l\u00e4ndliche Gebiete betroffen, w\u00e4hrend das Stromnetz sich haupts\u00e4chlich auf st\u00e4dtische Gebiete konzentriert. In Kamerun haben etwa die H\u00e4lfte der Bev\u00f6lkerung und in l\u00e4ndlichen Gegenden nur 17% Zugang zu Strom. Dies f\u00fchrt zu hohen Energieausgaben, niedrigem Lebensstandard und begrenzten Besch\u00e4ftigungsm\u00f6glichkeiten. In den letzten 5 Jahren haben sich in Kamerun und anderen L\u00e4ndern Westafrikas dezentrale regenerative Energiesysteme wie Solar Home Systeme (SHS) und Solar Mikrostromnetze etabliert. Solarworx entwickelt eine DC-Mikronetzl\u00f6sung, die SHS zu einem 60V Gleichstrom-Verteilnetz verbindet und den Handel mit \u00fcbersch\u00fcssigem Solarstrom und ungenutzter Batteriekapazit\u00e4t auf Dorfebene erm\u00f6glicht. Die Technologie erlaubt auch die Integration anderer 12V Systeme und erm\u00f6glicht eine verlustarme Energie\u00fcbertragung innerhalb des Dorfes \u00fcber ein sicheres 60V DC Stromnetz mit einer \u00dcbertragungsleistung von bis zu 250W zwischen Haushalten.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenVorbereitung und Installation der Pilotanlage:<\/p>\n
Ein deutscher Freelancer wurde f\u00fcr die Konzeptionierung der App-Entwicklung eingestellt, die f\u00fcr das Abrechnungssystem in den Mikrostromnetzen von entscheidender Bedeutung ist. Dar\u00fcber hinaus wurden zwei Entwicklungsingenieure in Kamerun angestellt, um im Stadtzentrum von Maroua in unserem Entwicklungszentrum bei unserem Distributor Solkamtech zu arbeiten.
\nEin Dorf namens Zalla in der N\u00e4he von Maroua wurde zu Demonstrationszwecken elektrifiziert, um die Entwicklung des MESH-Grids zu validieren.
\nDie Installation der Masten erfolgte, indem schmale L\u00f6cher ausgehoben wurden und die Masten dann von einem Gel\u00e4ndewagen in die L\u00f6cher gestellt wurden. Eine Einbetonierung war nicht erforderlich.
\nEs wurden impr\u00e4gnierte Masten verwendet, um Termitenfra\u00df zu verhindern.
\nDas MESH-Grid wurde mit IoT-Technologie ausgestattet, die auch f\u00fcr den sp\u00e4teren kommerziellen Betrieb wichtig ist. Daten werden \u00fcber LoRa-Funkstrecken mit kleinen Modems \u00fcbertragen und \u00fcber dezentral verteilte GSM-Modems an das Backend-Server weitergeleitet.<\/p>\n
Methoden der Technologieentwicklung:<\/p>\n
Das Team verwendet GIT, ein bekanntes Entwicklertool, f\u00fcr die Verwaltung und Dokumentation der Entwicklung von Software und Hardware.
\nRegelm\u00e4\u00dfige Teammeetings finden statt, um den Fortschritt der Entwicklung zu besprechen und das weitere Vorgehen zu planen.
\nSeit Mitte 2021 wurden etwa ein Jahr lang Vorbereitung und Finalisierung der Technik f\u00fcr den ersten Feldtest durchgef\u00fchrt. Seit einem Jahr l\u00e4uft bereits das erste Demonetz in Nordkamerun, und es wurden zahlreiche Hardware- und Software-Updates durchgef\u00fchrt, um das Regelungs- und Abrechnungssystem zu optimieren.<\/p>\n
Einordnung in den Stand der Technik:<\/p>\n
MESH Grids unterscheiden sich erheblich von herk\u00f6mmlichen Mini-Grids. MESH Grids sind dezentralisiert und k\u00f6nnen an mehreren Einspeisepunkten im Dorf verteilt werden, w\u00e4hrend Mini-Grids in der Regel zentralisiert sind.
\nMESH Grids zeigen ein selbstregulierendes Verhalten im Verbundnetz, indem sie automatisch hochgefahren werden, wenn ausreichend Leistung vorhanden ist. Dabei wird die Zuschaltung der Verbraucher graduell gesteuert, um eine \u00dcberlastung zu vermeiden.<\/p>\n
Entlastung der Umwelt:<\/p>\n
MESH Grids entlasten die Umwelt, indem sie solarbetriebene Energiequellen anstelle fossiler Brennstoffe nutzen.
\nJeder Haushalt in einem MESH Grid verwendet durchschnittlich etwa 10 kWh elektrischer Energie pro Monat, was den Einsatz von Dieselgeneratoren oder anderen fossilen Energiequellen vermeidet.
\nMESH Grids bieten kontinuierlich Stromversorgung und vermeiden den unn\u00f6tigen Betrieb von Dieselgeneratoren rund um die Uhr.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Entwicklung einer Android-App f\u00fcr MESH-Kunden zur bequemen Anmeldung und Verwaltung von Zahlungsstr\u00f6men. Die App erm\u00f6glicht die Umrechnung der Zahlungen in Tokens, die eine bestimmte Energiemenge repr\u00e4sentieren. Die App wird derzeit von den Betreibern genutzt und soll zuk\u00fcnftig auch f\u00fcr Endkunden verf\u00fcgbar sein.
\nEntwicklung einer umfangreichen Firmware f\u00fcr die Mikroprozessoren in den Endger\u00e4ten. Dabei werden verschiedene Aufgaben wie die Kommunikation, die Steuerung der Leistungselektronik und die Netzstabilit\u00e4t \u00fcbernommen.
\nOptimierung der Elektronik und Leistungselektronik w\u00e4hrend der Softwareentwicklung und Feldtests. Verbesserung des \u00e4u\u00dferlichen Designs der MESH-Ger\u00e4te, um dem modernen Charakter eines “smarten” Stromz\u00e4hlers gerecht zu werden.
\nDie Kosten des Projekts wurden gr\u00f6\u00dftenteils f\u00fcr die Entwickler, die Herstellung der Pilotanlagen und die Beschaffung geeigneter Werkzeuge f\u00fcr Produktion, Kalibrierung und Programmierung verwendet. Die Kostenaufteilung betrug etwa 50% f\u00fcr die technische Entwicklung und das Projektmanagement, 30% f\u00fcr die Produktion und Beschaffung, sowie 10% f\u00fcr Installation und Wartung.<\/p>\n
Die CO2-Einsparungen der Anlagen k\u00f6nnen je nach Berechnungsmethode variieren. Eine minimale Annahme basiert auf der Substitution von Kerosinlampen, w\u00e4hrend eine maximale Annahme die Substitution eines Dieselgenerators beinhaltet. Die tats\u00e4chliche CO2-Einsparung liegt zwischen diesen beiden Werten.<\/p>\n
Die Solarworx GmbH hat zwei aktive MESH Grids in Nordkamerun und eines in Sambia mit durchschnittlich 60 Haushalten pro Jahr. Zus\u00e4tzlich wurden \u00fcber Distributoren weitere 3500 Solaranlagen verkauft, die j\u00e4hrlich etwa 1750 Tonnen CO2 einsparen. Insgesamt bel\u00e4uft sich die CO2-Einsparung durch die Solaranlagen und MESH Grids auf 1810 Tonnen CO2 pro Jahr im Projektzeitraum.<\/p>\n
Bitte beachten Sie, dass die Zusammenfassung aufgrund der Komplexit\u00e4t des Textes m\u00f6glicherweise nicht alle Details enth\u00e4lt, aber die wichtigsten Informationen vermittelt.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die MESH Technologie wurde bereits bei diversen Veranstaltungen vorgestellt und fand auch bereits das Interesse zwei gr\u00f6\u00dferer franz\u00f6sischer Industriepartner. Hier eine Auflistung der verschiedenen Bekanntmachungen, F\u00f6rderprogramme und Folgeprojektoptionen<\/p>\n
\u0095\tGeplant Intersolar in M\u00fcnchen auf einem Stand mit CanadianSolar
\n\u0095\tMesse \u0084Solar Show\u0093 in Johannesburg, S\u00fcdafrika am 25\/26 April 2023
\n\u0095\tEmpower A Billion Lives Competiton organisiert bei IEEE\/PELS in Orland Florida im Zuge der APEC Elektronik Messe wurde mit einem Preis von 50,000USD honoriert
\n\u0095\tEEP Africa hat die MESH grids f\u00fcr Sambia mit 208,000\u0080 gef\u00f6rdert
\n\u0095\tIn 2022 haben wir die MESH grids auf der Off-grid Expo in Augsburg vorgestellt
\n\u0095\tIm Zuge des DENA res Programm wurden unter anderem Marketingma\u00dfnahmen f\u00fcr Solar Home Systeme und das MESH grid in Sambia gef\u00f6rdert
\n\u0095\tDemonstrationsvideos der Anlagen in Kamerun und Sambia wurden auf Youtube und der Website ver\u00f6ffentlicht<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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