Wie können Haushalte in ländlichen Regionen Afrikas gleichzeitig kostengünstig kochen und zuverlässig Strom erzeugen? Mit dieser Fragestellung beschäftigte sich das Projekt Smart Home Energy (SHE), das im Rahmen des LEAP-RE Cofund Calls 2022 gefördert wurde. Unter der Leitung der Technischen Universität Graz entwickelte ein Konsortium aus europäischen und afrikanischen Projektpartner:innen zwischen 2023 und 2026 eine integrierte, mobile Energielösung, die auf die lokalen Gegebenheiten abgestimmt ist.
Eine integrierte Lösung für Kochen und Stromerzeugung
Im Mittelpunkt des Projekts stand die Entwicklung eines Kochsystems, das mit regional verfügbaren Agrar-Brennstoffen (biogene Reststoffe und Energiepflanzen) betrieben werden kann. Ziel war es, eine kostengünstige und effiziente Lösung für Haushalte in ländlichen Regionen Afrikas bereitzustellen.
Dafür untersuchte das Projektteam lokal verfügbare Brennstoffe und analysierte deren Eigenschaften, Vorbehandlungsmöglichkeiten, Mischoptionen sowie Kohlenstoff- und Mineralstoffkreisläufe. Auch Lieferketten wurden an die realen Bedingungen vor Ort angepasst. Das entwickelte Kochsystem wurde hinsichtlich Leistung und Emissionen getestet und optimiert und mit einem PV-Modul sowie einem Akku kombiniert.
Hybride Energieversorgung und CO₂-Bilanzierung
Ein zentrales Projektziel war die Entwicklung einer günstigen und effizienten thermoelektrischen Stromerzeugungseinheit. Es zeigte sich, dass die Stromerzeugung mittels thermoelektrischer Generatoren in starker Konkurrenz zu einem PV-Akku-System steht. Aufgrund des starken Preisverfalls bei PV-Modulen in den vergangenen Jahren setzte sich das PV-Akku-System letztlich durch, das eine zuverlässige Energieversorgung ermöglicht.
Ergänzend entwickelte das Projektteam einen Datenlogger (Stove Monitoring Unit), der die Nutzung der Öfen unter realen Einsatzbedingungen erfasst und in einer Datenbank speichert. Der Datenlogger schafft damit die Grundlage, CO₂-Einsparungen nachvollziehbar zu erfassen und eröffnet neue Möglichkeiten, nachhaltige Energielösungen für einkommensschwache Haushalte finanzierbar zu machen.
Lösungen gemeinsam mit den Menschen entwickeln
Neben der technologischen Entwicklung legte das Projekt großen Wert auf die Einbindung der lokalen Bevölkerung. Feldstudien in ländlichen Regionen sowie in Flüchtlingssituationen dienten dazu, die Technologie unter realen Bedingungen weiterzuentwickeln und die Methoden zur CO₂-Bilanzierung zu validieren. Gleichzeitig wurden soziale Auswirkungen, insbesondere auf Gesundheit und Geschlechterrollen, untersucht.
Die Projektergebnisse zeigen, dass es keine einheitliche Lösung für den afrikanischen Kontinent gibt. Unterschiedliche regionale Rahmenbedingungen erfordern maßgeschneiderte Ansätze. Ebenso entscheidend ist die Zusammenarbeit mit den Menschen vor Ort, damit neue Technologien akzeptiert und langfristig genutzt werden können. Politische Entscheidungstragende spielen dabei eine wichtige Rolle, indem sie den Zugang zu Technologien, stabilen Wertschöpfungsketten und bezahlbaren Lösungen unterstützen.
Mehrwert für Umwelt und Gesellschaft
Die im Projekt entwickelte Technologie bietet eine kostengünstige Energielösung für einkommensschwache Haushalte und verbindet ökologische mit sozialen Vorteilen. So wird etwa Abholzung durch die Nutzung alternativer Brennstoffe reduziert, die Gesundheit durch geringere Emissionen verbessert und insbesondere Frauen gestärkt, indem sie neue Möglichkeiten zur eigenständigen Energieversorgung schafft. Gleichzeitig eröffnet die CO₂-Bilanzierung neue Wege, um die Systeme für einkommensschwache Haushalte erschwinglich zu machen.
Das SHE-Projekt zeigt, wie Forschung, Innovation und internationale Projektpartner:innenschaften dazu beitragen, technologische Lösungen zu entwickeln, die auf lokale Bedürfnisse abgestimmt sind sowie nachhaltige Entwicklung unterstützen.
Projektpartner:innen:
- Carbon Compass (Österreich)
- Institut Mines Telecom (IMT)
- Albi (Frankreich)
- University Carlos III de Madrid (UC3M) (Spanien)
- EKASI Energy (Südafrika)
- Tshwane University of Technology (Südafrika)
- Makerere University (Uganda)