Solar- und Windkraft könnten Konflikte in Nordostafrika mildern

Solar- und Windkraft könnten Konflikte in Nordostafrika mildern

Der Damm befindet sich in Äthiopien nahe der Grenze zum Sudan. Bildnachweis: Google

Eine neue Studie zeigt, dass mehrere Meinungsverschiedenheiten zwischen Äthiopien, Sudan und Ägypten um Afrikas größtes Wasserkraftwerk, den neuen Grand Ethiopian Renaissance Dam (GERD), durch einen massiven Ausbau der Solar- und Windkraft in der Region behoben werden könnten. Die Anpassung des GERD-Betriebs an die Netzintegration von Solar- und Windkraft würde allen beteiligten Ländern greifbare Energie- und Wasservorteile bringen und regionale Win-Win-Situationen schaffen. “Unsere Ergebnisse sehen vor, dass die integrierte Hydro-Solar-Wind-Planung in die GERD-Verhandlungen aufgenommen wird”, sagt Sebastian Sterl, Energieplanungsexperte an der Vrije Universiteit Brussel (VUB) und der KU Leuven in Belgien und Hauptautor der Studie, veröffentlicht in Naturenergie.

Seit einigen Jahren eskalieren die politischen Spannungen zwischen Ägypten, Sudan und Äthiopien in einem Konflikt um Afrikas größtes Wasserkraftwerk: den fast vollständigen Grand Ethiopian Renaissance Dam (GERD) am Blauen Nil. Äthiopien, das 2020 damit begann, das riesige Reservoir von GERD zu füllen, sagt, es brauche GERDs Strom, um Millionen seiner Bürger aus der Armut zu befreien.

Ägypten ist jedoch zutiefst besorgt über die Folgen des Mega-Staudamms für den Nil, da seine Landwirtschaft vollständig vom Nilwasser abhängt. Ägypten hat dieses Problem Anfang 2020 beim UN-Sicherheitsrat angesprochen. Der Sudan scheint zwischen beiden Seiten gefangen zu sein. Die laufenden von der Afrikanischen Union geführten Vermittlungsgespräche zur Einigung über den langfristigen Betrieb des Staudamms haben bisher wenig Früchte getragen. Bestimmte Sprachen haben sogar die drohende Gefahr eines “Wasserkrieges” zwischen Kairo und Addis Abeba hervorgerufen.

Saisonale Profile

Sebastian Sterl, Energieplanungsexperte bei VUB und KU Leuven und Hauptautor der Studie, erklärt: “Der Blaue Nil ist ein hochsaisonaler Fluss. Der GERD-Stausee ist so groß, dass er den vollen Spitzenfluss des Flusses speichern und Wasserkraft liefern kann stabile Rate während des ganzen Jahres, wodurch die Flusssaisonalität beseitigt wird. Dies ist aus äthiopischer Sicht sehr sinnvoll, überarbeitet jedoch den natürlichen Zeitpunkt, zu dem das Wasser den Sudan und Ägypten erreicht. Hinter vielen Meinungsverschiedenheiten um GERD verbirgt sich die Frage, wer, wenn überhaupt, sollte erlaubt sein, eine solche Kontrolle über den Nil auszuüben. “

Eine Gruppe von Forschern in Belgien und Deutschland unter der Leitung von Sterl hat nun eine überraschende Methode identifiziert, mit der mehrere Meinungsverschiedenheiten rund um den Damm gleichzeitig gelöst werden können und die allen drei Ländern zugute kommen. Die Idee besteht darin, moderne, saubere Solar- und Windkraft massiv einzusetzen, um die Wasserkraft von GERD zu ergänzen. Genauer gesagt: Die Forscher schlagen vor, dass Äthiopien und seine Nachbarn große Solar- und Windparks errichten, auf ein regional integriertes Stromnetz hinarbeiten und sich dann darauf einigen, dass Äthiopien GERD in Synergie mit Solar- und Windkraft betreibt. Dies würde bedeuten, an sonnigen und windigen Tagen weniger Wasser zu turbinieren und bei bewölkten, windstillen Perioden und nachts mehr Wasser, um die immer schwankende Sonnen- und Windkraft zu “festigen”.

Die Forscher stellten fest, dass Sonnenschein und Wind in vielen Regionen Äthiopiens, des Sudan und ihrer ostafrikanischen Nachbarn entgegengesetzte saisonale Profile zum Fluss des Blauen Nils aufweisen. An diesen Orten scheint die Sonne am hellsten und der Wind weht am stärksten während der Trockenzeit. Diese “saisonale Synergie” zwischen Wasser, Sonne und Wind steht im Mittelpunkt der Ergebnisse der Forscher.

Solar- und Windkraft könnten Konflikte in Nordostafrika mildern

Energiekarte des Gebiets in der Nähe des Damms. Bildnachweis: VUB / KU Leuven

Die Studie ergab, dass, wenn GERD das ganze Jahr über – sowohl stündlich als auch saisonal – zur Sicherung von Solar- und Windkraft betrieben würde, dies automatisch bedeuten würde, weniger Wasserkraft während der Trockenzeit und mehr während der Regenzeit zu produzieren, ohne den Jahresdurchschnitt von GERD negativ zu beeinflussen Leistung. Das aus dem Damm fließende Wasser hätte dann eine Saisonalität, die dem natürlichen Flussfluss etwas ähnelt, mit einem klaren Höhepunkt in der Regenzeit.

Laut Sterl hätte Äthiopien, wenn GERD auf diese Weise betrieben würde, “im Wesentlichen alle erwarteten Vorteile eines großen Staudamms – aber für den Sudan und Ägypten würde es so aussehen, als hätten die Äthiopier nur einen bescheidenen, relativ kleinen Stausee gebaut Es gibt bereits viele solcher Stauseen am Nil, so dass kein Land stromabwärts von Äthiopien wirklich etwas dagegen haben könnte. “

Regionale Zusammenarbeit

Durch die Abstimmung der Parteien über gemeinsame Energie- und Wasserziele identifizierten die Forscher mindestens fünf konkrete Vorteile einer solchen integrierten Hydro-Solar-Wind-Planung. Erstens könnte Äthiopien Afrikas größter Energieexporteur werden und gleichzeitig seine Abhängigkeit von Wasserkraft verringern und langfristig seine Stromerzeugungskosten senken. Zweitens könnte der Verbrauch umweltschädlicher fossiler Brennstoffe im Sudan und in anderen ostafrikanischen Ländern durch Solar- und Windkraft ersetzt werden, die von GERD unterstützt wird.

Drittens könnte Ägypten dank des vorgeschlagenen Betriebsplans von GERD in trockenen Jahren mehr Wasser erhalten als zuvor und müsste den Betrieb seines eigenen Hochassuan-Staudamms nicht ändern. Viertens würde Äthiopien die mehr als ein Dutzend Turbinen seines Mega-Staudamms effizienter nutzen, indem es häufig Spitzenleistungen erbringt, wenn Sonne und Wind nicht verfügbar wären. Und fünftens wäre die Nilökologie im gesamten Sudan weniger von dem neuen Damm betroffen, da die Flusssaisonalität ein wichtiger Bestandteil der ökologischen Nachhaltigkeit der Flüsse ist.

Laut den Autoren wird die gesamte ostafrikanische Region dazu beitragen. “Äthiopien könnte theoretisch alleine gehen und GERD nutzen, um seine eigene Solar- und Windkraft zu sichern”, sagt Sterl. “Aber es würde viel besser funktionieren, wenn beispielsweise der Sudan mitmachen würde – er verfügt über bessere Solar- und Windressourcen als Äthiopien, was bessere Hydro-Solar-Wind-Synergien ermöglicht und die Gesamtkosten für die Erzeugung erneuerbarer Energie senkt. Ägypten verfügt über hervorragende Solarenergie.” und Windressourcen ebenso wie Dschibuti, der Südsudan und andere ostafrikanische Länder. Regionale Zusammenarbeit in einem gemeinsamen ostafrikanischen Energiepool könnte der Schlüssel sein. “

Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass eine integrierte Wasserkraft-Solar-Wind-Planung eine äußerst interessante Option sein könnte, die in den laufenden GERD-Verhandlungen zwischen Äthiopien, Sudan und Ägypten erörtert werden kann. “Man könnte es eine Win-Win-Situation nennen”, sagt prof. Wim Thiery, Klimaforscher am VUB und Mitautor der Studie. “Die gesamte Region würde davon profitieren.”

Die Forscher erzielten ihre Ergebnisse mithilfe eines speziellen, hochdetaillierten Computermodells (REVUB), das den Betrieb von Wasserkraftdämmen neben anderen erneuerbaren Energien wie Solar- und Windkraft simulieren soll. Das Modell wurde ursprünglich 2019 von denselben VUB-Forschern erstellt, um Szenarien für erneuerbaren Strom für Westafrika zu untersuchen. Später, als die GERD-Verhandlungen in den Medien immer präsenter wurden, erkannten die Forscher, dass sie das gleiche Instrument direkt anwenden konnten, um Solar- und Windkraft als mögliche Lösungen für den GERD-Konflikt zu untersuchen.


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Mehr Informationen:
Sebastian Sterl et al., Verknüpfung von Solar- und Windkraft in Ostafrika mit dem Betrieb des Grand Ethiopian Renaissance Dam, Naturenergie (2021). DOI: 10.1038 / s41560-021-00799-5

Journalinformationen:
Naturenergie

Zur Verfügung gestellt von KU Leuven

Zitat: Solar- und Windkraft könnten Konflikte in Nordostafrika mildern (2021, 8. April), abgerufen am 9. April 2021 von https://phys.org/news/2021-04-solar-power-mitigate-conflict-northeast.html

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