Energie für Krisenregionen

Eine hessische Firma verspricht Drittweltländern eine Lösung ihrer Stromprobleme

Die in Gießen ansässige Firma Johannes Hübner hat eine autarke, hybride Stromerzeugungsanlage für den Einsatz in unterversorgten Regionen und Krisengebieten entwickelt: den EnergyContainer.

Diesen Herbst startet die Serienfertigung. Das erste Exemplar geht als Spende an das Technische Hilfswerk. Hilfsorganisationen sind neben Bautrupps eine wichtige Zielgruppe für den Hübner EnergyContainer. Eine an einem Katastropheneinsatz teilnehmende Hilfsmannschaft ist nur dann eine Hilfe, wenn sie absolut autark ist und keine Belastung für die örtlichen Behörden zur ihrer Versorgung mit Nahrungsmitteln und eben auch Energie darstellt.

Für die Einsatzleitung der Hilfsmannschaft kann der Container die Energieversorgung sicherstellen. Notwendiger Nachschub an Kraftstoff für die sonst eingesetzten dieselbetriebenen Stromversorgungen soll sich so wirkungsvoll reduzieren. Bei der Lösung hatten die Tüftler in erster Linie drei Eigenschaften im Fokus:

1. Die Energie für den Verbraucher wird vorwiegend regenerativ aus Sonnen- und Windkraft erzeugt. Ein smartes Energiemanagement in Verbindung mit einer Batteriebank stellt das sicher.
2. Der EnergyContainer muss mobil sein. Das bedeutet, dass neben einem Fahrzeug für den Transport keine weiteren Hilfsmittel für Abladen, Aufbau und Inbetriebnahme des Containers benötigt werden. Auch die Windkraftanlage soll sich ohne Kranunterstützung und ohne Bodenfundament aufstellen lassen.
3. Der 20 Fuß große Container muss den Anforderungen an einen Transport per Schiff sowie per LKW auf schlechten Straßen gewachsen sein. Für die Konstruktion des Containers wurde von einer Belastung von einer vierfachen Erdbeschleunigung ausgegangen.

Zwei Personen können die Anlage innerhalb von einem Tag aufbauen. Nach dem Absetzen werden sämtliche Einzelteile der Photovoltaik- und der Kleinwindanlage montiert, die während des Transports in dem Container befestigt sind. Die Photovoltaikanlage setzt sich aus 27 monokristallinen Solarmodulen mit zusammen circa fünf Kilowatt peak zusammen. Die Windturbine WESpe mit fünf Kilowatt Leistung ist nicht in all ihre Komponenten zerlegt; die komplette Gondel ist schon beim Transport im Container auf einem Wagen befestigt und kann mit ihren 250 Kilogramm Gewicht direkt zum Mastende gefahren werden.

Der Mast wird aus handlichen Segmenten zusammengesetzt. Die Abspannseile werden an die Knotenpunkte des Masts angebunden. Das Zugseil läuft über eine Rolle zur Seilwinde, und elektrisch wird der 15 Meter hohe Mast dann innerhalb einer Minute aufgerichtet. Zuvor muss das Aufbauteam noch die vier Rotorblätter an die Nabe anbringen.

Bidirektionaler Multikanalwechselrichter

Das Kernstück des EnergyContainer bildet ein bidirektionaler Multikanalwechselrichter. Dieser kann die Energie sowohl von Sonne und Wind in eine Batterie leiten als auch die Gleichspannung aus der Batterie in eine ein- oder dreiphasige Wechselspannung umformen. Die Batterie besteht aus 24 in Reihe geschalteten 2-Volt-Zellen, sodass die Gesamtspannung bei 48 Volt liegt. Bei einer Kapazität von 1200 Amperestunden kann die Batterie 52 Kilowattstunden elektrische Energie speichern.

Ein an den Wechselrichter angekoppeltes Energiemanagementsystem steuert den Energiehaushalt in Relation zum Verbrauch. Zentrale Aufgabe des Systems ist es, eine für die Lebensdauer der Batterie schonende Betriebsweise zu gewährleisten und den Kraftstoffverbrauch des als Rückfallebene integrierten Backup-Diesels zu minimieren. Ein integriertes Fernwartungssystem erlaubt es, die korrekte Funktion und Betriebsweise des Containers von Gießen aus zu überwachen. Abschätzungen des Herstellers ergeben, dass man mit dem voll ausgestatteten Container einen Stab von Hilfsmannschaften monatelang mit Energie versorgen kann.