Bericht über die Hybrid-Solaranlage in Chilubi-Island, Sambia
(Erschienen in dem Magazin “Sonnenenergie” 1/96)
 

Schon mehrere Jahre haben wir Kontakt zu einer Gesundheitsstation auf der Insel Chilubi Island in Sambia. Diese Insel ist auf dem großen Bangleuwu-See im Nordosten Sambias. Wir sind eine Gruppe von ehemaligen Studenten, die inzwischen weit verstreut sind aber dennoch weiter zusammen in der Solidaritätsarbeit für Sambia tätig sind.

Anfangs unterstützen wir das Krankenhaus mit Medikamenten und Verbandsmaterial bis irgendwann das Gespräch auf eine Solaranlage kam. Es war zunächst die Rede von zwei Solarpaneelen nebst Batterien und Regler. Aus dieser Klein-Anlage wurde ein Konzept mit zwanzig 50 Watt-Modulen (Siemens M 50), 490 Ah OPzS-Batterien (Fa. Hoppecke), drei 20 A Serienladereglern (Fa. Oerther, Würzburg) und einem 1200 Watt Trace-Wechselrichter. Weiterhin einem Dieselgenerator mit automatischer Startvorrichtung und einem 380 V Ladegerät. Diese Anlage sollte 36 Energiesparlampen, zwei Kühlschränke, eine Gefriertruhe sowie Kleingeräte wie Mikroskop etc. versorgen, wobei die meisten Lampen die ganze Nacht brennen sollten. Außerdem ging es um eine zweite Anlage (24 V) mit acht 50 Watt-Modulen, Batterien etc. für das Schwesternhaus.

Als es einmal beim umfüllen von Benzin in einem Raum durch eine Petroleumlampe zu einer Verpuffung kam und eine Schwester dabei verbrannte, wurde uns die Dringlichkeit der Solaranlage sehr bewußt. So kam uns die Aufgabe zu, vom Spenden sammeln über die Projektierung und Auswahl der Komponenten bis zum Container- Versand alles abzuwickeln.
Uns war wichtig, für die Gesundheitsstation eine gesicherte Stromversorgung aufzubauen. Das heißt, daß sie auch in den sonnenarmen Monaten nicht von einen Stromausfall überrascht werden, denn dies ist kritisch für die Impfstoffe in den Kühlschränken.
Eine entsprechende Dimensionierung der Solarzellen und Batterien hätte den finanziellen Rahmen jedoch gesprengt. So entschlossen wir uns dazu bei leeren Batterien einem Dieselgenerator einspringen zu lassen. Dieser soll die Batterien wieder auf mittlere Kapazität bringen. Da der Dieselgenerator nur bei leeren Batterien kurz anspringt, ist ein möglichst geringer Dieselverbrauch gewährleistet. Damit können aber nun beliebige Energiemengen aus dem System entnommen werden. Erfahrungsgemäß ist ja bei vorhandener Stromversorgung auch bald der Wunsch nach weiteren elektrischen Geräten da, wie es zum Beispiel mit einem Kopiergerät der Fall war.
 

Bei dem Notstromaggregat entschieden wir uns auf Grund der Langlebigkeit für eine 3,9 KW Dieselversion (Fa.Geko) mit Drehstrom- Generator. Wir brauchen dann zwar noch ein kräftiges 150 A Ladegerät (Fa. Burmeister) aber damit ist im Falle des Defekts der Solaranlage oder des Wechselrichters ein Direktbetrieb der Verbraucher über den Generator möglich. Wir haben somit ein redundantes System.
Für besonders wichtige Geräte wie die Lampen für den Behandlungsraum und die Notaufnahme sowie die Kühlschränke entschieden wir uns für 24 V Versionen.
Da nach unserer Meinung das System ohne jegliche manuelle Eingriffe arbeiten sollte, entschieden wir uns für den Einbau einer automatischen Startvorrichtung für den Motor. Dies wurde in Form einer speicherprogrammierbaren Steuerung realisiert (Siemens Simatic 100 U), die das Aggregat startet, maximale Laufzeiten überwacht und auch noch eine Meldung gibt, wenn der Dieseltank fast leer ist. Weiterhin ist es gut, die Last erst nach einer Warmlaufzeit des Motors zuzuschalten und am Ende den Motor im Leerlauf etwas nachlaufen zu lassen (Abkühlung). Über eine Schaltuhr kann eingestellt werden, daß das Aggregat in jedem Falle einmal pro Woche gestartet wird.
Im Jahr 1992 wurde diese Anlage zusammen mit einheimischen Mitarbeitern aufgebaut. Mit dieser Steuerung lief das System eine Zeitlang, bis ein Blitz gerade an der Stelle, an der ein Erdkabel lag einen Baum traf und damit dem Start-System des Dieselgenerators den Todesstoß versetzte. Das Solarladeteil und der Wechselrichter hatte es erfreulicherweise überlebt und damit wurde die Anlage dann weiter betrieben.
In vergangenem Sommer nun besuchte ich die Gesundheitsstation und machte die nötigen Reparaturen. Im Zuge der Vereinfachung und aufgrund von örtlich nicht verfügbaren Ersatzteilen verzichteten wir auf die Computer-Steuerung. Die Start-Automatik mit ihren wichtigsten Funktionen wurde durch drei Zeitglieder und vier kleine Schütze realisiert.
Da die Tiefkühltruhe sich in diesem heißem Land als starker Energieschlucker erwies, wurde die Schaltuhr genutzt, um die Truhe nachts abzuschalten. Die Kälteenergie bleibt ausreichend lang gespeichert.
Der kleine Kopierer (Canon) lies sich an dem Trace-Trapezwechselrichter nicht betreiben. Die steilen Flanken machen dem Schaltnetzteil etwas Probleme. Die Idee, einen Trafo eines nicht mehr benötigten Ladegerätes als Filter einzusetzen brachte Erfolg (Sekundärspule an 220V, Primärspule wurde entfernt). So wurde die erste Zeit dann auch fleißig kopiert.
Mir wurde bei meinem Besuch bewußt, daß die Solaranlage für die Gesundheitsstation eine große Bedeutung hat. Durch die alten Petroleumlampen wurden die überfüllten Krankenzimmer sehr stickig und heiß und man konnte die Krankenunterlagen kaum lesen. Die Gesundheitsstation wurdedurch die Solaranlage auch irgendwie aufgewertet. "Es ist ja wie in der Stadt hier", meinte eine Angestellte.
Wir haben sehr viel dabei gelernt, es hat viel Spaß gemacht, aber es war auch eine Menge Streß.