Tragbare Batterien für mehr Lebensqualität
Mit einem mobilen Solarkraftwerk kostenlos und standortunabhängig Strom erzeugen und speichern: So will das Unternehmen MPower Menschen in Subsahara-Afrika mehr Freiheit und Autonomie bescheren. ZHAW-Forschende unterstützen das Projekt.
In der Subsahara-Zone leben rund 65 Prozent der Menschen ohne Zugang zum Stromnetz. Vor allem in ländlichen Gebieten ist das Problem zu beobachten. Zu den rund 634 Millionen Menschen der Region, die «Off-Grid» leben, kommen Millionen, die mit unzuverlässiger Stromversorgung zu kämpfen haben. Dieses Problem will die Firma MPower auf innovative Weise angehen.
Zusammen mit dem ZHAW-Institut für Energiesysteme und Fluid-Engineering (IEFE) und der Tessiner Fachhochschule SUPSI arbeitet MPower an einer Lösung, die einerseits zuverlässig und andererseits umweltfreundlich funktioniert. Statt wie bisher mit der Verbrennung von fossilen Stoffen Strom zu erzeugen, wird auf eine erneuerbare Quelle gesetzt. Tragbare Solarpanels ermöglichen das Aufladen einer Batterie, die auf Langlebigkeit ausgerichtet ist. Der modulare Aufbau der Energiespeicher sorgt dafür, dass Reparaturen unkompliziert vorgenommen werden können. Mit einer eigens entwickelten Software erkennt MPower frühzeitig mögliche Probleme und kann die Batterien so vor Defekten bewahren. Zudem setzt die Firma auf einen neuartigen Ladevorgang: er ermöglicht, Batterien rund 20 Prozent schneller aufzuladen als bisher, ohne sie dabei zusätzlich zu erhitzen. Auch Staub und Wasser können den Geräten nichts anhaben: Sie sind passiv gekühlt und können deshalb komplett versiegelt werden.
Ein Vorserienmodell wird entwickelt
Das von Innosuisse unterstützte Projekt hat vor kurzem den Go-/No-Go-Meilenstein erreicht – Konzeptphase und Grundlagenabklärung sind damit abgeschlossen. Manuel Räber vom IEFE hat nun die Aufgabe, ein Vorserienmodell des Batteriespeichers zu entwickeln. Noch tüftelt er an den einzelnen Komponenten, um sie dann in kompakter Form zu einem tragbaren Energiespeicher zusammenfügen. Ende 2020 endet das Projekt – ab dann liegt es in den Händen von MPower, weitere Verbesserungen vorzunehmen und vor allem, das Produkt an die Kundschaft zu bringen. Zwar vertreibt MPower in Sambia, Kamerun und Togo bereits Geräte, die Sonnenenergie in nutzbaren Strom umwandeln und speichern können. Diese Geräte haben aber noch viel Verbesserungspotenzial betreffend Lebensdauer und Funktionalität. Genau hier setzt das IEFE an. «Eine Lebensdauer von fünf bis zehn Jahren ist das Ziel», erklärt Manuel Räber. Um das zu erreichen, arbeitet er an der Leistungselektronik, dem Batteriemanagement und an den Batteriemodulen. Die Leistungselektronik ist dafür verantwortlich, Leistung umzuwandeln und so die Energie der Sonne nutzbar zu machen. Das Batteriemanagement überprüft laufend Temperatur und Spannung des Akkublocks und schaltet die Stromzufuhr im Notfall aus.
Über MPower
MPower bietet die Bundles – bestehend aus Solarmodul, Batteriespeicher, Software und Appliances wie Kühlschränken oder Fernsehern – als Mikrofinanzierungs-Package an. Im Lease-to-own-Modell bezahlt man in regelmässigen Raten. Sobald das Produkt vollständig abbezahlt ist, gehört es der Kundin oder dem Kunden. Von da an profitiert man als Besitzerin oder Besitzer von kostenlosem Strom für die gesamte Lebensdauer des Geräts.
Ein ehrgeiziges Unterfangen
Die Ziele des Projekts sind ambitioniert. Bis 2024 will man 280'000 Haushalte mit Strom versorgt haben. Damit erhalten mehrere hunderttausend Menschen Zugang zu erschwinglichem, sauberem und zuverlässigem Strom. Mit seiner Arbeit kann das IEFE einen Teil dazu beitragen, die Lebensqualität unzähliger Menschen zu erhöhen.