Warmwassererwärmung mit Solarsystem für die Hauptküche

Ausgangslage / Problemstellung:

Das St. Mary’s Hospital Lacor befindet sich in Gulu im Norden Ugandas. Zum Kochen wird in dieser Gegend traditionell auf Holz beziehungsweise Holzkohle zurückgegriffen. Dies führt meist zu massiver Abholzung und im Weiteren zu Bodenerosion. Die durch den fortschreitenden Klimawandel immer heftigeren Regenfälle führen zu einem Abtragen der nährstoffreichen oberen Erdschicht.

Die Küche des St. Mary’s Hospital Lacor ist für etwa 400 Mahlzeiten pro Tag verantwortlich, v.a. für die angehenden Hebammen und KrankenpflegerInnen. Das Ziel dieses Projektes war es, den Brennholzverbrauch durch den Einsatz von erneuerbarer Energie drastisch zu reduzieren.
 

Lösungsansatz:

Da es in Gulu so gut wie täglich eine relative hohe Sonneneinstrahlung gibt, war schnell klar, dass das Wasser durch Sonnenenergie erwärmt werden kann: Solarthermisch oder über Photovoltaik („PV-Thermie“ mit Elektro-Heizstab und entsprechender Steuerung). Aufgrund der einfacheren technischen Umsetzung und weniger Wartungsbedarf entschied man sich für Solarstrom mit elektrischen Heizstäben im Wassertank. Das bis zu 70 °C heiße Wasser - aus Sicherheitsgründen nicht mehr - wird direkt zu den großen Kochbehältern geleitet. Die zusätzliche Erwärmung erfolgt wie bisher mit Brennholz, womit die KöchInnen sehr gut zurechtkommen. Die erzielte Einsparung von Brennholz liegt bei ca. 70 %, das sind ungefähr 300 kg pro Tag!

Ein zusätzlicher Vorteil dieser PV-Thermie Lösung ist, dass der überschüssige Strom dem Krankenhaus zur Verfügung steht, sofern er nicht für die Warmwasserbereitung benötigt wird. Die Solarmodule wurden auf dem Dach des Küchentraktes Richtung Ost / West ausgerichtet, um die Solarenergie den ganzen Tag über optimal zu nutzen.

Verbaute Kern-Komponenten:

• 19,8 kWp Solarmodule
• 20 kW Solar-Netzwechselrichter
• 2 x 1000 L Warmwasserspeicher
• 17 kW elektrische Heizleistung
• Controller und Monitoring System

Bei kleineren Küchen ist es sogar möglich, 100 % elektrisch zu kochen. Dies kann mit einer Kombination von Gastronomie-Herden, Warmwasserboiler und Solarstrom, mit oder ohne Batteriespeicher bzw. Netzanschluss realisiert werden. Der Vorteil ist, dass zum Großteil auf eine bestehende Infrastruktur aufgebaut werden kann. Ein Nachteil ist, dass diese Kochstellen in der Regenzeit bzw. bei wenig Sonnenschein eventuell nicht effizient betrieben direkt werden können – je nach Vorhandensein / Kapazität der Stromspeicher bzw. Anschluss an ein Stromnetz.