STROM für BILDUNG. Ein Gemeinschaftsprojekt von RWE Companius und Don Bosco Mondo. Erarbeitet von

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1 STROM für BILDUNG Realisierungsmöglichkeiten der Stromversorgung für die (Aus-)Bildung von Jugendlichen in informellen Siedlungen am Beispiel von Kibera, Kenia Ein Gemeinschaftsprojekt von RWE Companius und Don Bosco Mondo Erarbeitet von Svenja Kleinert (RWE Service); Ricarda Lindemeier (RWE Supply & Trading); Magdalena Rutz (RWE AG); Miriam Vogt (RWE Innogy GmbH); Sebastian Wagner (RWE Generation); Lisa Willnauer (RWE Innogy GmbH)

2 Abstract Dieses Konzept stellt das Abschlussdokument des Leuchtturmprojektes von RWE Companius und Don Bosco Mondo dar und erläutert die Bedeutung von Strom für die Bildung von Kindern und Jugendlichen, sowie verschiedene Möglichkeiten für die Elektrifizierung von Bildungseinrichtungen in informellen Siedlungen. Dieses Thema wurde anhand des geographischen Beispiels von Kibera (Nairobi, Kenia) bearbeitet. Eine Analyse der aktuellen Situation zu Strom und Bildung in Kibera wurde durchgeführt und untersucht, ob ein Zusammenhang zwischen Elektrifizierung und Bildung besteht. Auf Basis dieser Informationen und erarbeiteter Rechercheergebnisse wurde ein drei Stufen umfassendes technisches Lösungskonzept erarbeitet. Die drei Stufen teilen sich auf in einfache, portable Lösungen, mobile Kompaktsysteme sowie stationäre Lösungskonzepte. Das Dokument schließt mit der Darstellung möglicher Partnern, die bei der Umsetzung dieser technischen Lösungen Unterstützung bieten können. Im Anhang befinden sich zudem zwei Checklisten für Don Bosco Mondo, die bei der Umsetzung der Konzepte eine Hilfestellung bieten.

3 Inhaltsverzeichnis I. Abkürzungs- und Einheitenverzeichnis...I II. Abbildungsverzeichnis......II III. Tabellenverzeichnis......II 1 Einleitung Hintergrundinformationen zu diesem Konzept Methodik Hintergrundinformationen zu Kibera Stromerzeugung und Verfügbarkeit Stromversorgung in Kenia Stromversorgung in Kibera Bildung und Entwicklung Bedeutung von Bildung für die gesellschaftliche Entwicklung Bestandsaufnahme zur Schulbildung in Kenia Zusammenhang von Stromversorgung und Bildung Globale Betrachtung Projektspezifische Sicht Technische Lösungskonzepte Einleitung Konzeptvorschläge Konzept 1: Einfache portable Lösungskonzepte Konzept 2: Mobile Kompaktsysteme Konzept 3: Stationäre Lösungskonzepte Exemplarische Rechnung für die Umsetzung der technischen Konzepte Potenzielle Partner zur Umsetzung der aufgezeigten Realisierungsmöglichkeiten Potenzielle Partner für die finanzielle Unterstützung Patenschaft durch Schulen, Kindertagesstätten, öffentliche Träger Serviceclubs Potenzielle Partner für die nicht-finanzielle Unterstützung... 25

4 7.2.1 Ingenieure ohne Grenzen e.v Service Clubs Patenschaften mit Universitäts-Lehrstühlen Patenschaften mit Berufsschulklassen im Bereich E-Technik German Solar Academy Nairobi Checkliste zur Erstellung eines Projektantrags Zusammenfassung Anhang Literaturverzeichnis... 33

5 I. Abkürzungs- und Einheitenverzeichnis Abkürzung Erläuterung % Prozent Euro AC d EVU g h HDI KPLC KSh kv kwh m/s MW nm PV UN/UNO TWh USD V W Alternating Current Tag Energieversorgungsunternehmen Gramm Stunde Human Development Index Kenya Power and Lighting Company Kenianische Schilling (Währung) Kilovolt Kilowattstunde Meter pro Sekunde Megawatt Nanometer Photovoltaik United Nations Terawattstunden United States Dollar Volt Watt I

6 II. Abbildungsverzeichnis Abbildung 1:Kraftwerksstandorte in Kenia (KenGen, 2013)... 4 Abbildung 2 Zusammenhang Elektrifizierung und Entwicklung eines Landes... 9 Abbildung 3 Ein Klassenraum einer Schule in Kibera Abbildung 4 Einteilung technische Lösungsvorschläge Abbildung 5: Entscheidungsmatrix Technische Konzepte Abbildung 6: d.light S20 (d.light) Abbildung 7: WakaWaka Solar Lamp Yellow (WakaWaka) Abbildung 8: d.light S300 (d.light) Abbildung 9: PowerTraveller Powergorilla + Solargorilla Notebook Solarladegerät (Solarbag- Shop) Abbildung 10: FreePlay Solar-/Dynamo-Radio mit Licht (Conrad Electronic GmbH & Co KG) Abbildung 11: Goal Zero Extreme Base Camp Kit (Amazon.com) Abbildung 12: WSI-2400 Solar Inselanlage Set 2400W (MEL-Systems KG (GmbH & Co)).. 19 Abbildung 13: Inselanlage Hybrid-Powerset 2.700W (230V) (Solarmacher.de) Abbildung 14: Prinzip einer PV-Inselanlage (Energietechnik NAUSCHNEGG) Abbildung 15: PV - Netzanschluss (KGT Klima + Gebäude Technik GmbH ) Abbildung 16 Umrechnung lux in W/m² (Krüger, 2002) III. Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Beispiele einfacher portabler Lösungskonzepte Tabelle 2: Beispiele mobiler Lösungskonzepte Tabelle 3: Beispiele der Stationären Lösungskonzepte II

7 1 Einleitung 1.1 Hintergrundinformationen zu diesem Konzept Im Sommer 2012 ist Don Bosco Mondo auf RWE Companius, die Abteilung für soziales Engagement des RWE Konzerns, zugegangen und hat um die Erstellung eines Konzeptes gebeten, welches die Möglichkeiten zur Stromversorgung von Bildungseinrichtungen in informellen Siedlungen aufzeigt. Als geographisches Beispiel wurde Kibera (Nairobi, Kenia), die größte informelle Siedlung Afrikas, gewählt. Das nachfolgende Konzept wurde ehrenamtlich und nebenberuflich von sechs RWE Mitarbeitern über insgesamt acht Monate erstellt. Es konzentriert sich im Kern auf die Beschreibung von Realisierungsmöglichkeiten der Stromversorgung für die (Aus)Bildung von Jugendlichen in Kibera, Nairobi. Die technischen Möglichkeiten werden von der Beschreibung der aktuellen Situation von Bildung und Stromversorgung in Kibera, des Zusammenhangs von Stromversorgung und Bildung und des Aufzeigens von möglichen Partnern für die Umsetzung flankiert. 1.2 Methodik In dieses Konzept sind sowohl das fachliche Wissen der RWE Mitarbeiter und deren Kontakte eingeflossen, als auch weitreichende Internetrecherchen sowie Nachforschungen in relevanten Zeitungen und Zeitschriften und eine quantitative Datenerhebungen anhand von Fragebögen. Neben diesen Methoden hatte die RWE Gruppe auch die Möglichkeit persönlichen Kontakt zu einzelnen Personen vor Ort aufzunehmen, um eine individuelle Einschätzung der Situation vor Ort zu erhalten. Ein Ansprechpartner war unter anderem Pater George welcher der Organisation Don Bosco Mondo angehört und in Kibera arbeitet. Die verwendeten Fragebögen wurden vom Projektteam für drei unterschiedliche Zielgruppen in Kibera erarbeitet. Zum einen sind Schüler und Lehrer unterschiedlicher Schulen befragt worden und zum anderen Erwachsene außerhalb der Schule. Dadurch wurde sichergestellt, dass ein umsichtiger Gesamteindruck zu Kibera entwickelt wird. Die Fragebögen wurden über Pater George an die Zielgruppen herangetragen. Zur Beantwortung der Bögen wurde eine Gesamtbearbeitungszeit von zwei Monaten angesetzt. Insgesamt kamen 73 ausgefüllte Fragebögen zurück 43 von Kindern, 18 von Lehrern und 12 von Erwachsenen außerhalb der Schule. Das vorliegende Konzept basiert unter anderem auf den so gewonnenen Erkenntnissen. Seite 1 von 37

8 2 Hintergrundinformationen zu Kibera Die Präsidialrepublik Kenia liegt in Ostafrika. Kenia war eine Kolonie des britischen Commonwealth, weshalb die Amtssprache Englisch ist. Kenia ist seit 1963 unabhängig und hat ca. 44 Millionen Einwohner (CIA). Kibera ist eine von vielen informellen Siedlungen rund um Nairobi, der Hauptstadt von Kenia. Die Angaben zu den Einwohnerzahlen von Kibera schwanken deutlich. So schätzten die Vereinten Nationen (UN) im Jahr 2010 die Gesamtbevölkerung von Kibera auf bis Einwohner und nannte Bevölkerungsdichten von mehr als Personen pro Hektar (UN-Habitat, UN Habitat). Im Gegensatz dazu schätzte Kenias Chefstatistiker Dr. Collins Opiyo nach einer Volkszählung in 2009, dass in Kibera rund Menschen leben (MapKibera). Eine Ermittlung der Anzahl der Hütten und der Bewohner eines Beispielareals in Kibera anhand von Satellitenfotos ergaben Einwohnerzahlen um die (MapKibera). Zweifel an den sehr hohen Einwohnerzahlen bestehen durch den Fakt, dass Kibera auf 2,5 Quadratkilometer begrenzt ist. Der größte Teil Kiberas ist im Besitz der Regierung; nur rund 10 % der Bewohner besitzen die Hütten, in denen sie wohnen. Die restlichen Bewohner verfügen über keinerlei Eigentumsrechte. Die durchschnittliche Größe einer Hütte ist ca. 16qm. Die Hütten sind meist aus Lehm gebaut, haben ein Wellblechdach und unbefestigte Böden (KiberaUK). Da die Hütten oftmals sehr eng aneinander gebaut sind, haben nicht alle Bewohner Zugang zu Tageslicht. Ca. 20 % der Einwohner Kiberas haben momentan Zugang zu Strom (KiberaUK). Kibera ist nur eine von einer Vielzahl an informellen Siedlungen auf der Welt. Es wird davon ausgegangen, dass bis 2022 ca. 2 Milliarden Menschen in informellen Siedlungen leben werden. In Brasilien, Pakistan und Kenia wachsen mehr Kinder in informellen Siedlungen als in anderen Regionen auf. Sämtliche informelle Siedlungen weltweit weisen ähnliche Probleme auf. Sie befinden sich i.d.r. in Gebieten, die nicht als Wohngegenden ausgewiesen sind, gelten als unsicher und mit teilweise wenig ausgeprägtem Rechtsraum. Seite 2 von 37

9 3 Stromerzeugung und Verfügbarkeit 3.1 Stromversorgung in Kenia In Kenia werden ungefähr 60 % der Stromerzeugung aus Wasserkraft gewonnen. Der Großteil davon wird in fünf großen Kraftwerken (insgesamt ca. 400 Megawatt (MW)) des Tana-Flusses erzeugt. Weitere 127 MW stehen aus drei Geothermie-Kraftwerken zur Verfügung, daneben gibt es noch je eine thermische Anlage in Mombasa und Nairobi (MBendi, 2012). Aufgrund eines anhaltenden Kapazitätsproblems gibt es in Kenia, wie in den Nachbarländern, in Zeiten erhöhter Nachfrage nicht genügend Stromproduktion für alle Kunden. Die dabei starke Abhängigkeit von Wasserkraftwerken sorgt für ein chronisches Versorgungsproblem, insbesondere in den trockenen Monaten des Jahres. Inadäquate Stromerzeugungskapazitäten, begrenzte Diversifizierung und eine konsequent unzuverlässige Stromversorgung mit stetiger Diskrepanz zwischen Planung und Bau neuer Kraftwerke bleiben ein bestehendes Problem, welches mit hohen finanziellen Kosten verbunden ist (International Business Monitor, 2013). Der Strommarkt in Kenia wird von KenGen, dem größten Stromerzeuger des Landes der ca. 80 % des Stromverbrauchs Kenias bedient, dominiert (MBendi, 2012). Neben KenGen gibt es im kenianischen Strommarkt vier weitere Erzeuger. KenGen hat den Hauptsitz in Nairobi, beschäftigt Mitarbeiter und betreibt 22 Kraftwerke an verschiedenen Standorten, die in Abbildung 1 dargestellt sind und sich auf die Flüsse und größeren Städte konzentrieren. 2009/10 wurden ungefähr 87 % der Strommenge aus erneuerbaren Energien gewonnen (KenGen, 2013). Seite 3 von 37

10 Abbildung 1:Kraftwerksstandorte in Kenia (KenGen, 2013) Die Kenya Power and Lighting Company (KPLC) ist verantwortlich für den Verkauf und die Verteilung der Strommengen für das ganze Land. Sie besitzt und betreibt das nationale Stromnetz und versorgt ihre mehr als zwei Millionen Kunden in Kenia, die im Jahr ,3 Terawattstunden (TWh) verbraucht haben (Kenya Power, 2013). Die Stromkosten für die Kunden in Kenia setzen sich aus den Erzeugungskosten plus Fixkostenanteil sowie Steuern und Abgaben an Dritte (Stromerzeuger, Regulierungsbehörde etc.) zusammen. Für private Haushalte setzen sich die Kosten aus einem Fixkostenanteil in Höhe von 200 KSh (das entspricht umgerechnet 1,85 Euro) und gestaffelten Verbrauchskosten zusammen. Diese liegen für die ersten 50 Kilowattstunden (kwh) bei 5,1 KSh pro Einheit, über 50 kwh bei 11,40 KSh pro Einheit (Stand 05/2013) (businessdailyafrica.com, 2013). Bei KPLC gibt es unterschiedliche Möglichkeiten die Stromrechnung zu bezahlen: durch M-Pesa (Mobile Money Transfer Service Vorauszahlung via Mobiltelefon) (Businessdailyafrica, 2013) durch Barzahlung bei jeder Postfiliale bei Uchumi Supermärkten über Bankautomaten (Kenya Power, 2012) Seite 4 von 37

11 3.2 Stromversorgung in Kibera Ungefähr 20 % der Einwohner von Kibera sind offiziell an die Stromversorgung angebunden. Ein Großteil der Bewohner versorgt sich illegal mit Strom aus den vorhandenen Stromleitungen (LLC, Wikispaces, 2013). Das UN-Habitat versucht zurzeit weitere Teile von Kibera mit Strom zu versorgen (dies beinhaltet auch Straßenbeleuchtung, Sicherheitsbeleuchtung, Versorgung der Hütten), was jedoch für die Bewohner von Kibera meist nicht bezahlbar ist (Kibera UK, 2013). Zwar wurde den Bewohnern schon vor Jahren zugesagt, dass sie offiziell an das Stromnetz angeschlossen werden sollen, passiert ist seitdem jedoch wenig. Der Stromschwarzmarkt floriert daher in Kibera. Dies liegt zum einen an den fehlenden Anschlüssen an das offizielle Netz, zum anderen daran, dass der Strom über lokale Anbieter wesentlich günstiger zu beziehen ist. Ein zusätzlicher Vorteil für die Bezieher des illegal gewonnen Stromes sind die selteneren Stromausfälle. Dies ist darauf zurück zu führen, dass derzeit die illegalen Anschlüsse ungeplant ein stabileres Netz aufweisen. Durch redundant ausgelegte Leitungen ist die Stromversorgung relativ stabil. Einige Bewohner haben daraus ein Geschäft gemacht, indem sie illegal Stromanschlüsse anbieten und verlegen. Der illegale Anschluss an das Netz durch Unternehmer in Kibera wird weitestgehend geduldet und für die politische Diskussion über den weiteren Netzausbau werden diese Anbieter sogar konsultiert um die Versorgung gemeinsam umzusetzen (Forbes, 2013). Solange die Regierung es nicht schafft, alle Bewohner der informellen Siedlungen zu bezahlbaren Preisen an das Stromnetz anzuschließen, werden auch weiter illegale Anschlüsse an das Netz bestehen und ausgebaut. (Blog - Voice of Kibera, 2013). Seite 5 von 37

12 4 Bildung und Entwicklung 4.1 Bedeutung von Bildung für die gesellschaftliche Entwicklung Bildung ist das Fundament für die Entwicklung und das wirtschaftliche Wachstum einer Gesellschaft. Der Zugang zu Bildung ist als ein menschliches Grundrecht in der allgemeinen und weltweit gültigen Erklärung der Menschenrechte und der Konvention der vereinten Nationen für die Rechte von Kindern enthalten. (UN, 1948). Bildung ist als strategisches Investment in die Zukunft der Menschen zu verstehen. Sie ist der Ursprung aller Entwicklungsziele wie Verbesserungen der Gesundheit, Innovationen in der Landwirtschaft, Aufbau von Infrastruktur und Wachstum im privaten Wirtschaftssektor. Für Entwicklungsländer ist es daher wichtig, sowohl am Wissen der Welt zu partizipieren als auch von Innovationen zu profitieren und diese umzusetzen. Sie müssen das Potential des menschlichen Denkens befreien. Bildung ist somit das Fundament der gesellschaftlichen Entwicklung. (World_bank_group, 2011). 4.2 Bestandsaufnahme zur Schulbildung in Kenia Im Jahr 1985 hat der kenianische Präsident Daniel arap Moi das Schulsystem eingeführt, welches aus acht Jahren Grundschule, vier Jahren weiterführender Schule und vier Jahren College/Universität besteht (Ferré, 2009). In Kenia besuchten im Jahr % aller Kinder eine Grundschule, 24 % gingen auf eine weiterführende Schule und davon wiederum besuchten im Anschluss 2 % höhere Institutionen. Hierzu zählen Wirtschafts- und Ausbildungszentren, Fachhochschulen, sowie öffentliche und private Universitäten im Land (Mapsofworld, 2012). In der kenianischen Verfassung von August 2010 wurde festgehalten, dass jedes Kind das Recht und die Pflicht auf eine kostenlose Grundausbildung hat. Es besagt, dass es die Pflicht des Staates ist, dafür Sorge zu tragen, dass Kinder nicht nur zur Schule gehen und dort bleiben, sondern dort auch eine profunde Ausbildung erreichen (UWEZO, 2013). Kostenlose Grundschulen, wie es die UN in ihrer Erklärung der Menschenrechte vorsieht und in der kenianischen Verfassung verankert ist, sind nur ein erster Schritt. Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, dass dies in Entwicklungsländern oft nicht ausreichend ist. Für viele Schüler hat dort der Besuch von Schulen die Erwartungen von verbessertem Wissen und Fertigkeiten nicht erfüllt. Die eingesetzten Ressourcen für die Bildung der Jugend haben in Bezug auf den Lernerfolg zu enttäuschenden Ergebnissen geführt. Die Jugendlichen verlassen demnach oft die Schule ohne die erforderlichen Kenntnisse und Fähigkeiten, die sie benötigen, um den Anforderungen des Berufslebens in einer zunehmend wettbewerbsorientierten und globalisierten Gesellschaft gerecht zu werden. Um Arbeit zu Seite 6 von 37

13 finden benötigen die Jugendlichen oft Nachhilfe oder Training on the job -Programme (World_bank_group, 2011). Projekte der Weltbank, die Kinder in die Schule zu bekommen und dort zu behalten, um ihnen dort gleiche Bildungschancen zu bieten, waren erfolgreich. Aber Defizite beim Erreichen der Lernziele blieben bestehen. Daher hat die Weltbank in Kenia ein Projekt gestartet mit dem Ziel, auf Jugendliche ausgerichtete Arbeits- und Förderprogramme zu unterstützen, um den Jugendlichen eine berufliche Perspektive zu ermöglichen (World_bank_group, 2011). Die Organisation UWEZO, was in Kiswahili Leistungsfähigkeit bedeutet, setzt sich seit 2009 mit der Frage What if we were all wrong? Are our children learning? auseinander. (UWEZO, 2013) Sie untersucht in Kenia, Tansania und Uganda in Form einer Lernstandserhebung inwiefern sich die Verbesserungen im Bildungssystem in den Fähigkeiten der Kinder widerspiegeln. Das Erreichen der Bildungsziele darf sich schließlich nicht nur auf die Anzahl der eingeschriebenen Kinder an den Schulen beschränken, sondern muss mindestens die Vermittlung von Grundkenntnissen in Lesen, Schreiben und Rechnen beinhalten. Auf die Prüfung der Zielerreichung dieser Grundkenntnisse beschränkt sich UWEZO in ihren Erhebungen mit dem Ziel, die Bildung der Kinder und Jugendlichen im Alter zwischen 6 und 16 Jahren zu verbessern. Die Erkenntnisse, die UWEZO in ihrem dritten Jahr gewonnen haben, versprechen nicht viel Gutes. Die große Mehrheit der Schüler haben nach Verlassen der Grundschule nicht die erwarteten Kenntnisse und Fähigkeiten erlangt, wobei viele nicht in der Lage waren ausreichend gut lesen und rechnen zu können (Vergleich mit Standard 2 Level, nach dem Kinder zumindest Grundkenntnisse in Lesen und Schreiben in Englisch und Kiswahili und Mathematik erreicht haben sollten). Die Studien haben darüber hinaus gezeigt, dass es deutliche Diskrepanzen in den einzelnen Bezirken der Länder gibt. Die ärmeren Bezirke stehen hier meist als Bildungsverlierer da, trotz eines breiten öffentlichen Schulsystems (UWEZO, 2013). Die Ergebnisse der Studie werfen Fragen nach der Ursache für die enttäuschenden Bildungsentwicklungen der kenianischen Schüler auf. Mithilfe eigener Recherche vor Ort anhand von Fragebögen, die uns Jugendliche, Lehrer und Eltern beantwortet haben, ist es uns gelungen uns selbst ein genaueres Bild von der Situation der Kinder in den Schulen und in ihren Familien zu machen. Die von uns befragten kenianischen Schüler/innen beginnen ihren Schultag in der Regel um 8 Uhr morgens und verlassen die Schule gegen 16 Uhr. Ihre Lieblingsfächer sind Mathematik, Kiswahili, Englisch sowie Sach- und Sozialkunde und Zeichnen. Mittags bekommen die Schüler eine Mahlzeit, was für viele der befragten Schüler/innen ein Seite 7 von 37

14 zusätzlicher Anreiz ist, die Schule zu besuchen um ihre Familien dadurch zu entlasten. Vor und nach der Schule haben die Kinder und Jugendlichen zumeist noch im elterlichen Haushalt zu helfen (Wasser holen, kochen, waschen etc.) und haben Hausaufgaben für die Schule zu erledigen. Nach 18 Uhr wird es dunkel und es gibt kein Licht zum Lesen oder Schreiben. Die meisten Kinder und Jugendlichen haben keine Bücher oder andere Hilfsmittel zum Lernen und können oft nur in der Schule mit anderen Schülern gemeinsam Bücher teilen und nutzen. Die Jugendlichen, die nach der Schule eine Ausbildung machen oder eine weiterführende Schule besuchen, müssen hierfür Schulgeld bezahlen. Daher arbeiten sie nebenbei viel um dies zu finanzieren. Die beliebtesten Ausbildungsberufe sind Frisör, Schneider und Handwerker. Die befragten Kinder und Jugendlichen haben zumeist die gleichen Ziele für ihre Zukunft. Für sie ist es am wichtigsten, ein gutes Leben zu leben und ihren Familien eine bessere Perspektive zu bieten, sie möchten ein eigenes Geschäft gründen oder eine gute Arbeit finden, die ihnen Unabhängigkeit und eine sichere Lebensgrundlage bietet. Die Auswertung der Fragebögen hat uns gezeigt, dass den Kindern und Jugendlichen die Bedeutung von Schule und Bildung für ihre persönliche und familiäre Zukunft von großer Bedeutung ist. Sie zeigt zudem, dass die Rahmenbedingungen vor allem durch fehlendes Licht am Abend für die Bearbeitung der Hausaufgaben aber auch so einfache Dinge wie fehlende Schulbücher und Schreibutensilien, deutlich zu verbessern sind. Unser Projekt kann hierzu einen Beitrag leisten um die Situation zunächst für einige der Jugendlichen zu verbessern und ihnen bessere Bedingungen für ihre schulische Bildung zu ermöglichen. Seite 8 von 37

15 5 Zusammenhang von Stromversorgung und Bildung 5.1 Globale Betrachtung Einen unmittelbaren Zusammenhang zwischen Elektrifizierung und Bildung herzustellen, ist nicht direkt möglich, da diverse Faktoren Einfluss auf einen Anstieg des Bildungsniveaus haben: unter anderem die Qualität des Schulsystems und der Wohlstand des Landes. Die Elektrifizierung eines Landes geht jedoch oft einher mit der generellen Entwicklung des Volkes. Um diese Entwicklung zu messen, haben die vereinten Nationen den Human Development Index (HDI) als Wohlstandsindikator für Länder entwickelt. Dieser Index berücksichtigt außer dem Pro-Kopf-Einkommen ebenfalls die Lebenserwartung sowie den Bildungsgrad. Letzterer wird mit Hilfe der Anzahl an Schuljahren, die ein 25-Jähriger absolviert hat, sowie der voraussichtlichen Dauer der Ausbildung eines Kindes im Einschulungsalter gemessen. Auch Elektrifizierung ist eine Komponente, die in den Index mit einfließt. Separiert man die Elektrifizierung eines Landes und setzt diese in den Zusammenhang mit dem jeweiligen HDI, sieht man eine deutliche Tendenz, dass die Entwicklung eines Landes mit der Elektrifizierung zusammenhängt (siehe Abbildung 2 Zusammenhang Elektrifizierung und Entwicklung eines Landes). Kenia liegt bei einer Elektrifizierung von ca. 20 % in der unteren Hälfte des möglichen Entwicklungsindex. Würde sich die Elektrifizierung erhöhen, so hätte dies einen positiven Einfluss auf die gesamte Entwicklung Kenias, u.a. auch auf den Bildungssektor. Abbildung 2 Zusammenhang Elektrifizierung und Entwicklung eines Landes Seite 9 von 37

16 5.2 Projektspezifische Sicht Um die Fragestellung zu beantworten, ob Elektrifizierung einen positiven Einfluss auf das Bildungsniveau hat, haben wir mit Hilfe der Fragebögen an die Schüler und Lehrer in Kibera projektrelevante Fragen gestellt. So wurden zum Beispiel die Kinder gefragt, ob sie zu Hause oder in der Schule Strom haben und ob ihnen Strom beim Lernen helfen würde bzw. hilft. Die Lehrer wurden gefragt, ob die Stromversorgung einer Schule einen positiven Einfluss auf den Bildungsgrad der Kinder haben könnte. Von beiden Seiten sowohl Schüler als auch Lehrer wurde dies bestätigt. So berichteten 70 % der befragten Kinder, dass sie keinen Strom zu Hause haben. Aus den Antworten der Lehrer/Erwachsenen ging hervor, dass Hausaufgaben grundsätzlich zu Hause gemacht werden, dies jedoch zum Teil wegen mangelndem Licht nicht geschieht. 98 % der Kinder gaben an, dass Strom ihnen beim Lernen helfen würde. Hier benötigen sie vor allem Licht (sowohl zu Hause, aber auch in der Schule), um lesen und lernen zu können und um ihre Hausaufgaben machen zu können. Abbildung 3 Ein Klassenraum einer Schule in Kibera Seite 10 von 37

17 Die Frage, wofür Strom im täglichen Gebrauch hauptsächlich benötigt wird, wurde von Lehrern und Erwachsenen beantwortet. Dabei war die am häufigsten genannte Antwort (ca. 58 %), dass sie Strom für Computer benötigen. Die zweithäufigste Antwort war, dass Bedarf an Strom für Radioempfangsgeräte und Licht besteht. Somit kann zusammenfassend gesagt werden, dass der Bedarf an Strom in folgenden Bereichen am Größten ist: Strom für Computer; Strom für Radiogeräte und Strom für Licht. Aufgrund dieser Ergebnisse wurden unterschiedliche Konzepte erstellt, welche im nächsten Kapitel näher beschrieben werden. Seite 11 von 37

18 6 Technische Lösungskonzepte 6.1 Einleitung Die innerhalb dieses Kapitels aufgezeigten technischen Lösungskonzepte, ihr Umfang und ihre Anwendbarkeit basieren auf den Ergebnissen der in Kapitel 5.2 dargestellten Umfrage. Sie wurden für die dort aufgezeigten Anforderungen ausgelegt. Die existierende Stromversorgung schwankt nach Angaben der Probanden zwischen 24/7 Versorgung und keiner Versorgung. Es lässt sich demnach kein allgemein gültiges Bild aus den Fragebögen abzeichnen. Was jedoch einheitlich zu erkennen war, und auch als Grundlage für die nachfolgenden Unterkapitel diente, ist die Nachfrage und hohe Bedeutung der Stromversorgung in Schulen für die Erzeugung von Licht und den Betrieb von Computern und Radiogeräten. Die entwickelten und unter 6.2 dargestellten technischen Konzepte haben daher das primäre Ziel, Schulen oder einzelne Schüler durch die Bereitstellung von Licht und/oder einer Stromquelle beim Lernen zu unterstützen. Es werden aufbauend auf ihrer Komplexität und Umsetzungsmöglichkeit drei verschiedene Lösungsansätze vorgestellt und detailliert beschrieben. Die Anwendungsmöglichkeiten der verschiedenen Konzepte können auf Basis der in Kapitel 6.2 dargestellten Entscheidungsmatrix individuell bestimmt werden. Neben den technischen Punkten müssen bei der Durchführung eines solchen Projekts auch nicht-technische Faktoren berücksichtigt werden. Sie zielen vor allem auf die Aufklärung der Menschen vor Ort ab. Es ist von besonderer Bedeutung die Menschen im Rahmen des Projekts technisches Wissen zu übermitteln und diese von Anfang an einzubinden, um das Projekt erfolgreich abschließen zu können. Dies steigert sich je nach Komplexitätsgrad der umzusetzenden Lösungsvariante gemäß Punkt 6.2 entsprechend. Einen Anhaltspunkt hierfür befindet sich in einer Checkliste im Anhang. 6.2 Konzeptvorschläge In diesem Kapitel werden drei Lösungskonzepte vorgestellt, um eine Schule und/oder einzelne Schüler mit Licht bzw. Strom zu versorgen. Unterschieden wird dabei zwischen der Komplexität und der Anwendbarkeit der Lösungen sowie der finanziellen Mittel und vorliegenden Informationen über die ausgewählte Schule. Generell lässt sich feststellen, dass mit steigender Komplexität auch die erforderliche Investitionssumme steigt. Die einzelnen Konzepte und deren Zusammenhang ist Abbildung 4 zu entnehmen. Seite 12 von 37

19 Abbildung 4 Einteilung technische Lösungsvorschläge In diesem Zusammenhang werden im Folgenden drei unterschiedliche Lösungskonzepte vorgestellt. Aufgrund der dargestellten Kriterien (Komplexität, Investitionssumme) unterscheiden sich die drei Konzepte auch maßgeblich in der Höhe der möglichen Energieproduktion. Es werden einfache portable Lösungskonzepte von mobilen Kompaktsystemen und stationären Lösungen unterschieden. Anhand der in Abbildung 5 dargestellten Entscheidungsmatrix kann individuell überprüft werden, welches Konzept angewendet werden sollte. Hierbei handelt es sich nur um eine Empfehlung. Die Anwendbarkeit anderer Konzepte wird dabei nicht ausgeschlossen. Seite 13 von 37

20 Abbildung 5: Entscheidungsmatrix Technische Konzepte Seite 14 von 37

21 6.2.1 Konzept 1: Einfache portable Lösungskonzepte Voraussetzungen zur Anwendbarkeit und Umsetzung Diese Konzepte sind sehr einfache, leicht zu bedienende Systeme, die eins der drei Hauptbedürfnisse (Strom für Licht, Computer/Laptop, Radiogeräte) individuell befriedigen. Hauptsächlich werden in diesem Zusammenhang Systeme vorgestellt, die auf regenerative Energien als Energiequelle basieren. Demzufolge ist eine Voraussetzung für die Anwendbarkeit des Konzeptes die ausreichende Versorgung mit der notwendigen Energieressource: Sonnenlicht. Die Gesamtversorgung einer Schule mit Strom kann durch diese Lösungskonzepte nicht erzielt werden. Auf der anderen Seite sind die notwendigen Investitionssummen und Vorbereitungen gering Beispiele Im Folgenden werden beispielhaft auf dem Markt erwerbbare, einfache portable Systeme vorgestellt. Generell ist darauf hinzuweisen, dass besonders in diesem Bereich die Entwicklungen und damit die Umsetzungsmöglichkeiten sehr vielfältig sind. Der erzeugte Strom kann für einfache Beleuchtungssysteme, Ladegeräte von Handys und Laptops, sowie für das Betreiben von Radiogeräten genutzt werden. In der nachfolgenden Tabelle wird eine Auswahl unterschiedlicher Produkte aufgeführt. Tabelle 1: Beispiele einfacher portabler Lösungskonzepte Anwendung Beispiel Beschreibung Solarlampe Abbildung 6: d.light S20 (d.light) 2 verschiedene Helligkeitsstufen; Akkulaufzeit: höchste Einstellung: 4 Stunden, niedrigste Einstellung: 8 Stunden 2 Jahre Umtauschgarantie Lebensdauer: >5 Jahre Gesamtladezeit durch Solar/AC 8 Stunden Wetter und Staubgeschützt Preis: 18,95 USD Seite 15 von 37

22 Solarlampe Abbildung 7: WakaWaka Solar Lamp Yellow (WakaWaka) 5 verschiedene Helligkeitsstufen: 8 Stunden sehr helles Licht; 16 Stunden Leselicht; 80 Stunden Nachtlicht 8 Stunden Ladezeit Batterie hält bis zu 3 Jahre bei täglichem Gebrauch Wasserfeste Konstruktion Preis: 39,00 USD Solarlampe und Ladegerät Ladegerät Notebook, Handys Abbildung 8: d.light S300 (d.light) Abbildung 9: PowerTraveller Powergorilla + Solargorilla Notebook Solarladegerät (Solarbag-Shop) 4 verschiedene Helligkeitsstufen, Akkulaufzeit: Höchste Einstellung: 4 Stunden; Mittlere Einstellung: 8 Stunden; Niedrige Einstellung: 16 Stunden; Einstellung Bettlicht: 100 Stunden 2 Jahre Umtauschgarantie Lebensdauer: > 5 Jahre Ladegerät für Mobiltelefone und USB Anschlüsse Kein Batterietausch notwendig Solaranlage mit 4 Meter Länge Gesamtladezeit durch Solar/AC 8 Stunden Wetter und Staubgeschützt Preis 49,95 USD 2-6 Stunden Notebook-Power Ideal für elektronische Kleingeräte bis 20 Std. Laufzeit Aufladbar via Stecker Netzteil (alle Kabel inklusive) oder Solarmodul (15-30 V) Gewicht: 1450 g Preis: 189,95 (Globetrotter Ausrüstung Denart & Lechhart GmbH) 312,00 (Solarbag- Shop) Seite 16 von 37