Solarenergie für verlässlichen Unterricht

Damit Lernen nicht vom Stromnetz abhängt

Die Helping Hands Academy in Gambia ist für Unterricht, digitale Lernangebote, Online-Prüfungen und die tägliche Büroarbeit auf eine zuverlässige Stromversorgung angewiesen.

Genau diese Zuverlässigkeit fehlt derzeit.

Stromausfälle gehören zum Alltag. Teilweise fällt die Versorgung für zwölf Stunden, in besonders schwierigen Situationen sogar für bis zu 48 Stunden aus. Für eine Sprachschule mit Computerarbeitsplätzen bedeutet das unmittelbar: Unterricht kann nicht wie geplant stattfinden, digitale Angebote können nicht genutzt werden und selbst grundlegende Arbeitsabläufe kommen zum Stillstand.

Mit einer eigenen Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher und Hybrid-Wechselrichter möchten wir diese Abhängigkeit deutlich reduzieren und eine Energieversorgung schaffen, auf die sich Unterricht und Organisation verlassen können.

Dabei geht es nicht nur um Notstrom. Die Anlage soll den täglichen Betrieb möglichst weitgehend direkt mit Solarenergie versorgen.

Wenn Stromausfall Unterrichtsausfall bedeutet

Ein großer Teil unserer Bildungsarbeit ist heute digital.

In unserer Sprachschule stehen Computerarbeitsplätze für Sprachunterricht, digitales Lernen und Online-Prüfungen zur Verfügung. Hinzu kommen Laptops, Internet und Router, Beleuchtung, Ventilatoren, eine Klimaanlage sowie weitere Geräte, die für Unterricht und Büroarbeit benötigt werden.

Fällt der Strom aus, geht deshalb nicht einfach nur das Licht aus.

Computer stehen still. Internet fällt aus. Digitale Lernangebote können nicht genutzt werden. Geplanter Unterricht und Online-Prüfungen werden erschwert oder müssen verschoben werden.

Eine zuverlässige Energieversorgung ist damit längst ein Teil der notwendigen Bildungsinfrastruktur – genauso wie Unterrichtsräume, Computer oder Lehrmaterialien.

Unser Ansatz: Solarenergie direkt dort nutzen, wo sie gebraucht wird

Der überwiegende Stromverbrauch der Helping Hands Academy entsteht tagsüber.

Genau darin liegt ein großer Vorteil der geplanten Lösung: In diesen Stunden steht gleichzeitig die höchste Solarleistung zur Verfügung.

Die Anlage soll deshalb bewusst nicht nach dem Prinzip aufgebaut werden, möglichst viel Energie zunächst in einer großen Batterie zu speichern. Stattdessen soll ein möglichst großer Teil des erzeugten Solarstroms direkt während des Schul- und Bürobetriebs genutzt werden.

Der Batteriespeicher ergänzt dieses Konzept. Er überbrückt Stromausfälle, Wolkenphasen sowie Zeiten mit geringer oder fehlender Solarproduktion und sorgt dafür, dass die wichtigsten Verbraucher weiter betrieben werden können.

Das öffentliche Stromnetz bleibt angeschlossen, soll künftig jedoch möglichst nur noch als zusätzliche Reserve benötigt werden.

Geplante technische Ausstattung

Nach aktuellem Planungsstand ist eine modular aufgebaute Anlage vorgesehen mit:

• 20 Solarmodulen à 550 Watt
• 11 kWp Photovoltaikleistung
• 3-phasigem Hybrid-Wechselrichter
• etwa 10–12 kW Wechselrichterleistung
• 10 kWh LiFePO₄-Batteriespeicher
• möglichst modular erweiterbarem Batteriesystem
• netzparallelem Betrieb mit Notstrom-/Inselfunktion
• geeigneter Dachunterkonstruktion bzw. Montageracks
• AC- und DC-Überspannungsschutz
• fachgerechter Erdung und Schutztechnik
• Anlagenmonitoring
• Vorbereitung für die spätere Einbindung eines intelligenten Energiemanagementsystems

Die endgültige technische Auslegung erfolgt auf Grundlage der örtlichen Bedingungen und des tatsächlichen Lastprofils.

Wichtig ist bereits bei der Planung: Die Anlage soll mitwachsen können. Zusätzliche Photovoltaikmodule oder weitere Batteriespeicher sollen später ergänzt werden können, wenn der Bedarf steigt.

Was versorgt werden soll

Die Solaranlage ist auf den tatsächlichen Betrieb von Sprachschule und Büro ausgerichtet.

Zu den wichtigsten Verbrauchern gehören:

• etwa 10 Desktop-PCs mit Monitoren
• mehrere Laptops
• Internet und Router
• Beleuchtung
• etwa fünf Ventilatoren
• eine Klimaanlage
• kleinere Büro- und Unterrichtsgeräte

Dabei laufen nicht alle Verbraucher permanent und gleichzeitig.

Die Computer werden insbesondere während Unterricht, Online-Lernen und Online-Prüfungen benötigt. Auch die Klimaanlage wird nicht als dauerhafte Grundlast betrachtet.

Dadurch kann die vorhandene Energie gezielt und sinnvoll eingesetzt werden.

Energie dort einsetzen, wo sie am wichtigsten ist

Ein weiterer Bestandteil des Konzepts ist die Priorisierung der Verbraucher.

Computer, Internet, Beleuchtung und Ventilatoren haben Vorrang, weil sie unmittelbar für Unterricht und Arbeitsfähigkeit benötigt werden.

Die Klimaanlage kann dagegen flexibel eingesetzt werden – beispielsweise bevorzugt dann, wenn gerade ausreichend Solarleistung vorhanden oder der Batteriespeicher bereits gut geladen ist.

Ein späteres intelligentes Energiemanagement kann dabei helfen, Erzeugung, Verbrauch und Speicher noch besser aufeinander abzustimmen.

So soll aus der Solaranlage kein starres Notstromsystem werden, sondern eine bedarfsgerechte Energieversorgung für den täglichen Betrieb.

Weniger laufende Kosten

Die heutige instabile Stromversorgung verursacht nicht nur organisatorische Probleme, sondern auch fortlaufende Kosten.

Das regelmäßige Nachladen von Cash Power gehört bislang zum normalen Betrieb. Strom wird gekauft, verbraucht und muss erneut nachgeladen werden – zusätzlich zu der Unsicherheit, ob das öffentliche Netz überhaupt verfügbar ist.

Mit der geplanten Photovoltaikanlage soll ein möglichst großer Teil des täglichen Energiebedarfs künftig direkt aus eigener Solarenergie gedeckt werden.

Jede Kilowattstunde, die wir selbst erzeugen und unmittelbar nutzen können, muss nicht zusätzlich aus dem öffentlichen Netz bezogen werden.

Die Anlage verbessert damit nicht nur die Versorgungssicherheit. Sie kann gleichzeitig die laufenden Energiekosten der Helping Hands Academy deutlich reduzieren und Mittel freihalten, die an anderer Stelle für Bildung und Projektarbeit eingesetzt werden können.

Und wenn Energie übrig bleibt?

Unser erstes Ziel ist ein möglichst hoher Eigenverbrauch. Der produzierte Solarstrom soll in erster Linie dort genutzt werden, wo er entsteht: in unserer Sprachschule und in den Büroräumen der Helping Hands Academy.

Sollte es künftig technisch und organisatorisch möglich sein, überschüssigen Solarstrom in das öffentliche Netz einzuspeisen, wäre das ein zusätzlicher positiver Effekt der Anlage.

Darauf basiert die Wirtschaftlichkeit des Projekts jedoch nicht.

Entscheidend ist zunächst, dass die vorhandene Sonnenenergie den eigenen Betrieb stabilisiert, den Netzstrombezug reduziert und Unterricht auch dann ermöglicht, wenn das öffentliche Stromnetz wieder einmal nicht zuverlässig verfügbar ist.

Mehr als eine Notstromlösung

Die geplante Solaranlage verbindet mehrere Ziele miteinander:

verlässlicher Unterricht

Unterricht, digitales Lernen und Online-Prüfungen sollen deutlich unabhängiger von Stromausfällen werden.

stabile digitale Infrastruktur

Computer, Internet und Kommunikation bleiben länger verfügbar.

geringere laufende Kosten

Ein großer Teil des tagsüber benötigten Stroms soll direkt aus eigener Solarenergie kommen.

erneuerbare Energie

Die hohe Sonneneinstrahlung in Gambia wird unmittelbar für den Bildungsbetrieb genutzt.

weniger Abhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz

Das Netz bleibt als Reserve erhalten, verliert aber einen Teil seiner bisherigen Bedeutung für den täglichen Betrieb.

Erweiterbarkeit

Wenn Bildungsangebote und Strombedarf wachsen, kann auch das Energiesystem weiterentwickelt werden.

Infrastruktur, die Bildung möglich macht

Bildungsprojekte werden häufig mit Lehrkräften, Unterrichtsmaterialien, Computern oder Schulräumen verbunden.

Doch all diese Dinge funktionieren nur, wenn auch die grundlegende Infrastruktur vorhanden ist.

Für unsere Sprachschule bedeutet das ganz konkret: Ohne Strom gibt es keinen verlässlichen digitalen Unterricht.

Die geplante Solaranlage soll deshalb nicht einfach nur Strom produzieren. Sie soll dafür sorgen, dass vorhandene Bildungsangebote tatsächlich genutzt werden können – planbar, zuverlässig und möglichst unabhängig von mehrstündigen Stromausfällen.

Unser Ziel

Wir möchten eine Energieversorgung schaffen, die mit unserer Bildungsarbeit mitwachsen kann und langfristig einen zuverlässigen Schul- und Bürobetrieb ermöglicht.

Damit Lernen nicht davon abhängt, ob gerade Strom verfügbar ist.

Und damit aus der Sonne, die in Gambia fast jeden Tag zur Verfügung steht, etwas entsteht, das für unsere Arbeit besonders wichtig ist:

Verlässlichkeit.