01.01.2020 – 31.12.2023

Waste2Energy – Aus Siedlungsabfällen wird grüne Energie (Ghana)

In Ghana liegt der Müll auf der Straße. Gesundheitsprobleme und gewaltige Treibhausgasemissionen sind die Folge. Im Projekt Waste2Energy bauen ghanaische und deutsche Forscher und Unternehmer eine neue Hybrid-Photovoltaik-Biogas-Pyrolyse-Anlage auf, die mit Sonnenenergie und verschiedenen Zersetzungsverfahren den Siedlungsabfall in Energie und Rohstoffe umwandelt.

In Ghana werden täglich mehr als 12.000 Tonnen Siedlungsabfälle unkontrolliert entsorgt. Auf den Hausmüll-Abfallsektor entfallen rund ein Viertel der gesamten Treibhausgasemissionen Ghanas. Im Projekt Waste2Energy zeigen ghanaische und deutsche Forscher, wie herumliegender Müll sauber zu Energie und Rohstoffen umgewandelt werden kann. Mit Hilfe grüner Energie aus der Sonne und verschiedenen Zersetzungsverfahren wird der Abfall in einer Hybrid-Photovoltaik-Biogas-Pyrolyse-Anlage in Energie umgewandelt. Der Clou: durch die Verfahren wird Energie gewonnen und gleichzeitig weniger Kohlendioxid ausgestoßen. Es werden Nährstoffe zurückgewonnen, die wiederum dem Boden zurückgeführt werden.

Mit der Demonstrationsanlage werden 4.000 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr gespart und bis zu 50 Arbeitsplätze geschaffen. Das trägt zur Verbesserung der Lebensumstände bei: Luft und Straßen werden sauberer.

 

In Ghana wird durch das erste Waste2Energy Projekt aus festen Abfällen nachhaltig Energie erzeugt. Eine neuartige Hybrid-Anlage wandelt die Abfälle im Nkawie Distrikt, Kumasi im Zentrum des afrikanischen Landes in Energie um. Neben der Energieerzeugung wird im Forschungsprojekt Waste2Energy auch die gesamte Wertschöpfungskette betrachtet. Der Nährstoffkreislauf ist geschlossen: Neben Energie entstehen in der Pilotanlage auch dringend benötigte Düngemittel, die wieder dem Boden zugeführt werden. Das hilft den Landwirten vor Ort, weil der Boden fruchtbarer wird und die klimabedingte Überrodung des Urwalds somit reduziert werden kann.

Die erste Pilotanlage Hybrid Waste-to-Energy lauft erfolgreich. Sie schafft etwa 50 Tonnen Siedlungsabfälle pro Tag in 400 Kilowattstunden Strom umzuwandeln. Zusätzlich entstehen eine Tonne Ersatzbrennstoffe, zwei bis drei Tonnen recyceltes Kunststoffgranulat und drei Tonnen Kompost. Der Betrieb der Anlage hat bisher für 15 direkte, neue Arbeitsplätze gesorgt, aber auch indirekte Arbeitsplätze (Zulieferer, Kantine etc.) haben sich durch die Anlage entwickelt.

Die Anlage bekommt nun ein Upgrade: darunter ist eine Produktionseinheit für grünen Wasserstoff mit einer Kapazität von drei Kubikmeter pro Stunde, die Dampf und Biogas reformieren wird. Außerdem befindet sich eine, mit einer CO2-Gasabscheidungseinheit gekoppelten, Methanisierungseinheit im Bau, um zu demonstrieren, dass Wasserstoff und CO2 in Methangas umgewandelt werden kann. Diese Up-Grade demonstriert zum einen die flexiblen Energieerzeugungsfähigkeiten und zum anderen das Kapazitätsaufbaupotenzial der Pilotanlage. So ist die Anlage ein regionales Kompetenzzentrum für die Ausbildung von Abfallwirtschaftsexperten im ganzen Land.

Neben dem Anlagenaufbau wird für die Wissenschaftler, Techniker, Landwirte sowie die lokalen Gemeinschaften der Kapazitätsausbau ein wesentlicher Bestandteil des Projekts sein. Neben den technischen Anlagen befindet sich ein Labor am Standort, so dass Gase, Kompost, Ersatzbrennstoffe direkt vor Ort getestet werden können. In einem weiteren Schritt wird der produzierte Kompost in einer eigenen, kleinen Baumschule oder der Landwirtschaft eingesetzt, um die Güte des Komposts zu demonstrieren.

Funktioniert der Kapazitätsausbau der Anlage, werden langfristig in ganz Westafrika mindestens zehn weitere Großanlagen entstehen. In vier weiteren westafrikanischen Ländern ist in diesem Projekt der Bau von Waste-to-Energy Anlagen geplant. Diese werden auf einzelnen Komponenten der Ghanaischen Anlage basieren. Anfang 2023 werden dazu Möglichkeitsstudien im Senegal, Togo, der Elfenbeinküste und Burkina Faso durchgeführt.

Der Einsatz von Waste-to-Energy Technologie sorgt für sauberere Luft und müllfreie Straßen in den Regionen und versorgt Bauern mit Düngemitteln und schafft nachhaltige Arbeitsplätze. Auf nationaler Ebene steigt die installierte Stromerzeugungskapazität und die Treibhausgasemissionen sinken.

Durch die Innovation können bis zu 50 neue Arbeitsplätze entstehen. Dazu gehören unter anderem Marketing und Vertrieb von Biodüngemitteln und Pyrolyse-Öl. Die Einnahmen aus dem Verkauf von Strom und Nebenprodukten werden zur Finanzierung des Betriebs und der Wartung der Anlage verwendet und tragen zur selbstständigen Betrieb bei.

Die Partner aus Deutschland und Ghana wurden sorgfältig ausgewählt. Das spiegelt das hohe Fachwissen und die Bereitschaft wider, angepasste Lösungen zu entwerfen und umzusetzen, die auf die Anforderungen und Spezifikationen in Ghana zugeschnitten sind. Deutsche Unternehmen profitieren von einem Technologieaustausch, der ihre internationale Wettbewerbsfähigkeit stärkt. Wichtige staatliche Institutionen, Kommunen und NGOs haben zugesagt zusammenzuarbeiten, um sicherzustellen, dass das Projekt über die Laufzeit hinaus seine Tätigkeit fortsetzt.

Projektpartner:

  • Universität Rostock
  • Hochschule SRH Berlin
  • DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige Gmb
  • GICON Großmann Ingenieur Consult GmbH
  • Global Enertec GmbH
  • Kwame Nkrumah University of Science and Technology, Kumasi
  • University of Energy and Natural Resources, Sunyani
  • Council for Scientific and Industrial Research (CSIR), Accra
  • Kumasi Technical University, Kumasi
  • Centre for Energy, Environment and Sustainable Development (CEESD)
  • FV Construction Ltd., Accra
  • Twerebo Process Industries Ghana Ltd
  • Ghana Innovation and Research Commercialization
  • West African Science Service Center on Climate Change and Adapted Land Use (WASCAL)

  • HPW Fresh and Dry Ltd

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