The potential for the production of bioenergy for lighting and cooking using Jatropha (Jatropha curcas L. Euphorbiaceae) by small scale farmers on the Kenyan coast

• Möglichkeiten der Nutzung von Jatropha (Jatropha curcas L. Euphorbiaceae) als Koch- und Beleuchtungsenergie durch Kleinbauern an der kenianischen Küste

Boerstler, Fritjof; Schoop, Wolfgang (Thesis advisor)

1. Aufl.. - Aachen : Grin (2010)
Doktorarbeit

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2010

Kurzfassung

Ziel dieser Arbeit ist es, die Potenziale der Nutzung erneuerbarer Biomasse für eine dezentrale Haushaltsenergieversorgung in ländlichen Gebieten der Küste Kenias darzustellen. Die zentrale Forschungsfrage hierbei ist, ob die erneuerbaren Produkte eines Ölbaumes als eine billigere, dezentral verfügbare und vor allem auch von der ländlichen Bevölkerung akzeptierte alternative Haushaltsenergieform gegenüber der weit verbreiteten traditionellen Biomasse und Kerosin einsetzbar sind. Die hierfür erhobenen und verarbeiteten Forschungsdaten stammen aus einem Pilotprojekt der Vereinten Nationen (UNDP GEF SGP), das vom Autor konzipiert und zwischen den Jahren 2006 und 2010 in Teilen des Kwale Distrikts an der kenianischen Südküste mit der lokalen Bevölkerung durchgeführt wurde, unterstützt vom Deutschen Entwicklungsdienst (DED), dem World Wide Fund (WWF) und verschiedenen Regierungsbehörden. Der erste theoretische Teil dieser Arbeit beschreibt die negativen wirtschaftlichen, sozialen, ökologischen und gesundheitlichen Folgen der gegenwärtigen Energienutzung in Haushalten von Entwicklungsländern. Hierbei wird deutlich, dass durch die starke Abhängigkeit der Haushalte von traditioneller Biomasse und Kerosin die UN Millennium-Entwicklungsziele nur schwer erreichbar sind. Anschließend werden anhand ausgewählter Projektbeispiele die Potenziale und Grenzen der Einführung und Nutzung erneuerbarer Energietechnologien in Entwicklungsländern aufgezeigt. Neben politischen, institutionellen und infrastrukturellen Hindernissen wird die Verbreitung verschiedener ausgewählter Technologien und Brennstoffe oftmals auch durch die fehlende Akzeptanz der Bevölkerung erschwert. Die Resultate dieser Untersuchungen werden abschließend auf die derzeitige und zukünftige Haushaltsenergieversorgung Kenias übertragen. Im zweiten Teil der Arbeit wird im Rahmen des UN-Projektes in Kenia die Möglichkeit der Einführung des Ölbaumes Jatropha curcas (Purgiernuß) und dessen Produkte, Rohöl und Briketts, für die ländliche Energieversorgung erörtert. Hierfür werden die wichtigsten Aspekte für die Umsetzung einer vom Autor entwickelten Jatropha-Wertschöpfungskette, bestehend aus umwelt- und sozialverträglichem Anbau des Baumes, wirtschaftlicher Verarbeitung seiner Samen in effiziente Energieträger und deren sozial akzeptierter Gebrauch vor Ort, getestet und analysiert. Nach einer sozio-ökonomischen Umfrage der 137 am UN-Projekt teilnehmenden Haushalte wird die Umsetzung dieser Wertschöpfungskette in chronologischen Schritten analysiert: (1.) Zunächst wurden in drei verschiedenen agro-ökologischen Zonen die ertragreichsten Standorte für den Jatropha-Anbau als Heckenpflanze und Pufferzone ermittelt. (2.) Für die Herstellung von Jatropha-Rohöl und -Briketts wurde eine hydraulische, manuell betriebene Presse entwickelt und getestet. (3.) Die Technologieakzeptanz hinsichtlich der Nutzung von speziell entwickelten Jatropha-Öllampen (Akiba-Lampen) wurde in 57 Haushaltstests erfragt. Daneben stellte ein vergleichender Feldversuch (‘kitchen test’) die Heizeffizienz von Jatropha-Briketts und Feuerholz einander gegenüber. Die Ergebnisse der Haushaltsumfrage zeigen, dass traditionelle Biomasse und Kerosin die wichtigsten Energieträger der Haushalte im Untersuchungsgebiet sind: Dreiundsiebzig Prozent der befragten Haushalte nutzten ausschließlich Feuerholz zum Kochen, wobei durchschnittlich 4,2 kg pro Haushalt und Tag verbraucht wurden. Ûber 60% der Haushalte bezogen das Holz aus den umliegenden Wäldern, die verbleibenden 40% direkt von ihren Farmen. Durchschnittlich wurden 4,8 Stunden pro Haushalt und Woche für die Feuerholzsuche aufgewendet. Bei der Beleuchtung stellte Kerosin fast die einzige Energiequelle dar (99% der Nutzer). Die Haushalte verbrauchten im Durchschnitt 2,8 Liter des fossilen Brennstoffes pro Woche. Die Analyse der Jatropha-Wertschöpfungskette ergab, dass sämtliche Schritte mit einfachen Mitteln in den ertragreichen Anbaugebieten des Untersuchungsgebietes umgesetzt werden konnten: (1.) Die Nussproduktion der Versuchsanbauhecken war nach zwei Wachstumsjahren in Teilen der regenreicheren agro-ökologischen Zonen am höchsten. Die Versuchsanbaufläche im Hinterland, der regenärmeren Zone, wies dagegen eine weit geringere Samenproduktion auf. (2.) Mit der neu entwickelten hydraulischen Presse war es möglich, Jatropha-Öl und -Briketts in einem Arbeitsvorgang zu produzieren. (3.) Die Akiba-Lampe verbrauchte nur halb so viel Brennstoff wie herkömmlich verwendete Kerosin-Lampen. Entsprechend der Akzeptanzanalyse für den Gebrauch der Akiba-Lampen würden 97% der befragten Haushalte die Lampe unter anderem aufgrund ihres geringen Ölverbrauchs nutzen. Der abschließende ‘kitchen test’ zeigte, dass für die Zubereitung einer warmen Mahlzeit nur 0,8 kg Jatropha-Briketts benötigt wurden; somit konnten 2.5 kg Feuerholz ersetzt werden.