Herausforderungen bei der Stromqualität: Ein unsichtbares Hindernis für das Wirtschaftswachstum

Herausforderungen bei der Stromqualität: Ein unsichtbares Hindernis für das Wirtschaftswachstum

Der Zugang zu Elektrizität hat weltweit erhebliche Fortschritte gemacht und mehr Menschen als je zuvor schließen sich dem Stromnetz an. Doch selbst in Regionen, in denen Zugang verfügbar ist, stehen viele vor einem noch heimtückischeren Problem: schlechter Stromqualität. Dieses Problem, das oft weniger sichtbar ist als häufige Stromausfälle, stellt eine große Herausforderung für das Wirtschaftswachstum und die Produktivität in Entwicklungsländern dar.

Eine schlechte Stromqualität ist durch Unregelmäßigkeiten wie Spannungsschwankungen oder anhaltend niedrige oder hohe Spannungen gekennzeichnet. Während die Verfügbarkeit von Strom von entscheidender Bedeutung ist, ist es ebenso wichtig, sicherzustellen, dass der gelieferte Strom von hoher Qualität ist, da eine schlechte Stromqualität die Wirtschaftstätigkeit erheblich beeinträchtigen, Geräte beschädigen und das Gedeihen von Unternehmen beeinträchtigen kann. Das Problem bleibt leider weitgehend unerkannt und wird übersehen. Eine aktuelle Studie in Nigeria unter der Leitung von Civian Kiki Massa und Jay Taneja vom STIMA Lab an der University of Massachusetts Amherst verdeutlicht jedoch die weitreichenden Auswirkungen einer schlechten Stromqualität und unterstreicht den dringenden Bedarf an Aufmerksamkeit.

Warum schlechte Stromqualität wichtig ist

Während der Schwerpunkt globaler Energiearmutsziele, wie etwa des Ziels 7 für nachhaltige Entwicklung (SDG7) der Vereinten Nationen, auf der Erhöhung der Stromzugangsrate liegt, wird schlechte Stromqualität oft ignoriert. Diese Kennzahl erzählt nur einen Teil der Geschichte. Während es konzertierte Bemühungen gibt, die netzgebundenen und netzfernen Anschlüsse zu erhöhen, kämpfen Millionen neu angeschlossener Kunden immer noch mit unzuverlässigem und minderwertigem Strom. Dies gilt insbesondere in Entwicklungsländern, wo es häufig zu Stromausfällen kommt und die Stromversorgung instabil und sogar unsicher sein kann.

Dieser Mangel an gleichbleibender Stromqualität stellt ein stilles Hindernis für die wirtschaftliche Entwicklung dar. Unternehmen und Haushalte können sich nicht auf Strom verlassen, um ihre Produktivität oder Lebensqualität zu steigern. Stattdessen sind sie gezwungen, kostspielige Anpassungen vorzunehmen – beispielsweise den Einsatz von Generatoren, Überspannungsschutzgeräten und Spannungsstabilisatoren –, um die unzuverlässige Stromversorgung auszugleichen. Dies erhöht nicht nur die Betriebskosten, sondern behindert auch das Wirtschaftswachstum.

Unterschätztes Problem: Das Ausmaß der Probleme mit der Stromqualität

Die Herausforderung schlechter Stromqualität ist nicht nur weit verbreitet, sondern wird auch unterschätzt. Herkömmliche Messgrößen konzentrieren sich auf Stromausfälle, die leicht gemessen und verstanden werden können. Allerdings sind Netzqualitätsprobleme wie Spannungsschwankungen oder niedrige Spannungen oft unsichtbar und werden nur schwer nachverfolgt. Versorgungsunternehmen und politische Entscheidungsträger erkennen häufig nicht das Ausmaß dieser Probleme, da Probleme mit der Stromqualität möglicherweise nicht immer zu einem vollständigen Stromausfall führen, sich aber dennoch nachteilig auf die Wirtschaftstätigkeit auswirken.

Das Ausmaß des Problems wird oft verschleiert, weil es keine standardisierten Systeme zur Überwachung und Messung der Stromqualität gibt. Dieser Mangel an konsistenten Messungen macht es für Regierungen, Versorgungsunternehmen und Interessenvertreter im Elektrizitätssektor schwierig, das Problem genau einzuschätzen und wirksame Lösungen zu entwickeln. Ohne geeignete Überwachungssysteme bleiben die vollen Auswirkungen einer schlechten Stromqualität verborgen und versetzen Millionen von Menschen und Unternehmen in einen Zustand der Unsicherheit.

Versteckte Kosten schlechter Stromqualität

Eine schlechte Stromqualität kann für Einzelpersonen und Unternehmen zu einer Vielzahl direkter und indirekter Probleme führen. Dazu gehören:

• Schäden an Geräten: Viele Geräte in Entwicklungsländern unterliegen einer minderwertigen Spannung, was ihre Lebensdauer erheblich verkürzt und die Zuverlässigkeit verringert. In Ländern wie Nigeria sind Unternehmen gezwungen, entweder mit beschädigten Geräten zurechtzukommen oder sie häufig auszutauschen, was beides finanzielle Ressourcen verschlingt.
  
• Reduzierte Produktivität: Schlechte Stromqualität stört den täglichen Betrieb und führt zu vorzeitigen Ausfällen von Maschinen und Geräten. Dies führt zu Ausfallzeiten, reduzierter Produktionskapazität und letztendlich zu einer geringeren Wirtschaftsleistung. Für Unternehmen summieren sich die Kosten für die Behebung von Geräteausfällen, sei es durch Reparaturen oder den Kauf von Ersatzteilen, schnell.
  
  
• Nachfrageunterdrückung: Die Verfügbarkeit von Strom schlechter Qualität hält Unternehmen davon ab, mit voller Kapazität zu arbeiten. Beispielsweise zögern Kleinunternehmer, in Elektrogeräte zu investieren oder ihren Betrieb zu erweitern, weil das Risiko von Fehlfunktionen oder Schäden durch instabile Elektrizität besteht. Dadurch wird die Stromnachfrage unterdrückt, was das Wirtschaftswachstum einschränkt und Innovationen erstickt.
  
  
• Gesundheits- und Sicherheitsrisiken: Eine schlechte Stromqualität kann nicht nur Unternehmen beeinträchtigen, sondern auch erhebliche Folgen für die öffentliche Gesundheit und Sicherheit haben. Bei Geräten wie Kühlschränken und medizinischen Geräten kann es zu Fehlfunktionen kommen, die zu Gesundheitsrisiken, dem Verderben von Lebensmitteln oder unsicheren Lebensbedingungen führen können.
  
  
  

Fallstudie: Die Stromqualitätskrise in Nigeria

Nigeria, als Afrikas größte Volkswirtschaft, stand bei der Verbesserung seiner Energieinfrastruktur vor großen Herausforderungen. Die schnell wachsende Bevölkerung und die expandierende Wirtschaft des Landes benötigen dringend zuverlässigen und qualitativ hochwertigen Strom. Doch trotz der Bemühungen, den Zugang zu Elektrizität zu verbessern, bleibt die schlechte Stromqualität ein großes Hindernis für den Fortschritt.

Eine von e-GUIDE in Zusammenarbeit mit PowerWatch-Sensoren in 74 kommerziellen Märkten in Nigeria durchgeführte Studie ergab einige alarmierende Statistiken zur Stromqualität und -zuverlässigkeit:

• Spannungsschwankungen: Nur jeder vierte Spannungsmesswert in diesen Märkten lag innerhalb eines akzeptablen Bereichs, der als innerhalb von 10 % der Standardnetzspannung definiert ist. Tatsächlich wurde festgestellt, dass extreme Niederspannung häufiger vorkommt, wobei etwa 40 % der Messwerte gefährlich niedrige Werte anzeigen. Diese Schwankungen schaffen ein volatiles Umfeld für Unternehmen, die für ihren effizienten Betrieb auf eine stabile Stromversorgung angewiesen sind.
  
  
• Geräteschäden: Viele Unternehmen in Nigeria arbeiten über längere Zeiträume mit extrem niedrigen Spannungen, was zu erhöhten Schäden an Geräten, verkürzter Lebensdauer und unzuverlässiger Leistung führt. Dies zwingt Unternehmen dazu, entweder einen unterdurchschnittlichen Betrieb zu ertragen oder ihre Ausrüstung häufig auszutauschen, was ihre Gewinne erheblich schmälert.
  
  
• Nachfrageunterdrückung und Auswirkungen auf den Geschäftsbetrieb: Die Studie ergab, dass eine schlechte Stromqualität die Wachstumsfähigkeit von Unternehmen direkt beeinträchtigte. Beispielsweise musste ein Salonbesitzer eine zweite Klimaanlage zurückgeben, weil bei gleichzeitiger Nutzung mehrerer Geräte die Spannung abfiel. Andere Geschäftsinhaber berichteten, dass gemeinsame Stromleitungen wichtige Geräte wie Kühlschränke oder Ventilatoren nicht versorgen könnten, ohne dass der Strom ausfällt. Diese Einschränkungen bremsen nicht nur das Geschäftswachstum, sondern machen es auch für Versorgungsunternehmen und Planer schwierig, die Nachfrage richtig einzuschätzen und das Netz entsprechend anzupassen.
  
  
• Verhaltensänderungen und zusätzliche Kosten: Als Reaktion auf die unzuverlässige Stromversorgung griffen viele Unternehmen in Nigeria auf die Nutzung eigener oder gemeinsam genutzter Generatoren zurück, um ihre Stromversorgung zu ergänzen. Dies stellte zwar eine vorübergehende Lösung dar, verursachte jedoch auch erhebliche Kosten. Tatsächlich nutzten 23 % der netzgebundenen Unternehmen Notstromgeneratoren, was zu zusätzlichen Betriebskosten führte und die Umweltbedenken aufgrund des erhöhten Kraftstoffverbrauchs verschärfte. Darüber hinaus mussten Unternehmen in Überspannungsschutz, Spannungsstabilisatoren und andere Schutzsysteme investieren, was ihre finanziellen Ressourcen weiter belastete.
  

Globale Auswirkungen: Ein weit verbreitetes Problem

Die Erkenntnisse aus Nigeria sind nicht einzigartig. Ähnliche Probleme sind in anderen Entwicklungsländern weit verbreitet, insbesondere in Afrika südlich der Sahara, in ländlichen Gebieten Kenias, in informellen Siedlungen in Uganda und in Städten in ganz Indien. Eine schlechte Stromqualität ist zu einem erheblichen Hindernis für eine nachhaltige Entwicklung geworden und wirkt sich gleichermaßen auf Industrien, Haushalte und Gemeinden aus.

Der weltweite Vorstoß zur Erfüllung von SDG7 – universeller Zugang zu erschwinglicher, zuverlässiger, nachhaltiger und moderner Energie – muss mehr als nur den Zugang berücksichtigen. In vielen Entwicklungsregionen sind Probleme mit der Stromqualität ein anhaltendes Hindernis für das Wirtschaftswachstum. Solange das Problem der Stromqualität nicht gelöst ist, wird der Zugang zu Elektrizität allein nicht ausreichen, um eine langfristige Entwicklung zu fördern.

Ein Aufruf zum Handeln: Messung und Verbesserung der Stromqualität

Um die Stromqualitätskrise zu bewältigen, müssen mehrere Schritte unternommen werden:

1. Universelle Messung der Stromqualität: Regierungen, Versorgungsunternehmen und politische Entscheidungsträger müssen konsistente Systeme zur Messung und Überwachung der Stromqualität einrichten. Dies wird den Beteiligten helfen, das wahre Ausmaß des Problems zu verstehen und wirksame Richtlinien zu seiner Lösung zu formulieren.
   
   
2. Langfristige Investitionen in die Infrastruktur: Versorgungsunternehmen und Energieversorger müssen in die Modernisierung und Wartung der Energieinfrastruktur investieren, um zuverlässigen Strom von hoher Qualität zu gewährleisten. Dazu gehören die Modernisierung von Netzsystemen, die Verbesserung der Netzstabilität und die Bewältigung von Problemen wie Spannungsschwankungen.
   
   
3. Öffentliches Bewusstsein und politische Änderungen: Regierungen, Geber und Investoren müssen erkennen, dass schlechte Stromqualität ein vorrangiges Problem ist, das sich auf den sozialen und finanziellen Wert ihrer Investitionen in die Energieinfrastruktur auswirkt. Politische Entscheidungsträger sollten Richtlinien entwickeln, die sowohl den Zugang zu Elektrizität als auch die Qualität berücksichtigen und sicherstellen, dass der gelieferte Strom sicher, zuverlässig und für die produktive Nutzung geeignet ist.
   
   
4. Nachhaltige und effiziente Technologien fördern: Die Förderung der Einführung energieeffizienter Geräte und erneuerbarer Energiequellen kann dazu beitragen, die Auswirkungen schlechter Stromqualität abzumildern. So bieten beispielsweise Solarstromanlagen eine Alternative zum unzuverlässigen Netzstrom, während Energiespeicherlösungen Versorgungsschwankungen ausgleichen können.
   
   
   

Schlussfolgerung

Die Bedeutung der Stromqualität kann nicht genug betont werden. Da die Welt weiterhin auf den universellen Zugang zu Elektrizität drängt, ist es von entscheidender Bedeutung, dass wir die Bedeutung der Bereitstellung zuverlässiger und qualitativ hochwertiger Energie nicht aus den Augen verlieren. Schlechte Stromqualität ist nicht nur eine Unannehmlichkeit; Es stellt ein ernsthaftes Hindernis für die wirtschaftliche Entwicklung, die Schaffung von Arbeitsplätzen und den sozialen Fortschritt dar. Indem wir dieses Problem direkt angehen, können wir dazu beitragen, den Weg für eine nachhaltigere und gerechtere Energiezukunft für alle zu ebnen.