Aus der Krise zu erneuerbaren Energien

Humboldt-Wissenschaftler zu Gast: Dr. Wilfred Fritz
[Foto: Roeder]

Dr. Wilfred Fritz von der Cape Peninsula University of Technology (CPUT) in Südafrika beschäftigt sich seit Jahren mit der Energieversorgung seines Landes. Für zwei Jahre ist er nun als Humboldt-Stipendiat zu Gast am Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik (IEH) der Universität Stuttgart und ist dort integriert in die Forschungsprojekte seines gastgebenden Professors Krzysztof Rudion, dem Leiter des Fachgebietes Netzintegration Erneuerbarer Energien.

Pilotkommune in Solarenergie
Der promovierte Elektroingenieur bringt viel Wissen über die Energieversorgung seines Landes mit. Im Jahr 2012 erhielt er für seine Forschungen den südafrikanisch-deutschen Preis ‚African-German Network of Excellence in Science‘ für junge Wissenschaftler. Bei einer Konferenz der Alexander von Humboldt-Stiftung im Jahr 2014 in Nairobi, auf der er einen Vortrag über seine Arbeit hielt, ermunterte man ihn, sich auf ein Postdoc Stipendium in Deutschland zu bewerben.

Bei seiner Suche nach dem bestgeeigneten Universitätsinstitut entdeckte er das IEH mit dem Fachgebiet von Prof. Rudion. Er schrieb Rudion und berichtete über sein Forschungsvorhaben. Im Jahr 2015 flog er erstmals nach Stuttgart, um sich über das Vorhaben auszutauschen. „Ein langer Prozess“, resümiert Fritz das erfolgreiche Ende seiner Bewerbung. 

Der Südafrikaner Dr. Wilfred Fritz ist zu Gast bei Prof. Krzysztof Rudion am Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik.  (c) Roeder
Der Südafrikaner Dr. Wilfred Fritz ist zu Gast bei Prof. Krzysztof Rudion am Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik.

Versorgungssicherheit
Stromausfälle wegen überhöhter Nachfrage nach Elektrizität plagen Südafrika noch immer. Unvergessen ist Fritz die gewaltige Energiekrise des Jahres 2007. Die unregelmäßigen Stromausfälle führten damals zu einem akuten Versorgungsnotstand mit gravierenden Auswirkungen auf Menschen und Wirtschaft. Um einen absoluten Blackout zu verhindern, mussten im Wechsel ganze Regionen für Stunden vom Netz genommen werden.

Erst allmählich hat die Regierung neben Kohle mit Wind und Sonne auch erneuerbare Energien im Blick. Der offizielle Beschluss, dem elektrischen Versorgungsnetz erneuerbare Energien beizusteuern, um die große Nachfrage zu befriedigen, fiel erst vor drei Jahren. Jetzt gehe es um die sukzessive Umsetzung, erklärt Fritz, der im Jahr 2013 ein Jahr lang als leitender technischer Berater des Energieministeriums in Pretoria an einem Energieeffizienzprojekt mitwirkte: „Wir sehen allerdings voraus, dass es weiterhin zu Versorgungsproblemen kommen wird.“

Studiert hat der 52-Jährige an der Universität Stellenbosch, ging dann zu Siemens in Johannesburg, danach war er für die Stadtverwaltung in Kapstadt tätig, um dann dauerhaft in die Forschung und Lehre zurückzukehren. Seit dem Jahr 2001 arbeitet er in Kapstadt an der CPUT, unterbrochen nur von seiner Funktion auf Regierungsebene.

Stuttgart als Vorbild für Südafrika
In Deutschland ist man bei allen Problemen deutlich weiter, was die Integration erneuerbarer Energien ins Stromnetz betrifft. Am IEH will Dr. Wilfred Fritz sich auf Basis von hiesigen Forschungen für sein Land das notwendige Wissen aneignen. In einem vierjährigen Großprojekt, millionenschwer gefördert vom Bundeswirtschaftsministerium, forschen Prof. Krzysztof Rudion und sein Team zusammen mit knapp 50 Projektpartnern am Energiesystem der Zukunft. In dieses Projekt ist Fritz in Teilen eingebunden. Auch hier betrifft eine der zentralen Fragestellungen die Versorgungssicherheit. Gemeinsam mit Netzbetreibern messen die Wissenschaftler wichtige Parameter der Versorgungsqualität und untersuchen diese. Welche Rolle spielt beispielsweise die Tageszeit und welchen Einfluss haben die Verbraucher? Nachdem die Parameter ausgewertet sind, sollen mathematische Modelle entwickelt werden, die es erlauben, größere Systeme zu beschreiben und zu analysieren. Ein sicheres und zuverlässiges System ist das Ziel.  

Ein Modellprojekt läuft bereits in Beaufort West, etwa 400 Kilometer von Kapstadt. Die Stadt ist die erste Gemeinde, deren Hausbesitzer Solarsysteme ans Netz anschließen können und dient Fritz und Rudion als ideales Testfeld, mit dem Auswirkung im Netz prognostiziert werden sollen. Da Beaufort West wesentlich kleiner ist als Kapstadt, lässt sich das Pilotprojekt hier deutlich besser managen.

Paradiesische Zustände
Vor seiner Ankunft in Stuttgart hatte Wilfred Fritz am Goethe-Institut in München einen Sprachkurs in Deutsch belegt. „In Bayern habe ich Schnee gesehen und einen kalten deutschen Winter erlebt“, lacht der Energiewissenschaftler und fügt hinzu: „Noch nie in meinem Leben habe ich derartig gefroren.“ Umso mehr genießt er jetzt den Frühling rund um den Campus in Vaihingen. Seine eigene Energie speist er aus dreimal in der Woche Laufen im Wald. „Einen Wald direkt vor der Tür zu haben, ist einfach paradiesisch“, freut sich der sportliche Naturliebhaber. Er wohnt im Dozentenhaus auf dem Campus, sucht aber nach einer eigenen Wohnung.

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