Kleinwasserkraft in Gemeinschaftshand (PLTMH): was sie dauerhaft macht

Ein gemeinschaftliches Kleinwasserkraftwerk, in Indonesien PLTMH (pembangkit listrik tenaga mikrohidro) genannt, kann ein abgelegenes Dorf jahrzehntelang mit sauberem Strom versorgen. Seit den 1990er Jahren wurden in Indonesien mehr als 1.300 gebaut, die meisten mit staatlichen Mitteln, doch viele sind ausgefallen oder aufgegeben worden, aus Gründen, die sich oft schon in der Planung absehen lassen

Dieser Leitfaden für Geber, lokale Verwaltungen, Energie-BUMN, NGOs und Dorfleitungen erklärt, wie eine Anlage funktioniert, wie Gemeinschaften sie betreiben, was sie in Gang hält und wie man Ergebnisse misst

Was Kleinwasserkraft ist und wie Indonesien PLTMH definiert

Die meisten Kleinwasserkraftanlagen sind Laufwasserkraftwerke: Ein kleines Wehr leitet einen Teil eines Baches ab, das Wasser fällt durch ein Rohr auf eine Turbine und fließt in denselben Fluss zurück, mit wenig oder keinem Speicher. Die Leistung hängt von der Fallhöhe ab, dem senkrechten Höhenunterschied zwischen Einlauf und Turbine, und vom Abfluss, der Wassermenge pro Sekunde

Die Größenbezeichnungen unterscheiden sich. IRENA nennt Anlagen von 5 bis 100 kW Mikrowasserkraft und von 100 kW bis 1 MW Miniwasserkraft. Die ESDM Leitlinien von 2013 für Fördermittel zur ländlichen Energieversorgung definierten PLTMH weiter, als kleine Anlage unter 1 MW, gespeist aus einem Fluss, Bewässerungskanal oder Wasserfall, und eine Übersicht von 2023 stellte fest, dass Mikrowasserkraft in Indonesien meist 10 kW bis knapp unter 1 MW bedeutet. Die meisten Dorfanlagen sind weit kleiner: Eine Studie der Weltbank verortet die meisten netzfernen Anlagen bei 5 bis 40 kW

Wie ein gemeinschaftliches Kleinwasserkraftwerk funktioniert

Eine typische Anlage ist eine Kette aus sechs Teilen:

1. Wehr und Einlauf
2. Triebwasserkanal
3. Wasserschloss
4. Druckrohrleitung
5. Turbine und Generator
6. Verteilnetz im Dorf

Der Einlauf hat einen Rechen und Schieber, und wo nötig hält ein Absetzbecken Sedimente zurück. Das Wasserschloss beruhigt den Zufluss und hält Treibgut zurück, bevor das Wasser in die Druckrohrleitung zum Krafthaus gelangt. Dort treibt die Turbine einen Generator an, und ein elektronischer Lastregler leitet Strom, den die Nutzer nicht abnehmen, an ein Ballastheizelement. Ein Unterwasserkanal führt das Wasser zurück in den Fluss

Warum Gemeinschaftseigentum wichtig ist und wie es organisiert wird

Die Übersicht von 2023 kam zu dem Schluss, dass die erfolgreichsten und nachhaltigsten Projekte der lokalen Wirtschaft nützen und den Gemeinschaften Eigentum und Verantwortung für die Wartung übertragen

Die Regeln hängen vom Geldgeber ab. Die ESDM Förderleitlinien von 2013 verlangten von den Gemeinschaften, per Dorfberatung (musyawarah) eine Betreiberstelle zu wählen und bereit zu sein, Nutzungsgebühren zu einem fairen Preis zu zahlen. Für Anlagen, die das Ministerium baut, erlaubt die ESDM Verordnung 39/2017, geändert 2018, der antragstellenden Regionalverwaltung, ein Regionalunternehmen, eine Genossenschaft oder eine Gemeinschaftsgruppe als Betreiber zu bestimmen, und macht den Betreiber nach der Übergabe für die Finanzierung von Betrieb und Wartung verantwortlich. Die Gouverneursverordnung von Nordkalimantan aus dem Jahr 2019 nennt BUM Desa, Genossenschaft, Stiftung oder Nutzergruppe als mögliche Betreiber, mit Vorsitz, Schriftführung, Kassenführung und Betreiber, und erwartet, dass Nutzungsgebühren die Kosten und eine Notfallrücklage decken. Zur Führung durch eine BUM Desa lesen Sie unseren Artikel BUM Desa stärken

Was ein PLTMH dauerhaft macht

Sieben Faktoren tauchen in indonesischen Studien und Leitlinien immer wieder auf

Den Fluss über die Jahreszeiten untersuchen

Planen Sie für die Trockenzeit. In der Erhebung von EnDev Indonesia aus dem Jahr 2012 über 47 Dorfanlagen war geringer Abfluss in der Trockenzeit der häufigste Grund, warum stillgelegte Anlagen nicht mehr liefen, und Übersichten beschreiben Anlagen, die ohne ordentliche Machbarkeitsstudie gebaut wurden. Messen Sie den Abfluss mindestens über eine Trockenzeit, prüfen Sie das Hangrutschrisiko und überprüfen Sie den Bedarf: In dieser Erhebung waren nur etwa 60 Prozent der geplanten Haushalte angeschlossen

Das Einzugsgebiet schützen

EnDev stellte fest, dass Abholzung an mehreren Standorten die eigentliche Ursache schlechter Leistung zu sein schien, wo es zudem mehr Überschwemmungen und Erdrutsche gab. IRENA merkt an, dass bewaldete Einzugsgebiete den Abfluss in der Trockenzeit sichern und Erosion und Schlammlawinen verhindern helfen. Dorfregeln, die den Wald flussaufwärts schützen und das Wasser fair mit der Bewässerung teilen, gehören in den Plan

Tarife festlegen, die die tatsächlichen Kosten decken

Viele Anlagen legen Tarife nach der Zahlungsbereitschaft statt nach Berechnung fest, und die Weltbankstudie stellte fest, dass die Tarife oft zu niedrig waren, um Reparaturen zu finanzieren. Gehen Sie von den monatlichen Kosten für Betreiberlohn, laufende Wartung und Rücklagen für größere Teile aus und prüfen Sie dann die Bezahlbarkeit. EnDev empfahl verbrauchsabhängige Tarife, wenn die Nachfrage wächst, und einige Dörfer legen die Gebühren nach der Größe des Sicherungsautomaten jedes Haushalts fest

Betreiber ausbilden und Ersatzteile sichern

Betreiber kontrollieren Einlauf, Kanal und Druckrohrleitung, entfernen Treibgut, schmieren Lager und beheben kleine Lecks früh. In der EnDev Erhebung fielen Turbinen, Generatoren, Regler, Kanäle und Wasserschlösser am häufigsten aus. Die ESDM Förderleitlinien von 2018 verpflichteten Lieferanten, die wichtigsten Ersatzteile, Werkzeuge, ein Handbuch und eine zweijährige Wartungsgarantie bereitzustellen; vereinbaren Sie daher früh, wer danach die Reparaturen bezahlt. Im Dorf Kamanggih auf Sumba erhielten zwei junge Dorfbewohner Stipendien für eine Berufsausbildung, um Betreiber zu werden

Den Strom wirtschaftlich nutzen

Die meisten Anlagen können weit mehr erzeugen, als Haushalte verbrauchen, besonders tagsüber. In der EnDev Erhebung liefen die meisten nur nachts, und manche Dorfregeln verboten sogar die gewerbliche Nutzung, um die Abendversorgung zu schützen. Produktive Nutzung bringt Einnahmen und gibt mehr Menschen ein Interesse an der Anlage: Im Weiler Tepal auf Sumbawa betreibt eine Genossenschaft zwei kleine Anlagen vor allem für die Kaffeeproduktion und reparierte 2014 einen Ausfall ohne Hilfe von außen. Das ist ebenso ländliche Entwicklung wie Energiearbeit

Eigentum und Rechenschaft klar regeln

Öffentlich finanzierte Anlagen bleiben meist Vermögen des Bezirks oder der Provinz und werden von einer Gemeinschaftsstelle betrieben, und schleppende Übergaben haben manche mit unklarem Eigentum und Rechtsstatus zurückgelassen. Vereinbaren Sie schriftlich, wem die Anlage gehört, wer sie führt, wer die Tarife festlegt und wer größere Reparaturen bezahlt. Führen Sie ein Betriebsbuch, ein Gebührenbuch und ein Kassenbuch und berichten Sie den Nutzern: Nur 15 der 47 EnDev Standorte führten Aufzeichnungen, die klar genug zeigten, ob sie ausreichend sparten

Die Ankunft des PLN Netzes einplanen

EnDev riet, innerhalb von zwei bis fünf Jahren mit einer Ausweitung des PLN Netzes zu rechnen. Von rund 200 indonesischen Anlagen, die das Netz erreichte, wurden laut der Weltbankstudie die meisten aufgegeben, etwa 50 versorgten weiterhin Kunden neben PLN, und nur 9 schlossen sich an, um Strom an PLN zu verkaufen. Seit 2017 erlauben ESDM Regeln vom Ministerium finanzierten Anlagen, Strom im Rahmen von 20-jährigen Verträgen an PLN zu verkaufen, wenn eine juristische Person wie eine Genossenschaft sie betreibt; die Einnahmen fließen in Betrieb und Wartung. Als PLN 2013 Kamanggih erreichte, handelte die Dorfgenossenschaft einen Stromabnahmevertrag aus und betrieb ihre 37-kW-Anlage weiter. Ein nach den Standards des Versorgers gebautes Netz hält diese Option offen

Warum Kleinwasserkraftwerke stillstehen

Indonesische Studien zeigen, dass die Ursachen meist zusammenkommen:

• Geringer Abfluss in der Trockenzeit, oft schlimmer, wo der Wald flussaufwärts gerodet wurde
• Überschwemmungen und Erdrutsche, die Wehr, Kanal oder Krafthaus beschädigen
• Defekte Ausrüstung, die mangels Geld, Fähigkeiten oder Teilen nicht repariert wird
• Überlastung, wenn Haushalte weitere Geräte anschließen
• Zu niedrige Tarife für Reparaturen, oft mit schwacher Buchführung
• Konflikte im Dorf oder um Wasser für die Landwirtschaft
• Ankunft des PLN Netzes ohne Plan

In der EnDev Erhebung lieferten 8 der 47 Anlagen zum Zeitpunkt der Erhebung keinen Strom, und mehr als die Hälfte hatte mindestens einen Ausfall erlebt

Wie man Ergebnisse misst

Verfolgen Sie ab dem ersten Monat einige Indikatoren, verglichen mit einer vor dem Bau erhobenen Ausgangsbasis. Die KPI Erhebung 2012 von EnDev Indonesia bietet einen erprobten Ausgangssatz:

Bauen Sie kWh-Zähler ein, wie EnDev empfahl: Viele Anlagen in der Erhebung konnten nicht zeigen, wie viel Strom sie geliefert hatten, und im Schnitt waren die Anlagen nur etwa 63 Prozent der erwarteten Zeit verfügbar

Fazit

Ein gemeinschaftliches Kleinwasserkraftwerk hält, wenn es als Dienstleistung für das Dorf behandelt wird und nicht als Bauprojekt: für die Trockenzeit geplant, flussaufwärts geschützt, mit kostendeckenden Preisen, betrieben von geschulten Menschen mit klaren Befugnissen, genutzt für Einkommen ebenso wie für Licht und vorbereitet auf den Tag, an dem PLN kommt. Geldgeber können jede dieser Bedingungen von Anfang an in die Projektbudgets einplanen

Das Programm Erneuerbare Energie von SIDIA unterstützt Machbarkeit und Planung von PLTMH, Regelungen für Installation und Wartung sowie den Kapazitätsaufbau in Gemeinschaften, und seine Strategic Advisor, Tri Mumpuni, erhielt 2011 den Ramon Magsaysay Award für die Förderung der Mikrowasserkraft und der vollen Beteiligung der Gemeinschaften an der Elektrifizierung des ländlichen Indonesiens