LabTogo
erzählt von Matthias Werner
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Diese Reportage erzählt von unserer Biomasseforschung im westafrikanischen Togo. Im Oktober 2024 war unser DBFZ-Wissenschaftsteam im facettenreichen Land zu Besuch.
Wir nehmen Sie nun mit auf diese außergewöhnliche Reise.
Wie kann die Nutzung von Biomasse das Kochen und die Stromerzeugung in Togo nachhaltiger machen?
LabTogo ist ein länderübergreifendes Forschungsprojekt. Federführend sind das DBFZ und die Universität Lomé, unterstützt durch das WASCAL-Programm Togo.
Das Wissenschaftsteam des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) verfolgt mit seinem Projekt LabTogo ein ehrgeiziges Ziel: herauszufinden, wie Biomasse einen nachhaltigen Beitrag zur Energieversorgung Togos leisten kann.
Nicht nur die wissenschaftliche Zusammenarbeit, sondern auch der kulturelle Austausch haben die Forschungsreise zu einem einzigartigen Erlebnis gemacht.
Begleiten Sie uns auf eine spannende Rückschau!
Steigen Sie nun tiefer ein. Sie können entweder direkt zu einem Kapitel springen, oder einfach weiter scrollen und sich Schritt für Schritt die einzelnen Projektabschnitte anschauen.
Die Ausgangslage
Wie kann die Nutzung von Biomasse das Kochen und die Stromerzeugung in Togo nachhaltiger machen?
Menschen leben in Togo.
der Energie kommt aus Biomasse. Der Großteil davon ist Holz und Holzkohle, die zum Kochen verwendet werden. Das Holz wird in den Wäldern im Norden Togos abgeholzt. Dort wird es teilweise zu Holzkohle weiterverarbeitet und dann ins ganze Land gefahren.
Holz werden pro Jahr in Togo zum Kochen verbrannt. Das entspricht einer abgeholzten Fläche von jährlich 146.000 Fußballfeldern – 3,7 % der Fläche Togos.
Die Folgen:
Atemwegsprobleme durch Ruß beim Kochen in Räumen.
Ausstoß klimaschädlicher Emissionen.
Abholzung der Wälder in Nordtogo.
Die Mission:
Alternativen zum Energieträger Holz suchen!
Eine Forschungskooperation für mehr Nachhaltigkeit in Westafrika
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bietet westafrikanischen Ländern Unterstützung an, um dem Klimawandel entgegenzuwirken und eine nachhaltige Landnutzung zu erreichen.
Dafür hat es das West African Science Service Centre on Climate Change and Adapted Land Use (WASCAL) ins Leben gerufen, das in zehn westafrikanischen Ländern aktiv ist. Im Zentrum steht die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftler:innen und politischen Entscheidungsträger:innen.
Das Hauptgebäude von WASCAL Togo befindet sich auf dem Campus der Universität Lomé und bildet das Zentrum dieser länderübergreifenden Initiative. Hier arbeitet auch Dr. AGBOKA Komi, der Direktor von WASCAL Togo.
Dr. AGBOKA Komi, Direktor von WASCAL Togo über WASCAL.
Welche Biomassen das Holz in Togo ersetzen könnten, erfahren Sie im nächsten Kapitel.
Biomassen
Welche biologischen Abfälle und Reststoffe gibt es in Togo in welchen Mengen und wie können sie verwertet werden?
Togo hat eine Vielzahl an Biomasseressourcen, die bislang nicht ausreichend genutzt werden. Im Rahmen des LabTogo-Projektes wurden verschiedene Regionen untersucht, um das Potenzial dieser Ressourcen zu verstehen. Es sollen Alternativen zur Holz- und Holzkohlenutzung gefunden werden.
Dabei wurden zwei Ansätze verfolgt: Zum einen die Produktion von Biogas aus biologischen Reststoffen und Abfällen zu untersuchen, die zum Kochen genutzt werden können. Andererseits analysierten die Wissenschafler:innen den direkten Verbrennungsprozess von Reststoffen in Kochern.
Galerie – biogene Reststoffe und Abfälle in Togo:
Kokosnussschalen
Reisspelzen
Teakblätter
Palmkernschalen
Hühnerfarmen und Biomassen auf einer Karte
Besondere Aufmerksamkeit wurde den Hühnerfarmen in Togo gewidmet, da sie eine große Menge an leicht verfügbarem Hühnerdung liefern. Dieser eignet sich aufgrund seines hohen Anteils an organischer Substanz hervorragend als Grundlage für die Biogasproduktion.
Alle gesammelten Daten wurden in detaillierten Karten zusammengeführt. Diese zeigen nicht nur die Standorte der Hühnerfarmen, sondern auch die Mengen an verfügbaren Biomassen in den verschiedenen Regionen Togos. Diese Informationen dienen als Grundlage für eine effiziente Planung der Biogasproduktion und der Verteilung von Ressourcen.
Die Karten in der folgenden Galerie zeigen, wie detailliert Ernterückstände und Biogaspotential ausgewertet wurden
Verteilung kohlenhydratreicher Ernterückstände Erntereste: Bananen-Lignozellulose, Bananenstärke, Bohnenstängel, Maniokschalen, Maniokstängel, Baumwollsamenhülsen, Augenbohnenstängel, Maishülsen, Maisstroh, Reishülsen, Reisstroh, Zuckerrohr-Bagasse, Yamsstroh
Verteilung proteinreicher Ernterückstände
Erntereste: Kokoswedel, Kokosnusshülsen, Kakaoschoten, Ölpalmenwedel, Robusta-Kaffee, Zuckerrohrblätter, Yamsschalen
Verteilung von Hühnerfarmen in Togo und Biogas-Potential zweier Cluster von Hühnerfarmen
Wissenstransfer und Zusammenarbeit
Um in Zukunft eigenständig Biomassepotenziale zu erfassen und auszuwerten, wurde im Rahmen des LabTogo-Projekts eine Fortbildungsreihe durchgeführt. Forschende und Studierende in Togo erarbeiteten gemeinsam mit Expert:innen Methoden zur Nutzung von Geoinformationssystemen (GIS) und Fernerkundung.
Das Programm umfasste eine Einführung in GIS, eine praxisnahe Schulung zur Datenerhebung vor Ort und eine eigenständige Projektarbeit. Die Teilnehmenden lernten, wie sich landwirtschaftliche Reststoffe kartieren und Biomassepotenziale bewerten lassen. Dieser Wissenstransfer stärkt langfristig die lokale Forschung und trägt dazu bei, nachhaltige Lösungen für die Nutzung biogener Ressourcen in Togo zu entwickeln.
Sebastian Semella (links, DBFZ) im Workshop mit Gouvidé Jean Gbaguidi (rechts, PHD-Kanidat WASCAL)
Wenn eine Biomasse weiterverarbeitet werden soll, muss sich häufig erst in die richtige Form gebracht werden. Mehr über das neue Kompaktierungstechnikum in Lomé erfahren Sie im folgenden Kapitel.
Das Kompaktierungstechnikum
In welcher Form kann Biomasse am besten weiterverarbeitet werden?
Biomasse ist in Form, Dichte oder Größe immer unterschiedlich beschaffen. Um daran zu forschen, benötigt es Homogenität. Der einfachste Weg ist es, die Biomasse zu trocknen und zu Pellets oder Brickets zu pressen. Das passiert im Kompaktierungstechnikum, das im Rahmen des Projektes aufgebaut wurde.
Wie Pellets aus Teakblättern hergestellt werden, erfahren Sie, wenn Sie weiterscrollen.
Die Teak-Blätter werden getrocknet.
In einer „Hammermühle“ werden die Teakblätter fein gemahlen.
Der Wassergehalt der Teakblätter wird gemessen. Anschließend wird Wasser hinzugefügt.
Unter Druck und Hitze entstehen hochwertige Pellets.
Die fertigen Pellets könnten jetzt weiter verarbeitet werden. Aber welchen „Energiewert“ und welchen „Aschegehalt“ haben Sie? Diese für die Wirtschaftlichkeit entscheidenden Fragen können im Biogaslabor beantwortet werden. Mehr Informationen zu dieser aufwendigsten und teuersten Facette des Projektes gibt es im folgenden Kapitel „Das Labor“.
Scrollen Sie weiter!
Das Labor
Wie plant man ein Hightech-Labor aus 5.000 km Entfernung und was kann man damit analysieren?
das Biogaslabor von außen
Elvire Abra Mawuse Droefenu, Labortechnikerin WASCAL
Das Biogaslabor ist der aufwendigste Teil des LabTogo-Projektes. Hier laufen alle Fäden zusammen: Biomassen und Pellets können auf vielfältige Weise analysiert werden. Gleichzeitig findet hier ein Wissenstransfer zwischen dem DBFZ und Wissenschaftler*innen aus Togo statt.
Projektleiter Dr. Nils Engler (DBFZ) über die Herausforderungen des Laboraufbaus
Bautechnisch ist das Laborgebäude innovativ. Es besteht aus Überseecontainern und wurde in Deutschland komplett aufgebaut und eingerichtet. Anschließend wurden die einzelnen Container auseinander gebaut, nach Togo verschifft und hier wieder zusammengefügt.
Aufbau des Labors in Deutschland
Im Biogaslabor können Biomasse auf ihre Eigenschaften untersucht werden. Hier kann beispielsweise gemessen werden, welchen Energiegehalt Biomasse hat. Oder es wird analysiert, über welchen Asche- und Feuchtigkeitsgehalt die Rest- und Abfallstoffe verfügen. Diese Daten sind eine wichtige Grundlage für die Forschung.
So sehen die Biomasseproben aus, nachdem sie in einem „Muffelofen“ behandelt wurden. Durch Wiegen lässt sich der Aschegehalt bestimmen – ein wichtiges Kriterium für die Wirtschaftlichkeit.
Ein wichtiges Ziel war es, dass in Togo die Kompetenzen aufgebaut werden, um ein Biomasselabor selbstständig zu betreiben. In mehreren Workshops in Togo und in Deutschland wurde das Laborpersonal an den Geräten geschult. Alle Geräte, die in Togo aufgestellt wurden, werden auch am DBFZ in Deutschland verwendet. Neben der Wissensvermittlung war auch der kulturelle Austausch ein Gewinn für beide Seiten.
Zwei Wochen lang richtete dieses internationale Team die Geräte im Biogaslabor in Togo ein.
Und für alle, die genau wissen wollen, welche Geräte im Biogaslabor stehen, gibt Dr. Nils Engler (DBFZ) noch eine kurze Führung durch die Räume.
Nach diesem Blick in das Biogaslabor wollen wir Ihnen noch einen Kocher zeigen, der ohne Holz auskommt.
Der Apeli-Kocher
Welche kostengünstige und einfache Alternative gibt es zum Kochen auf offenen Feuerstellen?
Klein, sauber, effizient – der „Apeli-Kocher“ ist eine Entwicklung von Dr. Dennis Krüger und seinem Team am DBFZ, der Kochen in Togo nachhaltiger macht.
„Apeli“ ist der Sprache Ewe entlehnt, die in Südtogo gesprochen wird und bedeutet in etwa: „Kocher, der den Haushalt und die Umwelt bewahrt.“
Dr. Dennis Krüger (DBFZ)
Gabriella Akoua Amouzou-Atchoe hat den Apeli-Kocher im Rahmen ihrer Master-Thesis ausgiebig getestet. Dabei zeigte sich, dass der Kocher nicht nur weniger Brennstoff verbraucht, sondern auch nahezu rauchfrei arbeitet.
Gabriella Akoua Amouzou-Atchoe erklärt die Vorteile des Kochers
Das Besondere: Der Apeli-Kocher verwandelt Holzpellets und andere lokale Reststoffe wie Bambus oder Palmkernschalen in ein sauberes Brenngas. Eine handelsübliche Konservendose dient als Basis der Brennkammer, was die Herstellung besonders günstig macht. Mit einem geplanten Verkaufspreis von etwa 10 USD ist der Apeli-Kocher für viele Haushalte erschwinglich.
Impressum
Wir hoffen, dieser Einblick in das facettenreiche Forschungsprojekt LabTogo hat Ihnen gefallen. Dieses Projekt bringt drei Forschungsbereiche des Deutschen Biomasseforschungszentrum DBFZ zusammen und zeigt die Vielfältigkeit unserer Einrichtung. Leiten Sie die Multimediareportage gerne weiter und teilen Sie diese auf Ihren Social-Media-Kanälen. Links zum Teilen finden Sie im Menü.
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Vielen Dank an alle, die an diesem Projekt mitgewirkt haben:
DBFZ-Wissenschaftsteam
Dennis Krüger, Dr. Fabian Sittaro, Dr. Friederike Naegeli de Torres, Josephin Helka, Marcel Bodendorfer, Martin Apelt, Michael Goldstein, Nikolaus Manolikakes, Dr. Özge Mutlu, Peter Fischer, Roman Adam, Sebastian Semella, Dr. Sven Schaller
unter Leitung von Dr. Nils Engler
WASCAL-Wissenschaftsteam
Elvire Droefenu, Gabriella Akoua Amouzou-Atchoe, Kodzovi Kodjo, Tcha-Tom Maglwa
unter Leitung von Dr. Komi Agboka
DBFZ Wissenschaftskommunikation
Eva Siebenhühner, Matthias Werner