Energy supply for three cities in Southern Africa

Abstract

Biomass energy, mostly in the form of charcoal, is used predominantly by low-income urban households in Southern Africa. Through its use, it places severe pressure on the natural woodlands from which it is obtained. This report analyses the development of the household energy sector under an ongoing use of charcoal and its influence on potential charcoal areas. The models for the cities of Dar es Salaam, Maputo and Lusaka were built with the help of the Modular Energy Systems Analysis and Planning software MESAP, which was developed at the Institute of Energy Economics and the Rational Use of Energy (IER). For each city, different options were simulated. The present research report contains the model part of the EU-project CHAPOSA (Charcoal Potential in Southern Africa) on basis of the data of the other partners and other references.

Energie aus Biomasse, meistens in Form von Holzkohle, wird im südlichen Afrika überwiegend von städtischen Haushalten mit niedrigem Einkommen verwendet. Durch steigendes Bevölkerungswachstum wächst der Druck auf den Wald. Anhand von Modellrechnungen wird analysiert, welche Einflüsse für die zunehmende Waldzerstörung verantwortlich sind und welche Strategien und Maßnahmen ergriffen werden können, um die Situation nachhaltig zu verbessern. Hierfür wurde die Modular Energy Systems Analysis and Planning Sofware (MESAP) verwendet. Das Wachstum der städtischen Bevölkerung ist als wesentliche Größe des zukünftigen Energiebedarfs anzusehen, da davon auszugehen ist, dass sich die Bevölkerung in Maputo, in Dar es Salaam und Lusaka in den nächsten 20 bis 30 Jahren verdoppeln wird. Der Haushaltsenergiebedarf in Maputo wurde 1980 bis 2000 zu 85-90% aus Holzprodukten gedeckt. In Dar es Salaam spielen Feuerholz, Elektrizität und Gas kaum eine Rolle. Der Holzkohleanteil ist hoch, jedoch zwischen 1980 und 2000 um 11% gesunken, der Paraffinanteil stieg um 12%. Die Haushaltsenergienachfrage von Lusaka erhöhte sich um 220% im gleichen Zeitraum und wurde zu 55% aus Holzkohle und 23% aus Feuerholz gedeckt. Unter der Annahme, dass die Tradition der Biomassenutzung weiter anhält, wird der Holzkohleverbrauch in Maputo im Jahr 2020 auf 240.000 t ansteigen und sich im Vergleich zum Jahr 2000 ebenso verdoppeln wie in Lusaka. In Dar es Salaam ist auf Grund des Bevölkerungsdrucks im gleichen Zeitraum mit einem Faktor von 2,3 auf 720.000 t zu rechnen. Durch die Einführung verbesserter Meilerbauweisen und Herde kann der Verbrauch erheblich reduziert werden. Damit könnte der Holzkohleverbrauch im Jahr 2020 in Maputo auf 180.000 t, in Dar auf 390.000 t und in Lusaka auf 260.000 t verringert werden. Im sambischen Untersuchungsgebiet lässt sich durch Verbreitung beider Strategien der Bedarf im Vergleich zum Referenzfall um bis zu 54% im Jahr 2020 reduzieren. Der Waldtyp im mosambikanischen Untersuchungsgebiet ist Savanne und unterscheidet sich deutlich von Tansania und Sambia, wo Miombo Wälder heimisch sind. Wachstumsraten von Savannenwäldern liegen mit maximal 57 t/km² a unter denen der Miombogebiete in Tansania und Sambia von 100 t/km² a. Da 90% des Holzkohlebedarfs aus dem mosambikanischen Untersuchungsgebiet bezogen werden, ergibt sich im Vergleich zu den anderen Ländern eine zusätzliche Brisanz. In Tansania kommen 80%, in Sambia lediglich 25% aus dem Untersuchungsgebiet. Ohne Maßnahmen und anhaltenden Druck auf die Untersuchungsflächen wird das Studiengebiet in Mosambik im Jahre 2018 vollständig entwaldet sein. Selbst eine Kombination der zuvor erläuterten Strategien mit allen forstwirtschaftlichen Maßnahmen kann eine fortschreitende Flächendegradation nicht aufhalten. Durch den Bevölkerungsdruck in Dar es Salaam wird der Entwaldungstrend im tansanischen Untersuchungsgebiet weiter anhalten. Aufgrund der Regenerationsfähigkeit der Miombo Bestände kann jedoch unter Einführung der beschriebenen Maßnahmen die weitere Degradation im Jahr 2015 aufgehalten werden. Im sambischen Untersuchungsgebiet ist der Einfluss durch das Köhlern am geringsten. Unter Durchführung eines Strategie Mix kann die ursprüngliche Dynamik in den Beständen im Jahr 2010 wieder erreicht werden. Diese Strategien sind nur durchsetzbar, wenn einerseits verbesserte Technologien in den Städten verfügbar sind und vertrieben werden. Andererseits muss die angrenzende Dorfbevölkerung die Umsetzung der forstwirtschaftlichen Pläne mittragen.