Ausgangssituation
Als Schwellenland mit wachsendem internationalem Einfluss ist Brasilien entschlossen, seine Innovationspolitik für ein sozial, ökonomisch und ökologisch nachhaltiges Wachstum zu nutzen. Außerdem sucht die brasilianische Regierung nach zuverlässigen, CO2-armen Optionen zur Diversifizierung ihrer Energiematrix. Das Ministerium für Wissenschaft, Technologie und Innovation (MCTI) hat daher eine nationale Strategie zur Wissenschafts- und Innovationsförderung (ENCTI) ins Leben gerufen. Das Ministerium engagiert sich für solarthermische Stromerzeugung, da die Technologie sowohl die Vorteile einer klimafreundlichen, als auch die einer regelbaren Energiequelle mitbringt.

Solarthermische Stromerzeugung (CSP) steht heute in Brasilien noch ganz am Anfang. Gerade im strukturschwachen, dafür sonnenverwöhnten Nordosten kann sie wirtschaftlichen Fortschritt bringen und dabei ökologisch nachhaltig sein. Mit einer 1-MWel-Versuchsanlage im Bundesstaat Pernambuco legt das MCTI erste Grundsteine für Forschung und Entwicklung im Bereich CSP.

Um aus dem beginnenden Engagement der brasilianischen Regierung in der CSP-Technologie einen Bestandteil der Innovationspolitik des Landes werden zu lassen, sucht das MCTI nach internationalem Austausch und Erfahrungswissen. Darüber hinaus müssen gesetzliche Rahmenbedingungen weiterentwickelt werden, um zukünftige Innovationen in die Praxis umsetzen zu können.

Mit der Deutschen Klimatechnologie-Initiative arbeiten GIZ und KfW Entwicklungsbank gemeinsam an der Verbreitung innovativer deutscher Technologien, um den Klimaschutz weltweit voranzutreiben.

Ziel
Die Voraussetzungen zur Entwicklung und Verbreitung solarthermischer Stromerzeugung in Brasilien sind geschaffen.

Vorgehensweise
Im Auftrag des Bundesministeriums für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) unterstützen GIZ und KfW Entwicklungsbank die brasilianischen Partnerinstitutionen bei der Verbreitung der CSP-Technologie und bei der Umsetzung kommerzieller CSP-Anlagen. Gemeinsam mit den Projektpartnern wurden mehrere Handlungsfelder vereinbart, um dieses Ziel zu erreichen:

Gesetzliche Rahmenbedingungen. Zur Förderung von CSP-Technologien werden gesetzliche Rahmenbedingungen ausgearbeitet: in Zusammenarbeit mit regelgestaltenden Institutionen des Energiesektors, wie der Energieplanungsbehörde (EPE), der Regulierungsbehörde (ANEEL), dem Umweltministerium (MMA) und dem Industrieministerium (MDIC). Im Fokus stehen unter anderem Energieplanungsmethoden unter Integration von CSP, Energieauktionen, technische Regulierung, Umweltlizensierungen und Besteuerung importierter Anlagenbestandteile. Mit Beteiligung aller Akteure wird als Orientierung für zukünftige CSP-Entwicklungen eine nationale CSP-Roadmap formuliert.
Ausbildungssektor. Gemeinsam mit Universitäten und Berufsbildungseinrichtungen werden Ausbildungsangebote um das Thema CSP erweitert. So wird der Grundstein gelegt, um die zukünftige Nachfrage nach akademisch und technisch versiertem Fachpersonal decken zu können.
Deutsch-brasilianische Hochschulkooperationen. Sie geben wichtige Impulse für die Integration der CSP-Thematik in die nationale Forschungs- und Entwicklungslandschaft. Als ein besonderes Merkmal der Forschungsprojekte gilt der Fokus auf der Anwendung der Forschungsergebnisse in öffentlichen und privaten Institutionen.
Zusammenarbeit zwischen brasilianischen und deutschen Unternehmen. Die Stärkung der Zusammenarbeit regt zu Innovationen an, die sich als Kooperationen und Joint Ventures niederschlagen. Durch Partnerschaften im privaten Sektor beider Länder wird Know-how zu CSP-Technologien transferiert und neues Wissen unter lokalen Bedingungen geschaffen.
Aufbau eines gut vernetzen CSP-Sektors. Unterstützt und begleitet durch einen deutsch-brasilianischen Multistakeholder-Dialog schafft ein vernetzter Sektor die Basis für die Verankerung von Know-how und Innovation. Durch die Vernetzung der wichtigsten Entscheidungsträger und Meinungsbildner wird die Grundlage für eine nachhaltige Verbreitung von Wissen über CSP geschaffen und die Umsetzung des Wissens in den betroffenen Organisationen erreicht.
Pilotprojekte. Sie sind bei der Weiterentwicklung von innovativen Technologien wie CSP entscheidend. Im Rahmen des Projektes werden Pilotprojekte unterstützt – beispielsweise in Form von CSP-Kraftwerken zur Stromerzeugung oder auch für die Nutzung von Prozesswärme in der Industrie, zur Wasseraufbereitung oder in der Landwirtschaft.

Die Consultingfirmen Fichtner, GFA und Integration unterstützten die Umsetzung des Vorhabens.

Wirkung

CSP-Kraftwerke sind bei den nationalen Energieauktionen zugelassen.
Ein CSP-Biomasse-Kraftwerk mit Trainingszentrum wird mit Mitteln des brasilianischen Fördertopfes INOVA Energia gebaut.
Solarthermische Stromerzeugung ist Teil der Forschungsagenda Brasiliens: Drei deutsch-brasilianische CSP-Forschungsprojekte präsentierten ihre Ergebnisse potenziellen Anwendern aus dem öffentlichen und dem Privatsektor. Weitere sieben Forschungsprojekte werden vom brasilianischen Ministerium für Wissenschaft, Technologie und Innovation (MCTI) finanziert.
Die Universität von Brasília (UnB) organisierte zum zweiten Mal eine einwöchige „Internationale Solarschule" mit Vorlesungen und Werkstätten zu CSP und Fotovoltaik für rund 300 Studenten und Professoren aus ganz Brasilien.
Ein erstes CSP-Kraftwerk ist in Planung: Der nationale Stromerzeuger CHESF (Companhia Hidro Elétrica do São Francisco) bereitet mithilfe des Darlehens der KfW Entwicklungsbank und der technischen Unterstützung der GIZ ein CSP-Kraftwerksprojekt kommerzieller Größenordnung (30 bis 50 MWel) vor.
Vier Industriebetriebe im Nordosten Brasiliens führten Machbarkeitsstudien für die Anwendung von CSP-Wärme für ihre Industrieprozesse durch.
Im Bundesstaat Pernambuco ist für den neuen Industriepark Araripina ein zentrales CSP-Wärme-System vorgesehen.
Die deutsche Beratungsfirma Enolcon hat die Ausschreibung des brasilianischen Forschungszentrums CEPEL gewonnen. Ziel ist es, „Petrolina", das erste CSP-Forschungskraftwerk in Brasilien, zu realisieren.
Sechs brasilianischen Universitäten haben spezifische CSP-Vorlesungen in ihren Lehrplan aufgenommen.
Die brasilianische Energieregulierungsbehörde (ANEEL) hat eine strategische Ausschreibung für CSP-Forschungs- und Entwicklungsprojekte veröffentlicht.
 

Context
As an emerging economy with growing international influence, Brazil is determined to use its innovation policy to promote socially, economically and environmentally sustainable growth. Furthermore, the Brazilian Government is seeking reliable, low-carbon options to diversify its energy matrix. To this end, the Ministry of Science, Technology and Innovation (MCTI) has launched a National Science, Technology and Innovation Strategy (ENCTI). The ministry is actively promoting concentrated solar power (CSP) because it is a technology that combines the advantages of an energy source that is both climate-friendly and controllable.

CSP is still in its infancy in Brazil, but it has the potential to bring economic progress and at the same time be environmentally sustainable, particularly in the north-east of the country which is structurally weak but has plenty of sunshine. With a 1-MWel pilot plant in the state of Pernambuco, MCTI is laying the foundation for research and development on CSP.

MCTI is seeking international exchange and experience-based knowledge to turn the Brazilian Government’s bourgeoning interest in CSP technology into a firm component of the country’s innovation policy. Furthermore, the legislative framework needs to be developed to enable future innovations to be put into practice.

GIZ and KfW Development Bank are working together in the German Climate Technology Initiative to disseminate innovative German technologies and promote climate change mitigation worldwide.

Objective
The conditions for developing and disseminating concentrated solar power (CSP) in Brazil have been created.

Approach
On behalf of the German Ministry for Economic Cooperation and Development (BMZ), GIZ and KfW Development Bank are supporting the Brazilian partner institutions in disseminating CSP technology and getting commercial CSP plants off the ground. To achieve this goal, a number of fields of action have been agreed with the project partners:

Legislative framework. Legislation needed to promote CSP technologies is being developed in cooperation with institutions in the energy sector involved in various aspects of regulation, such as the Energy Planning Agency (EPE), the Regulatory agency (ANEEL), the Environment Ministry (MMA) and the Industry Ministry (MDIC). The focus includes energy planning methods that integrate CSP, energy auctions, technical regulation, environmental licensing and taxation of imported plant components. All stakeholders are participating in drafting a national CSP road map, designed to provide guidance for future CSP developments.
Education sector. Work is being carried out in conjunction with universities and vocational training and educational institutions to expand training on CSP. This paves the way for meeting the future demand for proficient academic and technical professionals in this field.
Brazilian-German inter-university cooperation. Collaborative projects stimulate ideas on how to integrate CSP into the national research and development landscape. A particular feature of the research projects is their focus on applying the research findings in public and private-sector institutions.
Cooperation between Brazilian and German companies. Strengthening cooperation stimulates innovations, which lead to collaboration and joint ventures. Partnerships in the private sector in both countries transfer know-how on CSP technologies and create new knowledge under local conditions.
Development of a strong network within the CSP sector. Supported and mentored by a Brazilian-German multistakeholder dialogue a sector network is creating the foundation needed to embed expertise and innovation. Setting up a network for key decision-makers and opinion leaders lays the foundation for sustainable dissemination of knowledge on CSP and enables that knowledge to be put into practice in the organisations involved.
Pilot projects. They are crucial to the development of innovative technologies such as CSP. This project supports pilot projects – working, for example, on the electricity generation aspect of CSP power plants but also on using the process heat they generate in industry, for water treatment or in agriculture.

The consulting firms Fichtner, GFA and Integration supported the implementation of the project.

Results

CSP plants are permitted in national energy auctions.
A CSP biomass power plant with a training centre is being built with funds from the Brazilian funding programme INOVA Energia.
CSP is on Brazil’s research agenda: three Brazilian-German CSP research projects presented their findings to potential users from the public and private sectors. A further seven research projects are being financed by the Brazilian Ministry of Science, Technology and Innovation (MCTI).
The University of Brasília (UnB) organised its second week-long International Solar School with lectures and workshops on CSP and photovoltaics for around 300 students and professors from all over Brazil.
The first CSP plant is being planned: the national electricity generating company CHESF (Companhia Hidro Elétrica do São Francisco) is working on the preparation of a commercial-scale CSP plant project (30 to 50 MWel) with the help of a loan from KfW Development Bank and technical support from GIZ.
Four industrial enterprises in north-eastern Brazil are carrying out feasibility studies for using CSP heat for their industrial processes.
In the state of Pernambuco, a central CSP heating system is planned for the new Araripina industrial park.
The German consulting firm Enolcon has won the tender put out by the Brazilian research centre CEPEL. The objective is to build ‘Petrolina’, Brazil's first CSP research plant.
Six Brazilian universities have incorporated lectures on CSP into their curricula.
ANEEL has issued a strategic invitation to tender for CSP research and development projects.