Institut für Energiewirtschaft und Rationelle ... · Final Report „EnerKey“ Project Pre-Phase, FKZ: 01LG0503 Sept. 2008 page 5 of 31 i. Pilot project implementation - the EnerKey

Universität Stuttgart Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung

Prof. Dr.-Ing. A. Voß

Institute of Energy Economics and the Rational Use of Energy⋅Institut dÉconomie Energétique et dÚtilisation Rationnelle de lÉnergie

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Anlage 2 (zu Nr. 3.2 BNBest-BMBF 98)

Final Report

Recipient of funds: Universität Stuttgart (IER) Support-No.: 01LG0503

Title of project: „Energy as a key element in the sustainable development of Gauteng City Region (formerly “Johannesburg”), South Africa – “EnerKey“

Duration of project: 1.7.2005 – 30.9.2007 (period extended till 31.3.2008)

Report period: 1.7.2005 - 31.3.2008

Content: I. Summary and short report

II. Detailed project report III. Summary and short report (in German) IV. Annex 1: documents and details of project report V. Annex 2: Project success report – Erfolgskontrollbericht (only in German)

VI. Annex 3: Kurzfassung / Berichtsblatt (only in German)

I. Summary and short report 1. Objectives Within the BMBF-Program “Sustainable development of the Megacities of tomorrow” the “EnerKey” project in its initial phase aimed to develop a research and implementation network in the field of sustainable development in the target region of Greater Johannesburg, South Africa. The projects acronym “EnerKey” depicts the approach of the project to improve the sustainability situation in a particular but important field, i.e. that of “Energy as a key factor for sustainable development”. The project endeavoured to develop a research agenda for this aim and simultaneously develop a transfer approach into praxis and implementation.

Within this context the project pre-phase had the objectives:

• to establish a research network of South African and German institutions in sustain-ability research and particularly in integrated energy research

• to show the feasibility and practical use of model tools and planning instruments

• to demonstrate an integrated approach including technical, economic, ecological and socio economic aspects and to implement an energy project as exemplary case study

• to elaborate together new approaches, methods and projects for a longer fruitful collaboration

2. Prerequisites and frame conditions The project was designed to establish a sustainability approach covering all aspects of the energy sector in an integrated way considering the relevant fields of

energy supply (conventional technologies and renewable energies),

energy utilisation (in buildings and settlements, industry and trade, traffic and transport, etc.), and

Final Report „EnerKey“ Project Pre-Phase, FKZ: 01LG0503 Sept. 2008

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socio-economic aspects (poverty alleviation, acceptance of technologies and innovation, etc.)

The project objectives were accomplished by putting together a cooperation and mutual exchange of knowledge and experience between the German and the South African side. The project organisation was therefore structured in a “twinning” mode (see annex), where each partner finds a complementary partner in the other country and a ‘horizontal’ exchange of knowledge and information secures the integrated view on the project results and achievements. Thus the authorities of the participating South African cities may also directly communicate with the City of Stuttgart in Germany as ‘their’ twinning partner. Also the research institutions and participating companies collaborate directly in their fields of work and find a partner in the other country.

The project consortium presently consists out of the main municipalities in the Gauteng region Johannesburg, Tshwane and Ekurhuleni and of the city of Stuttgart in Germany. Research partners come from the Universities of Johannesburg, Wits, Capetown and Stuttgart and research institutions like the Fraunhofer Inst. of Building Physics and the Institute of Future studies are participating as well as companies dealing with energy issues. A list of participants is given in the annex.

The target region of Gauteng (today known as Gauteng Global City Region) covers just 17 000 km2 and is thus with approximately 1.4% of the total land surface the smallest (by land area) region in South Africa. To a large extent the region is a condensed urban area, covered mainly by the three municipalities of Johannesburg, Tshwane (with Pretoria) and Ekurhuleni. The present population is around 8.8 Mio. and around 40% of the population are under the age of 24. But the population is growing fast at more than 4.5 % per annum and merging together as one common urban community. One of the main challenges of the target region is to put together three different municipalities, which grow together but have merely started to work together in an integrated way. In order to establish a successful working structure it was therefore necessary to include representatives from all cities into the project network.

EnerKey Boards – EnerKey Governance structure As a very important component for the success of the EnerKey project it was achieved to establish two boards for operational and high level support of the EnerKey objectives.

The EnerKey Governing Board (EGB) is the highest support level and is chaired by Mr. Joe Matsau, formerly from ESKOM, today independent management consultant. The EGB is established by the University of Johannesburg, members are appointed and have to report to the head of the University (Ferdie van der Walt, Prof. Adam Habib). By function and by appointment Dr. Ludger Eltrop and Joachim von Zimmermann (City of Stuttgart) are members of the EGB.

EnerKey Governance Structure

Programme Management Committee - PMCChair: Jerry Mafereka


EnerKey Governing Board - EGB Chair: Joe Matsau


UJappoint

report

appo

int

repo

rt

appo

int

repo

rt

supply of high level support

quality assurance and work coordination The Program Management Committee (PMC) is designed to support the operational level of the work and organise the daily work of the working groups. The PMC is appointed by and


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reports back to the EGB. It is chaired by Mr. Jerry Mafereka from the Energy Efficiency Department of ESKOM. Members are all Module leaders and thus all German partners have one representative in this board.

A flow chart on the organisation and decision structure is given in the detailed project part.

3. Project planning, project cycle and project events The work in the EnerKey project (pre-phase) and in the covered report phase was carried out from Juli 2005 to end of March 2008.

For the set-up and coordination of the project several meetings and workshops were held, the scientific EnerKey community was regularly informed about ongoing activities (e.g. via internet and newsletters) and the project objective was well communicated and distributed among the stakeholders. As a result the EnerKey project is well known in the stakeholder community in Gauteng and is appreciated as a unique German-South African initiative aiming at an integrated research and implementation approach to solve the energy and climate related questions of the Gauteng urban area.

The following major events and meetings were held throughout the project phase:

Time event Intention July 2005 Kick-off meeting of German partners in Stuttgart Coordination of German

partnership 3. u. 4. Nov. 2005

Kick-off in Johannesburg, German Ambassador opens SA-German partnership

Coordination between German and SA partners

23.-25. Nov. 2005

Presentation at BMBF-conference “Megacities of tomorrow in Berlin

Presentation to program organisers

12.-16 July 2006

Experience Exchange Workshop in Stuttgart with 14 guests from Joburg and the JET-cities. Funding through the JET-cities, UJ and SANERI support. With field trips to exemplary city energy sites in Stuttgart.

Demonstration of German city energy projects

June – Sept 06 Research stay of Philip Goyns at IER Knowledge transfer and student exchange

Sept. 2006 EnerKey presentation at the INSITE conference and fair in Sandton, within a DAAD German cooperative stand

Project presentation

June 21-23 2006

Training course for TIMES energy system modelling for participants from DME, UJ and other institutions

Training of key stakeholders in Gauteng in Energy System Models

Oct. 2006 Evaluation of school energy performance at Laerschool Pretoria

Case study work

March, Sept. and Nov. 2006

Internal German project meetings in Stuttgart for project planning.

Project coordination German partners

Jan. 2007 coordination meeting in Joburg for the preparation of the PMC board meetings

Project coordination

Jan. 2007 Visit of the Dortmund Megacities team in Dar es Salaam and presentation of the EnerKey project

Project coordination

March 2007 EnerKey progress meeting Johannesburg Project progress meeting June 2007 EnerKey Governing Board Meeting, establishment of

the EGB and first session Project coordination

June 2007 Participation in the “Science Tunnel” side event “Distinguished Energy Seminar” with guest Dr. Rolf Linkohr from the Europ. Inst. Energy Strategies

Public relation and knowledge transfer

Nov. 2007 2. EnerKey Governing Board Meeting Joburg Project coordination Febr. 2007 Project progress meeting German group in Stuttgart Project progress meeting


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Sept. 2007 Project progress meeting German group in Stuttgart Project progress meeting Okt.2007 - Jan 2008

Exchange and thesis work of student Mathias Finck in Capetown and Joburg on Solar water heaters

Knowledge transfer and student exchange

Nov. 2007 – Febr. 2008

Exchange and research work of Mr. Imoh Collins from ERC/UCT within the Baden-Württemberg Stipend program

Knowledge transfer and student exchange

6.-10 Febr. 2008

Visit of BMBF delegation (Minister Schavan) to Joburg and South Africa

Project coordination and presentation

4. Scientific and technical contents and collaboration structure The following key research achievements were made during the project phase (for details see extended report part):

a. Exchange of academics and researchers: The following researchers were involved in an exchange and research stay between the South African and German partners:

Name institution of origin stay at time . Philip Goyns Univ. Johannesburg IER / FZJ 6-9/2006 DI Doruk Özdemir IER, Uni Stuttgart Uni Joburg 9/2006 Victoria van der Land Uni Kaiserslautern Peer Africa 9/12 2007 Imoh Collins ERC/UCT IER 11/2007 Mathias Fink IER, Uni Stuttgart UCT / UJ 10/07 – 2/08

b. Expert exchange:

Mr. Simon Woessner, IBP Stuttgart, energy efficient housing November 2006 Dr. Rolf Linkohr Former MdEP, innovation and research Juni 2007

c. Sustainability indicator set: A set of energy sustainability indicators was developed for the Gauteng area.

d. Integrated modelling of the JET-cities energy system: a first Reference Energy System (RES) of the energy system in Gauteng using the TIMES modelling tool was developed.

e. Socio-economic studies: Relevant stakeholders and actors in the energy and climate sector were identified. Also a master thesis on “The Importance of Modern Energy for Sustainable Social Development – Using the Example of Low-income Households in Urban Areas in South Africa was elaborated (van der Land, 2008).

f. Energy efficiency in buildings: The Energy Concept Advisor (ECA) tool was adapted to South African conditions by the project partner IBP.

g. Energy use for traffic and mobility: In the traffic and mobility sector the type and use of fuel and the impact of driving cycles on air quality and greenhouse gas emissions were identified. The results have been summarised in a paper submitted to “International Journal of Environment and Pollution” Journal in Sept. 07.

h. Energy supply systems: Solar hot water supply (SHW) systems and their contributions to the urban energy system were analysed in a first overview investigation. The thesis of Mathias Finck contributed to this achievement as well as the work by Imoh Collins, setting up a first balance for the City of Tshwane, including future increased use of SWH systems.


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i. Pilot project implementation - the EnerKey schools project The development and demonstration of a pilot project was carried forward with working with the Laerschool Garsfontein School in Tshwane (Pretoria), a primary school with about 1300 pupils, where a first energy audit was performed. In Stuttgart a partner school was found, the Ludwig-Uhland Schule in Bad-Cannstatt.

j. Other EnerKey project initiatives: EnerKey is also engage in a range of other energy and climate related activities in Gauteng like the fire prevention program (with Peer Africa), the mass implementation of solar water heaters (with Sustainable Energy Africa SEA), and the PROBEC energy efficient cooking appliances (with GTZ) and also the free basic (alternative) energy FBAE-program.

5. Co-operation with other institutions 1. Within the project a close collaboration was carried out with the other African Megacity

projects, particularly with the Dar es Salaam project of the University of Dortmund and also with many stakeholders in South Africa. In order to do so, the Dortmund team and also the team of the Addis Abbeba project were invited to the project meeting in July 2006 (Experience Exchange Workshop) in Stuttgart to present their project objectives and working processes. Also, Ludger Eltrop took part in a project meeting in Dar es Salaam in Jan. 2007 to present and discuss the EnerKey project there.

Above that, the consortium for the main phase of the project was built up and important companies active in Africa (Daimler-Chrysler, Siemens, Schüco, etc.) were informed about the project and its objectives. These contacts were later used to incorporate these partners in the project proposal for the main project phase.

2. In the course of the project also many contacts were made in South Africa and most of the relevant institutions dealing with energy and climate change issues were contacted. Among these are the important federal ministries DST and DME and also the regional administration of the region of Gauteng. Even more importantly very good contacts were made with ESKOM as the relevant energy utility. Consequently they took over responsibility for the overall project and are heading the project management committee.

3. Also good relationship was established with various implementing agents for the cities projects like Peer Africa (social and energy efficient housing programs, energy efficiency projects) and Sustainable Energy Society of Southern Africa (SESSA) or Sustainable Energy Africa (SEA).

4. A good collaboration was also achieved with GTZ Southern Africa, namely with the head of the PROBEC-program, David Hancock. GTZ also provided a small report on the status of solar water heater promotion programs in South Africa in the past and their success and failure factures (see Annex).


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II. Detailed project report 1. Use of research grant - scientific-technical and other relevant results

The project has made very good achievement, which was also appreciated by the evaluators of the project proposal for a continuation in a main phase and by the approval of the project. The present report covers the whole project period but will highlight only the main achievements of the project. Also the progress in the extension phase from Oct. 07 to March 08 is covered.

In summary it can be stated that very good working relations have been established with the academic institutions in the region, especially the Universities, particularly the University of Johannesburg, the University of Witwatersrand, and lately also the University of Pretoria has expressed interest in taking part in the project. Also very good relations have been established with the city administrations of the three major cities Johannesburg, Ekurhuleni and Tshwane, who are all represented on a high level in the EnerKey boards (PMC and EGB). Also an intense contact exists with non-governmental organisations (Peer Africa, Sustainable energy Africa-SEA, Sust. energy association of SA - SESSA) who are very supportive and active in the implementation of projects. Other stakeholders in the area of energy, environmental and climate protection, especially the local (and national) energy utility ESKOM support the project very much. ESKOM is now the head of the Program Management Committee (PMC), the strategic operational guarding body of EnerKey.

For the coordination of the project several meetings and workshops were held, the scientific EnerKey community was regularly informed about ongoing activities (e.g. via internet and newsletters) and the project objective of “sustainable and integrated energy and environmental concepts” was well distributed among the stakeholders. As a result the EnerKey project is well known in the stakeholder community in Gauteng and is appreciated as a unique German-South African initiative aiming at an integrated research and implementation approach to solve the energy and climate related questions of the Gauteng urban area.

In November 2008 the formal proposal for the continuation in the main phase was submitted, followed by an oral presentation in front of the evaluators in January. During a visit in South Africa, Minister Dr. Annette Schavan announced the project approval for the main phase. At present the final administrative negotiations for this continuation in the main phase are under way.

The major achievements and results of the pre-phase are summarised in the following:

Project set-up and research network a. Project launch: In Nov. 2005 the project was launched in a big public event in the City

Hall of Johannesburg. The event was opened by the German ambassador Mr. Harro Adt and three councillors of the Cities of Johannesburg, Tshwane and Ekurhuleni.

b. Project supporting boards established in SA: As a result of the ongoing activities and the promising approach the project partners in South Africa have established two boards to coordinate and support the EnerKey project. The “EnerKey Governing Board”, headed by Joe Matsau, is the representative board trying to connect the relevant stakeholders and organise political support for the project. The “Programme Management Committee” is working on the operational level and supports by organising the technical work and information transfer and implementation. It is headed by Jerry Mafereka as a representative from ESKOM. All major stakeholders from University, Cities, ministries, NGO and also from the German side are represented on the boards. The inaugural meeting of both boards, who meet regularly on a quarterly basis, took place in June 2007.

c. Project money and support from SA side: As a major and important progress for the project, considerable financing support for the South African project partners was found. A


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project proposal on “EnerKey – energy as a key technology”, submitted to the National Research Foundation (NRF), was approved in December 2006. The NRF grant (1.53 Mio. Rands for the period 2007 to 2011) allows two master/PhD candidates and project money for the work within EnerKey. Two more project proposals, one on “EnerKey management” and one on “Testing of the Basa Njengo Magogo cooking method”, have been successful in a call by the recently founded South African National Energy Institute – SANERI. In these projects another 980 Thousand Rands are available for work of the SA side.

Important support is also supplied by the city authorities, e.g. by the City of Joburg, who supplied financial support to meeting costs and closely collaborates in the “traffic” project (e.g. by delivery of data on traffic density, the city car fleet consumption and other relevant traffic data). The city of Tshwane e. g. is very active in supporting the pilot energy project at Laerschool Garsfontein school.

d. Collaboration with SA stakeholders: A close collaboration could be established with a range of very important stakeholders. Besides the City administration from Johannesburg, Tshwane and Ekurhuleni, who give a very strong support, also the big energy utility ESKOM is a part of the EnerKey consortium. As a result the head of the EnerKey program management committee had been taken over by Jerry Mafereka, a representative of ESKOM energy efficiency group. Furthermore good contact was established with the Ministry for Minerals and Energy (DME), and the head of the energy modelling group Mr. Jeff Subramoney. Also very important support is seen from non-governmental organisations like Peer Africa (buildings and settlement energy efficiency programs), Sustainable Energy Africa - SEA (city energy management) and Sustainable Energy Association of SA - SESSA (solar thermal hot water systems).

The project is also strongly supported by the German Embassy (Dr. Michael Wimmer, counsellor and head of the economic department), the German-South African Chamber of Commerce (Mr. Erhard Seiler) and is working closely together with the Goethe Institute (i.e. expert exchange program).

e. Project management capacity in SA: The collaboration with the University of Johannesburg is still excellent. Via the South African Coordinator Prof. Harold Annegarn very good access to the research community in Johannesburg (Uni Johannesburg, Wits University) is always available as well as to stakeholders in the energy sector (utilities, NGO etc.). The project is furthermore strongly supported by the Dean of Research of the University of Johannesburg, Prof. Thomas auf der Heyde. It is seen and has been implemented already as the key project to fill a formal Memorandum of Understanding (MoU) with life between the University of Johannesburg and the City of Johannesburg. The collaboration with the University of Johannesburg thus is a guarantee for the further success of the EnerKey project.

f. Collaboration within megacities projects: The collaboration with the megacities-project in Dar-es-Salaam was continuously developed. The Stuttgart EnerKey team (Dr. Fahl, Dr. Eltrop) met with the project coordinator from University of Dortmund, Prof. H. P. Tietz on Jan. 24. 2006 and attended a common project meeting at the FICHTNER company. The Dar-es-Salaam project group was also invited to give a presentation on the EnerKey Experience Exchange workshop in July 2006 and presented their work among those of Addis Abbeba (Dieter Steinbach) and Shakti-Hyderabad (Dr. Schwaiger). On October 17. 2006 Dr. Eltrop visited Dortmund University and in Jan. 2007 presented the EnerKey project on a workshop in Dar es Sallam, Tansania.

g. Other project conjunctions: In December 2006 a project proposal of IER with the VW-foundation on “Modelling of the domestic energy system based on biomass energy in rural areas in southern Africa – BioModels” was approved (project duration 2007-2009). In this project, launched under the program “Resources, their Dynamics and Sustainability – Capacity-Development in Comparative and Integrated Approaches” within the sub-sahara program, the biomass resource situation and utilisation will be investigated in an academic PhD-program also using a model approach. Although a completely ‘stand-alone’ project,


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this activity will nevertheless strongly support the network and the integrated approach of the EnerKey project. It also allows to analyse the interaction of energy systems between urban and rural areas.

Scientific and technical results Research work was initiated and accomplished in almost all project areas and those project initiatives which had been identified as important for Gauteng region in the initial kick-off meeting in Nov. 2005.

a. Academic exchange: Several PhD and master student exchange visits were organised. In 2006 Philip Goyns from UJ stayed at IER and the Forschungszentrum Jülich in Germany to work on traffic energy modelling. This stay was added by a PhD-student from IER, DI Doruk Özdemir, staying at UJ. As a result a publication was submitted to the “International Journal of Environment and Pollution” in Sept. 07. From July to Oct. Mrs. Victoria van der Land as a master student on social science stayed in Cape Town and Johannesburg to work with Peer Africa, one of the EnerKey project partners. Beginning in Nov. 07 a PhD-student from UCT, Imoh Collins, will spend a 4-months stay at IER. From November 07 to end of February 2008 Mathias Fink, a student of IER, was working at UCT and UJ on an evaluation of solar thermal hot water systems. The thesis (Studienarbeit) was submitted as a draft in May and is currently finalised. The final version will be available within June 08 and will serve as a basis for further studies in Solar Water Heating.

b. Expert exchange: An expert exchange between the German and the SA side was set up. In November 2006 Simon Woessner, as an expert on housing energy efficiency from the partner IBP visited South Africa and presented the German and European experiences of implementing energy efficiency programs in the housing sector in several public events to ministries, city representatives and other stakeholders. Within this activity a second German expert will visit the SA partners within the year 2008. This time it will be an expert on municipal energy management. The project partner City of Stuttgart will send this expert to present the Stuttgart way of implementing energy management policies in the administration and institutions.

c. Sustainability indicator set: A set of energy sustainability indicators was developed for (mega)cities. As a basis and to develop criteria for benchmarking the project and the progress of the project a survey of existing sustainability systems and indicators was initially carried out. The most important and relevant indicator sets were screened for the suitability to serve in the megacity background and environment. Among these were the indicator sets and studies of CSD-Theme Indicators, OECD (2000), EU (2005), SEC 2005, Eurostat, IAEO and others. A specific focus was put on indexes for economic and social well-beeing (CSLS) as these socio-economic aspects are discussed in a less deep manner than the energetic and ecological indicators.

d. Integrated modelling of cities energy system: The set-up of an integrated development plan for the energy system in Gauteng using the TIMES modelling tool was started. This is an important long-term project trying to identify the optimal combination of adequate technologies at minimal cost and minimal ecological impact. In the reporting period main emphasis of the work was laid on collecting relevant information and data necessary to build up a model of the cities energy system. A first reference energy system (RES) was set up and will be refined in the course of the project. In an effort to qualify and train local stakeholders in the set-up and operation of an integrated energy model a training course on TIMES modelling was held in Johannesburg in June 2006 by Bastian Rühle from IER (June 21. to 23). Among the 12 participants were people from DME (Ministry of minerals and energy), the City of Joburg and from the University of Joburg. In the course the principles of energy modelling were introduced and a simplified model of an energy system, according to the needs of the participants, was set up. It is intended to continue this type of training course for interested stakeholders.


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e. Socio-economic studies: Energy issues on the community level in South Africa are dominated by socio-economic issues and goals: i) Poverty alleviation & equity (providing energy services for all); ii) Health / indoor pollution (reducing local emissions by coal and paraffin burning as well as reducing the risk of shack fires); iii) black empowerment (e.g. bringing black owned companies into the energy market); iv) income generation & regional job creation. An actor’s analysis was started with the goal to identify key actors who should become part of Gauteng energy planning process. Key stakeholders were consulted to develop a process of stakeholder involvement within Enerkey. The aim of this stakeholder process is to i) identify normative visions and goals for long-term energy planning in the Gauteng region ii) to contribute to the normative scenario development (e.g. selecting scenario drivers), iii) to create ownership of the EnerKey results among a broad range of stakeholders, iv) to disseminate EnerKey results and support an effective and timely implementation of proposed actions.

f. Energy efficiency in buildings: In order to be able to simulate the energy situation in and develop retrofit recommendations for South African buildings, the Energy Concept Advisor (ECA) tool was adapted to South African conditions. The intention of the work was to present the ECA to the South African partners and develop steps for an implementation to South Africa. The ECA, developed in a joint IEA project, deals with energy efficient retrofits of educational buildings (www.annex36.com). It aims at decision makers on retrofit measures and intents to show them the benefit in energy efficiency measurements. The needed steps for the implementation of the ECA will be to incorporate typical constructions and climatic data for the concept development part, the identification of typical consumptions patterns for the performance rating, the description of case studies and for the problem related recommendations for existing problems and solutions for these problems.

g. Energy use for traffic and mobility: In the traffic and mobility sector an investigation looking at the type and use of fuel and the impact of driving cycles on air quality and greenhouse gas emissions was carried out. The results show that a change in the car fleet and the technical equipment would result in the highest changes of the quantity and quality of air pollutants. The results have been summarised in a paper submitted to “International Journal of Environment and Pollution” Journal in Sept. 07. The will of the city authorities to improve the transport and traffic system considerably is expressed by the implementation of the “GauTrain”, a commuter train crossing from Tshwane to Joburg, and the ongoing discussion on the installation of a rapid bus system (RBS). There is big interest of the Joburg city authorities to collaborate with EnerKey in theses issues and a firm collaboration with the university is thus being implemented. The installation of a functioning and high-standard public transport system, which is almost completely lacking at present, could make a big difference, especially also for the world cup in 2010.

h. Energy supply systems: Solar hot water supply (SHW) systems and their contributions to the urban energy system were analysed in a first overview investigation. The success and failure factors for implementation in South Africa were evaluated. It was found that the technical and economic conditions for the introduction and installation of solar hot water systems are favourable. However, the status of information and awareness on these systems are not yet wide spread. Also the professional installation and maintenance of such systems is not guaranteed, thus failure often leads to a complete give-up of the systems. Also the lack of certification and standardisation systems as well as of adequate and adapted financing instruments inhibits the development of this market. In Cape town a SHW by law will be implemented in 2007. It is the aim of the EnerKey project to facilitate and support a similar policy for the Gauteng Region by evaluating and demonstrating the technical end economic benefit of such technologies for the urban systems of the region.


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Pilot project implementation - The EnerKey schools project The development and demonstration of a pilot project was carried forward with an integrated schools project. In the report phase it was possible to establish a contact with two schools in the Gauteng area, the Emmarentia primary school in Johannesburg and the Laerschool Garsfontein School in Tshwane (Pretoria), a primary school with about 1300 pupils. Also in Stuttgart a partner school was found, the Ludwig-Uhland Schule in Bad-Cannstatt.

At both schools a first energy audit was performed. As a result it was found that for both schools a potential for an energy efficient retrofit is present. With the possible retrofits, the learning environment could be improved considerably.

As an important component, a collaboration between a German and the South African Schools on the level of the school kids has been developed. The “Uhlandschule” in Stuttgart-Zuffenhausen was built in 1954 and consists of several buildings: the main building, a building next door called “Pavilion”, a sports hall and a new building from 2004. A project is currently developed to retrofit this school even to a “Plus-Energy-Standard”. It is intended that the kids in the classes or environmental groups (see e.g. in Emmarentia) will join the technical retrofit measures throughout the construction and implementing work and will also communicate the progress and developments between Germany and South Africa.

Unfortunately, due to slow decisions at Laersfontein School and the boards the envisaged visit of a SA teacher to the Uhland Schule in Stuttgart did not take place yet. The formerly envisaged time for this visit in Nov./Dec. 2007 was postponed to June 08 and will presumably happen. Now it is announced that a representative of Gaersfontein School, Mrs. Linda de Wilander will visit Stuttgart from June 23 to June 28. The city of Stuttgart and also the Uhland School and the board of teachers are very supportive in this respect and organise and support this teacher’s exchange visit very much.

By this measures an integrated approach between technical retrofit measures and a socio-economic components e.g. education, capacity building and training shall be demonstrated. The schools collaboration will be set up at a self-sustaining level, which can continue also without external help of the EnerKey team.

Other EnerKey project initiatives Several more project initiatives have been carried out, among these e.g.

The fire prevention program:


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With the partner Peer Africa a fuel shift and fire prevention program was carried out with the central aim to convince people in informal settlements to shift to safe appliances to use paraffin as cooking fuels, to use safe energy carriers (e.g. shift from paraffin to electricity) and to use fire-safe equipment in their houses. One of the major projects is located in Alexandra, a township North of Joburg. The project was presented in the Star Newspaper on 8. July 2007 (see Fig.).

Mass implementation of solar water heaters: Together with Sustainable Energy Africa (SEA) a program for the mass implementation of Solar Water Heaters was started. A possible number of 220.000 installations for the City Region of Gauteng was calculated and a program developed to include the relevant stakeholders in the region and particularly also for the financing of such an initiative.

PROBEC energy efficient cooking appliances: EnerKey is also engaged in the development of energy efficient cooking appliances. Together with the GTZ and the representative of Probec in South Africa, David Hancock, EnerKey is a partner in the test facility for optimisation of cooking stoves. Under the supervision of the University of Joburg a test facility for cooking stoves will be established with a special focus also on testing the “basa njengo magogo” cooking method.

Free basic (alternative) energy FBAE-program: Together with the University of Johannesburg, Peer Africa and the iEEECO™ network EnerKey is also engaged in the FBAE-program and took part in a round table process in Febr. 2008 to push that program.

In 2000 the SA government announced to provide free basic services to indigent households. In this regard energy was identified as basic service to be supported by government's programmes. The ‘Free basic electricity’ program was then launched in 2003 with the aim to support indigent households in meeting their basic energy needs. However, the programme suffers due to limited grid availability. Accordingly the government realized the need to support indigent households that reside in un-electrified areas with free basic alternative energy.

To serve this project a round table discussion with respect to the FBAE application in large-scale short- term and multiyear municipal programs was initiated and held in Febr. 2008 to address the energy crisis and basic service delivery for the poor and underserved leading up to 2010 and beyond. This program will also be continued in the EnerKey main phase.

Information and technology transfer, capacity building In various project meetings, events and workshops the project objectives and the EnerKey network was presented and promoted considerably. These events were partly organised and sponsored from outside the EnerKey project.

a. “Experience Exchange Workshop” in Stuttgart: One of the core deliverables in 2006 was the execution of the “Experience Exchange Workshop” in Stuttgart, which was held from July 12 to 16, 2006. The EnerKey objectives and the network were particularly promoted by this event which was attended by 16 representatives of the cities, the university and NGO working on energy in urban environment from South Africa. In workshops and excursions main options for “sustainable energy concepts in cities” were explored and discussed. From the German side major representatives of the cities, councils and administrations in the region, naimly the technical Mayor of Stuttgart, Matthias Hahn, the technical mayor of Ostfildern, Jürgen Fahrländer, and the Director of the Region of Stuttgart, Dr. Bernd Steinacher, took part in the event and presented the regional and cities energy and environmental perspectives. The event was considerably supported by financial aid of the international office of BMBF. However, travel costs were covered by the South African side. For the coverage of the costs of the academic partners a grant from the National Research Organisation (NRF) could be successfully acquired. The other SA participants paid for their own expenses.

b. “INSITE” technology fair and conference: In September 2006 EnerKey was member of a German delegation on the German Pavilion at the “INSITE technology fair and


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conference” in Johannesburg. This event was organised and sponsored by the German Academic Exchange Service (DAAD). In the pavilion the EnerKey project was introduced, successful examples of city energy projects and technologies (e.g. pellets, stirling-engine) were demonstrated and a low cost solar-thermal collector from the company “Solar Reichel” was exhibited. Also a presentation was held at the conference side event, which was attended by participants from experts to the interested public. Furthermore a project meeting was held with Mr. Zickler and other representatives from BMBF.

c. “Science Tunnel” exhibition of Max-Planck Gesellschaft: From May 19. to July 29. 2007 the „Science Tunnel“ exhibition of the Max-Planck-Gesellschaft was present in Johannesburg with a focal activity on „Energy and Climate Change”. Within this framework EnerKey organised a public event at the University of Johannesburg, the “Vice Chancellors Distinguised Lecture on “ENERGY INNOVATION AND SECURITY OF FUTURE SUPPLIES IN AN ERA OF GLOBAL CHANGE” As a prominent guest speaker from Germany we could win Dr. Rolf Linkohr, Director of the Centre for European Energy Strategy, Brussels. and former member of the European Parliament (1979 – 2004) to speak about “INNOVATION – the best solution to our energy and climate change problems”. This activity was financially supported by the International Office of the BMBF, Dr. Manthey.

d. EnerKey Newsletters: As a main pathway and media to inform the project partners and the public about the status and ongoing activities a newsletter was regularly published. Five newsletters have been issued to date and are sent out by email to a distribution list of more than 200 groups and stakeholders in the energy and climate protection area, mainly in South Africa. The newsletter informs about project activities, the BMBF program and about energy and climate related issues and events for cities.

The last newsletter was prepared in March but was not released earlier than May 08. (see attachment)

e. EnerKey website: The website www.enerkey.info informs about all events around the project and the ongoing activities. Although not yet professionally designed (due to lack of funds) the website is regularly updated and also shows current features like pictures galleries and contact points. All presentations from the various events are displayed and can be downloaded from the website.

f. Project presentations and publications: The project achievements and results were continuously presented at various events and also published in public and scientific papers. The EnerKey project was presented on the World Urban Forum in Vancouver/Canada and at various Megacities project meeting. The project was presented in printed version, e.g. TRIALOG and also in a key article in the “Stuttgarter Uni Kurier” I/2006, No. 98, page 82-83. Activities (e.g. the fire prevention initiative) was also covered by the newspaper STAR in Joburg. Recently a scientific publication was submitted to the “International Journal of Environment and Pollution” on the evaluation of driving patterns and the effects on air quality in Johannesburg by a joint author team of the University of Johannesburg and Stuttgart, Philip Goyns and Doruk Özdemir.

In summary it can be concluded that the prerequisites for a successful continuation of EnerKey project are very good. Substantial pre-work was done in the field of data acquisition and a very good network of stakeholders is ready to support the work. It is important that the work in the next project phase can be put on a well financed basis and reliable time frame.


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Status of project and comparison with original work and time plan Project plan and time schedule In the original project proposal the following work was foreseen for the project:

Task Duration (month)

1. Project management, dissemination and reporting 1-24 2. Kick-off workshop in Johannesburg 3 3. Capacity building activities 1-24 4. Establishment and maintaining of partner network 1-24 5. Information and communication campaign 1-24 6. Evaluation of data sources and availability for models and tools 3-12 7. Identification and initiation of examplary pilot project 6-17 8. Set-up of the “Energy concept advisor” tool 9-17 9. Experience Exchange Platform (in Stuttgart) 13 10. Assessment of energy and sustainability indicators 13-17 11. Survey and evaluation of best practice projects 9-20 12. Assessment of potential impact and success factors 17-22 13. Identification of future key initiatives and projects 19-22 14. Evaluation of project results, further project planning 19-24 15. Conclusion and progress workshop 24

Within the project all tasks were fulfilled. Some changes had to be made to the time schedule. All tasks continuously taking place throughout the project period have been followed as described in section 1.

The following alterations to the work plan have been made:

• The project was extended with the projected end in March 2008. A proposal and request for additional funding was forwarded to BMBF in August 2007 which was approved in Sept. 2007. Additional financial means were allocated to finance the project meeting in November 2007 in Johannesburg and the work of Mathias Finck as a student worker at the University of Johannesburg.

16. meeting of the EnerKey Governing Board and Program Management Committee in Nov. 2007

26

17. stay and working session (solar water heaters) of Mr. Mathias Finck

25-29

18. continuation of work on RES and other initiatives 25-30 • In contrast to the plan task 6 (evaluation of data sources) is a continuous task

throughout the project period. It is planned to develop a content management system or data base system in order to systematically collect and store the relevant data.

• Task 10 (sustainability indicators): as recently some work has been done in SA on sustainability indicators for Cities (SEA, ERC) our approach needs to be harmonised with those used in SA. Therefore the work in this area is planned to be extended and elongated. We are in close contact with both organisations.

• Task 11 (collection of best practice project) is part of the continuous data collection work. Depending on the direction of project this collection of projects will be directed in one or another direction.

• Task 15 (progress workshop): the progress workshop foreseen for month 24 was preponed to month 18 (March 07). This was necessary to prepare the SA partners and their preferences towards the announced proposal in early spring 2007.


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• The visit to Johannesburg envisaged for 2006 was postponed to Jan. 2007 as it was not possible to find meeting dates with relevant people in the city administrations.

2. Key financial figures All financial obligations had been fulfilled according to the project plan. The budget spent from 2005 to 2008 was reported in yearly financial reports and in a final financial breakdown.

All project partners delivered their contribution as planned in the project plan and in the agreed sub-contracts.

The budget was spent in the following way.

Pos Remark amount (EUR) Research grant Research grant initial phase 179.951,- Research grant extended project period 14.500,- Research grant total 194,451,- Expenses 0812 Personnel 75.075,81 0835 Sub-contracts 109.867,20 0843 Administration and office costs 4.232,48 0846 Travel costs 19.240,48 Total expenses 208.415,90 3.000 EUR from personal costs were allocated to project operation costs in order to pay expenses for the stay of Philip Goyns. Some travel money was postponed to 2007. All alterations have been done after request to and approval by the project management DLR.

3. Necessity and adequateness of delivered work The report shows that concrete and detailed results were achieved in all areas of the planned work program. However, the efforts to get project partners ‘on board’ and keep a dynamics in such an ambitious work program was higher than expected. A regular presence and guidance from the German partners side (mainly IER) was crucial for the success of the project. As a summary it can be stated that all project objectives were reached in the planned period of time and with a fairly low budget compared to a partner consortium of four high valued research partners in Germany (IER, IBP, TÜV, IZT) and implementation partners like the city of Stuttgart. The interest in the project objectives have even increased and new fields like CDM are asked to be covered by the new project phase. In order to achieve this it is important to keep the partners and stakeholders in South Africa attached and interested to the project and the objectives of the project.

4. Usefulness of results towards a future implementation of project The prephase of the EnerKey project was very important in order to develop in a more adequate form the future project deliverables and work plan. It was absolutely crucial in order to get the partners from the South African side to commit to the project objectives. However, especially this is an ongoing process. The next elections are in front of us (communal and federal election in 2009) and we will then have to deal with new partners especially on the side of the city, regional and federal administrations. Also in other partner institution contact people may change.

In order to continue the work on a continuous basis it was therefore very important to keep a large group of people, also if not directly involved in EnerKey informed about the processes and results of the project. This was achieved with the regular newsletter, the presence of the German partners, with the public events (lectures, visits, etc.) and also with the website.


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Due to the high public awareness of the topic (energy) and of the interesting project consortium and partnership of the EnerKey project it can be stated that the results of the pre-phase were adequate to the ambitious goals and a very good basis to continue the project in a more intense way.

The decision and organisation structure (see flowchart) supports this perspective that the project is on a promising pathway.

Flowchart of EnerKey Decision and Organisation Structure

Principle InvestigatorsLudger Eltrop, Harold Annegarn





UJappoint

report

appo

int

repo

rt

appo

int

repo

rt

repo

rt report

coor

dinate


quality assurance and work coordination

project coordination

Develop work in a long-term strategyExecution of research and implementation work

coordinate

Status: March 2008

EnerKey working teams1. Energy system modelling2. Socio-economic drivers

3. Housing4. Traffic and mobility

5. Energy supply6. Implementation projects

EnerKey long-termgroup and

cross-cutting sector groups

City of Stuttgart

Joburg,Ekurhuleni,

Tshwane






appo

int

repo

rt

appo

int

repo

rt

coor

dinate




coordinate

City of Stuttgart

Joburg,Ekurhuleni,

Tshwane






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repo

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dinate




coordinate

City of Stuttgart

Joburg,Ekurhuleni,

Tshwane






appo

int

repo

rt

appo

int

repo

rt

coor

dinate




coordinate

City of Stuttgart

Joburg,Ekurhuleni,

Tshwane






appo

int

repo

rt

appo

int

repo

rt




coordinate

City of Stuttgart

Joburg,Ekurhuleni,

Tshwane

City of Joburg

Memorandum of UnderstandingUniv. Joburg -

City of Johannesburg

There is a lean decision structure from the working groups via the principle investigators to the supporting EnerKey Boards.

The structure of the EnerKey boards guarantee the high level support by the University of Johannesburg and also on the operational level.

5. Results from third party which are relevant for the process of the project A parallel activity in the same working field is taking place in South Africa at the moment. Financed by the Danish International Development Agency (Danida), a section of the Danish Ministry of Foreign Affairs dealing with third world programmes the SEED program (Sustainable energy for environment and development) developed the “State of Energy in SA cities report 2006”. This activity begun in 1998 as a national capacity building programme bringing sustainable energy approaches and practices into urban development in South Africa. It comprises 3 phases: housing, city energy strategies, implementation. The report issued in early 2007 brings a great deal of information on the city energy status and also on the cities in the Gauteng region and thus serves also the needs of EnerKey. The work is mainly performed by the NGO Sustainable Energy Africa, where a good contact is established from EnerKey side. Mr. Megan Anderson, the key author of the report was also a member of the visiting group from SA to the Experience Exchange Workshop in Stuttgart in July 2006. The SEED program is going to get new support from the DANIDA funds for another period of time of two years.


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We intend to include SEA as a partner in our consortium and also work more closely together with the partnership of the SEED program in order to interlink these activities. Nevertheless a competition between these activities must be stated. However, at present, there is no direct negative effect on the EnerKey project, in contrast, we try to position EnerKey as the “long-term, integrating research branch” of this activity, and SEA and the SEED program can further act as the implementing agent.

6. Publications and other information released The project was presented and the approach and results were published on several occasions and in several magazines. Also newspapers and journals reported several times on the project and the partnership. A list of publications and public presentations is presented in the annex. The documents are delivered in digital version on the CD which is attached to this report (see annex).

Universität Stuttgart Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung

Prof. Dr.-Ing. A. Voß

Institute of Energy Economics and the Rational Use of Energy⋅Institut dÉconomie Energétique et dÚtilisation Rationnelle de lÉnergie

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Anlage 2 (zu Nr. 3.2 BNBest-BMBF 98)

III. Schlussbericht (Kurzfassung Deutsch)

Zuwendungsempfänger: Universität Stuttgart (IER) Förderkennzeichen: 01LG0503

Vorhabensbezeichnung: „Energie als Schlüsselelement für die nachhaltige Entwicklung von Johannesburg / SA – EnerKey Joburg“

Laufzeit des Vorhabens: 1.7.2005 – 30.09.2007 (verlängert bis 31.3.2008)

Berichtszeitraum: 1.7.2005 - 31.3.2008

1. Zusammenfassung Im Rahmen des BMBF-Programms „Nachhaltige Entwicklung der Megastädte von morgen“ wurde im EnerKey Projekt in der ersten Phase ein Netzwerk und eine Kooperation zwischen Forschung, Stadtverwaltung, Unternehmen und nicht-staatlichen Organisationen (NGO) etabliert, um ein gemeinsames und integriertes Konzept für die nachhaltige Entwicklung und den Klimaschutz der städtisch geprägten Region Gauteng (City Region of Gauteng) in Südafrika auf den Weg zu bringen. Der Name des Projektes „Energie als Schlüsselelement für die nachhaltige Entwicklung“ gibt schon die Richtung an, in welcher das Projekt den Nachhaltigkeitsaspekt umsetzen will. Dies sollte durch eine Fokussierung auf die Energiefragen (Wirtschafts- und Technologieforschung) geschehen, insbesondere durch eine Verbesserung der Energieversorgungsstrukturen und einer Steigerung der Energieeffizienz. Das Projekt hat hierzu eine Forschungsagenda entwickelt, die darüber hinaus auch darauf abzielte, anwendungsorientiert von der Theorie in die Praxis und zur einer adäquaten Umsetzung zu kommen. Die Hauptziele in der Vorphase waren:

1. Aufbau eines Forschungsnetzwerkes in Deutschland und Südafrika zur Bearbeitung von Nachhaltigkeitsaspekten in Bezug auf die Energieversorgung urbaner Lebens-räume

2. Implementierung und Monitoring von Pilotprojekten und -anwendungen inkl. einem iterativen Verfahren zur kontinuierlichen Verbesserung (nach ALEP). Durchführung einer exemplarischen Fallstudie, die die relevanten Dimensionen der sozialen, ökologischen und ökonomischen Dimension abdeckt.

3. Demonstration der Möglichkeiten und Grenzen von integrierten Energie(system)-modellen und Planungsinstrumenten

4. Erarbeitung der Grundlagen, Methoden und Projekte für eine langfristige, erfolgreiche Zusammenarbeit.

Voraussetzungen und Rahmenbedingung Das Projekt wollte alle Nachhaltigkeitsdimensionen und alle Elemente eines Energiesystems in einem integrierten Ansatz abdecken:

Energievorsorgung (konventionelle Technologien sowie erneuerbare Energien)

Energiebedarf und -effizienz (in Gebäuden und Siedlungen, Industrie, Handel und Gewerbe, Verkehr und Transport, etc.), und


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sozio-ökonomische Aspekte (Armutsminderung, Akzeptanz von Technologien und Innovation, etc.)

Die Projektzielsetzungen wurden dadurch angegangen, in dem eine gegenseitige Kooperation zum Austausch von Wissen und Erfahrungen zwischen Deutschland und Südafrika aufgebaut wurde. Das Projekt wurde hierzu in einer At „Zwillingsstruktur“ aufgestellt (siehe Grafik im Anhang), in der jeder Partner einen komplementären Partner im anderen Land vorfindet und hierdurch auch ein horizontaler Wissensaustausch stattfinden kann. Hierdurch sollte ein integrativer Ansatz zur Erzielung guter Projektergebnisse gewonnen werden. Hierbei sollte auch den Stadtverwaltungen der teilnehmenden Städte die Möglichkeit gegeben werden, einen direkten Austausch miteinander und besonders auch mit der Stadtverwaltung in Stuttgart zu pflegen.

Das Projektkonsortium auf südafrikanischer Seite besteht aus den Stadtverwaltungen der drei Metropolen in der Region Gauteng in Südafrika, Johannesburg, Tshwane and Ekurhuleni. Forschungspartner stammen aus Universitäten Johannesburg, Witwatersrand (Wits), Kapstadt und auch dem CSIR als freie Forschungseinrichtung (Großforschungseinrichtung). Auf deutscher Seite sind neben dem IER auch die Stadt Stuttgart und bei den Forschungseinrichtungen das Fraunhofer Institut für Gebäudephysik (IBP), das Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung (IZT), der TÜV Rheinland (TIE) sowie Firmen die sich mit Energiefragen beschäftigen beteiligt. Die Projekteilnehmer sind im Anhang aufgelistet.

Die Zielregion Gauteng (heute als „Gauteng Global City Region“ bekannt) zieht sich über 17 000 km2 und ist mit ungefähr 1.4% der gesamte Landfläche Südafrikas die kleinste Region in Südafrika. Diese Region umfasst u. a. die drei Großstädte Johannesburg, Ekurhuleni und Tshwane (JET-Städte) mit zusammen rund 10,5 Mio. Menschen (Stand: 31.07.2008, StatsSA). Ungefähr 40% der Menschen sind unter 24 Jahre alt. Die Bevölkerungszahl wächst um 4.5% pro Jahr und wächst zusammen in einen Ballungsraum (Midrand) hinein. Eine der wesentlichen Herausforderungen ist die integrative Zusammenarbeit von drei verschiedenen Stadtverwaltungen die nicht räumlich weit auseinander sind, aber unterschiedliche Arbeitsweisungen und Zielvorstellungen haben. Daher ist es wichtig, ein erfolgreiches Netzwerk zu erstellen in dem alle drei Städte und möglichst auch die Regionalverwaltung Gauteng teilnehmen können.

Struktur des EnerKey Projektmanagements– die EnerKey Boards Die Einrichtung und Arbeit von projektbegleitenden Ausschüssen, u. a. des „EnerKey Governing Board“ (EGB) und des „Programme Management Committee“ (PMC), die beide von hochrangigen Experten aus Südafrika geleitet werden, stellen den hohen Standard, die Qualität der Arbeit und die erfolgreiche Bewältigung der Projektziele sicher.

EnerKey Governance Structure





UJappoint

report

appo

int

repo

rt

appo

int

repo

rt


quality assurance and work coordination Das EGB stellt die höchste Unterstützungsebene dar und wird von Herrn Joe Matsau, ehemalig Eskom und heute ein unabhängige Unternehmensberater geleitet. Das EGB wird von der Universität Johannesburg errichtet, die Mitglieder berichten ihrerseits an die Uni Johannesburg (Ferdie van der Walt, Prof. Adam Habib). Durch ihre Aufgabe und Funktion


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sind Luder Eltrop und Joachim von Zimmermann (Stadt Stuttgart) berufene Mitglieder de EnerKey Governing Boards (EGB).

Der Programm Management Committee (PMC) sollte die operative Ebene im Projekt sowie die tägliche Arbeit der verschiedenen Arbeitsgruppen unterstützen. Das PMC wird vom EGB eingesetzt und ist dem EGB rechenschaftspflichtig. Das PMC wird von Herrn Jerry Mafereka geleteitet. Jerry Mafereka kommt von der Abteilung Energieeffizienz bei Eskom. Alle Leiter der Arbeitsgruppen (Module) sind automatisch Mitglieder im PMC, dadurch ist jeder deutsche Partner in diesem Gremium vertreten.

Projekt Planung und Projektfortschritte - Veranstaltungen Die Arbeit in der EnerKey Vorphase wurde von Juli 2005 bis Ende März 2008 durchgeführt.

Ein wesentliches Element zur erfolgreichen Bildung des Netzwerkes waren Veranstaltungen und Tagungen. Sämtliche Treffen und Workshops wurden offen, d.h. mit freiem Zugang ausgerichtet. Interessierte Akteure wurden kontinuierlich durch Internet, Newsletter und Berichte (siehe Anlage) über den Projektablauf informiert. Demzufolge hat das EnerKey Projekt unter den Akteure in Gauteng einen sehr guten Bekanntheitsgrad erzielt und wird als Projekt mit einem integrativen Forschungs- und Umsetzungsansatz, das Fragen der Energieversorgung und des Klimaschutzes in der Region Gauteng lösen will, geschätzt.

Folgende wesentlichen Ereignisse Veranstaltungen und Arbeiten wurden in der Vorphase gehalten:

Zeitraum Thema, Veranstaltung, etc. Ziel Juli 2005 Kick-off Meeting der deutschen Partner in Stuttgart Koordination der

deutschen Partner 3. u. 4. Nov. 2005

Kick-off in Johannesburg, deutscher Botschafter eröffnet den SA-Deutsch Partnerschaft

Koordination zwischen deutschen und SA Partner

23.-25. Nov. 2005

Präsentation auf der BMBF-Konferenz “Megacities of tomorrow” in Berlin

Präsentation an Programme Veranstalter

12.-16 Juli 2006 Erfahrungsaustausch Workshop in Stuttgart mit 14 Teilnehmer aus den JET-Städte. Finanzierung durch die JET-Städte, UJ und SANERI. Exkursionen zu exemplarischen Stadt-Energie-Projekten in Stuttgart.

Demonstration erfolgreicher Konzepte und Projekte zu urbanen Energieprojekten

Juni – Sept 06 Forschungsaufenthalt von Philip Goyns am IER Wissensvermittlung und Studentenaustausch

Sept. 2006 EnerKey Präsentation auf der INSITE Konferenz und Messe in Sandton, innerhalb des DAAD Gemeinschaftsstandes

Projekt Präsentation

Juni 21-23 2006 TIMES Kurs Energiesystemmodell Schulung für Teilnehmer von DME, UJ und andere Institute

Energiesystem Model Schulung für Akteure in Gauteng

Okt. 2006 Auswertung der Energie Ergebnisse der Schulprojekt an der Laerschool, Pretoria

Fallstudie Arbeit

März, Sept. and Nov. 2006

Interne Deutsche Projekttreffen in Stuttgart für Projektplanung.

Projekt Koordination mit deutsche Partner

Jan. 2007 Koordination Treffung in Joburg für die Vorbereitung der PMC Board Meetings

Projekt Koordination

Jan. 2007 Besuch der Megacities Gruppe Dortmund in Dar es Salaam, Präsentation der EnerKey Projektes

Projekt Koordination

März 2007 EnerKey Progress Meeting Johannesburg Projekt Arbeitsverlauf Treffung

Juni 2007 EnerKey Governing Board Meeting, Gründung des EGB und erste Sitzung

Project Koordination

Juni 2007 Teilnahme an der “Science Tunnel” Veranstaltung, Öffentlichkeitsarbeit und


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Zeitraum Thema, Veranstaltung, etc. Ziel Org. eines Side Event “Distinguished Energy Seminar” mit Gast Dr. Rolf Linkohr vom Europ. Inst. for Energy Strategies, Brüssel

Wissensvermittlung

Nov. 2007 2. EnerKey Governing Board Meeting Joburg Projekt Koordination Feb. 2007 Projekt Arbeitstreffen der deutschen Partner in

Stuttgart Projekt Arbeitsverlauf Treffung

Sept. 2007 Projekttreffung der deutscher Partner in Stuttgart Projekt Arbeitsverlauf Treffung

Okt. 2007 - Jan 2008

Austausch und Diplomarbeit von Student Mathias Fink in Cape Town und Joburg über Solarheizwasseranlagen

Wissensvermittlung und Studentenaustausch

Nov. 2007 – Feb. 2008

Austausch und Forschungsarbeit von Mr. Imoh Collins aus ERC/UCT ermöglicht durch der Baden-Württemberg Stipendiat Programme

Wissensvermittlung und Studentenaustausch

6.-10 Feb. 2008 Besuch von der BMBF Delegierung (Minister Schavan) nach Joburg und Südafrika

Projekt Koordination und Präsentation

Wissenschaftliche und technische Arbeiten und Ergebnisse Folgende Hauptergebnisse wurden in der Vorphase erreicht (siehe ausführlicher Bericht für mehr Informationen):

a. Studenten- und Forscheraustausch: Folgende Forscher nahmen an einem Forschungsaustausch zwischen den deutschen und südafrikanischen Partner teil:

Name HerkunftsInstitute Arbeitsort Zeitraum Philip Goyns Univ. Johannesburg IER / FZJ 6-9/2006 DI Doruk Özdemir IER, Uni Stuttgart Uni Joburg 9/2006 Victoria van der Land Uni Kaiserslautern Peer Africa 9/12 2007 Imoh Colins ERC/UCT IER 11/2007 Mathias Fink IER, Uni Stuttgart UCT / UJ 10/07 – 2/08

b. Expertenaustausch: Mr. Simon Woessner, IBP Stuttgart, Energieeffiziente Gebäude November 2006 Dr. Rolf Linkohr Former MdEP, European Institute for

Energy Strategies, Innovation research Juni 2007

c. Aufbau eines integrierten Modells der JET-cities: ein erstes Referenz Energie System (RES) des Energiesystems in Gauteng wurde erstellt mit Hilfe des TIMES Modells.

d. Sozio-ökonomische Studien: Relevante Akteure aus dem Bereich Energie und Klima für die Region Gauteng wurden identifiziert. Eine Diplomarbeit zur Thema “The Importance of Modern Energy for Sustainable Social Development – Using the Example of Low-income Households in Urban Areas in South Africa“ (van der Land, 2008) wurde ausgearbeitet (siehe Anlage).

e. Energieeffiziente Gebäude: Der Energy Concept Advisor (ECA) wurde an die südafrikanischen Bedingungen angepasst (Projekt Partner IBP).

f. Energieverbrauch in Verkehr und Transport: Für den Verkehrs- und Transportsektor wurde eine Studie zur Treibstoffnutzung und der Auswirkung auf die Luftqualität und Treibhausgasemissionen erstellt. Die Ergebnisse wurden in einer Veröffentlichung an das “International Journal of Environment and Pollution” Journal in Sept. 07 eingereicht.

g. Energievorsorgungssysteme: Eine erste Analyse von Solarheizwasseranlagen (SWH) und deren Beitrag zu dem Energiesystem wurde erarbeitet. Die Studienarbeit von


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Mathias Fink tragt zu dieser Arbeit bei, sowie die Arbeiten von Imoh Colins, der eine erste Energiebilanz für die Stadt Tshwane im Bezug von SWH-Systeme aufgestellt hat.

h. Nachhaltigkeitsindikatoren: Nachhaltige Energie Indikatoren wurden für der Gauteng Region entwickelt.

i. Exemplarisches Energie Projekt - das EnerKey Schulprojekt: Die Entwicklung und Umsetzung einer Fallstudie wurde an der Laerschool Garsfontein School in Tshwane (Pretoria), eine Grundschule mit 1300 Schüler und Schülerinnen, durchgeführt. Hierbei wurde eine erste energetische Begutachtung in Bezug auf Schwachstellen und mögliche Verbesserungsmaßnahmen vorgenommen. Die Ludwig-Uhland Schule in Bad-Cannstatt in Stuttgart wurde als Partner Schule gefunden.

j. Andere EnerKey Projektinitiativen: im Rahmen des EnerKey-Projektes wurden eine ganze Reihe weiterer Aktivitäten gemeinsam mit Partnern vor Ort durchgeführt. z.B. das “fire prevention program“ (mit Peer Africa), die Initiative „mass implementation of solar water heaters“ (mit Sustainable Energy Africa SEA), das „PROBEC energy efficient cooking appliances“-Programm (mit GTZ), sowie die Free Basic Alternative Energy (FBAE) Programme.

2. Die wichtigsten wissenschaftlich-technischen Ergebnisse und andere wesentliche Ereignisse.

Technisch fachlich wurde das Projekt erfolgreich abgeschlossen. Insbesondere wurde eine gute Vernetzung mit den Städten und der Region Gauteng erzielt. Die Projektziele eines nachhaltigen Energiesystems, einer integrierten Betrachtung und von Klimaschutz werden unter dem Namen “EnerKey“ an viele Zielgruppen kommuniziert und ‚vermarktet’. Daher ist der Kenntnisstand zum Projekt in vielen Institutionen relativ hoch.

a. Es wurde eine Ko-Finanzierung für die Partner in Südafrika gefunden. Über die NRF (National Research Foundation) wurden 1,53 Mio Rand für ein Projekt „EnerKey – energy as key technology“ für den Zeitraum 2007-2011 bereitgestellt.

Weitere Projektmittel wurden beantragt (SANERI, CEF) und z. T. 2007 bewilligt.

Die Stadtverwaltungen unterstützen mit Bereitstellung von Räumen, Verpflegung und Daten (insbesondere im Bereich Verkehr) für die Projektarbeiten.

b. Es wurden Kontakte mit dem Afrikaverein der deutschen Wirtschaft und EnBW geknüpft im Hinblick auf Kooperationsmöglichkeiten. Für den Antrag wurden Absichtserklärungen mit dem Afrika-Verein der deutschen Wirtschaft in Hamburg zur Kooperation beschlossen.

Die Kooperation mit der Universität Johannesburg ist weiterhin exzellent. Das EnerKey-Projekt wird als Startpunkt für die Umsetzung eines „Memorandum of Understanding“ zwischen der Universität und der Stadt Johannesburg verstanden und bekommt auch vom Forschungsdekan der Universität jegliche Unterstützung.

Auch die Unterstützung durch die Botschaft ist gut. Es besteht ein regelmäßiger Kontakt mit der Wissenschaftsreferentin Fr. Fröhlich und gelegentlich auch mit dem Botschafter selbst.

In SA wurden Verbindungen mit den Nationalen Ministerien (DME) und ESKOM, dem größten Energieversorger geknüpft. Die Kooperation mit der Regionalverwaltung von Gauteng muss und soll noch vertieft werden.

c. Mit dem Partnerprojekt in Dar-es Salaam wurden Kontakte geknüpft und gemeinsame Veranstaltungen bestritten. Dies trifft auch für andere Megacities-Projekte (insbesondere Addis Abbeba, Hyderabad, LIWA) zu.

d. Die Bewilligung des Projektes „Modellierung der Biomasse-Nutzung in SA“ (Laufzeit 2007-2009) an das IER durch die VW-Stiftung ermöglicht es für das EnerKey-Projekt


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Synergien u. a. bei der Entwicklung von integrierten Energiesystemmodellen und bei der Analyse von Interaktionen zwischen ländlichen und städtischen Energiesystemen zu nutzen.

e. Der Projekttitel wurde geändert. Im Hinblick auf die Kooperation mit den drei großen Städten in der Region wurde der Name „Johannesburg“ durch „City Region Gauteng“ ersetzt.

Wissenschaftliche Arbeiten Es wurden Fortschritte bei den wissenschaftlichen Arbeiten gemäß Projektplan, aber auch im Blick auf die beim Kick-off Meeting festgelegten Projekte erzielt.

a. Zur Vorbereitung des Monitoring bzw. Benchmark der Projektfortschritte wurden die gängigen Systeme zur Messung von Nachhaltigkeit analysiert und spezifische, auf urbane Systeme ausgelegte Indikatoren festgelegt.

b. Im Bezug auf die Analyse von Energieversorgungstechnologien wurde spezielle eine Untersuchung der Erfolgs- und Misserfolgsfaktoren für die Umsetzung von Programmen für die solar gestützte Warmwasserbereitung durchgeführt.

c. Für die bedarfsgerechte Abdeckung und Planung des Energiebedarfs und -verbrauchs in Gebäuden wurde das Analysetool „Energy Concept Advisor (ECA)“ auf die Verhältnisse in Südafrika (u. a. Klima, geographische Lage) angepasst. Derzeit werden technische Spezifikationen eingearbeitet. Am Projektbeispiel Schule wird die Eignung und der Einsatz des Instrumentes demonstriert.

d. Im Bereich „Verkehr“ werden Untersuchungen zum Zusammenhang von Fahrzyklen und der Luftqualität in der Stadt durchgeführt. Diese erfolgen in enger Abstimmung mit der Stadt Johannesburg, die hierfür Daten zur Verfügung stellt. Es wird weiterhin der Einsatz von Geographischen Informationssystemen – GIS für die Analyse des Energiebedarfes durch den Verkehr vorbereitet.

e. Durch die Analyse der Akteure, die in den Stadtverwaltungen mit energierelevanten Planungsprozessen befasst sind, soll Bereich der Sozio-ökonomie die Grundlage dafür geschaffen werden, das Planungsprozesse beeinflusst werden können. In der Stadtverwaltung von Ekurhuleni wurde bereits der Wunsch geäußert, Fortbildungsveranstaltungen für Planer und Teile der Stadtverwaltung anzubieten.

f. Die besondere Kompetenz des EnerKey Networks im Bereich der integrierten Energiesystemanalyse soll durch den Aufbau eines ‚Energiemodells Gauteng“ unter Beweis gestellt werden. Hierzu wurde ein erstes Referenzenergiesystem (RES) aufgestellt und insbesondere Daten aus allen Bereichen des Energiesystems gesammelt. In Johannesburg wurde ein Trainingskurs mit dem TIMES Modellgenerator durchgeführt, an dem 12 Teilnehmer aus dem Ministerium, der Stadtverwaltung und der Universität teilnahmen. Das Instrumentarium wird auch von den Projektpartner ERC geprüft und genutzt.

Pilot-Projektentwicklung: Die Entwicklung und beispielhafte Umsetzung eines Pilotprojektes wurde anhand von zwei Schulen, der Emmarentia Primary School in Johannesburg und der Laerskool Garsfontein School in Tshwane (Pretoria) demonstriert. Mit Hilfe des Energy Concept Advisor (ECA) Tools wurden beide Schulen auf energetische Schwachstellen untersucht und Vorschläge für die Sanierung im Hinblick auf die energetischen Kenndaten entwickelt (s.a. Anlage). Weiterhin wird eine Partnerschaft mit der Uhland-Schule in Stuttgart aufgebaut, die auf dem Austausch zwischen den Schülern und die Einbeziehung von Energie- und Klimafragen in den Schulunterricht beruht.

Dieses auf einer Kombination von technischen, sozio-ökonomischen und erzieherischen Ansätzen beruhende Konzept soll die Möglichkeiten eines integrierten Ansatzes auf kleiner Ebene demonstrieren.


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Weitere wesentliche Maßnahmen, Projekttreffen und sonstige Ereignisse: Die EnerKey Zielsetzung und Projektentwicklung wurden in verschiedenen Treffen diskutiert und verbreitet, die auch aus Mittel außerhalb des BMBF-Projektes kofinanziert werden konnten.

a. Als wesentlicher Meilenstein wurde vom 12.-16. Juli in Stuttgart der „Experience Exchange Workshop“ durchgeführt. 16 Teilnehmer aus Südafrika konnten begrüßt werden. Die Fahrtkosten wurden durch die Teilnehmer aus Südafrika aufgebracht, für die Durchführung in Deutschland konnten 8.000 EUR beim Internationale Büro des BMBF (Hr. Manthey) akquiriert werden. Der Workshop trug wesentlich zur Überzeugungskraft und Netzwerkbildung im Projekt bei.

b. Im Anschluss an ein Treffen im Rahmen des VW-Projektes „BioModels“ im März konnte im Rahmen von EnerKey das Verkehrsprojekt mit der Stadt Johannesburg auf den Weg gebracht und ein Projekttreffen vor Ort abgehalten werden.

c. Im September konnte sich das EnerKey-Projekt auf der INSITE Technologiemesse im Rahmen des Deutschen Pavillions, organisiert und gestaltet vom DAAD, präsentieren. Neben dem Projektstand wurde ein Vortrag gehalten und ein Projekttreffen mit Hr. Zickler vom BMBF abgehalten.

d. Vom 1. Juni bis 5. Sept. verbrachte Philip Goyns von der Universität Johannesburg einen Studien- und Forschungsaufenthalt am IER der Uni Stuttgart, beim Forschungszentrum Jülich und beim Projektpartner TÜV in Köln. Es wurden Arbeiten zur Modellierung des Verkehrssektors in Johannesburg durchgeführt.

e. Für 2007 ist ein weiterer Forschungsaufenthalt eines Doktoranden des Projektpartners ERC am IER vorgesehen. Hierfür werden Mittel aus dem Austauschprogramm der Universität Stuttgart in Anspruch genommen.

f. Am Rande eines ETSAP-Treffens wurde ein Kontakt mit dem Ministerium für Rohstoffe und Energie (DME) und der Modellierungsgruppe von Jeff Subramoney, aufgebaut.

g. Vom 21.-23. Juni wurde ein TIMES Trainingskurs in Johannesburg durchgeführt.

h. Im Oktober verbrachte Simon Wössner vom Partner IBP einen Arbeitsaufenthalt in Johannesburg. Er präsentierte einerseits das europäische System zur Gebäudeeffizienz vor verschiedenen Auditorien und führte andererseits Untersuchungen im Rahmen der Entwicklung des Pilot-Projektes durch. Der Aufenthalt bzw. die Reise wurde durch Mittel des Goethe-Institutes kofinanziert.

i. Drei Projekttreffen innerhalb der deutschen Partner-Gruppe wurden im März und September in Stuttgart und im Oktober in Berlin durchgeführt.

Transfer, Verbreitung und Projektpräsentationen a. Im Berichtszeitraum wurden fünf EnerKey-Newsletter herausgebracht (siehe Anlage). Sie

werden elektronisch an einen Verteiler mit etwa 200 Teilnehmern verteilt.

b. Die EnerKey Webseite www.enerkey.info wird regelmäßig mit neuen Informationen bedient. Neu sind Funktionen zum Dokumenten-Download, Ereignis-Vorschau und die Bereitstellung von Bildergalerien zu allen wesentlichen Ereignissen und Meetings.

c. Das Projekt wurde auf verschiedenen Veranstaltungen, z.B. dem World Urban Forum oder dem Shakti Projekttreffen präsentiert.

d. Über das Projekt erschien auch ein Artikel in der Universitäts-Zeitschrift „Stuttgarter Uni-Kurier und eine Sonderausgabe der Zeitschrift „Trialog“ zum ‚Megacities’ Programm


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IV. Annex 1 to final report on the EnerKey project prephase (2005-2008) – documents and project details

Recipient of funds: Universität Stuttgart (IER) Support-No.: 01LG0503

Project: „Energy as a key element in the sustainable development of Gauteng City Region (formerly “Johannesburg”), South Africa – “EnerKey“

Duration of project: 1.7.2005 – 31. 03. 2008 (extended period)

Report period: 1.7. 2005 - 31. 03. 2008

Graphical representation of project set-up (project pre-phase)

Municipalityof

Stuttgart

Project coordinatorIER and UniJ

IER

IZT

IBP

TÜV

…

UJERCICLEICSIRdeWit

…

Germanpartners

South Africanpartners

Advisory and Quality Assurance Board

Exchange and mutual support

capacity building, projects, best practice examples

Exchange and mutual support

capacity building, projects, best practice examples

Municipalities ofJohannesburg

EkurhuleniTshwane

List of project participants German Partners

1. IER – University of Stuttgart, Institute of Energy Economics and the Rational Use of Energy, Stuttgart, Germany, head: Prof. Dr.-Ing. Alfred Voß; www.ier.uni-stuttgart.de Dr. Ludger Eltrop Dr. Ulrich Fahl

2. City of Stuttgart, Municipal Authority of the City of Stuttgart, Department of Environment; Hr. von Zimmermann; www.stuttgart.de Joachim von Zimmermann, Dr. Jürgen Görres

3. TÜV Rheinland Group, Dr. Wolfgang Jockel, Cologne, Germany, www.tuv.com Dipl.-Ing. Josef Brosthaus; Prof. Dr.-Ing. Schock

4. IZT -Institute for Future Studies and Technological Assessment, gGmbH, Berlin/Germany, Prof. Dr. Rolf Kreibich, www.izt.de Dipl.-Phys. Timon Wehnert

5. IBP - Fraunhofer Institute for Building Physics; Stuttgart, Germany, Prof. Dr.-Ing. Karl Gertis; http://www.ibp.fraunhofer.de Dipl.-Ing. Hans Erhorn, Dipl-Ing. Simon Woessner


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South African partners:

6. University of Johannesburg - Prof. Harold Annegarn and Prof. Adam Habib

7. City of Johannesburg - Councillor Prema Naidoo and Ms. Flora Mogkohloa

8. The City of Tshwane Metropolitan Municipality - CTMM Nditsheni S. Mutswari

9. The Ekurhuleni Metropolitan Municipality - EMM Mr. Mandla Sithole,

10. Eskom - Energy Utility of South Africa – Mr. Jerry Mafereka and Rob Williams

11. SANEA SA National Energy Association - Dr. Chris Cooper

12. University of Cape Town, Energy Research Centre (ERC) – Director Prof. Kevin Bennett

13. CSIR Dept. of Built Environment – Mrs. Sharon Bierman

14. Sustainable Energy Africa – SEA – Mr. Andrew Janisch and Mr. Mark Borchers

15. Sustainable Energy Society of Southern Africa - SESSA – Mr. John Ledger

16. PEER Africa (Pty.) Ltd. – Douglas Mothusi Guy

Public relation and documentations (documents see attached CD) 1. EnerKey flyer

2. Web-site www.enerkey.info

3. Newsletters I. March 2006 II. July 2006 III. Dec. 2006 IV. July 2007 V. Oct. 2007

4. presentation of the project on several events and meetings, e.g. among megacity program partners (Dar es Salaam, Shakti, etc.)

Research work documents and Publications 1. Philip Goyns, 2008: PhD-thesis “Modelling real-world driving, fuel consumption and

emissions of passenger vehicles: a case study in Johannesburg “, Graduation on Oct. 7, 2008.

2. Goyns, P.H., Özdemir E. D., 2008 „Characterising emissions from private passenger vehicles using engine operating patterns”, submitted to Int. J. Environment and Waste Management.

3. Finck, Mathias 2008: Economical evaluation of solar water heating systems in South Africa”, Thesis (Studienarbeit) within Technology Assessment, Uni Stuttgart, 2008

4. Imoh Colins, 2008: Role of increase use of solar water heaters (SWH) for the energy system of Tshwane, South Africa; Report on research stay at IER, 2008.


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5. van der Land, Victoria, 2008: “The Importance of Modern Energy for Sustainable Social Development – Using the Example of Low-income Households in Urban Areas in South Africa”, MA-Thesis, University of Trier, 2008

6. Energy as a Key Element for the Sustainable Development of the City Region Gauteng, South Africa – EnerKey - Integrated energy and climate change concepts for a sustainable development of the megacity region Gauteng, South Africa. TRIALOG 1/2007 p. 30 – 31.

7. Eltrop, 2007: Das Jahrhundert der Megastädte – Das EnerKey Projekt - UniKurier, Stuttgart 11/2007

8. Strotmann, Jan, GTZ: Barriers and Opportunities of solar thermal Installations in South Africa. GTZ 2007


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V. Annex / Anlage 2: Erfolgskontrollbericht 1. Beitrag zu förderpolitischen Zielen In seiner Ausschreibung hat das BMBF die förderpolitischen Ziele des Programms u.a. in folgende Punkte gefasst:

- Arbeiten im Sinne eines umfassenden Begriffes von Nachhaltigkeit, gleichwertige Betrachtung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Aspekte

- Adressierung relevanter Bereiche und Fragestellungen

- Zusammenarbeit mit Institutionen vor Ort

- Capacity Building

Das Projekt wurde in Übereinstimmung mit diesen Projektzielen durchgeführt und hat diese in folgender Weise umgesetzt.

1. Das Projekt ist als integratives Projekt angelegt, in dem technische, ökonomische und ökologische Aspekte gleichermaßen berücksichtigt werden. Dies kam auch in dem Beispielprojekt mit der Garsfontein-Schule in Tshwane zum Ausdruck, in dem neben einer technischen Optimierung auch ein Austausch unter Lehrern und Schülern mit der Uhland-Schule in Stuttgart organisiert wurde.

2. Das Vorhaben betrifft einen der relevantesten Bereiche der Wirtschaft und auch der Nachhaltigkeit: die nachhaltige Energieversorgung. Die Notwendigkeit des Ansatzes wird durch die gegenwärtige Energieversorgungssituation in Südafrika und den eklatanten Energiemangel (auch für weite Teile der ärmeren Bevölkerung) deutlich unterstrichen.

3. Eine enge Kooperation wurde mit der Universität Johannesburg vereinbart. Diese bezieht sich nicht nur auf die fachliche Zusammenarbeit (fachlicher Ansprechpartner Prof. Harold Annegarn, Dissertation Philip Goyns), sondern auch auf den institutionellen Rahmen. So hat die Universität Johannesburg die Verantwortung für das EnerKey Governing Board übernommen bzw. EnerKey als initiales Projekt für die Implementierung einer formellen Zusammenarbeit mit der Stadtverwaltung Johannesburg genommen.

Des weiteren wurde eine enge Zusammenarbeit mit den drei großen Städten der Region (JET-Städten) vereinbart. Ebenso wurde eine gute Zusammenarbeit mit Non-governmental organisations (NGO) als implementing Agents für Projekte mit den Städten organisiert.

4. Die Entwicklung von entscheidungsunterstützenden Tools und die Durchführung von Training z. B. für die Erstellung des Energiemodells zeigt die Schwerpunktbildung des Projektes auch im Bereich „Capacity Building“.

2. Wissenschaftlich – technisches Ergebnis des Vorhabens, Nebenergebnisse und Erfahrungen Das Vorhaben wurde im Rahmen des BMBF-Programms „Nachhaltige Entwicklung der Megastädte von morgen“ durchgeführt. Folgende wesentliche Ergebnisse wurden erzielt: • Es wurde ein Netzwerk und eine Kooperation zwischen Forschung, Stadtverwaltung,

Unternehmen und nicht-staatlichen Organisationen (NGO) etabliert, die sich auch formal in entsprechenden Gremien (EnerKey Governing Board, Program Management Komitee) organisiert haben.

• Es wurden die ersten Grundzüge eines integrierten Energiekonzepts für die nachhaltige Entwicklung und Energieversorgung der städtisch geprägten Region Gauteng (City Region of Gauteng) in Südafrika auf den Weg gebracht. Schwerpunkte hierbei sind die Entwicklung eines Energiesystemmodells zur Erstellung einer


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Energiebilanz und Arbeiten zum verstärkten Einsatz von solaren Warmasser-bereitungsanlagen zur Glättung des Energiebedarfs in Spitzenbedarfszeiten.

• Implementierung eines Pilotprojektes (EnerKey Schulprojekt) und Durchführung als exemplarische Fallstudie, die die relevanten Dimensionen der sozialen, ökologischen und ökonomischen Dimension abdeckt. Durchführung einer Studie zum Retrofit des Schulgebäudes (durch IBP), Aufbau einer Kooperation mit einer deutschen Schule (Uhland Schule in Stuttgart)

• Wissens- und Technologietransfer. Durchführung einer TIMES Modellierungsschulung, Studenten- und Forscheraustausch. Durchführung von Exkursionen und Praxisbesuchen (z.B. Experience Exchange Workshop Stuttgart), Durchführung von Veranstaltungen (z.B. Distinguished Lecture at UJ), Durchführung von Studien-, Diplom- und Doktorarbeiten

• Entwicklung eines Set an relevanten Nachhaltigkeitsindikatoren für die Modellregion in Gauteng

• Initiierung und Durchführung weiterer Projektinitiativen mit Partnern vor Ort z.B. das “fire prevention program“ (mit Peer Africa), die Initiative „mass implementation of solar water heaters“ (mit Sustainable Energy Africa SEA), das „PROBEC energy efficient cooking appliances“-Programm (mit GTZ), sowie die Free Basic Alternative Energy (FBAE) Programme. Diese Ansätze sollen im Folgeprojekt weiter verfolgt werden.

• Mit den Partnern in Südafrika wurden finanzielle Mittel für die Arbeiten der Projekt-partner erfolgreich beantragt. Es standen Projektmittel von SANERI - SA National Energy Research Institute, NRF- National Research Fund und der Uni Johannesburg mit insgesamt bis zu 5 Mio ZAR zur Verfügung.

• Die Kooperation auch mit deutschen Partnern und Unternehmen wurde intensiviert. Neue Partner sollen in der Folgephase mit einbezogen werden.

3. Fortschreibung des Verwertungsplanes Das Vorhaben soll insbesondere die Grundlage für ein erfolgreiches Projekt in der Hauptphase legen. Diese Voraussetzungen konnten mehr als erfüllt werden.

Sowohl das große Interesse der Partner in Südafrika als auch die gegenwärtig kritische Energieversorgungssituation in Südafrika setzen für das Vorhaben sehr günstige Rahmenbedingungen. Die Projektziele, insbesondere der Aufbau eines Netzwerkes zwischen Forschung, Stadtverwaltung und Unternehmen, konnten sehr erfolgreich umgesetzt werden. Im Verhältnis zum Mitteleinsatz ist das Vorhaben sehr erfolgreich gestartet. Es wurden auch eine Reihe von Publikationen erstellt. Diese sollen in Zukunft verstärkt werden, damit der Ansatz und die Ergebnisse einem weiteren Publikum vorgestellt werden können.

Es waren keine wesentlichen Änderungen im Verwertungsplan erforderlich. Erfindungen/Schutzrechtsanmeldungen oder Schutzrechte wurden noch nicht erzielt. Es bestehen aber durchaus wirtschaftliche Erfolgsaussichten nach Projektende, z.B. im Bereich der Implementierung von Solaranlagen. Zu diesem Thema stehen wir insbesondere mit der Außenhandelskammer in Johannesburg (AHK) und Hr. Erhard Seiler im Kontakt. Wissenschaftlich und wirtschaftlich besteht eine große Anschlussfähigkeit für die nächste Projektphase. Diese werden im Projektantrag für die nächste Phase genauer dargestellt.

Im Ergebnis hat das Vorhaben als Vorbereitungsphase sehr erfolgreich die Grundlagen für eine Fortsetzung in der Hauptphase geschaffen.

4. Arbeiten die zu keiner Lösung geführt haben Es sind keine wesentlichen Änderungen der Zielsetzung und des Arbeitsplanes notwendig gewesen. Da das Vorhaben insbesondere zur Vorbereitung eines


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Hauptvorhabens dienen sollte, sind viele Ergebnisse gewissermaßen vorläufig und konnten nicht vollends abgeschlossen werden. Sie werden in der Hauptphase aufgegriffen, fortgesetzt und zu Ende geführt.

5. Präsentationsmöglichkeiten für mögliche Nutzer Es wurde eine Reihe von Veranstaltungen durchgeführt, die es anderen Nutzern ermöglicht von den Projektergebnissen zu profitieren. Die wichtigsten waren:

3. u. 4. Nov. 2005 Kick-off in Johannesburg, deutscher Botschafter eröffnet die Veranstaltung mit ca. 50 Teilnehmern aus Stadtverwaltungen, NGO. Forschung

23.-25. Nov. 2005 Projektpräsentation auf der BMBF-Konferenz “Megacities of tomorrow” in Berlin

12.-16 Juli 2006 Erfahrungsaustausch Workshop in Stuttgart mit 14 Teilnehmer aus den JET-Städte. Finanzierung durch die JET-Städte, UJ und SANERI. Exkursionen zu exemplarischen Stadt-Energie-Projekten in Stuttgart.

Sept. 2006 EnerKey Präsentation auf der INSITE Konferenz und Messe in Sandton, innerhalb des DAAD Gemeinschaftsstandes

Juni 21-23 2006 TIMES Kurs Energiesystemmodell Schulung für Teilnehmer von DME, UJ und anderen Instituten

Jan. 2007 Präsentation der EnerKey Projektes für die Megacities Gruppe Dortmund in Dar es Salaam

21. Juni 2007 Teilnahme an der “Science Tunnel” Veranstaltung, Org. eines Side Event “Distinguished Energy Seminar” mit Gast Dr. Rolf Linkohr vom Europ. Inst. for Energy Strategies, Brüssel

2006 / 2007 Weitere Projektpräsentationen in Bad Boll, Karlsruhe, auf dem World Urban Forum in Vancouver (über DLR), etc.

Darüber hinaus wurden 5 Newsletter herausgegeben (siehe Annex) und an einen weiten Interessentenkreis (> 200) verteilt als auch eine Webseite (www.enerkey.info) dauerhaft und aktuell geführt.

6. Einhaltung der Ausgaben- und Zeitplanung Der Ausgaben- und Zeitplan wurde eingehalten. Notwendige (kleinere) Änderungen wurden mit dem BMBF bzw. dem Projektträger DLR zeitnah und vorab abgestimmt.

Die Projektmittel wurden folgendermaßen verausgabt.

Pos Bemerkung Betrag (EUR) Einnahmen Fördermittel erste Phase 179.951,- Fördermittel Verlängerung 14.500,- Fördermittel gesamt 194,451,- Ausgaben 0812 Personal 75.075,81 0835 Unteraufträge 109.867,20 0843 Verwaltungskosten 4.232,48 0846 Reisekosten 19.240,48 Gesamtausgaben 208.415,90


*) Auf das Förderkennzeichen des BMBF soll auch in der Veröffentlichung hingewiesen werden. BMBF-Vordr. 3831/03.07

VI. Annex 3 / Anlage 3: Kurzfassung - Berichtsblatt 1. ISBN oder ISSN

entfällt 2. Berichtsart (Schlussbericht oder Veröffentlichung):

Schlussbericht 3. Titel

Vorphase : Energy as a key element in the sustainable development of Gauteng City Region (formerly “Johannesburg”), South Africa – “EnerKey“ „Energie als Schlüsselelement für die nachhaltige Entwicklung von Johannesburg / SA – EnerKey Joburg“

4. Autor(en) [Name(n), Vorname(n)] Dr. Eltrop, Ludger

5. Abschlussdatum des Vorhabens 31. März 2008

6. Veröffentlichungsdatum 30. Sept. 2008

7. Form der Publikation

8. Durchführende Institution(en) (Name, Adresse) Universität Stuttgart Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung IER Heßbrühlstr. 49 a, D-70569 Stuttgart Tel.: +49-711-685-87816, mobil: +49-160-7840 682 [email protected]

13. Fördernde Institution (Name, Adresse) Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) 53170 Bonn

9. Ber. Nr. Durchführende Institution IER-SEE KTR 751

10. Förderkennzeichen *) 01LG0503

11. Seitenzahl 30 zuzgl. versch. Anlagen

12. Literaturangaben

14. Tabellen

15. Abbildungen

16. Zusätzliche Angaben 17. Vorgelegt bei (Titel, Ort, Datum)

18. Kurzfassung Im Rahmen des BMBF-Programms „Nachhaltige Entwicklung der Megastädte von morgen“ wurde im EnerKey Projekt in der ersten Phase ein Netzwerk und eine Kooperation zwischen Forschung, Stadtverwaltung, Unternehmen und nicht-staatlichen Organisationen (NGO) aufgebaut, um ein gemeinsames und integriertes Konzept für die nachhaltige Entwicklung und den Klimaschutz der städtisch geprägten Region Gauteng (City Region of Gauteng) in Südafrika auf den Weg zu bringen. Der Name des Projektes „Energie als Schlüsselelement für die nachhaltige Entwicklung“ zeigt die Richtung an, in welcher das Projekt den Nachhaltigkeitsgedanken umsetzen will, nämlich durch eine Fokussierung auf Fragen der Energiewirtschaft und Energietechnologie, insbesondere durch die Forschung zur Verbesserung der Energieversorgungsstrukturen und der Steigerung der Energieeffizienz. Das Projekt hat hierzu eine Agenda entwickelt, die auch darauf abzielt, anwendungsorientiert von der Theorie in die Praxis und zur einer adäquaten Umsetzung zu kommen. Die Hauptziele in der Vorphase waren: 1. Aufbau eines Forschungsnetzwerkes in Deutschland und Südafrika zur Bearbeitung von Nachhaltigkeitsaspekte in

Bezug auf die Energieversorgung urbaner Lebens¬räume 2. die Implementierung und das Monitoring von Pilotprojekten und -anwendungen inkl. einem iterativen Verfahren zur

kontinuierlichen Verbesserung (nach ALEP). Durch¬führung einer exemplarischen Fallstudie, die die relevanten Dimensionen der sozialen, ökologischen und ökonomischen Dimension abdeckt.

3. Demonstration der Möglichkeiten und Grenzen von integrierten Energie(system)¬modellen und Planungsinstrumenten 4. Erarbeitung der Grundlagen, Methoden und Projekte für eine langfristige, erfolgreiche Zusammenarbeit.

19. Schlagwörter Megacities, Johannesburg - Gauteng, Energie, Energieplanung, Planungsinstrumente

20. Verlag

21. Preis


*) Auf das Förderkennzeichen des BMBF soll auch in der Veröffentlichung hingewiesen werden. BMBF-Vordr. 3831/03.07

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Institut für Energiewirtschaft und Rationelle ... · Final Report „EnerKey“ Project Pre-Phase, FKZ: 01LG0503 Sept. 2008 page 5 of 31 i. Pilot project implementation - the EnerKey