Hochschule KarlsruheSteinbeis Europa Zentrum begleitet Hochschule Karlsruhe beim EU-Projekt SophiA - Eine nachhaltige und netzunabhängige Energieversorgung für ländliche Krankenhäuser in Afrika

Sauberes Wasser, eine zuverlässige Stromversorgung und Kühlsysteme für Medikamente und Impfstoffe sind in vielen ländlichen Krankenhäusern Afrikas keine Selbstverständlichkeit. Um auch in abgelegenen Regionen eine bessere Gesundheitsversorgung zu gewährleisten, unterstützt die EU das Projekt SophiA (Sustainable Off-grid solutions for Pharmacies and Hospitals in Africa) mit 7,4 Mio. Euro. 13 europäische Partner entwickeln im Verbund innovative, solarbetriebene Containerlösungen. Diese Systeme versorgen Krankenhäuser in Afrika mit CO₂-neutraler Energie, sauberem Trinkwasser und fortschrittlicher Kühltechnik, um die medizinische Infrastruktur nachhaltig zu verbessern.

Das Steinbeis Europa Zentrum unterstützt den Projektkoordinator, Prof. Dr.-Ing. habil. Michael Kauffeld, Leiter des Instituts für Kälte-, Klima- und Umwelttechnik an der Hochschule Karlsruhe. Das Institut ist im Projekt für die Entwicklung der Kälteanlage für die drei Temperaturstufen 5, -30 und -70 °C inklusive hocheffizientem thermischen Eisspeicher und für die experimentelle Untersuchung der Anlage im Labormaßstab zuständig. Das Team von Prof. Dr.-Ing. Jan Hoinkis, Leiter der Forschungsgruppe Wassertechnologie, ebenso an der Hochschule Karlsruhe, befasst sich mit der Entwicklung und Konstruktion der solarbetriebenen Anlage zur Wasseraufbereitung.

Als Projektpartner verantwortet das Steinbeis Europa Zentrum das administrative und finanzielle Projektmanagement sowie die Verwaltung der geistigen Eigentumsrechte, Technologietransfer und die Definition der Verwertungsstrategie. Darüber hinaus unterstützt es die Erstellung des Geschäftsplans, die Analyse der Wertschöpfungskette und den Wissenstransfer durch den Aufbau von Kooperationen mit anderen Initiativen und EU-finanzierten Projekten.

Innovative Technologien: Nachhaltig und effizient

SophiA setzt auf umweltfreundliche, modulare Technologien wie Photovoltaik zur Stromerzeugung, Solarthermie für Warmwasser und Dampf, Wasseraufbereitung für sauberes Trinkwasser, thermische und elektrische Speicher für eine zuverlässige Versorgung und Kühltechnologie mit natürlichen Kältemitteln, die keine schädlichen halogenierten Kohlenwasserstoffverbindungen freisetzen.

Die erste Generation der SophiA-Module umfasst einen Solar-Kühlcontainer und einen Solar-Wassercontainer, die flexibel in bestehende Krankenhausstrukturen integriert werden können. Sie bieten eine zuverlässige Versorgung mit:

• Trinkwasser (bakterien- & virenfrei)
• Warmwasser und Dampf zur Sterilisation und zum Kochen
• Kühlung für Arzneimittel (+5°C), Blutplasma (-30°C) und empfindlicher Impfstoffe (-70°C)
• Lebensmittelkühlung (optional)
• Klimatisierung für chirurgische und intensivmedizinische Einheiten

Weitere Innovationen:

• PVmedPort: Eine zu 100% solarbetriebene, mobile Gesundheitsstation für abgelegene Regionen, nutzbar als Impfstation oder kleine Klinik.
• PVSteamCube: Ein Hochtemperatur-Wärmespeicher, der mit Solarstrom aufgeladen wird. Der erzeugte Dampf kann für Waschmaschinen, zum Kochen oder zur Sterilisation medizinischer Geräte genutzt werden und bietet so eine verlässliche, umweltfreundliche Wärmequelle abseits vorhandener Infrastruktur.

Nach der Entwicklung durch das Konsortium und dem Bau durch das Unternehmen Everflo aus Südafrika erfolgt die schrittweise Installation der Systeme an den Demonstrationsstandorten in Burkina Faso, Kamerun, Malawi und Uganda.

"Dank des SophiA-Projekts haben wir neue Kenntnisse in der Wasseraufbereitung und Photovoltaik erworben, die für uns von unschätzbarem Wert sind. Die Vernetzung mit Projektpartnern und externen Akteuren eröffnet uns neue potenzielle Geschäftsmöglichkeiten.
Das Steinbeis Europa Zentrum spielt im Projekt eine entscheidende Rolle und stellt sicher, dass die Partner von Anfang an unterstützt wurden. Da es sich um unser erstes EU-Projekt handelt, waren wir sehr dankbar für die Anleitung bei der Berichterstattung und die Unterstützung bei administrativen Aufgaben. Das Steinbeis Europa Zentrum hat uns mit seinen Netzwerken eine gute Grundlage für den Wissensaustausch mit anderen Projekten geschaffen, Verwertungsworkshops moderiert und Beiratssitzungen koordiniert. All diese Aufgaben wurden nahtlos umgesetzt und trugen zum Erfolg des Projekts bei."

Kirsten Laaks, Mechanical Engineer, Everflo, Südafrika, Partner in SophiA

Aktueller Status des Projekts

Seit Mai 2024 sind die ersten Container in Burkina Faso in Betrieb. Weitere Installationen folgen im Jahr 2025 in Kamerun, Uganda und Malawi. Die Tests für ultrafiltrierte Wasseraufbereitungssysteme und Kühltechnologie mit natürlichen Kältemitteln verliefen bisher erfolgreich. Bis zum Projektende im September 2025 liegt der Fokus auf der Optimierung der Systeme und dem Aufbau langfristiger Partnerschaften, um eine nachhaltige Energie- und Wasserversorgung in Afrika zu sichern.

Verwertung der Projektergebnisse und IPR-Management

Das Steinbeis Europa Zentrum spielt eine entscheidende Rolle bei der Verwertung der Projektergebnisse und dem IPR-Management. In gezielten Workshops zur Strategieentwicklung werden die Partner auf die wirtschaftliche Nutzung der Technologien vorbereitet. Dazu gehören:

• Identifikation von IP-Rechten und Verwertungsmöglichkeiten
• Entwicklung von Schutzstrategien für innovative Technologien
• Erstellung einer Verwertungsmatrix und individuelle Geschäftsmodelle

Ein weiteres Ziel ist die Skalierung der Technologien für eine nachhaltige Energiewende in Afrika. Dazu zählen:

• Netzwerke mit afrikanischen Industrie-, Politik- und Forschungsakteuren
• Zusammenarbeit mit ähnlichen EU-finanzierten Projekten
• Analyse technologischer und marktbezogener Entwicklungen
• Ableitung von Maßnahmen für Skalierung und politische Empfehlungen

Diese Maßnahmen sichern die langfristige Wirkung des Projekts und eröffnen neue Wege für eine nachhaltige Gesundheitsversorgung in Afrika.

SophiA Knowledge Exchange Network (KEN) und Advisory Board

Das SophiA Knowledge Exchange Network (KEN) fördert seit Projektbeginn den interdisziplinären Wissensaustausch zwischen Wissenschaft, Industrie und Politik. Das Advisory Board, bestehend aus afrikanischen und europäischen Experten, begleitet das Projektkonsortium durch hilfreiche Unterstützung und strategische Beratung.

Ein nachhaltiger Beitrag zur globalen Entwicklung

Das Steinbeis Europa Zentrum ist stolz darauf, Teil dieses Projekts zu sein, das nicht nur die Gesundheitsversorgung in Afrika verbessert, sondern auch einen bedeutenden Beitrag zu den nachhaltigen Entwicklungszielen (SDGs) der UN leistet.

Mit der Bereitstellung von sauberer Energie, Wasser und fortschrittlicher Kühltechnologie fördert SophiA die Gesundheitsinfrastruktur, wirtschaftliche Entwicklung und Umweltfreundlichkeit in den betroffenen Regionen. Die Zusammenarbeit internationaler Partner und der Einsatz innovativer Technologien machen SophiA zu einem Vorzeigeprojekt für nachhaltige Entwicklung in Afrika.

SophiA läuft von 10/2021 – 09/2025 und umfasst 13 Partner aus Europa (Frankreich, Deutschland, Schweiz) und Afrika (Burkina Faso, Kamerun, Südafrika und Uganda): Hochschule Karlsruhe (HKA - IKKU; Projektkoordinator); OST-Fachhochschule Ostschweiz (OST - SPF); Makerere University; Institut International d'Ingénierie de l'Eau et de l'Environnement; Steinbeis Europa Zentrum; Gesundheitsministerium in Kamerun; International Institute of Refrigeration; Operieren in Afrika; Everflo; Kovco; Martin Systems GmbH; Simply Solar GbR; Raach Solar.