Eine aktuelle Studie des IIASA hat gezeigt, dass unabhängige Photovoltaik-Bewässerungssysteme mehr als ein Drittel des Wasserbedarfs für die Ernte kleiner Bauernhöfe in Afrika decken könnten. Die nachhaltige Solarbewässerung in Kleinbauernhöfen südlich der Sahara könnte die Herausforderungen für Kleinbauern, die in der Region 80 % der landwirtschaftlichen Produktion erbringen, erheblich lindern. Die Studie unterstreicht die Bedeutung einer effektiven Bewirtschaftung von Land- und Wasserressourcen für die langfristige Nachhaltigkeit solcher Systeme. Ein Open-Source-Modellierungsrahmen verbessert die Glaubwürdigkeit und Praktikabilität und unterstützt so öffentliche und private Investoren bei der Entwicklung transformativer Lösungen.
Eine aktuelle Studie zeigt, dass unabhängige Photovoltaik-Bewässerungssysteme ein großes Potenzial besitzen, über ein Drittel des Wasserbedarfs von Nutzpflanzen in kleinbäuerlichen Betrieben in Subsahara-Afrika zu decken. Kleinbauern in Subsahara-Afrika erwirtschaften beeindruckende 80 % der landwirtschaftlichen Produktion . Sie stoßen jedoch auf erhebliche Hindernisse, die sie daran hindern, ihre Produktivität zu maximieren, was zu beträchtlichen Ertragslücken führt.
Die Hauptursache für niedrige Produktivität und Ernährungsunsicherheit in Afrika ist der extensive Regenfeldbau, der 90 % aller Anbauflächen beansprucht. Diese Methode ist durch unvorhersehbare und unregelmäßige Niederschlagsmuster beeinträchtigt. Der geringe Mechanisierungsgrad verschlimmert die Situation zusätzlich. Die anhaltende Armutsfalle wird durch zyklische Hungersnöte, die lokale Entwicklungsmöglichkeiten gefährden, zusätzlich verschärft.
Eine internationale Forschergruppe unter der Leitung des IIASA hat kürzlich im Rahmen des Forschungsprojekts „Erneuerbare Energien für die afrikanische Landwirtschaft“ (RE4AFAGRI) eine Studie durchgeführt . Dabei wurde erfolgreich ein innovatives Open-Source-Modellierungsframework entwickelt . Dieses Framework nutzt eine Vielzahl von Datensätzen, darunter solche zu Landwirtschaft, Wasser, Energie, Kosten und Infrastruktur.
Das Rahmenwerk wurde genutzt, um den spezifischen Bewässerungsbedarf in lokalen Gebieten zu berechnen und die optimalen Dimensionen und Kosten wichtiger Technologiekomponenten wie Wasserpumpen, Solarmodule, Batterien und Bewässerungssysteme zu bewerten. Darüber hinaus wurden das wirtschaftliche Potenzial und die langfristigen Auswirkungen auf die nachhaltige Entwicklung durch den Einsatz von Solarpumpen eingehend untersucht . Ziel ist es, die Bewässerung in der Landwirtschaft Subsahara-Afrikas mit Solarenergie zu ermöglichen.
Giacomo Falchetta, Forscher in der Forschungsgruppe für Integrierte Bewertung und Klimawandel des IIASA-Programms für Energie, Klima und Umwelt, ist Hauptautor der Studie. Er erklärt: „Wir schätzen den durchschnittlichen diskontierten Investitionsbedarf auf 3 Milliarden US-Dollar pro Jahr, wodurch potenzielle Gewinne von über 5 Milliarden US-Dollar pro Jahr durch höhere Erträge für Kleinbauern sowie erhebliche positive Nebeneffekte für die Ernährungssicherheit und den Zugang zu Energie generiert werden.“
„Die Verringerung der Bewässerungslücke durch kostengünstige Solarpumpen kann die Nahrungsmittelproduktion steigern und die Ernährung verbessern und somit zu SDG 2 (Kein Hunger) beitragen. Darüber hinaus könnte der von diesen Systemen erzeugte Stromüberschuss andere Energiebedürfnisse decken und damit SDG 7 (Bezahlbare und saubere Energie) unterstützen“, fügte Giacomo Falchetta hinzu.
Die Autoren der Studie heben die enorme Bedeutung von Geschäftsmodellen und Investitionsanreizen, Erntepreisen sowie den Kosten für Photovoltaik und Batterien für die Bestimmung der Wirtschaftlichkeit und Rentabilität der solaren Bewässerung hervor.
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„Durch die Nutzung eines Geschäftsmodells, das alle anfänglichen Kosten verteilt, verdoppelt sich die Anzahl der funktionsfähigen Solarbewässerungssysteme mehr als, was ein enormes Potenzial für die Erreichung der SDGs birgt“, erklärt Shonali Pachauri , Leiterin der Forschungsgruppe für transformative institutionelle und soziale Lösungen am IIASA .
Shonali Pachauri fügte hinzu: „Die Studie verdeutlicht andererseits, dass ein flächendeckender Einsatz von Solarpumpen ohne eine solide Infrastruktur und Steuerung des Land- und Wasserressourcenmanagements zu einer nicht nachhaltigen Nutzung der Wasserquellen und einer Verringerung der natürlichen Wasserführung führen kann. Daher sind sowohl Investitionen in die Infrastruktur, beispielsweise in Speicherbecken zur Bewältigung saisonaler Wasserschwankungen, als auch eine verbesserte Wasserressourcenbewirtschaftung entscheidende Faktoren für die Nachhaltigkeit eines flächendeckenden Einsatzes von Solarpumpen.“
Das neuartige und umfassende Open-Source-Modellierungsframework bietet zusammen mit den Analysen wertvolle Unterstützung für Akteure aus dem öffentlichen und privaten Sektor im Bereich Wasser-Energie-Nahrungsmittel-Wirtschaft. Die Nachhaltigkeit solarer Bewässerung in kleinbäuerlichen Betrieben in Subsahara-Afrika trägt mithilfe dieses Frameworks dazu bei, wirtschaftlich tragfähige Regionen zu identifizieren und den potenziellen Nettogewinn aus der Implementierung solarer Bewässerungssysteme präzise zu quantifizieren. Dank dieser fundierten Analysen und Erkenntnisse dürften Investitionen in diesem Sektor deutlich zunehmen.
Quelle: Solare Bewässerung in Subsahara-Afrika: Wirtschaftliche Machbarkeit und Entwicklungspotenzial
