In Afrika südlich der Sahara stammen 80 Prozent der landwirtschaftlichen Produktion von Kleinbauern, die mit Einschränkungen bei der Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität konfrontiert sind, was zu einer großen Ertragslücke führt. Die ausgedehnte Regenfeldwirtschaft (90 Prozent aller Ackerflächen) unter unvorhersehbaren und unregelmäßigen Niederschlagsmustern ist neben einem geringen Grad der Mechanisierung eine der Hauptursachen für die geringe Produktivität und Ernährungsunsicherheit in Afrika. Dies hat eine anhaltende Armutsfalle verstärkt, die durch zyklische Hungersnöte ausgelöst wird und die lokalen Entwicklungschancen gefährdet.
In einer neuen vom IIASA geleiteten Studie im Rahmen des Forschungsprojekts Renewables for African Agriculture (RE4AFAGRI) entwickelte ein internationales Forscherteam ein Open-Source-Modellierungsframework, das verschiedene Datensätze zu Landwirtschaft, Wasser, Energie, Ausgaben und Infrastruktur nutzte.
Dieser Rahmen wurde verwendet, um den lokalen Bewässerungsbedarf zu berechnen, die erforderliche Größe und Kosten von Technologiekomponenten wie Wasserpumpen, Solar-PV-Modulen, Batterien und Bewässerungssystemen zu bestimmen und die wirtschaftlichen Aussichten und Auswirkungen der Einführung von Solarpumpen auf die nachhaltige Entwicklung zu bewerten.
„Wir schätzen den durchschnittlichen diskontierten Investitionsbedarf auf 3 Milliarden US-Dollar pro Jahr und generieren potenzielle Gewinne von über 5 Milliarden US-Dollar pro Jahr aus höheren Erträgen für Kleinbauern sowie erhebliche Vorteile für die Ernährungssicherheit und den Energiezugang“, erklärt Giacomo Falchetta, Hauptautor der Studie und Forscher in der Forschungsgruppe „Integrated Assessment and Climate Change Research“ des IIASA-Programms für Energie, Klima und Umwelt.
„Die Verringerung der Bewässerungslücke mit kostengünstigen Solarpumpen kann die Lebensmittelproduktion steigern und die Ernährung verbessern und so zum SDG 2 (Kein Hunger) beitragen. Darüber hinaus könnte der von diesen Systemen erzeugte überschüssige Strom anderen Energiebedarf decken und damit im Einklang mit SDG 7 (Bezahlbar und sauber) stehen Energie)."
Entscheidend ist, dass die Autoren der Studie die große Bedeutung von Geschäftsmodellen und Investitionsanreizen, Erntepreisen sowie PV- und Batteriekosten für die wirtschaftliche Machbarkeit und Rentabilität der Solarbewässerung aufzeigen.
„Die Verwendung eines Geschäftsmodells, das alle anfänglichen Ausgaben verteilt, verdoppelt die Anzahl der funktionsfähigen Solarbewässerungssysteme und stellt ein enormes Potenzial für die Erreichung der SDGs dar“, bemerkt Shonali Pachauri, Leiterin der IIASA Transformative Institutional and Social Solutions Research Group.
„Andererseits hebt die Studie hervor, dass ohne eine starke Infrastruktur und Governance für das Land- und Wasserressourcenmanagement ein weit verbreiteter Einsatz von Solarpumpen zu einer nicht nachhaltigen Ausbeutung von Wasserquellen führen und die Umweltströme verringern kann. Daher müssen beide in Infrastruktur wie Stauseen investieren.“ für das Wassermanagement bei saisonalen Schwankungen und die Verbesserung der Verwaltung der Wasserressourcen sind entscheidende Faktoren für die Gewährleistung der Nachhaltigkeit eines weit verbreiteten Einsatzes von Solarpumpen.“
Die Analyse und das neuartige Open-Source-Modellierungsrahmenwerk können öffentliche und private Akteure, die entlang des Zusammenhangs Wasser-Energie-Ernährungswirtschaft arbeiten, bei der Identifizierung wirtschaftlich realisierbarer Gebiete und der Quantifizierung des potenziellen wirtschaftlichen Nettonutzens der Entwicklung solarer Bewässerung unterstützen und so Investitionen in fördern der Sektor.
Das RE4AFAGRI-Projekt ist Teil der Initiative „Long-Term Joint European Union – African Union Research and Innovation Partnership on Renewable Energy“ (LEAP-RE).
