Nachhaltige Stromproduktion durch integrierte Nahrungsmittel-, Energie- und Wassersysteme

Mali und Gambia gehören weltweit zu den am stärksten gefährdeten Regionen durch den Klimawandel. Extreme Wetterereignisse wie Dürren, Überschwemmungen und Hitzewellen drohen sich in Zukunft in ihrer Intensität und Dauer zu verschärfen. Ein unzureichender Zugang zu bezahlbarer Energie schränkt außerdem die sozialen Aufstiegsmöglichkeiten von einkommensschwachen Bevölkerungsgruppen, Frauen sowie Jugendlichen ein. Das Projekt APV-MaGa basiert auf einer Kooperation über die Landesgrenzen von Deutschland, Mali und Gambia soll die Versorgung der lokalen Bevölkerung mit Nahrung, Wasser und Strom verbessern und gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit des Agrarsektors gegen den Klimawandel erhöhen.

Agri-Photovoltaik - Die Herausforderungen

Mali und Gambia sind Teil der westafrikanischen Sahelzone und waren im Laufe der letzten Jahrzehnte extremen Klimaereignissen wie Dürren, Überschwemmungen und Hitzewellen ausgesetzt. Der Klimawandel wird mit großer Wahrscheinlichkeit tiefgreifende Auswirkungen auf die Ernährungssicherheit sowie die allgemeine regionale Stabilität haben. Dies wird wiederum den Druck auf die nationalen Regierungen erhöhen, internationale Klimaabkommen einzuhalten. Ein unzureichender Zugang zu bezahlbarer Energie schränkt zudem die sozialen Aufstiegsmöglichkeiten für einkommensschwache Bevölkerungsgruppen, Frauen sowie Jugendliche ein. In weiten Teilen Afrikas steht das Energiesystem vor einer Reihe miteinander verknüpfter Herausforderungen, wie dem weitflächigen Zugang zu Elektrizität, einer Gewährleistung der Energieversorgungssicherheit sowie zunehmender Umweltzerstörung.

Sowohl in Mali als auch in Gambia steigt die Nachfrage nach solarer Energiegewinnung durch Photovoltaik-Freiflächenanlagen (PV-FFA) kontinuierlich. Die begrenzte Verfügbarkeit von Ackerland in Kombination mit einer steigenden Flächennachfrage führt bereits jetzt zu einer Verschärfung der Landnutzungskonkurrenz sowie zu ökonomischen, ökologischen sowie sozialen Konfliktkonstellationen in den beiden Ländern. Hinzu kommt, dass die Gewinnung und der Verbrauch von Wasser meist nicht klar geregelt ist, was zu einer Ausbeutung von Wasserressourcen führt und direkte Auswirkungen auf die Nahrungsmittelproduktion hat. Zudem ist für viele ländliche Regionen in Westafrika das notwenige Kapital für die Installation eines Agri-Photovoltaik-Systems momentan nicht verfügbar oder nur sehr schwer finanzierbar.

Projektvision und -ziele

Die Vision des CLIENT II Projektes APV-MaGA ist es, die Agri-Photovoltaik (APV) als nachhaltiges Energiesystem zu etablieren, welches die lokale Bevölkerung mit Nahrung, Wasser und Elektrizität versorgt und gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit des Agrarsektors gegenüber dem Klimawandel erhöht. In einem ganzheitlichen Ansatz versucht das interdisziplinäre Konsortium des Projekts, die technische und wirtschaftliche Tragfähigkeit eines dreifachen Landnutzungssystems nachzuweisen. Dabei ist es das Ziel, ein tieferes Verständnis der Synergien und Interaktionen innerhalb des Wasser-Energie-Nahrungsmittel-Nexus in den Partnerländern und im westafrikanischen Kontext zu gewinnen. Das Projekt berücksichtigt auch verschiedene Wassermanagementsysteme, wie Regenwassernutzung, Grundwasserentnahmen sowie intersaisonale Wasserspeicherungen für Bewässerungszwecke.

Im Projektverlauf sollen fünf Pilotanlagen installiert und Geschäftsmodelle getestet werden, die auf den lokalen Kontext zugeschnitten sind. Das Ziel ist, (Klein-) Bäuerinnen und Bauern in Mali und Gambia stark einzubeziehen und langfristige Investitionen zu fördern. So wird der Landbevölkerung ermöglicht zu Eigentümerinnen und Eigentümern eines Agri-PV-Systems zu werden. Kleine und mittlere landwirtschaftliche Betriebe sollen eine Rückerstattung der ursprünglichen Investitionen bekommen. Die Gesamtinvestitionskosten für die Demonstratoren werden zwischen kommerziellen und Forschungs- und Entwicklungskosten (F&E) aufgeteilt. Das Projektkonsortium finanziert über das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die F&E-Komponente, die 50% der Gesamtinvestition ausmacht. Der lokale Partner Namene Solar Ltd finanziert die restlichen 50% der Gesamtinvestitionen. Mit Hilfe der verschiedenen Demonstratoren soll die Nutzung des erzeugten Stroms optimiert sowie die Rentabilität der Ernteerträge für die lokalen Gemeinden sichergestellt werden. Die Integration eines nachhaltigen Wassermanagements und die sozioökonomische Verankerung des Gesamtkonzepts bilden den Kern der F&E-Aktivitäten.

Erwartete Ergebnisse und langfristige Nachhaltigkeit

Das Projekt APV-MaGa beinhaltet die Errichtung eines 200-kWp-Demonstrators auf etwa einem Hektar Land in Katibougou, Mali. In ausgewählten Gemeinden in Gambia werden vier Demonstratoren mit einer Kapazität von jeweils etwa 62,5 kWp installiert. Diese umfassen eine bewässerte Reisfarm, eine Pilotanlage mit integrierter Regenwassernutzung, eine „Transformationsplattform” sowie ein Kühllager zur Lebensmittelkonservierung. Es ist das Ziel, die zur Finanzierung benötigten Kredite durch Kapitalerträge aus dem Verkauf von Energie, landwirtschaftlichen Produkten, sowie möglicherweise mit weiteren Dienstleistungen wie dem Verkauf von Wasser abzudecken. Die Agri-PV stellt eine große Chance zur Stärkung der regionalen Wertschöpfung für die ländlichen Gemeinden dar, da die Geschäftskonzepte so konzipiert werden sollen, dass die Anlagen hauptsächlich von Bauern, Gemeinden und kleinen und mittleren Unternehmen verwaltet werden können.