Nachhaltige Bewässerungssysteme: Was Solar & Regenwasser leisten

Nachhaltige Bewässerungssysteme für Ernährungssicherheit. Solarbetriebene Pumpen und gespeichertes Regenwasser können Bewässerung verlässlicher und langfristig bezahlbarer machen, wenn Brunnenwasser knapp ist und Strom oder Diesel teuer werden.

Gerade in trockenen Regionen entscheidet die Bewässerung darüber, ob in Anbauzeiten genug Ertrag zusammenkommt. Ein Ansatz ist, Wasser nicht mehr nur aus (Tief-)Brunnen zu holen, sondern Regen in Becken zu sammeln und später gezielt zu nutzen. So lässt sich die Abhängigkeit von unregelmäßigen Niederschlägen verringern.

Wie die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) beschreibt, wird dieser Ansatz aktuell in einem internationalen Verbundprojekt in Kenia erprobt. Dort entstehen regenwasserbasierte Systeme, bei denen Photovoltaik die Bewässerung steuert und Pumpen antreibt.

Warum Regenwasserspeicherung und Photovoltaik kombiniert werden

Im oberen Einzugsgebiet des Ewaso Ng’iro-Flusses in Kenia sind Wasserressourcen und Energiezugang zentrale Engpässe. Wasser aus (Tief-)Brunnen ist laut BLE durch Geologie und weitere Bedingungen stark begrenzt. Gleichzeitig verursachen fossile Brennstoffe und Netzenergie hohe laufende Kosten für das Pumpen von Wasser.

Die Idee der Kombination ist pragmatisch.

• Regenwasser sammeln und speichern, wenn Niederschläge fallen, statt nur dann anbauen zu können.
• Mit Solarstrom pumpen, um laufende Energiekosten zu senken und unabhängiger vom Stromnetz zu werden.
• Wasser gezielt dosieren, damit die knappen Vorräte möglichst effizient bei Nahrungspflanzen ankommen.

Was der Klimawandel an der Wasserplanung verändert

Das Projektgebiet liegt am Mount Kenya. Der Ewaso Ng’iro-Fluss entspringt an den Westhängen des Berges und wird auch aus Gletschern gespeist. Die BLE ordnet ein, dass der Fluss wegen des Klimawandels langfristig keine sichere Quelle für eine dauerhafte landwirtschaftliche Wassernutzung ist.

Für die kleinbäuerliche Landwirtschaft verschärft das die Planung. Verlängerte Trockenperioden mit hohen Temperaturen und gleichzeitig unregelmäßige, teils extreme Niederschläge während der zwei Hauptanbauzeiten bedrohen eine zuverlässige Produktion. Bewässerung wird dadurch wichtiger, kann aber bei falscher Auslegung Flüsse und lokale Wasserressourcen zusätzlich übernutzen.

So wird im Projekt getestet, was vor Ort funktioniert

Das internationale Verbundvorhaben trägt den Namen SPIS-4-FNS und wird vom Leibniz Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) koordiniert. Das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat fördert es. Die BLE begleitet es als Projektträger.

Entwickelt wird nicht „ein System für alle“, sondern eine vor Ort passende Auslegung. In sogenannten Living Labs arbeiten Akteure aus Forschung, Wirtschaft, Zivilgesellschaft und landwirtschaftlicher Praxis gemeinsam an Lösungen, die technisch und wirtschaftlich tragfähig sind.

Dazu gehört die Dimensionierung in Experimentierfeldern mit Familienbetrieben. So werden Anzahl und Größe der Photovoltaik-Module und Pumpen an den Standort angepasst, damit Solarenergie effizient genutzt werden kann.

Worauf bei nachhaltiger Bewässerung sachlich geachtet werden muss

Bewässerung kann Ernten stabilisieren, bringt aber Zielkonflikte mit sich. Im Projekt wird laut BLE gezielt darauf geachtet, Niederschläge unter den erwarteten Klimawandelfolgen optimal zu nutzen, ohne durch zu hohe Regenwasserentnahme Grundwasserleiter zu beeinträchtigen. Auch das Ausweitungspotenzial der Technologie hängt davon ab, wie viel Wasser entnommen wird und wie Regeln zur Nutzung abgestimmt sind.

Neben der Technik spielen Finanzierungs- und Geschäftsmodelle eine Rolle, weil Investitionen für kleinbäuerliche Haushalte häufig schwer zu stemmen sind. Zusätzlich sind Schulungen für Betrieb und Wartung Teil des Ansatzes, um Kapazitätslücken zu schließen.

Das dreijährige Forschungskooperationsprojekt läuft seit am Samstag, 1. Februar. Erste Ergebnisse werden demnächst erwartet.

Als praktische Konsequenz bleibt unterm Strich, dass nachhaltige Bewässerungssysteme vor allem dann greifen, wenn Wasserverfügbarkeit, Energieversorgung, Finanzierung und Wartung gemeinsam geplant werden.

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