Wie können Solarkanäle den Zusammenhang zwischen Wasser, Energie und Nahrungsmitteln revolutionieren?

Weltweit steigt der Bedarf an Nahrungsmitteln, Wasser und Energie stark an. Das Weltwirtschaftsforum prognostiziert, dass der Nahrungsmittelbedarf bis 2050 um mehr als 50 %, der Energiebedarf um bis zu 19 % und der Wasserbedarf um bis zu 30 % steigen könnte. Die zunehmende Knappheit dieser Ressourcen – und die möglichen Lösungen für ihre nachhaltige Bewirtschaftung – sind eng miteinander verknüpft und erfordern integrierte Ansätze.

Das Weltwirtschaftsforum schrieb in einem im vergangenen Juli veröffentlichten Bericht: „Jede Störung einer dieser Ressourcen verstärkt die Schwachstellen und Kompromisse bei den anderen. Solche Störungen schaffen aber auch Chancen für nachhaltiges Wachstum, größere Widerstandsfähigkeit und mehr Gerechtigkeit.“ Die Idee synergetischer Lösungen innerhalb dieses Zusammenhangs gewinnt sowohl im öffentlichen als auch im privaten Sektor an Bedeutung.

Ein Beispiel dafür ist eine neue Initiative in Kalifornien namens „Project Nexus“, die diesen Zusammenhang in die Praxis umsetzen will. Das innovative Projekt zielt darauf ab, Wassermanagement und erneuerbare Energieerzeugung in einigen der sonnigsten und wasserärmsten Ackergebiete der USA zu integrieren. Dazu werden kilometerlange Bewässerungskanäle mit Solarmodulen bedeckt, was vielfältige Vorteile im Wasser-Energie-Nahrungsmittel-Kontext schafft.

Die Paneele erzeugen nicht nur saubere Energie, sondern schützen die Kanäle auch vor der sengenden Wüstensonne. So werden Wasserverluste durch Verdunstung reduziert und das Wachstum von Wasserpflanzen, die die Wasserwege verstopfen könnten, gehemmt. Darüber hinaus dient das Wasser unter den Paneelen als natürliches Kühlsystem. Laut einem Bericht von SFGATE könnte diese staatlich finanzierte Initiative mit 20 Millionen Dollar bis zu 1,6 Megawatt erneuerbaren Strom erzeugen – und das „neben einer Reihe weiterer Vorteile“.

Über diese Vorteile hinaus könnte die Platzierung von Solarmodulen über bestehender landwirtschaftlicher Infrastruktur entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen Solarparks bieten. Sie können schneller und einfacher umgesetzt werden, da sie Landnutzungskonflikte vermeiden, die sich in den USA zu einem großen Hindernis für Solarprojekte im Versorgungsmaßstab entwickelt haben. „Die Installation von Solarmodulen auf bestehender Infrastruktur erfordert keine Landschaftsveränderung, und diese relativ kleinen Anlagen können an nahegelegene Verteilungsleitungen angeschlossen werden, wodurch der komplexe Prozess der Anbindung an Hochspannungsleitungen, der für große Projekte erforderlich ist, entfällt“, so Canary Media.

Das Ergebnis von Projekt Nexus und ähnlichen Modellen scheint ein dreifacher Gewinn für Wasser, Energie und Nahrungsmittel zu sein – und das bei gleichzeitig geringerem Landverbrauch. Projektwissenschaftlerin Brandi McKuin sagte: „Die Herausforderungen des Klimawandels werden uns zwingen, mit deutlich weniger Ressourcen mehr zu erreichen … Dies ist also nur ein Beispiel für die Art von Infrastruktur, die uns widerstandsfähiger machen kann.“ Sie fügte hinzu, dass das Projekt die endgültigen Zahlen erst nach einem Jahr Laufzeit veröffentlichen werde. Aktuelle Analysen zeigten jedoch, dass die Leistung auf Kurs sei, um die Ziele zu erreichen.

Project Nexus ist zwar nicht das erste Projekt, das Solarmodule über Kanälen installiert, gehört aber zu den wenigen Projekten dieser Art weltweit. Die USA starteten Ende letzten Jahres in Arizona ihr erstes und einziges Projekt dieser Art und erzeugen Strom für die Pima- und Maricopa-Stämme, die zusammen als Gila River Indian Community bekannt sind. Während viele große Projekte für erneuerbare Energien mit Landnutzungsstreitigkeiten im Zusammenhang mit Stammesgebieten konfrontiert sind, zeigt das Projekt in Arizona, dass das Kanalmodell eine hervorragende Alternative sein kann.

David DeJong, Leiter des Bewässerungsprojekts Pima-Maricopa, erklärte gegenüber Grist: „Warum heiliges Land zerstören, wenn wir einfach Solarmodule über einem Kanal installieren und so effizienter Strom erzeugen können?“ Im Sinne synergetischer Wasser-Energie-Lösungen arbeitet das Projekt auch an einem System zur Wasserversorgung der Gila River Indian Community, die unter Wasserknappheit leidet.

Natürlich erzeugen diese Pilotprojekte weit weniger Strom als Solarparks im großen Maßstab. Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass die Auswirkungen erheblich sein könnten, wenn das Solarkanal-Konzept auf 8.000 Meilen bundeseigener Kanäle und Wasserstraßen in den USA ausgeweitet würde. Eine Koalition von Umweltorganisationen schätzte im Jahr 2023, dass die Installation von Solarmodulen auf der gesamten bestehenden Infrastruktur mehr als 25 Gigawatt Strom erzeugen und gleichzeitig die Verdunstung von zig Milliarden Gallonen Wasser verhindern könnte.