Pflanzen, Tiere, Sonne und Wind | Long Read

m Osten Kasachstans, nahe dem Naturschutzgebiet West-Altai, inmitten wunderschöner Natur, liegt ein interessanter Bauernhof. Hier hält die Familie Pospelov 50 Kühe. Aufgrund der abgelegenen Siedlungen ist die Infrastruktur in der Gegend, in der der Hof liegt, nur schwach ausgebaut. Trotzdem läuft der Betrieb reibungslos. Denn seit 2022 nimmt die Familie Pospelov zusammen mit neun anderen Höfen an einem speziellen UN-Programm teil. Im Rahmen des Programms wurden auf 10 Bauernhöfen alternative Energiequellen installiert, wodurch „Energieautonomie“ erreicht wurde.

Die Landwirtschaft ist ein energieintensiver Sektor. Sie ist heute für 2,1 % des weltweiten Energieverbrauchs verantwortlich. Rechnet man die Lebensmittelindustrie hinzu, steigt dieser Anteil auf 15 %.

Etwa ein Drittel des weltweiten Dieselverbrauchs entfällt auf diesen Sektor. Die Landwirtschaft ist in der Europäischen Union für 31 % der Schadstoffemissionen verantwortlich. In anderen Regionen ist dieser Wert höher. Insgesamt verursacht dieser Sektor rund eine Gigatonne Kohlendioxidemissionen. Daher ist eine Optimierung der Energiebilanz in der Landwirtschaft ohne den flächendeckenden Einsatz alternativer Energien nicht möglich.

Umweltsauberkeit ist in Agrarregionen besonders wichtig, da verschmutzte Luft, verschmutztes Wasser und verschmutzte Böden die Gesundheit von Pflanzen und Tieren beeinträchtigen. Dadurch gelangen verschiedene Giftstoffe indirekt auf unsere Teller.

Nihil novi sub sole

Vor diesem Hintergrund werden weltweit die Bemühungen um die Umstellung der Landwirtschaft auf alternative Energien beschleunigt. Lag der Anteil erneuerbarer Energien in diesem Sektor 2010 bei 10,2 %, erreichte er 2020 bereits 15,4 %. Wenn der Bauernhof weit von Wohngebieten entfernt liegt, gewinnen alternative Energiequellen besonders an Bedeutung, da die Verlegung von Energieleitungen (Beleuchtung, Gas) dorthin teuer ist.

Es geht aber nicht nur darum, den Energiebedarf von landwirtschaftlichen Betrieben zu decken. Vielmehr geht es darum, eine vorteilhafte Symbiose zwischen Landwirtschaft und Energie zu schaffen. Beispielsweise benötigen manche Pflanzen (Kartoffeln, Zwiebeln, Gurken usw.) Schatten. Die ständige, intensive Sonneneinstrahlung schadet ihnen. Die Installation von Solaranlagen auf Anbauflächen dieser Pflanzen bietet einen doppelten Vorteil: Sie liefert Energie und steigert gleichzeitig die Produktivität. In Spanien hat die Pilzzucht im Schatten von Solarpaneelen im Rahmen des Projekts „Fungisolar“ sehr gute Ergebnisse gezeigt. Auf dem Weingut San Gabriel hat sich das Anpflanzen von Reben im Schatten von Solarpaneelen ebenfalls als erfolgreich erwiesen.

Neue Technologien, wie transparente Solarpaneele, erweitern die Möglichkeiten zusätzlich. Gewächshäuser aus diesem Material minimieren den Bedarf an zusätzlichen Heizenergiequellen. Durch die Platzierung von Solarmodulen in künstlichen Gewässern (z. B. Fischteichen) wird deren Erwärmung verhindert, was zu einer Steigerung der Effizienz der Elemente führt. Dies stellt kein Problem für die Fische dar.

Die Europäische Union hat sogar den Begriff „Agrophotovoltaik“ (kurz AVP) geprägt. Dieser Begriff bezeichnet die Nutzung von Flächen sowohl für landwirtschaftliche Zwecke als auch zur Energiegewinnung. Das Projekt EAGER (2024–2028) wird derzeit in der Europäischen Union durchgeführt, um diese Praxis auszuweiten. Die Projektergebnisse zeigen, dass der Einsatz grüner Energietechnologien in der Landwirtschaft die Effizienz der Flächennutzung um 186 Prozent steigert.

Welche alternative Energieform bevorzugt werden sollte, hängt vom Standort des landwirtschaftlichen Betriebs und der Art der Nutzung ab. Selbstverständlich sind auch Kombinationsmodelle möglich. Betrachten wir zunächst kurz die wichtigsten Richtungen.

• Energetischer Heliozentrismus

Die gesamte Energie aller Kohle-, Öl- und Gasreserven der Erde entspricht der Energie, die der Planet in nur 20 Tagen von der Sonne empfängt. Dieser Vergleich verdeutlicht, welches Potenzial die Sonnenenergie für die Menschheit birgt, wenn sie richtig genutzt wird.

In der Landwirtschaft wird Strom für verschiedene Zwecke genutzt: Gebäude werden beleuchtet, Pumpen betrieben, Geräte und Anlagen in Betrieb genommen. Die Energieversorgung kann problemlos auf Kosten des landwirtschaftlichen Betriebs erfolgen. Diese Methode eignet sich besonders für Regionen mit vielen Sonnenstunden im Jahresverlauf.

• Energie aus der Luft

Windkraftanlagen sind in der Anschaffung, im Betrieb und in der Wartung teurer als Solaranlagen. In sonnenarmen Regionen oder in den Herbst- und Wintermonaten können sie Solaranlagen jedoch erfolgreich ersetzen. Daher werden häufig Kombinationskonzepte eingesetzt. In den USA können landwirtschaftliche Betriebe in windreichen Gebieten dank einer einzigen Windkraftanlage jährlich 2.000 bis 5.000 US-Dollar einsparen. In Europa schließen sich landwirtschaftliche Betriebe zu einem Netzwerk von Windkraftanlagen zusammen und nutzen den erzeugten Strom gemeinsam.

• Bioenergie

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, aus landwirtschaftlichen Bioabfällen Energie zu gewinnen. Laut dem US-Energieministerium könnten Biomasse bei sachgemäßer Nutzung jährlich Energieerträge im Wert von 20 Milliarden US-Dollar generieren. Die Auswirkungen auf die Kohlenstoffemissionen wären vergleichbar mit der Stilllegung von 70 Millionen Autos.

Sowohl Pflanzen als auch Tiere liefern Energieträger. So lässt sich beispielsweise aus den Pflanzenresten nach der Ernte der Sonnenblumenkerne Biodiesel gewinnen. Dieses Verfahren ist jedoch recht aufwendig. Die Gewinnung von Biogas aus tierischen Exkrementen ist deutlich einfacher und praktischer, und jeder Landwirt in Aserbaidschan kann diese Methode bereits heute auf seinem Hof ​​anwenden. Und genau das hat er getan.

Dschamschids Erfahrung

Der Umweltaktivist Dschamschid Guliyev besitzt einen kleinen Privatbauernhof im Bezirk Goranboy. Er ist der erste Landwirt in Aserbaidschan, der Biogas erzeugt. Dschamschid teilte seine Erfahrungen mit AzVision.

Laut dem Ökologen und Landwirt wird Biogasenergie durch die Vergärung von Biomasse – pflanzlicher oder tierischer Art in einem Reaktor gewonnen. Hauptrohstoff ist Gülle, die in der Tierhaltung anfällt und teilweise als Dünger verwendet wird. Der Gülle wird Wasser beigemischt und anschließend in den Reaktor gegeben. Durch die während der Vergärung aktivierten Mikroorganismen entsteht Methangas. Der Reaktor muss eine bestimmte Temperaturregelung aufweisen. Diese Temperatur wird je nach den zu aktivierenden Mikroorganismen angepasst.

Das Gerät kann im automatischen und halbautomatischen Modus betrieben werden. Es lässt sich aus handelsüblichen Bauteilen zusammenbauen. Im Winter ist es schwierig, im Biogasreaktor hohe Temperaturen zu erreichen. Daher wird für den Anlauf Energie benötigt.

Bei Betrieb von Biogasanlagen im Niedrig- und Mitteltemperaturbereich beträgt die Tagesproduktion eines Fünf-Tonnen-Reaktors etwa 1,2 bis 1,5 Kubikmeter. Für größere Gebäude oder Wohnanlagen werden größere Reaktoren benötigt.

Laut Dschamschid Guliyev erfordert die Aufbereitung der Biomasse, deren Beladung des Reaktors und die Überwachung des Biogases zusätzlichen Arbeitsaufwand. Ein Dorfbewohner, der mit seinen täglichen Aufgaben beschäftigt ist, kann sich nicht um Biogas kümmern. Daher bevorzugt die Mehrheit das vom Staat bezogene Erdgas. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass Biogasanlagen nicht nur der Gasgewinnung dienen. Ein Vorteil ist die Verwertung von Gülle aus der Tierhaltung. Bei der Zersetzung an der Luft werden Kohlenstoff und Methan freigesetzt, was zu erhöhten CO₂-Emissionen führt. Der großflächige Einsatz von Biogasanlagen kann hier einen wesentlichen Beitrag leisten. In diesem Fall setzen wir nicht nur kein Methan in die Atmosphäre frei, sondern nutzen es auch noch als Brennstoff.

Die Verwendung des Geräts bietet noch einen weiteren Vorteil. Der dem Reaktor als Rohmaterial zugeführte Mist wird nach der Anwendung in einen wertvollen Dünger namens „Wurmkompost“ umgewandelt. „Ich habe diesen Dünger selbst getestet. Als ich Wurmkompost an den Baumstamm streute, der jahrelang nicht geblüht hatte, konnte ich mit eigenen Augen sehen, wie er Früchte trug. Der Unterschied zu chemischen Düngemitteln ist offensichtlich“, sagte Dschamschid Guliyev.

Wem sollte man danken?

Laut dem Ökologen und Landwirt ist für eine breite Nutzung der Biogasproduktion die Unterstützung der Dorfbewohner notwendig. Der Staat könnte beispielsweise die Anschaffung der Anlagen und das Gehalt des Wartungspersonals finanzieren und im Gegenzug einen Teil des produzierten Gases und Düngers erhalten. Jeder Dorfbewohner würde dem sicher zustimmen.

Tatsächlich benötigen Landwirte auch Unterstützung bei der Installation alternativer Energiequellen wie Solaranlagen und Windkraftanlagen. Staaten greifen bereits auf diese Praxis zurück. Laut dem moldauischen Energieexperten Sergey Ungureanu wurde in seinem Land ein spezielles staatliches Programm zur Einführung „grüner“ Technologien im Privatsektor verabschiedet. Gemäß dem Programm zahlt der Staat die Hälfte des Betrags, den ein Unternehmer oder eine Einzelperson in die Implementierung von „grünen“ Technologien investiert, bis zu 3 Millionen Lei.

Es gibt außerdem ein spezielles Programm zur Einführung von Ökostrom in Haushalten und Privathäusern. Zu diesem Zweck erhalten Mehrfamilienhäuser Zuschüsse von bis zu 70 %. Die Einfuhr von Solarmodulen und deren Komponenten ist zollfrei. Darüber hinaus finden regelmäßig Ausschreibungen für die Installation von Windkraftanlagen mit einer Leistung von bis zu 105 Megawatt und Solaranlagen mit einer Leistung von bis zu 65 Megawatt statt.

Hier kommen wir zu einem sehr wichtigen Punkt. Doch zunächst müssen wir uns mit einem Begriff vertraut machen.

Prosumerismus

Der Begriff „Prosumer“ wurde erstmals 1980 von dem amerikanischen Zukunftsforscher Alvin Toffler in seinem Buch „Die dritte Welle“ verwendet. Er setzt sich aus den Wörtern „Produzent“ und „Konsument“ zusammen. Im weitesten Sinne ist ein Prosumer eine Person, die aktiv an der Produktion von Gütern beteiligt ist, die sie gleichzeitig konsumiert. In einer Prosumer-Gesellschaft verschwimmen die Grenzen zwischen Produzent und Konsument, Privathaushalt und Unternehmen sowie Zuhause und Arbeitsplatz.

Laut Toffler war die Subsistenzwirtschaft die erste Welle, die Industriegesellschaft die zweite. Die dritte Welle wird der Prosumerismus sein. Dieser Prozess ist seit Beginn des Web 2.0-Zeitalters deutlicher geworden: Beispielsweise sind viele Nutzer auf YouTube, Wikipedia und in sozialen Netzwerken Prosumer: Sie erstellen selbst Inhalte und profitieren von den Inhalten anderer.

Die Verfügbarkeit moderner alternativer Energietechnologien eröffnet hervorragende Möglichkeiten für den Beginn des Prosumerismus im Energiesektor. Jeder Verbraucher kann den überschüssigen Strom, der von den in seinem Haus, Garten oder auf seinem Bauernhof installierten Geräten erzeugt wird, an andere Abnehmer oder an den Staat verkaufen.

Weltweit gewinnt der Trend zur Unabhängigkeit von großen Energieversorgern an Bedeutung. Prosumerismus wird die letzte Stufe dieser Entwicklung darstellen. Laut einem Bericht der italienischen Nationalagentur für neue Technologien, Energie und nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung (ENEA) wird es im Jahr 2050 in der Europäischen Union mehr als 250 Millionen Prosumer geben. Diese werden den von ihren kleinen Haushalten erzeugten Strom in das öffentliche Stromnetz einspeisen. Dieser Strom wird 45 % des Gesamtstrombedarfs decken.

Experten gehen davon aus, dass der Prosumerismus den Energiesektor in naher Zukunft revolutionieren wird. Landwirte sind hierfür die erste Zielgruppe. Denn um mehr Energie zu erzeugen als man verbraucht, wird ohnehin zusätzlicher Platz benötigt. Es ist einem Stadtbewohner nicht möglich, mit den in seiner Wohnung (seinem Haus) installierten Geräten so viel Energie zu erzeugen. Landwirte hingegen können ihren Hauptberuf problemlos mit dem Prosumerismus verbinden.

Dafür sind entsprechende Gesetzesänderungen und die Umstellung auf bidirektionale Stromzähler notwendig, die sowohl die eingehende als auch die ausgehende Energie erfassen. Spezielle Umspannwerke werden benötigt. Doch all diese Probleme lassen sich heute lösen. Der Strom, der von Hunderttausenden Häusern mit Solaranlagen auf den Dächern erzeugt wird, kann wirklich viel verändern. Und dann wird sich auch der Massenumstieg auf Elektroautos aus ökologischer Sicht rechtfertigen.

Selbst ein Krieg kann diesen Prozess in der Ukraine nicht aufhalten. Der Wirtschaftswissenschaftler Alexander Okhrimenko erklärte gegenüber AzVision, dass sich früher vor allem Großunternehmen an der Produktion grüner Energie im Land beteiligten, heute aber auch Privatpersonen. Dafür erhalten sie spezielle Vorzugskredite. Den restlichen Teil des im Rahmen der Projekte erzeugten Wind- und Solarstroms kauft der Staat zu einem festgelegten Preis auf. Daher ist der Umstieg auf grüne Energietechnologien für Unternehmer und Privatpersonen in der Ukraine sehr rentabel. Dafür ist keine juristische Person erforderlich; auch Einzelpersonen können teilnehmen. Infolgedessen hat der Anteil grüner Energie in der Ukraine bereits 15 % überschritten.

Die Europäische Union verfügt zudem über eine Reihe spezieller Förderprogramme und zinsgünstiger Darlehen, die diesem Zweck dienen. Dank dieser Mittel werden kleine Wasserkraftwerke gebaut und intelligente Häuser und Haushalte eingerichtet. All dies trägt letztendlich zu grüner Energie bei.

Es ist Zeit für eine Expansion

Bislang hat in Aserbaidschan kein einziger privater Landwirtschaftsbetrieb einen grundlegenden Schritt in diese Richtung unternommen. Einige Betriebe bemühen sich zwar darum, folgen dabei aber eher dem aktuellen technologischen Trend. Weltweit hat sich die Umstellung auf alternative Energien in der privaten Landwirtschaft jedoch bereits etabliert. Der Staat muss hier offenbar Impulse geben. Ein erster Schritt könnte darin bestehen, Vorzugskredite und Zuschüsse für den Kauf von Anlagen zur Nutzung alternativer Energien anzubieten und anschließend zu einem geeigneten System für den Kauf zusätzlicher Energie von Prosumern überzugehen.

Am wichtigsten ist jedoch ein Umdenken. Wir beginnen, darüber nachzudenken, kein Wasser mehr zu verschwenden. Der nächste Schritt ist zu verstehen, dass Sonne und Wind ebenfalls natürliche Ressourcen sind, und wenn wir sie nicht nutzen, verschwenden wir auch sie.