Innovative, nachhaltige Lösungen für die Landwirtschaft in wasserarmen Regionen
In Wüsten und extrem trockenen Gebieten wird die Wasserknappheit durch die Folgen des Klimawandels verstärkt. Für die Landwirtschaft in diesen Regionen setzte das BMFTR-Projekt SuLaMo moderne Technologien ein – für ein verbessertes Landmanagement.
Wasser ist eine lebenswichtige Ressource – für Menschen, Tiere und Pflanzen. Doch gerade in extrem niederschlagsarmen, trockenen Regionen wie in Marokko besteht eine Wasserknappheit. Durch die globale Erderwärmung wird diese Situation weiter verschärft und die Suche nach neuen Formen des Wassermanagements noch dringlicher. Ein Fokus hierbei liegt auf der Landwirtschaft, um die Ernährungssicherheit für die Bevölkerung zu stärken. Daher fördert das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) seit 2022 das Projekt „Sustainable Land Management in Morocco (SuLaMo)". Das deutsch-afrikanische Forschungsprojekt entwickelte neue und wassersparende, landwirtschaftliche Lösungen und präsentierte diese auf einer Abschlusskonferenz vom 26. bis 27. Mai in Meknès, Marokko.
Nachhaltige Lösungen für die Landwirtschaft ermöglichen bis zu 30 Prozent Wassereinsparung
Das Projektteam setzte auf wassersparende Boden- und Bewässerungstechniken, wie unterirdische Tropfbewässerung und Mulchen, und kombinierte diese mit modernsten Technologien zur energiesparenden Aufbereitung von nicht-konventionellen Wasserquellen wie Brack- und Meerwasser. An drei Standorten in Marokko baute das Projektteam Versuchsanlagen auf, um die neuen Lösungsansätze im Pilotmaßstab unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen zu testen. Das Ergebnis: Durch die kombinierten Technologien konnten zum Beispiel beim Maisanbau Wassereinsparungen von bis zu 30 Prozent erzielt werden – ohne Produktivitätsverlust. Um den Boden zusätzlich vor Austrocknung zu schützen, testete das Projekt den Einsatz von Strohmulch. Auch diese Maßnahme wirkte sich positiv auf den Mais-Ertrag aus.
Projektkoordinator Prof. Dr. Jan Hoinkis, Leiter der Gruppe Wassertechnologie an der Hochschule Karlsruhe, erklärte zum Abschluss des Projekts: „SuLaMo bietet praktische Lösungen, um die Widerstandsfähigkeit der Böden gegenüber klimatischen Herausforderungen und die Produktivität der Landwirtschaft in ariden Regionen zu erhöhen. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur zukünftigen Entwicklung der marokkanischen Landwirtschaft." Diese Erkenntnisse sind auch für die immer trockener werdenden Böden in Deutschland von großem Wert.
Mix aus innovativen Technologien, intelligentem Echtzeit-Monitoring und Solarenergie-betriebene Systemen – für eine optimierte Bewässerung
Das Projekt SuLaMo wendete zwei Technologien an: Um als nicht-konventionelle Wasserquelle Brack- und Meerwasser nutzen zu können, wurde die sogenannte „Membran Kapazitive Entionisierung" (Membrane Capacitive Deionisation, MCDI) zur Entsalzung des Wassers eingesetzt. Das so aufbereitete Wasser wurde im nächsten Schritt über die unterirdische Tropfbewässerung (Subsurface Drip Irrigation, SDI) direkt zu den Wurzeln der Pflanze transportiert. Dadurch verdunstet weniger Wasser und die Pflanzen können es direkt nutzen.
Um die Bewässerung noch effizienter zu gestalten, entwickelte das Projekt ein Echtzeit-Monitoring: Direkt am Feld wurden Echtzeit-Sensoren und Wetterstationen installiert. Damit kann die Bewässerung überwacht und gesteuert werden. So können Landwirte laufend den Bodenwasserhaushalt, den Brunnenwasserspiegel und Wetterdaten kontrollieren und die Bewässerung kann automatisch optimal anpasst werden.
Das Monitoringsystem für die Bewässerungsprozesse sowie auch die Entsalzungsanlage werden dabei energieautark durch Solarenergie betrieben, was die Nachhaltigkeit dieses Lösungsansatzes weiter erhöht.
Das BMFTR fördert das Projekt im Rahmen der Maßnahme „CLIENT II" während der Laufzeit von Februar 2022 bis Juli 2025 mit rund zwei Millionen Euro.
Hintergrund zum Projekt SuLaMo
Das Projekt wurde von Prof. Dr. Jan Hoinkis von der Hochschule Karlsruhe koordiniert und in Zusammenarbeit mit der Universität Kassel, der Humboldt-Universität zu Berlin, der Firma UGT Müncheberg, dem Ingenieurbüro Irriproject, Potsdam, und dem Ingenieurbüro Roth & Partner, Karlsruhe, der Ecole Nationale d'Agriculture de Meknès, dem Institut National de la Recherche Agronomique, der Université Moulay Ismail, der Association Oasis Ferkla pour l'Environment et le Patrimoine in Errachidia sowie dem Office Regional de Mise en Valeur Agricole in Ouarzazate durchgeführt.
SuLaMo unterteilte sich in zwei Phasen: Das erste Jahr fokussierte sich auf die Entwurfs- und Installationsphase der Pilotanlagen, während sich die daran schließende Phase 2 der Inbetriebnahme und Pilotierung widmete. Außerdem unterstützte eine sozio-ökonomische Studie die Entwicklung von Ansätzen zur Förderung der Umsetzung und Verwertung des Konzeptes durch die beteiligten Firmen.
