Wie aus

Da die USA darauf drängen, die Treibhausgasemissionen bis 2030 um 50 % zu reduzieren, wird das Erreichen dieses Ziels Anstrengungen aller Industriezweige erfordern. Während Transport, Stromerzeugung, industrielle Fertigung sowie Heizung und Kühlung den Großteil der US-Emissionen verursachen, ist die Bewältigung der 11 % der Emissionen aus der Landwirtschaft auch von entscheidender Bedeutung, um die Auswirkungen des Klimawandels abzumildern.

KOMMENTAR

Eine Möglichkeit, wie die Industrie zur Reduzierung der Emissionen beitragen kann, ist die Elektrifizierung schwerer landwirtschaftlicher Geräte wie Traktoren und Lastwagen, die traditionell mit Diesel betrieben werden. Der Betrieb dieser Geräte und anderer landwirtschaftlicher Prozesse mit Solarenergie trägt dazu bei, den Einsatz fossiler Brennstoffe weiter zu reduzieren.

Da es sich bei der Landwirtschaft jedoch um ein Geschäft mit geringen Gewinnspannen handelt, muss die Einführung neuer Technologien für Landwirte, Viehzüchter und Waldbesitzer wirtschaftlich sinnvoll sein. Angesichts der jährlich steigenden Preise für Futtermittel, Düngemittel, Pestizide, Treibstoff und Arbeitskräfte ist die moderne Landwirtschaft zu einem kostenintensiven Betrieb geworden. Es wurde prognostiziert, dass die Produktionskosten im Jahr 2022 um 5,1 % steigen werden, das höchste Niveau, das Landwirte je erlebt haben.

Die Rendite landwirtschaftlicher Vermögenswerte wird im Jahr 2022 voraussichtlich weniger als 3,5 % betragen, im Gegensatz zu 10 % bis 16 % Rendite in den Jahren 2010 bis 2012. Dies bedeutet, dass Landwirte und Viehzüchter geringere Einnahmen oder Renditen für die in die Kosten getätigten Investitionen erzielen der Produktion und in Vermögenswerten, die zur Herstellung eines landwirtschaftlichen Produkts verwendet werden. All dies macht es für die Landwirte schwieriger, Gewinne zu erzielen.

Während Elektrogeräte den Landwirten zahlreiche kostensparende Vorteile bieten und dank zusätzlicher Anreize von Regierung und Versorgungsunternehmen immer erschwinglicher werden, bleiben Infrastrukturprobleme eines der größten Hindernisse für die weitverbreitete Einführung von Elektrofahrzeugen und -geräten. Landwirtschaftliche Betriebe liegen häufig in der Nähe schwacher Netzbereiche, und die Kosten für den Ausbau erweiterter Versorgungsleitungen zur Aufnahme von Solarenergie sind für die meisten Landwirte einfach zu hoch. Daher sind netzunabhängige Solaroptionen der Schlüssel zur vollständigen Ausschöpfung des Emissions- und Kostensenkungspotenzials der Elektrifizierung in der Landwirtschaft.

Die Elektrifizierung kann der Agrarindustrie viele Vorteile bieten – aber der Übergang zu jeder neuen Art von Technologie bringt Herausforderungen mit sich.

Das Aufladen von Fahrzeugen mit Strom ist deutlich günstiger als das Aufladen von Fahrzeugen mit Benzin oder Diesel. Der Durchschnittspreis für Dieselkraftstoff stieg im Jahr 2022 von 3,25 US-Dollar pro Gallone auf 4,99 US-Dollar pro Gallone. Allerdings sind auch die Strompreise hoch. US-Industriekunden zahlten im Jahr 2021 einen durchschnittlichen Einzelhandelsstrompreis von 7,26 Cent pro Kilowattstunde, den höchsten seit 1970 verzeichneten Preis.

Solarenergie kann Landwirten erschwinglichen Strom für den Antrieb ihrer Fahrzeuge und Geräte liefern und gleichzeitig ihren CO2-Fußabdruck weiter reduzieren. Gewerbliche und industrielle Solarenergie macht mittlerweile ein Drittel der Solarstromerzeugung in den USA aus. Dies ist größtenteils auf eine Kostensenkung um 60 % im letzten Jahrzehnt und zunehmende Anreize von Regierung und Versorgungsunternehmen zurückzuführen. Landwirte können Solardächer auf Scheunen, Schuppen und anderen Gebäuden installieren, um langfristig sauberen, erschwinglichen Strom zum Laden von Geräten oder für energieintensive Prozesse wie Verarbeitung, Verpackung und Kühlung bereitzustellen. In einigen Gebieten ermöglichen Net-Metering-Programme den Landwirten, überschüssige Energie an das Netz zurückzuverkaufen, um zusätzliche Einnahmen zu erzielen. Eine weitere Option für netzgebundene oder netzunabhängige Energieversorgung in der Nähe von Lasten sind bodenmontierte Solaranlagen.

Während sich landwirtschaftliche Betriebe in der Regel an sonnigen Standorten befinden, sind Solarlösungen immer noch durch die Netzleitungskapazität begrenzt, die ausreichen muss, um die bidirektionalen Energieflüsse sowohl vom Netz zum landwirtschaftlichen Betrieb als auch von der Solaranlage zum Netz zu bewältigen. Viele Solarprojekte sind in ihrer Größe begrenzt, weil die Versorgungsleitungskapazität des Stromnetzes in landwirtschaftlichen Betrieben sie einfach nicht aufnehmen kann. Ländliche Bauernhöfe liegen häufig in der Nähe der Enden von Versorgungsleitungen, und der Ausbau des Stromnetzes ist an diesen Standorten weder einfach noch kostengünstig. Erweiterte oder neue Versorgungsleitungen können 1 Million US-Dollar oder mehr pro Meile kosten, sodass die Kosten für die Erweiterung der Netzkapazität zum Laden von Elektrofahrzeugen für Landwirte oft nicht tragbar sind.

Elektrofahrzeuge, die in landwirtschaftlichen Betrieben eingesetzt werden, einschließlich autonomer Fahrzeuge wie elektrische Schubkarren, müssen in der Nähe oder auf den Feldern, auf denen sie arbeiten, aufgestellt werden, da sie während ihres Betriebs häufig aufgeladen werden müssen. Jedes Mal, wenn die Fahrzeuge aufgeladen werden müssen, das Zurückfahren oder Lkw-Fahren zur Scheune ist umständlich und ineffizient und verursacht zusätzliche Arbeits-, Zeit- und Kraftstoffkosten. Daher benötigen Landwirte Zugang zu einer erschwinglichen und bequemen Stromquelle, um ihre Geräte effektiv zu elektrifizieren. Eine netzunabhängige Stromquelle in der Nähe des Einsatzorts der Geräte maximiert die Effizienz, indem Zeit- und Arbeitsverschwendung vermieden wird.

Neuere Technologien bieten eine größere Flexibilität mit netzunabhängigen Pop-up-Solaranlagen mit Batterien und Ladegeräten für Elektrofahrzeuge, die schnell aufgebaut und je nach Standort bewegt werden können, an dem Arbeiter Traktoren und andere Feldgeräte aufladen müssen. Diese Lösungen bieten Ausfallsicherheit und Skalierbarkeit ohne kostspielige Bau- und Infrastruktur-Upgrades, die für feste Solaranlagen erforderlich sein könnten.

Elektrofahrzeuge und netzunabhängiges solarbetriebenes Laden können ebenfalls zur Senkung der Arbeitskosten beitragen. Der Arbeitsaufwand ist zunehmend der erste oder zweithöchste Kostenfaktor für Landwirte. Das Spannungsverhältnis zwischen den geringen Gewinnspannen der Landwirte und der Notwendigkeit, den Landarbeitern einen existenzsichernden Lohn zu zahlen, ist ein starker Antrieb, diese Arbeitsstunden und Kosten wo immer möglich zu reduzieren. Elektrofahrzeuge können die Arbeitskosten senken, indem sie autonom arbeiten und so die Arbeitseffizienz steigern. Ein gutes Beispiel ist der Einsatz autonomer Fahrzeuge wie Elektroschubkarren, die dazu beitragen können, den Arbeitsaufwand bei sich wiederholenden Aufgaben wie der Weinlese in einem Weinberg zu reduzieren. Elektroschubkarren, die mit netzunabhängiger Solarenergie aufgeladen werden, sind viel effizienter, da sie am Ende des Tages nicht zum Aufladen zurück in die Scheune gefahren werden müssen.

Es gibt Anreize auf Bundes- und lokaler Ebene, um Landwirten zu helfen, die auf Elektrofahrzeuge umsteigen und netzunabhängige Solarsysteme installieren möchten. Das Bundesprogramm zur Unterstützung ländlicher Energie (REAP) bietet Zuschüsse und Darlehen für saubere Energie, die durch das Inflation Reduction Act (IRA) auf 500.000 US-Dollar für Effizienzprojekte und 1 Million US-Dollar für erneuerbare Energiesysteme verdoppelt wurden. Diese Anreize sind mit lokalen Credits kombinierbar. Da beispielsweise die kalifornische Agrarindustrie den fünftgrößten Beitrag zu den Treibhausgasemissionen des Staates leistet, bietet der Stromversorger Central Coast Community Energy (3CE) lokalen Landwirten Rabatte an, um ihnen den Übergang zur Elektrifizierung zu erleichtern.

Angesichts der hohen Produktionskosten hat die Elektrifizierung das Potenzial, den Landwirten dabei zu helfen, ihre Ausgaben zu senken und ihnen einen Vorsprung bei der Erzielung höherer Einnahmen und Gewinne zu verschaffen.

Unsere Fähigkeit, die landwirtschaftlichen Emissionen in den USA zu reduzieren, liegt bei den Landwirten, Viehzüchtern und Waldbesitzern, aber die hohen Kosten der modernen Landwirtschaft bedeuten, dass der Übergang zur Elektrifizierung für diese Unternehmer, die unser Land mit wichtigen Nahrungsquellen versorgen, wirtschaftlich sinnvoll sein muss.

Die netzunabhängige, solarbetriebene Elektrifizierung hat das Potenzial, den Landwirten jedes Jahr Tausende von Dollar an Strom-, Kraftstoff- und Arbeitskosten einzusparen, sodass sich ihre Investitionen schnell amortisieren. Während Landwirte, Viehzüchter und Waldbesitzer weiterhin entdecken, wo die Elektrifizierung in ihre Geschäftsabläufe passt, können sie mit neuer netzunabhängiger Technologie Hindernisse für eine breite Einführung überwinden und durch wirtschaftliche und ökologische Vorteile zum Erfolg führen.

—Tom McCalmont ist CEO und Mitbegründer von Paired Power, einem Hersteller innovativer Produkte, die Solarenergie mit Elektrofahrzeug- und Energiespeichertechnologie kombinieren. Er ist seit mehr als zwei Jahrzehnten ein erfolgreicher Unternehmer und Ingenieur in der Solarbranche.

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