Laut einer Veröffentlichung des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) recycelte Afrika im Jahr 2018 nur 4% seiner Abfälle. Damals, so das UNEP, war es die Vision der Afrikanischen Union (AU), bis 2023 mindestens 50% der afrikanischen Abfälle zu recyceln. Wie in einem Artikel aus dem Jahr 2020 auf dem Blog Environmental Law Insights von Baker McKenzie erneut betont wird, wird erwartet, dass sich Afrikas Abfälle bis 2050 vervierfacht haben werden. Bis 2020 wurden immerhin 44% der Abfälle eingesammelt, allerdings mehr in den Städten als in den ländlichen Gebieten. Während verschiedene Länder wie Südafrika, Nigeria, Kenia, Ghana, Äthiopien, Namibia und Ruanda die Ressourcenverwertung im eigenen Land fördern wollen, werden Abfälle noch immer häufig verklappt, was die formelle Abfallbewirtschaftung trotz ihrer zunehmenden Existenz sehr ineffizient macht. Angesichts der Bedeutung einer effektiven Abfallwirtschaft in Afrika wird in diesem Artikel versucht zu verstehen, welchen Beitrag die künstliche Intelligenz (KI) und das Internet der Dinge (IoT) leisten könnten.
Die Temporalität des Abfalls: Ernährungsunsicherheit vs. Abfallbeseitigung
Abfallvermeidung beginnt nicht erst nach dem Konsum. Vielmehr beginnt sie bereits bei der Produktion, denn Abfall/ Verschwendung entsteht durch die unvernünftige Nutzung von Ressourcen jeglicher Art (d. h. Zeit, Energie, natürliche Ressourcen usw.). Wie Ndung’u und Signé hervorgehoben haben, nutzen afrikanische Start-ups IoT Technologien, um die Landwirtschaft effizienter zu gestalten und die Lebensmittelverschwendung durch die „datengesteuerte ‘Präzisionslandwirtschaft’” zu verringern. Sowohl diese Lösung als auch die Definition von Abfall verdeutlichen, dass Abfallmanagement ein weit gefasster Begriff mit unterschiedlichen Zeithorizonten ist. Während die Abfallentsorgung ein ernstes Problem darstellt, gilt dies auch für die Ernährungsunsicherheit. In beiden Fällen können KI- und IoT-Technologien eingesetzt werden, um effizientere und nachhaltigere Ergebnisse zu erzielen, die sich positiv auf die Umwelt, die biologische Vielfalt und verschiedene Lebensgrundlagen auswirken.
Die Bekämpfung der Ernährungsunsicherheit: Smart und Sustainable Farming im EU-Afrika-Handel
Wie Abbott, Checco und Polese zeigen, ist Smart Farming beispielsweise sowohl mit Herausforderungen als auch mit Chancen verbunden. Einerseits könnte Smart Farming einen besonders wichtigen Beitrag zur Unterstützung von Kleinbauern leisten, die 70–80% der Nahrungsmittel in Afrika und weltweit erzeugen. Andererseits sind Smart-Farming-Technologien wie Sensornetzwerke, die Überschwemmungen vorhersagen können, von der Verfügbarkeit von Strom und mobiler Hardware abhängig, zudem sie unter bestimmten Umständen eine kostspielige Lösung darstellen können. Letzteres mag zwar entmutigend klingen, könnte aber ein Grund sein, die Innovation in diesem Bereich voranzutreiben und in Afrika einen Pool von Fachwissen über intelligente Landwirtschaft aufzubauen. Wie Janusz Wojciechowski, EU-Kommissar für Landwirtschaft, während des EU-Afrika-Wirtschaftsforums am 16. Februar 2022 betonte, „ist die Landwirtschaft eine weitgehend privatwirtschaftliche Tätigkeit mit großer öffentlicher Bedeutung”. Aus diesem Grund sind öffentlich-private Partnerschaften dringend erforderlich, um insbesondere ländliche Gebiete und Kleinbauern in Afrika zu unterstützen.
Der Launch der AU-EU Agrifood Plattform im Jahr 2020 erinnerte an letzteres und der EU-AU-Gipfel 2022 unterstrich, dass (die intelligente) Landwirtschaft auch nachhaltig sein muss. Um Letzteres zu gewährleisten, zumal afrikanische Landwirte befürchten, dass die Einhaltung von Nachhaltigkeitsstandards ihnen mehr abverlangen könnte, als sie in relativ kurzer Zeit und mit begrenzten Ressourcen ändern können, müssen Investitionen gefördert werden, und afrikanische Start-ups und Unternehmer müssen wohl zusätzliche Unterstützung erhalten, um Technologien für Kleinbauern in ländlichen Gebieten und darüber hinaus zu entwickeln. Während dies bei den Bemühungen, über nachhaltige Landwirtschaft zu sprechen, nicht direkt betont wurde, muss letztere wohl auch Technologien umfassen, die Lebensmittelverschwendung vor dem Verbrauch vermeiden (d. h. durch eine Steigerung der Produktivität), und wie von afrikanischen Landwirten gefordert, ist ein kohärenter politischer Rahmen erforderlich, um Kleinbauern zu schützen, damit sie weiterhin in den Handel zwischen Afrika und der EU einbezogen werden.
Letzteres unterstreicht nicht nur, dass die EU eine wichtige Rolle bei der Unterstützung Afrikas mit intelligenter und nachhaltiger Landwirtschaft spielt, sondern auch, dass eine unterlassene Unterstützung Afrikas – sofern die Afrikanische Kontinentale Freihandelszone (AfCFTA) nicht eine effektivere Verteilung von Lebensmitteln auf dem afrikanischen Kontinent ermöglicht – zu einem bestimmten Zeitpunkt zu Lebensmittelverschwendung führen könnte, nämlich dann, wenn Landwirte für die Nichteinhaltung von Nachhaltigkeitsstandards bestraft würden und der Handel (vorübergehend) eingestellt würde. Während die Stärkung der einheimischen Nahrungsmittelproduktion der Schlüssel für Afrika sein könnte, um sich selbst zu versorgen und weniger von Nahrungsmittelimporten abhängig zu sein, könnte der Handel zwischen Afrika und der EU als Katalysator für die Förderung der Rechte von Landwirten und Arbeitnehmern in der landwirtschaftlichen Produktion in Subsahara-Afrika genutzt werden. Da die Steigerung der Selbstversorgung, der Löhne, des Lebensstandards und der intelligenten Landwirtschaft vermeintlich voneinander abhängige Prozesse darstellen, wäre es auch eine Überlegung wert, wie Software, die beispielsweise von afrikanischen und EU-Start-ups bereitgestellt werden könnte, bis zu einem gewissen Grad standardisiert und für den Großteil der Kleinbauer in Afrika zugänglich gemacht werden könnte.
Solche potentiellen Maßnahmen sollten allerdings nicht in das Recht der Landwirte auf Souveränität eingreifen, auch nicht in Bezug auf Entscheidungen über die lokale Produktion, sondern sollen sie die Kleinbauern dabei unterstützen, effizienter zu werden und eine Möglichkeit zu erhalten, weiterhin und auf lange Sicht am Handel mit den EU-Ländern teilzunehmen, da letztere die Nachhaltigkeitsstandards in der landwirtschaftlichen Produktion wohl auf Dauer noch weiter vertiefen werden. Wie Nigussie et al. betonen, ist die Ernährungssicherheit durch eine Vielzahl von Aspekten gefährdet, wie z. B. „die Degradierung der natürlichen Ressourcen, das Bevölkerungswachstum, die Gefährdung durch Klimarisiken und [die] Anfälligkeit der landwirtschaftlichen Systeme”. KI und IoT-Technologien können einige der letztgenannten Probleme wirksam angehen. Wie die Forscher argumentieren, kann dies beispielsweise durch den Einsatz intelligenter Bewässerungsmanagementsysteme geschehen, die Daten sammeln, indem sie „verschiedene Boden-, Wasser-, Pflanzen- und Mikroklimaparameter mit Hilfe von verteilten Sensoren überwachen”. Insbesondere müssen „drahtlose Verbindungstechnologien mit geringem Stromverbrauch” (z. B. LoRaWAN, Sigfox usw.) und IoT-Nodes nicht teuer sein, und die Sensoren können eine Vielzahl von wasser-, boden- und mikroklimabezogenen Parametern überwachen und so den Mangel an Wetterstationen ausgleichen. Kurz gesagt, es gibt eine Vielzahl von Technologien, die die Landwirtschaft erfolgreicher und vorhersehbarer machen können, um die Verschwendung von Lebensmitteln/Ressourcen vor dem Verbrauch zu vermeiden.
Das Management fester Siedlungsabfälle und die Änderung von Recyclinggewohnheiten
Wie Ayeleru, Fajimi, Oboirien und Olubambi in einem Artikel aus dem Jahr 2020 darlegen, ist die Menge der festen Siedlungsabfälle in Ermangelung geeigneter Infrastrukturen für die Abfallbewirtschaftung gestiegen, was Prognoselösungen erfordert, die diesen Prozess umkehren könnten. Die Vorhersage von Siedlungsabfällen kann auf verschiedene Weise erleichtert werden, u. a. durch einen maschinellen Lernansatz (ML), der Werkzeuge wie lineare Regressionen, künstliche neuronale Netze (ANN), Entscheidungsbäume, k-nächste Nachbarn (kNN) usw. bietet. Da die ANN-Modellierung die am häufigsten eingesetzte Lösung ist, hat sich herausgestellt, dass sie neben dem ML-Ansatz der Supported Vector Machine (SVM) auch einige der zuverlässigsten Vorhersagen liefert.
Im Gegensatz zu den letztgenannten Forschern betonen Xia, Jiang, Chen und Zhao, dass ANN und kNN auch für die Erkennung von Mülltonnen verwendet werden können. Vor allem wenn die Transportkosten steigen, weil die Müllsammler von einer leeren Tonne zur nächsten fahren, ist dieses Werkzeug besonders nützlich, um auch die CO2-Emissionen durch den Transport zu verringern, wenn ein Mülltonnensystem bereits gut funktioniert. Wie aus einem Artikel der Deutschen Welle hervorgeht, ist dies in Subsahara-Afrika jedoch nicht der Fall. In Nairobi beispielsweise wird argumentiert, dass Lastwagen und Mülleimer nicht ausreichen, wobei COVID-19-bedingte Abfälle (d. h. Masken, chemische Abfälle, medizinische Schutzkleidung, Nadeln usw.) das Gesamtabfallaufkommen um einen beträchtlichen Betrag erhöht haben. Die letztgenannte Tatsache unterstreicht, dass KI- und IoT-basierte Lösungen für die Abfallentsorgung in Afrika verstehen müssen, wie Gemeinschaften sowohl zur Abfallsammlung als auch zur Abfallentsorgung beitragen.
Verhaltensmuster zu ändern kann schwierig sein, aber die De Graft Management GmbH, die nach eigenen Angaben aus Experten für Immobilien-, Vermögens- und Abfalltechnologie besteht, hat bewiesen, dass technologische Innovationen das Abfallmanagement-Problem an der Wurzel packen können. Wie auf der Urban Agenda Platform erläutert, hat die Stadtverwaltung von Kiambu in Kenia mit De Graft Management „zusammen, um eine mit künstlicher Intelligenz ausgestattete Technologie zu entwickeln, die es ermöglicht, die Akteure des Abfallstroms über eine einzige, zentralisierte und sichere Cloud-basierte Online-Plattform einzubinden”. Die Technologie, die De Graft Management für die Stadtverwaltung von Kiambu bereitstellen wird, soll unter anderem in der Lage sein die folgenden Prozesse zu ermöglichen: 1) die Automatisierung von Abfallentsorgung, -sammlung und -recycling, 2) die Bearbeitung von Beschwerden über das Abfallmanagement, 3) die Verbesserung der Sicherheit durch regelmäßige und zuverlässige Abfallsammlung, 4) die Verbesserung der Kommunikation und der Arbeitsabläufe zwischen verschiedenen Interessengruppen, 5) die Schaffung von Anreizen für ordnungsgemäßes Recycling, 6) die Bereitstellung von Analysen zu Recycling, Sammlung usw., 7) Abfallmanagement-Trainings usw.
Die obigen Ausführungen zeigen, dass die Bewältigung des Abfallproblems auch mit einer Änderung der Gewohnheiten der verschiedenen Gemeinschaftsmitglieder zusammenhängt. Letzteres könnte in den kommenden Jahren immer wichtiger werden, da die Bevölkerung in Afrika stetig anwächst. Wie in einem Artikel der Weltbank über die Bewirtschaftung fester Abfälle hervorgehoben wird, sind digitale und intelligente Lösungen für die Abfallbewirtschaftung kein Allheilmittel – sie können jedoch dazu beitragen, die Kosten für die Abfallbewirtschaftung abzuschätzen, die in den nächsten Jahrzehnten wahrscheinlich steigen werden, es sei denn, kosteneffiziente Lösungen dienen zur Bewältigung des erheblichen Anstiegs des Abfallaufkommens, der vor allem in Subsahara-Afrika, in Südasien sowie in Ostasien und im Pazifik bis 2050 prognostiziert wird. Vor allem nachdem Nigeria, Japan und die Vereinten Nationen im Februar 2022 ein Abkommen über nachhaltige Kunststoff-Wertschöpfungsketten in Nigeria unterzeichnet haben, besteht die Hoffnung, dass technologiebasierte Lösungen weiterhin ihren Weg in das Land finden werden. Ironischerweise gehört Japan, das Abfallmanagement-Lösungen mit Robotik kombiniert, ebenso wie Nigeria zu den zehn Ländern mit den meisten Kunststoffabfällen weltweit.
Centurion Plus
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