Teil B: Abschlussbericht (Langfassung)

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1 Teil B: Abschlussbericht (Langfassung) für das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, den Verband Bayerischer Papierfabriken und die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Projekt G33 (StMELF) bzw (FNR) Konkurrenz um Holz: Ökologische, soziale und ökonomische Effekte der stofflichen und energetischen Verwertung von Holz Projektkoordination: Lehrstuhl für Holzwissenschaft/Holzforschung München, Technische Universität München Projektpartner: Fachgebiet für Waldinventur und Nachhaltige Nutzung, Technische Universität München Fachbereich Holzenergie, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Abteilung Forsttechnik, Betriebswirtschaft und Holz, Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft 27. Februar 2015

2 2 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Inhaltsverzeichnis Projektteam... 8 Zusammenfassung/Abstract Problemstellung und Zielsetzung Problemstellung Zielsetzung und Fragestellung Untersuchungsrahmen und Vorgehensweise Untersuchungsrahmen Vorgehensweise Waldholzaufkommens-Szenarien Vorgehensweise bei der Erstellung des Basisszenarios und der Szenarien Energiepreissteigerung Erdölpreisszenarien Holzpreisszenarien Zusammenfassende Kernaussagen Modellierung und Optimierung des Waldholzaufkommens Grundmodell Integration von Risikoeffekten Technische Umsetzung Zusammenfassende Kernaussagen Ergebnisse der Szenarienableitung und der Optimierung Einzelergebnisse A0-Szenario A50-Szenario A100-Szenario Szenarienvergleich Zusammenfassende Kernaussagen Schlussfolgerungen zu Waldholzaufkommens-Szenarien... 40

3 Inhaltsverzeichnis 3 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe Hintergrund und Zielsetzung Holzleitprodukte Vorgehensweise und Methodik bei der Festlegung der Leitprodukte Stoffliche Nutzung von Holz Energetische Nutzung von Holz Festgelegte Leitprodukte Stoffliche Nutzung von Holz Energetische Nutzung von Holz Zusammenfassende Kernaussagen Holzverbrauchs-Szenarien Vorgehensweise und Methodik bei den Holzverbrauchs-Szenarien Gesamt-Holzaufkommen zur Herleitung der Entwicklung der stofflichen und energetischen Holznutzung in den verschiedenen Szenarien Herleitung des Energieholzbedarfs und Entwicklung der energetischen Holznutzung in den unterschiedlichen Szenarien Herleitung und Entwicklung der stofflichen Holznutzung in den verschiedenen Szenarien Ergebnisse der Holzverbrauchs-Szenarien Holzverbrauch nach energetischen Leitprodukten in den verschiedenen Szenarien Holzverbrauch nach stofflichen Leitprodukten in den verschiedenen Szenarien Zusammenfassung der Ergebnisse der Holzverbrauchs- Szenarien Zusammenfassende Kernaussagen Nutzenkorbmethode und Nutzungsvarianten Nutzenkorbmethode Vorgehensweise und Methodik bei der Festlegung der Nutzungsvarianten Festgelegte Nutzungsvarianten Experteninterviews für die stoffliche Nutzung Änderung des Rohstoff-Mixes bei der stofflichen Nutzung Holz-Importe und Holzprodukt-Importe für die stoffliche Nutzung Ersatz von stofflichen Holzprodukten durch alternative Produkte Festgelegte Nutzungsvarianten für die stoffliche Nutzung Experteninterviews für die energetische Nutzung... 92

4 4 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Änderung des Rohstoff-Mixes bei der energetischen Nutzung von Holz Trends im Bereich Holz-Import und Holzprodukt-Import für die energetische Nutzung Trends bei Energie-Substituten Festgelegte Nutzungsvarianten für die energetische Nutzung Vorgehensweise und Methodik zur Befüllung der Nutzenkörbe Nutzenkörbe für die Szenarien Einflussfaktoren auf Nutzungsvarianten und Nutzenkörbe Zusammenfassende Kernaussagen Schlussfolgerungen zu Holzleitprodukten, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörben Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Hintergrund und Zielsetzung Auswahl der Nachhaltigkeitsindikatoren Vorgehensweise bei der Auswahl der Nachhaltigkeitsindikatoren Ausgewählte Nachhaltigkeitsindikatoren Zusammenfassende Kernaussagen Berechnungsmethodik und Datengrundlage der Nachhaltigkeitsindikatoren Primärenergiebedarf, Treibhauspotenzial und Humantoxizität Berechnung Datengrundlage der Leitprodukte bis zur 1. Absatzstufe sowie deren Alternativprodukte Datengrundlage der stofflichen Leitprodukte der 2. Absatzstufe und der dazugehörigen Nutzungsvariante Alternativprodukte Berechnung und Datengrundlage der Nutzungsvariante Importe Beschäftigung, Bruttowertschöpfung und Löhne Vorüberlegungen zur Berechnung Berechnung und Datengrundlage der Leitprodukte bis zur 1. Absatzstufe sowie deren Alternativprodukte Berechnung und Datengrundlage der stofflichen Leitprodukte der 2. Absatzstufe und der dazugehörigen Nutzungsvariante Alternativprodukte Berechnung und Datengrundlage der Nutzungsvariante Importe Zusammenfassende Kernaussagen

5 Inhaltsverzeichnis Indikatoren-Ergebnisse der Leitprodukte der 1. Absatzstufe Primärenergiebedarf Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Energetische Leitprodukte Treibhauspotenzial Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Energetische Leitprodukte Humantoxizität Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Energetische Leitprodukte Beschäftigung Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Energetische Leitprodukte Wertschöpfung Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Energetische Leitprodukte Löhne Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Energetische Leitprodukte Zusammenfassende Kernaussagen Indikatoren-Ergebnisse der Holzprodukt-Importe Primärenergiebedarf Stoffliche Importe Energetische Importe Treibhauspotenzial Stoffliche Importe Energetische Importe Humantoxizität Stoffliche Importe Energetische Importe Beschäftigung Stoffliche Importe Energetische Importe Bruttowertschöpfung Stoffliche Importe Energetische Importe

6 6 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Löhne Stoffliche Importe Energetische Importe Zusammenfassende Kernaussagen Indikatoren-Ergebnisse der Alternativprodukte Primärenergiebedarf Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Energetische Alternativprodukte Treibhauspotenzial Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Energetische Alternativprodukte Humantoxizität Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Energetische Alternativprodukte Beschäftigung Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Energetische Alternativprodukte Wertschöpfung Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Energetische Alternativprodukte Löhne Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Energetische Alternativprodukte Zusammenfassende Kernaussagen Indikatoren-Ergebnisse der Nutzenkörbe nach Szenarien Primärenergiebedarf Treibhauspotenzial Humantoxizität Beschäftigung Wertschöpfung Löhne Zusammenfassende Kernaussagen Gesamtbewertung der Indikatoren-Ergebnisse Schlussfolgerungen zu den Indikatoren-Ergebnissen

7 Inhaltsverzeichnis 7 6 C-Bilanz und Kompensationsbeträge Modellbildung Kohlenstoffspeicher Produktlebensdauer Finanzielle Bewertung Zusammenfassende Kernaussagen Ergebnisse Naturale Bewertung Finanzielle Bewertung Zusammenfassende Kernaussagen Schlussfolgerungen zu C-Bilanz und Kompensationsbeträgen Gesamtbewertung Schlussfolgerungen aus den Szenarien-Ergebnissen Neue Erkenntnisse Weiterentwicklung von Bewertungsmethoden Neue Ergebnisse Empfehlungen Handlungsbedarf für Politik und Praxis Forschungsbedarf für die Wissenschaft Literaturverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis

8 8 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Projektteam Projektkoordination: Lehrstuhl für Holzwissenschaft/Holzforschung München (HFM) Technische Universität München Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2, Freising Projektleitung: Prof. Dr. Klaus Richter, Prof. Dr. Gabriele Weber-Blaschke Projektbearbeitung: M.Sc. Christel Lubenau, M.Sc. Sabine Helm Telefon , Telefax Homepage: Projektpartner: Fachgebiet für Waldinventur und Nachhaltige Nutzung (WNN) Technische Universität München Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2, Freising Projektleitung: Prof. Dr. Thomas Knoke Projektbearbeitung: Dipl.-Ing. silv. Univ. Fabian Härtl Telefon , Telefax Homepage: Fachbereich Holzenergie Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 3, Freising Projektleitung: Prof. Dr. Stefan Wittkopf Projektbearbeitung: M.Sc. Matthias Wilnhammer Telefon , Telefax Homepage: Abteilung Forsttechnik, Betriebswirtschaft und Holz Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1, Freising Projektleitung: Dr. Herbert Borchert, Dipl.-Ing. silv. Univ. Stefan Friedrich Projektbearbeitung: M.Sc. Remigius Hammerl, M.Sc. Daniel Helm Telefon , Telefax Homepage: Zitiervorschlag: Weber-Blaschke, Gabriele; Lubenau, Christel; Wilnhammer, Matthias; Härtl, Fabian; Friedrich, Stefan; Hammerl, Remigius; Helm, Sabine; Helm, Daniel; Borchert, Herbert; Wittkopf, Stefan; Knoke, Thomas; Richter, Klaus (2015): Konkurrenz um Holz: Ökologische, soziale und ökonomische Effekte der stofflichen und energetischen Verwertung von Holz. Abschlussbericht der Technischen Universität München, Hochschule Weihenstephan- Triesdorf und Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft, Freising. Langfassung, 266 S.

9 Zusammenfassung/Abstract 9 Zusammenfassung/Abstract Ziel dieses Projektes war es, anhand der Fallstudie Bayern Auswirkungen von Verschiebungen zwischen der stofflichen und energetischen Verwertung von Holz zu untersuchen, ökologische, soziale und ökonomische Folgen zu bewerten, sowie Anpassungsstrategien für den Cluster Forst und Holz in Bayern herauszuarbeiten. Basierend auf Holz- und Erdölpreisszenarien wurden Holzaufkommens- und Holzverbrauchsszenarien bis zum Jahr 2035 erstellt. Zudem wurden Nachhaltigkeitsaspekte der Holz-Leitprodukte Schnittholz, Holzgebäude, Spanplatten, Papier, Druckmedien, Wärme aus Scheitholz, Wärme aus Pellets, sowie Strom und Wärme aus Hackschnitzel-Mix mit importierten oder Nicht-Holz-Alternativprodukten verglichen. Durch die Verschiebung der Holzströme zur energetischen Seite in den definierten Szenarien nehmen die Treibhausgasemissionen beim Ersatz von Bauschnittholzprodukten durch Nicht-Holz-Alternativen und die Feinstaubbelastung aufgrund des erhöhten Energieholzeinsatzes zu. Ferner würden in den Szenarien insbesondere im Papier- und Druckgewerbe mehr Arbeitsplätze verloren gehen, als durch den Ausbau der Energiegewinnung aus Holz entstehen würden. Steigende Preise für Waldund Energieholz führen in der Forstwirtschaft und der Energiebranche zu einem Anstieg der Wertschöpfung. Im Bereich der stofflichen Holznutzung sinkt die Wertschöpfung durch die Verschiebung der Holzströme und höhere Rohstoffkosten. Insgesamt führen diese gegenläufigen Effekte zu einer geringeren Wertschöpfung bei einer gemäßigten Ölpreisentwicklung, bei einer Verdoppelung des Ölpreises hingegen überkompensieren die Forstwirtschaft und die Holzenergienutzung den Rückgang auf der stofflichen Seite. The purpose of this project was to investigate the effects of increased wood energy use and decreased material-based wood use for the case study area of Bavaria. Further goals were to evaluate environmental, social and economic consequences and to identify adaptation strategies for the forestry and wood cluster in Bavaria. Based on wood and oil price scenarios, wood supply and consumption scenarios were quantified up to the year In addition, sustainability aspects of the prevalent wood products sawn wood, wooden buildings, chipboard, paper, print media, heat from split logs, heat from pellets, as well as heat and power from wood chips were compared with imported or non-wood products. Greenhouse gas emissions rise in the defined scenarios when sawn wood is replaced with non-wood alternatives in the construction sector. Particulate matters emissions rise as well due to the increased use of wood for energy purposes. Furthermore, in the paper and printing industry more jobs are lost than created by the extended use of wood for energy purposes caused by the assumed developments in the scenarios. On the one hand rising prices for wood lead to increasing value added in the forestry and energy sectors. On the other hand a change in the distribution of wood and rising intermediate consumption result in lower value added in the first production stage. All in all, the value added declines in a scenario with moderately increasing oil prices. In a scenario with doubling oil prices reverse effects enhance value added.

10 10 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Problemstellung und Zielsetzung 1.1 Problemstellung Das rasche Wachstum der Energieholzbranche und der Anstieg des inländischen Holzverbrauchs führen zu einem Wettbewerb zwischen der stofflichen und energetischen Nutzung sowohl bei Waldholz als auch bei Sägenebenprodukten, Industrierestholz und Altholz. Als Folge der Rohstoffpreissteigerungen erlebt die deutsche Forst- und Holzwirtschaft eine starke Umstrukturierung. Nach Mantau (2012) stieg die energetische Holznutzung von 2005 bis 2010 um 20 Mio. m 3, sodass die energetische Holznutzung im Jahr 2010 die stoffliche erstmals seit deren Datenerhebung übertraf. Ursache der vermehrten Nachfrage nach dem vergleichsweise günstigen Energieträger Holz waren u.a. gestiegene fossile Energiepreise, sowie Fördermaßnahmen für Holzenergie zur Strom- und Wärmenutzung. Die Fördermaßnahmen (Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG 2012, Marktanreizprogramm MAP, Erneuerbare- Energien- Wärmegesetz EEWärmeG, Energieeinsparverordnung ENEV) stehen im Zusammenhang mit politischen Zielen für erneuerbare Energien auf europäischer (EU- Richtlinie 2009/28/EG), nationaler (Energiekonzept der Bundesregierung) und bayerischer Ebene (Gesamtkonzept Nachwachsende Rohstoffe Bayern, Energie innovativ, BioKlima). Die erhöhte Nachfrage nach Energieholz kann in einigen Sektoren zu einer gesteigerten Rohstoffkonkurrenz führen. Mögliche Konkurrenzen bestehen bei Industrieholz (z.b. Scheitholz- statt Papierproduktion), Sägenebenprodukten (z.b. Pelletierung statt Verwendung für Spanplatten) und Altholz (z.b. Verheizung der Altholzkategorie A1 in Biomasseheiz(kraft)werk statt Verwendung für Spanplatten). 1.2 Zielsetzung und Fragestellung Ziel dieses Projektes war es, anhand der Fallregion Bayern Auswirkungen von möglichen Verschiebungen zwischen der stofflichen und energetischen Verwertung von Holz zu untersuchen, wahrscheinliche ökologische, soziale und ökonomische Folgen zu bewerten, sowie Anpassungsstrategien für den Cluster Forst und Holz in Bayern herauszuarbeiten. Für diese Untersuchung wurden deshalb Bewertungsmethoden weiterentwickelt, mit denen Wege für eine Waldökosystem erhaltende, ökonomisch effiziente sowie sozial vertretbare (also nachhaltige) Produktion und Verwertung der in den nächsten 30 Jahren einschlagbaren Holzmengen speziell für den Freistaat Bayern identifiziert werden, die aber auch auf andere Untersuchungsregionen anwendbar sein sollten. Die erarbeiteten Ergebnisse sollten zu detaillierten Kenntnissen über eine effiziente und nachhaltige Nutzung des Rohstoffes Holz beitragen und bei der Entscheidungsfindung auf betrieblicher wie politischer Ebene Hilfestellung leisten.

11 1 Problemstellung und Zielsetzung 11 Folgende Fragen sollten insbesondere beantwortet werden: Wie verändert sich das Holzaufkommen und die Verteilung des Rohstoffes Holz auf die stofflichen und energetischen Verwendungsbereiche bei einem Anstieg des Energieholzpreises? Welche ökologischen, sozialen und ökonomischen Konsequenzen sind mit einer solchen Veränderung der Rohstoffallokation verbunden? Welche Opportunitätskosten entstehen den Waldbesitzern, wenn ökologische Ziele zu beachten sind, die nicht im freien Holzmarkt integriert sind? Wie hoch müssten von der Gesellschaft aufzubringende Kompensationsbeträge ausfallen, um ökologisch unerwünschte Verschiebungen in der Holzverwertung zu vermeiden? Wie hoch wären in diesem Zusammenhang die Kosten zur Vermeidung zusätzlicher CO 2 -Emissionen? Aus der Problem- und Fragenstellung ergeben sich folgende Projektteile mit spezifischen Projektzielen: 1. Waldholzaufkommens-Szenarien Erstellung von Szenarien mit unterschiedlich steigendem Energiepreis auf Basis veröffentlichter Studien und Bestimmung möglicher Auswirkungen auf die Holzpreisentwicklung über Preisregressionen sowie Investitionskalküle. Entwicklung eines Modells zur Simulation des zukünftigen Holzaufkommens in Bayern unter Integration des Waldbesitzerverhaltens. 2. Holzverbrauchs-Szenarien Bestimmung des Holzverbrauchs stofflicher und energetischer Holzverwender auf Basis der Holzaufkommens-Szenarien, der Entwicklung der Energieholznachfrage und der Produktionskapazitäten. Entwicklung einer Methodik zum Vergleich der stofflichen und energetischen Nutzung von Holz auf Ebene des Clusters Forst und Holz in Bayern. Bestimmung verschiedener Nutzungsvarianten, welche bei veränderter Holzverfügbarkeit und -nachfrage eintreten könnten. Als Nutzungsvarianten werden Rohholz-Importe, Holzprodukt-Importe und Alternativprodukte untersucht. 3. Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Analyse von Nachhaltigkeitsaspekten der Holzverbrauchs-Szenarien anhand spezifischer ökologischer, sozialer und ökonomischer Nachhaltigkeitsindikatoren. Quantifizierung der Indikatorwerte für die 1. und 2. Absatzstufe des Clusters Forst und Holz in Bayern sowie für die verschiedenen Nutzungsvarianten. 4. C-Bilanz und Kompensationsbeträge Entwicklung eines Kohlenstoffmodells zur Berechnung des Wald- und Produktspeichers (C-Bilanz) der untersuchten Szenarien. Finanzielle Bewertung der Differenzmengen an Speicherleistung gegenüber dem Basisszenario. Berechnung von Kompensationsbeträgen sowie Kosten-Nutzen-Koeffizienten.

12 12 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Untersuchungsrahmen und Vorgehensweise Bisher sind ausschließlich ökologische oder ökonomische Einzelbewertungen und Vergleiche zwischen unterschiedlichen Holznutzungspfaden erfolgt. Die kombinierte Betrachtung mehrerer Nachhaltigkeitsindikatoren sowie Produktnutzungspfade in einem Gesamtsystem ist jedoch wichtig, um die Verschiebung zwischen stofflicher und energetischer Holznutzung bewerten zu können. Verschiebungen können verstärkte Nutzung von Konkurrenzprodukten und/oder einen Ausgleich mit Hilfe von Holz(produkt)importen nach sich ziehen, deren Effekte ebenfalls integriert werden müssen. Durch die Verknüpfung der Produktions- und Verwertungswege wurde erstmals eine nachvollziehbare, quantitative Analyse des Clusters Forst und Holz unter sich verändernden Rahmenbedingungen durchgeführt, mit der auch exogene Effekte, die auf das Cluster wirken, insbesondere steigende Energiepreise, integriert und nach ökologischen, ökonomischen und sozialen Gesichtspunkten bewertet wurden. Naturaldaten der zweiten Bundeswaldinventur bilden die Ausgangsdaten für eine betriebliche Holzproduktions- und -aufkommensmodellierung, die mit Hilfe der Methode der Unsicherheiten integrierenden nichtlinearen Programmierung am Fachgebiet für Waldinventur und nachhaltige Nutzung (WNN) der Technischen Universität München (TUM) erfolgte. Für den Vergleich der stofflichen und energetischen Verwertung wurde an der Holzforschung München (HFM) der TUM in Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet Holzenergie der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) die Nutzenkorbmethode als Bewertungsmethode innerhalb von Ökobilanzen für dieses Projekt weiterentwickelt. Auf Basis von ermittelten Stoffflussbilanzen wurden ökologische, ökonomische und soziale Kennwerte, die mit der Verwertung von Rohholz zu einem Holz-Leitprodukt verbunden sind, in Zusammenarbeit von HFM, HSWT und LWF analysiert. 2.1 Untersuchungsrahmen Der Untersuchungsrahmen umfasst den Cluster Forst und Holz in Bayern. Als Referenzjahr der Studie wurde das Jahr 2010 festgelegt, da im Rahmen des Energieholzmarktberichts Bayern 2010 (Friedrich et al. 2012) die LWF aktuelle Daten zu den Holzströmen in Bayern ermittelte. Einen Überblick des Untersuchungsrahmens gibt Abbildung 1. Dargestellt ist der Lebenszyklus von Holzprodukten im Cluster, da der in dieser Studie verfolgte Ansatz zur Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten auf einer lebenszyklusbasierten Erfassung und Bewertung der Stoffströme fußt und Elemente der Methodik der Ökobilanz aufgreift. Der Lebenszyklus von Holzprodukten beginnt mit der forstlichen Produktion im Wald. Im Anschluss wird das Holz zu Verarbeitern der ersten Absatzstufe transportiert. Hierzu zählen die Säge-, Holzwerkstoff- und papiererzeugende Industrie sowie der Energieholzsektor. Im Energieholzsektor werden die Endprodukte bereits in der ersten Absatzstufe erzeugt. In die zweite Absatzstufe, d.h. die Bau-, Möbel- und der papierverarbeitende Industrie, gelangen stoffliche Zwischenprodukte der ersten Absatzstufe, die hier zu einem Endprodukt verarbeitet werden.

13 2 Untersuchungsrahmen und Vorgehensweise 13 Endprodukte werden in einem nächsten Schritt zum Nutzer transportiert und befinden sich dort für unterschiedlich lange Nutzungsdauern im Gebrauch. Am Ende des Lebenszyklus können sie einer stofflichen (z.b. Recycling von Altholz, Ascheausbringung als Düngemittel) oder energetischen (z.b. thermische Verwertung von Altholz) Nachnutzung zugeführt werden. Abbildung 1: Untersuchungsrahmen im Cluster Forst und Holz in Bayern In das Untersuchungssystem fließen Inputs in Form von Energie, Hilfs- und Betriebsstoffen ein. Als Outputs entstehen ökologische, soziale und ökonomische Effekte, die sich lokal, regional und/oder global auswirken können. Die Konkurrenz um den Rohstoff Holz findet maßgeblich in der ersten Absatzstufe statt, wobei die Säge-, Holzwerkstoff-, Papier- und Zellstoffindustrie in direkter Konkurrenz zu energetischen Verwendern von Holz stehen. Im Projekt werden Nutzungsvarianten, d.h. mögliche Alternativstrategien der Holznutzer bei Konkurrenz um Holz, untersucht. Zu solchen Nutzungsvarianten zählen z.b. Rohholz- Importe, Holz-Produkt-Importe und der Ersatz von Holzprodukten mit alternativen Nicht- Holzprodukten.

14 14 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Vorgehensweise In Abbildung 2 ist die schematische Vorgehensweise im Projekt dargestellt. Die einzelnen Schritte werden in den nachfolgend beschriebenen Arbeitspaketen erläutert. Abbildung 2: Vorgehensweise im Projekt Waldholzaufkommens-Szenarien Zunächst wurden in Kopplung an die Ölpreisentwicklung bis zum Jahr 2035 Holzpreis- Szenarien für Waldholzsortimente über Preisregressionen und Investitionskalküle abgeleitet. Durch die Entwicklung eines Optimierungs- und Holzaufkommensmodells (YAFO-Modell), das auf Basis von betriebswirtschaftlichen Entscheidungsfindungen unter Risiko den Einschlag steuert, ist es möglich, eine Abhängigkeit der Holzpreis-Szenarien zu integrieren. Als Datengrundlage werden Wachstumssimulationen mit WEHAM generiert. YAFO kann mehrere Sortiervarianten bei der Optimierung gleichzeitig berücksichtigen und so Auswirkungen von Preisszenarien auf das Sortierverhalten darstellen. Vorgehen und Ergebnisse der Schritte eins bis drei der Abbildung 2 sind im Kapitel 3 Holzaufkommens- Szenarien beschrieben. Kapitel 3 Waldholzaufkommens-Szenarien (Schritte 1 bis 3): Festlegung von Ölpreis-Szenarien und Ableitung von Holzpreis-Szenarien; Entwicklung des Forest Optimizers YAFO; Berechnung von Waldholzaufkommens-Szenarien.

15 2 Untersuchungsrahmen und Vorgehensweise 15 Holzverbrauchs-Szenarien Parallel zum Arbeitspaket Waldholzaufkommens-Szenarien wurden repräsentative Leitprodukte der Holzverwendung für den Cluster Forst und Holz in Bayern als Grundlage für die Bewertung der Nachhaltigkeitsaspekte festgelegt. Ferner wurde auf Basis der Ergebnisse der Holzaufkommens-Szenarien der Holzverbrauch bestimmt, um die unterschiedlichen Produktionsmengen der Leitprodukte in den Szenarien bewerten zu können (z.b. geringere bayerische Papierproduktion durch energetisch genutztes Industrieholz). Als weitere Datengrundlage wurde die Entwicklung der Energieholznachfrage berücksichtigt. Die Annahmen wurden auf Basis von Studien über bisherige Entwicklungen und Prognosen zu den verschiedenen Sektoren getroffen und durch Experteninterviews verifiziert. Über die Nutzenkorbmethode wurden fehlende Produktionsmengen durch Nutzungsvarianten ausgeglichen. Durch diese Angleichung des Nutzens wurden die Szenarien vergleichbar und eine vergleichende Bewertung der stofflichen und energetischen Nutzung von Holz auf regionaler Ebene ermöglicht. Vorgehensweise und Ergebnisse der Schritte vier und fünf sind im Kapitel 4 Leitprodukte, Holzverbrauch und Nutzenkörbe aufgeführt. Kapitel 4 Leitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe (Schritte 4 und 5): Festlegung von stofflichen und energetischen Holz-Leitprodukten im Cluster Forst und Holz Bayern; Berechnung von Holzverbrauchs-Szenarien auf Basis der Holzaufkommens-Szenarien und Energieholznachfrage; Weiterentwicklung der Nutzenkorbmethode und Befüllung der Nutzenkörbe für die untersuchten Szenarien. Bewertung der Nachhaltigkeitsaspekte Mittels Nachhaltigkeitsindikatoren wurden der Lebensweg der Leitprodukte und ihrer Nutzungsvarianten hinsichtlich ökonomischer, ökologischer und sozialer Gesichtspunkte untersucht und bewertet. Der in dieser Studie verfolgte Ansatz zur Berechnung der Indikatorwerte fußt auf einer lebenszyklusbasierten Erfassung und Bewertung von Stoffströmen und greift Elemente der Methodik der Ökobilanz auf. Die vergleichende Bewertung der stofflichen und energetischen Nutzung von Holz erfolgte auf Basis der Nutzenkörbe für die untersuchten Szenarien. Vorgehensweise und Ergebnisse zum Schritt 6 werden im Kapitel 5 erläutert. Kapitel 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten (Schritt 6): Festlegung von ökologischen, sozialen und ökonomischen Nachhaltigkeitsindikatoren; Berechnung der Indikatorwerte für Leitprodukte und Nutzungsvarianten; Berechnung der Indikatorwerte auf Basis der Nutzenkörbe.

16 16 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 C-Bilanz und Kompensationsbeträge Durch die Entwicklung eines Kohlenstoffmodells zur Berechnung des Wald- und Produktspeichers und auf Basis der Ergebnisse der ökologischen Nachhaltigkeitsbewertung konnten anschließend Kompensationsbeträge berechnet werden, die aufgebracht werden müssten, um das Einschlagverhalten der Waldbesitzer dahingehend zu ändern, dass sie eine weniger CO 2 -intensive Holzverwendung bedienen. Anhand der finanziellen Bewertung wurden Kosten-Nutzen-Koeffizienten abgeleitet. Das Vorgehen und die Ergebnisse zur Quantifizierung des C-Speichers und der Kompensationsbeiträge sind im Kapitel 6 aufgeführt. Kapitel 6 C-Bilanz und Kompensationsbeträge : Berechnung der C-Bilanz der einzelnen Szenarien; Finanzielle Bewertung durch Quantifizierung des Volkswirtschaftlichen Schadens / Nutzens und Kompensationszahlungen.

17 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 17 3 Waldholzaufkommens-Szenarien Teile dieses Abschnitts sind Härtl (2015, eingereicht) entnommen. 3.1 Vorgehensweise bei der Erstellung des Basisszenarios und der Szenarien Energiepreissteigerung Erdölpreisszenarien Um Erdölpreisszenarien abzuleiten, auf deren Basis Holzpreisentwicklungen prognostiziert werden können, wurde auf vorhandene Publikationen über die Preisentwicklung auf dem Ölmarkt zurückgegriffen (s. a. Härtl und Knoke 2014). Diese Prognosen weisen teilweise große Unterschiede auf (Ullrich 2012), da sie im Vergleich zueinander von sehr unterschiedlichen Rahmenbedingungen ausgehen (z. B. in wieweit Umweltschutzziele erreicht werden oder ob neue Ölquellen aus Ölsanden/-schiefer durch Fracking in hohem Ausmaß zur Verfügung stehen werden). Um Szenarien unterschiedlicher Intensität abzuleiten, wurden vier Studien (Kesicki et al. 2009; OECD/IEA 2010; EIA 2011; IMF 2011) ausgewertet und die darin abgeleiteten 18 Szenarien nach der Höhe des für 2035 prognostizierten Ölpreises geordnet. Der Mittelwert der Szenarien von Rangplatz 6 bis 11 dieser Reihung (das ist das zweite und dritte Quartil) wurde als Basis für ein moderates Szenario für die Ölpreisentwicklung gewählt (A100). Der Mittelwert des vierten Quartils kann als Beschreibung eines extremen Szenarios dienen (A300), welches im Rahmen des Projekts jedoch nicht weiter untersucht wurde. Der konstant bleibende Prognosewert des ersten Quartils bestätigt das Basisszenario mit konstanten Öl- und Holzpreisen (A0). Zusätzlich wurde ein schwaches Preissteigerungsszenario mit halbierten Steigerungsraten aus dem A100-Szenario abgeleitet (A50), um eine mögliche Entschärfung des Energiepreisniveaus durch einen entkoppelten Gaspreis bzw. eine allmähliche Abkehr vom sich verteuernden Energieträger Heizöl abzubilden. Zur Umrechnung der Werte in den Heizölpreis wurde eine lineare Regression zwischen dem Rohölpreis der Sorte Brent in US-$/bbl und dem Heizölpreis in US-$/1.000 l anhand der Daten von (OECD/IEA 2011) verwendet. Umgerechnet mit dem Durchschnittswechselkurs der in den jeweiligen Studien zugrunde gelegten Basisjahre (OANDA 2012) ergibt sich so für das moderate Szenario ein Preisanstieg um 115% (A100-Szenario). Der Preisanstieg des A50-Szenarios wurde auf 50% festgesetzt. Das Bezugsjahr für alle Preise ist Es wurde mit realen Preisen gerechnet, da die Entwicklung der Inflation nicht abschätzbar ist und alle Szenarien gleichermaßen treffen würde, womit die Relationen sich also nicht ändern würden.

18 18 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Holzpreisszenarien Auf Basis dieser Erdölpreisszenarien wurden Holzpreisszenarien abgeleitet. Diese Szenarien stellen keine Prognosen über die tatsächliche zukünftige Preisentwicklung dar, sondern bilden die Basis für eine Folgenabschätzung im Sinne einer Wenn-Dann-Analyse. Aufbauend auf den Untersuchungen von Stang und Beinhofer (2007), die gezeigt haben, dass ihre in Abhängigkeit vom Heizölpreis kalkulierten Wirtschaftlichkeitsgrenzpreise das tatsächliche Preisniveau für Energieholz gut widerspiegeln, wurde der abgeleitete Zusammenhang zwischen Heizölpreis und Energieholzpreis mit einer Preissteigerung von 1,80 /fm für Fichtenhackschnitzel und 2,49 /fm für Buchenscheitholz je 1 ct/l Heizölpreisänderung übernommen und jeweils für Nadelholz- bzw. Laubholzenergiesortimente unterstellt. Als Grenzpreis stellen diese Werte ein oberes Limit dar. Flankierende Entwicklungen wie bessere Hausdämmungen, erhöhte Sparsamkeit bei der Energiekonsumption aufgrund hoher Preise und ein verändertes Brennholzangebot werden diese Preisentwicklung in gewissem Maße beeinflussen und tendenziell dämpfen. Daher wurde im Folgenden vorsichtig unterstellt, dass diese Preisentwicklung nur zu 80% umgesetzt wird. Stimm (2012) untersuchte in seiner Arbeit auf der Basis der Staatswalddaten von 1978 bis 2010 (BaySF/StaFoV 2010) Preis- und Mengenbeziehungen zwischen Stammholz und Nichtstammholzsortimenten der vier Hauptbaumarten Fichte, Kiefer, Buche und Eiche. Er konnte nur für Kiefer eine signifikante Beziehung ableiten. Dies lässt darauf schließen, dass der Stammholzpreis nicht unmittelbar auf den steigenden Nichtstammholzpreis (Energieholzpreis) reagiert, sondern dazu tendiert, sich einem Einheitspreis über alle Sortimente anzunähern. Darüber hinaus zeigt die Entwicklung der Nichtstammholzpreise der vergangenen Jahre einen Einfluss des Heizölpreises auf die Preisgestaltung des alternativen Energieträgers Holz. Der Heizölpreis stieg zwischen 2000 und 2010 von 0,36 auf 0,55 /l und die Preise für Nichtstammholz bei Fichte von 27 auf 43 /fm bzw. bei Buche von 24 auf 52 /fm (BaySF/StaFoV 2010). Die Korrelation zwischen Heizöl und Fichte betrug in diesem Zeitraum 0,55, bei der Buche sogar 0,84. Vergleicht man dies mit Korrelationsmaßen vor 2000 (0,42 bei Fichte und 0,28 bei Buche für den Zeitraum ), zeigt sich eine eindeutig zunehmende Beeinflussung der Preise. Daher wurden bei der Ableitung der sortendifferenzierten Preisentwicklungen folgende zusätzliche Annahmen unterstellt: Die Preis-Regression von Stimm (2012) für das Stammholzsortiment spiegelt die Entwicklung des jeweiligen Hauptsortiments wider. Die Preise für Stammholz fallen nicht unter den Brennholzpreis. Der Industrieholzpreis übertrifft nicht den Stammholzpreis und bleibt im Verhältnis zum Brennholzpreis konstant, solange der Stammholzpreis nicht erreicht ist. Als Basispreis wurden die mittleren Preise der Jahre 2006 bis 2010 herangezogen (BaySF/StaFoV 2010). Für Laubholz wurden dabei Langholzpreise herangezogen (L), für Nadelholz ein Mittelwert aus Lang- und Kurzholzsortimenten (L und SL). Bei Industrie- und Brennholz wurde ebenfalls zwischen Lang- und Schichtholzsortimenten gemittelt. Der durchschnittliche Hackschnitzelpreis wurde aus den Daten von CARMEN (2012) für die Jahre abgeleitet (76 /t atro). Für den Anstieg der Hackschnitzelpreise wurde unterstellt, dass er dem Brennholzpreisanstieg folgt.

19 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 19 Die Erntekosten wurden ebenfalls ölpreisabhängig modelliert. In Anhalt an Arnold et al. (2004) wurden vorsichtig 70% der Kosten des Motorsägeneinsatzes als ölpreisabhängig angesehen (Treib- und Schmierstoffe). Bis zu 12% der Kosten in der motormanuellen Holzernte werden durch die Motorsäge verursacht (KWF 2009). D.h., 8,4% der Holzerntekosten bei motormanuellen Verfahren sind vom Ölpreisanstieg beeinflusst. Entsprechend wurden für Harvester und Rückung 16% angesetzt (Korten und Kaul 2012; DFUV 2011). Für den bei der Hackschnitzelbereitstellung im Regelverfahren üblichen Transport zum Waldzwischenlager wurde bei diesem Sortiment ein Aufschlag von 5% gemacht (Bodelschwingh 2006) Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Erdölpreis- und Holzpreis-Szenarien Um Erdöpreisszenarien abzuleiten, auf deren Basis Holzpreisentwicklungen prognostiziert werden können, wurde auf vorhandene Publikationen über die Preisentwicklung auf dem Ölmarkt zurückgegriffen. Deren Aussagen wurden zu drei Ölpreisszenarien mit unterschiedlich ausgeprägten Ölpreisanstiegen gebündelt (A0, A50 und A100). Über Wirtschaftlichkeitsgrenzpreise wurden aus diesen Preisszenarien mögliche Preise für das Brennholzsortiment abgeleitet. Preisregressionen auf Basis von Holzpreisstatistiken ermöglichten die Abbildung des Einflusses des Brennholzpreises auf die Preisentwicklung der übrigen Sortimente. Vorhandene Publikationen zu Ölpreisentwicklungen wurden zu drei Ölpreisszenarien gebündelt. Wirtschaftlichkeitsgrenzpreise und Preis- Regressionen ermöglichten daraus die Ableitung von Holzpreisszenarien. Die Szenarien sind keine Prognosen, sondern mögliche Pfade zukünftiger Entwicklungen. 3.2 Modellierung und Optimierung des Waldholzaufkommens Grundmodell Zur Abschätzung des Waldholzaufkommens in Bayern wurde ein betriebswirtschaftlicher Ansatz gewählt. Die Herangehensweise unterstellt, dass die Waldbesitzer bzw. Entscheidungsträger ein berechtigtes Interesse an einer in finanzieller Hinsicht optimalen Einschlagsplanung haben. Als Optimum wurde die Maximierung einer Zielfunktion definiert, die alle durch die unmittelbare Waldbewirtschaftung im Betrachtungszeitraum erfolgenden betrieblichen Geldflüsse unter Berücksichtigung eines branchenüblichen Diskontsatzes (1,5%) aufsummiert. Zur Umsetzung dieses Vorhabens wurde der risikoberücksichtigende betriebliche Optimierer YAFO (Version 1.1) entwickelt.

20 20 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Als Datengrundlage wurde auf Wachstumssimulationen zurückgegriffen, die auf den Daten der zweiten Bundeswaldinventur (BWI 2) aufsetzen (BMELV 2005b). Die aus der waldwachstumskundlichen Simulation gewonnenen Naturaldaten wurden sortiert und bewertet und dienten als Koeffizientensatz für eine finanzielle Optimierung, in der mit Hilfe nichtlinearer Optimierungstechniken ein Maximum der formulierten Zielfunktion ermittelt wurde. Die Zuordnung der Bestandesflächen zu Einschlagszeitpunkten ist dabei die zentrale Stellgröße des gewählten Optimierungsansatzes, was über den Ansatz eines Flächenfachwerks in Anlehnung an Cotta (1828) verwirklicht wurde. Die gewählte Methodik sieht vor, dass Durchforstungs- und Sortiervorgaben in den einzelbaumbasierten Wachstumssimulator eingespielt werden und so Naturaldaten mit Informationen über Baumarten und Sorten auf Bestandesebene erzeugt werden. Diese Daten wurden in einem zweiten Schritt mit Holzpreisen- und Holzerntekosten bewertet und gingen in den eigentlichen Optimierungsvorgang ein. Zur Berücksichtigung von Risiken wurden die Auswirkungen von Holzpreisschwankungen und Kalamitäten bei der Ermittlung der in finanzieller Hinsicht optimalen Lösung integriert. Dazu wurde auf historische Zeitreihen für Holzpreise (BaySF/StaFoV 2010) und auf Überlebenswahrscheinlichkeiten für Rein- und Mischbestände aus vorhandenen Forschungsergebnissen zurückgegriffen (Griess et al. 2012) und an die in Bayern vorkommenden Standortsverhältnisse angepasst. Die Effekte dieser Risikoterme wurden über eine vorgeschaltete Monte-Carlo-Simulation abgeschätzt und gingen als Abschläge in die Zielfunktion ein. Die optimale Lösung versucht diese Risiken zu reduzieren, indem die Ein- und Auszahlungen über möglichst viele Simulationsperioden gestreut werden. Dieser Trend zur zeitlichen Diversifizierung entspricht dem Verhalten eines risikoaversen Investors, wie es Markowitz (1952) in seiner Portfoliotheorie beschrieben hat. Der Optimierungsalgorithmus hat die Wahl zwischen zwei Sortiervarianten, um so die Auswirkungen von unterschiedlichen Holzpreisszenarien auf die angebotenen Holzsortimente abzubilden. Durch die Vorgabe verschiedener Preisszenarien wurde untersucht, wie sich diese auf die vom Bewirtschafter präferierte Sortimentseinteilung auswirken. Die für die Bewertung benötigten Naturaldaten wurden mit Hilfe des Wachstumssimulators WEHAM generiert. Dieser Simulator ist auf den verwendeten BWI-2-Datensatz abgestimmt und wurde für die im Rahmen der BWI erfolgten Holzaufkommensprognose an der FVA Baden-Württemberg entwickelt (BMELV 2005a). WEHAM setzt auf den Traktecken der BWI auf. Jede Aufnahmeecke wird als eigener Bestand angesehen und über ein einzelbaumbasiertes, baumartenspezifisches Wachstums- und Durchforstungsmodell fortgeschrieben. Das periodenweise Ergebnis wurde über Sortiervorgaben mit dem integrierten Sortiermodul BDAT ausgewertet (Kublin und Scharnagl 1988; Kublin 2002). Um sowohl den ausscheidenden als auch den verbleibenden Bestand zu sortieren, wurde eine hierfür von der FVA bereitgestellte Sondervariante des Sortiermoduls (WEHAM-M) verwendet. Es kann eine für Laub- und Nadelholz getrennte Sortierung vorgegeben werden. WEHAM bietet vier Durchforstungsfunktionen an: Auslesedurchforstung, Niederdurchforstung, Hochdurchforstung und Gleichdurchforstung. Letztere stellt einen über alle BHD-Stufen gleichmäßig verteilten Eingriff dar. Es wurde mit der Auslesedurchforstung gearbeitet, bei der vor allem im mittleren BHD-Bereich, bei stärkeren Eingriffen auch in schwache Dimensionen, eingegriffen wird (Bösch 2004).

21 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 21 In der Simulation findet keine Endnutzung statt, da die Einreihung der Bestände erst über die Optimierung festgelegt wird. WEHAM bildet außerdem keine Mortalitäten ab. In der hier zu untersuchenden Fragestellung wurden jedoch ausschließlich durchforstete Bestände betrachtet, in denen keine Stammzahldichten erreicht werden, bei denen nennenswerte Ausfälle durch konkurrenzbedingte Mortalität auftreten (Pretzsch 2000). Nach Borchert (2005) würden bei unterbleibender Holznutzung lediglich 0,2% des Holzvorrats in Bayern durch Konkurrenz ausscheiden, so dass diese Effekte in bewirtschafteten Wäldern vernachlässigbar klein sind. Das als Access-Datenbank vorliegende WEHAM-Ergebnis wurde über mehrere Zwischenschritte in der Datenbanksoftware Microsoft Access 2010 aufbereitet und in eine Form gebracht, die in den mit der Tabellenkalkulation Microsoft Excel 2010 umgesetzten Optimierer direkt eingespielt werden kann. Mit Hilfe dieser Zwischenschritte wurde u.a. das Gesamtergebnis für Bayern auf Modellbetriebe heruntergebrochen. Diese Modellbetriebe wurden gebildet, indem nach Wuchsgebieten (WG) und Eigentümerkategorien gefiltert wurde. Folgende Eigentümerkategorien wurden in Anlehnung an das Testbetriebsnetz Forstwirtschaft unterschieden: Staatswald (inkl. Bundeswald), Kommunalwald, Großprivatwald und Kleinprivatwald. Kirchenwald, Genossenschaftswald und Gemeinschaftswald wurden nach aktueller Gesetzeslage zum Privatwald gezählt. In Absprache mit der LWF wurde die Grenze zwischen Groß- und Kleinprivatwald (KPW) von 200 ha auf 20 ha herabgesetzt, da sich nach Testbetriebsnetz-Daten ab dieser Größenordnung abweichende Sortiergewohnheiten aufzeigen lassen (Hastreiter 2012). Alle Bestände, die zu einer Eigentümerkategorie gehören, bilden im jeweiligen Wuchsgebiet einen Modellbetrieb. Im Bereich des KPW wurde aufgrund der Vielzahl der Aufnahmepunkte in dieser Kategorie eine Reduzierung des Datensatzes durch eine Stichprobe durchgeführt. Dabei wird eine FBG/WBV als Modellbetrieb angesehen. Eine Modell-FBG ergibt sich durch Ziehen einer Stichprobe von 20% der ursprünglichen Zahl an Aufnahmeeckpunkten der BWI 2 im KPW. Aufgrund des eingeschränkten Zugriffs der Geschäftsführung auf die Holzentnahmen in den Wäldern der FBG-Mitglieder (organisationsbedingt) wurde unterstellt, dass nur 80% der prognostizierten Entnahmemengen tatsächlich realisiert werden. Um die Schwierigkeiten des Hochgebirges in der Holzernte zu berücksichtigen, wurden die Entnahmemengen im WG 15 grundsätzlich halbiert (Borchert 2005). Die Access-Datenbank bewertet das sortierte Ergebnis durch den Zugriff auf eine externe Excel-Tabelle, in der Holzpreise und Erntekosten für die Baumartengruppen Fichte, Tanne, Kiefer, Lärche, Douglasie, Buche, Eiche, andere Laubbäume mit hoher Lebensdauer (ALH) und andere Laubbäume mit niedriger Lebensdauer (ALN) hinterlegt sind. Hier wurden auch Vorgaben für die Güteeinteilung und die Aufteilung zwischen motormanueller und maschineller Holzernte gemacht. Unterschieden wurde nach Stammholz, Industrieholz und sonstigem Derbholz. Beim Stammholz wurde zusätzlich nach Stärkeklassen unterschieden.

22 22 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Dieser Satz an Bestandesdaten, deren Entwicklung über den Betrachtungszeitraum von 30 Jahren fortgeschrieben wurde, diente als Ausgangspunkt für den Optimierer. Der Optimierer kann in einem Flächenfachwerk entscheiden, in welcher Periode er welchen Bestand nutzen möchte. Die Programmroutine hat dabei die Möglichkeit, auch lediglich Teilflächen der Bestände einzuschlagen. Die Vornutzungen sind durch das in WEHAM vorgegebene Durchforstungsmodell mengenmäßig fixiert. Der Optimierer hat in den Vor- und Endnutzungen die Wahl zwischen den zwei Sortiervarianten. Wird eine Fläche endgenutzt, fallen Kulturkosten an. Bei deren Berechnung wurde zunächst unterstellt, dass ein neuer Reinbestand mit der Hauptbaumart des Vorbestandes begründet wird. Entnahmen und Erträge sind ab einem Bestandesalter von 20 Jahren auch aus diesen Folgebeständen möglich. Dazu sind Kulturkosten und altersabhängige Entnahmemengen und Erträge hinterlegt. Bei der Berechnung der Kulturkosten wurden zusätzlich Naturverjüngungspotentiale simuliert. Dies geschieht über eine mit dem Alter des Ausgangsbestandes steigende Dämpfungskurve der Kulturkosten. Einwüchse aus Folgebestockungen wurden bei der Berechnung der Naturaldaten (Durchforstungsmengen und verbleibender Bestand) berücksichtigt. Die Kosten und Erlöse jedes Bestandes wurden periodenweise aufsummiert und mit dem vorgegebenen Kalkulationszinssatz von 1,5% auf die Anfangsperiode diskontiert. Die Summe dieser Barwerte ergibt die über das Flächenfachwerk zu optimierende Zielfunktion: r t i s f i Zinssatz Zeit Bestand Sortiervariante max f Fläche des Bestandes i Z = (d d its f its t i s + a its f a its + z its f z its ) (1 + r) t d its Deckungsbeitrag aus Vornutzung im Bestand i zum Zeitpunkt t nach der Sortiervariante s a its Deckungsbeitrag aus Endnutzung z its d f its f its a f its z Deckungsbeitrag aus ZE Vornutzungsfläche Endnutzungsfläche ZE-Fläche Über Nebenbedingungen wurde sichergestellt, dass zu jedem Zeitpunkt die Summe aus der bis dahin endgenutzten Fläche und der Vornutzungsfläche der gesamten Bestandesfläche entspricht, also dass jeder noch nicht endgenutzte Flächenanteil durchforstet wird. Weitere Nebenbedingungen geben die Bestandesfläche als maximal abnutzbare Fläche vor und verhindern Lösungen mit negativen Flächen.

23 3 Waldholzaufkommens-Szenarien Integration von Risikoeffekten Um die bereits erwähnten Risikoeffekte zu berücksichtigen, wurde die Zielfunktion erweitert. Dazu können zum Beispiel entweder Risikoabschläge aus Nutzenfunktionen abgeleitet werden (Gerber und Pafumi 1998; Bamberg et al. 2008) oder im Sinne einer Maximin - Entscheidungsregel Mindestwerte optimiert werden (Hildebrandt und Knoke 2009, 2011). Da das schlechteste denkbare Ergebnis einer gegebenen Zielfunktion extrem unwahrscheinlich und für die Praxis irrelevant ist, ist es sinnvoll, stattdessen einen Mindestwert zu betrachten, der mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit überschritten wird. Ein derartiger möglicher Mindestwert ist nichts anderes als ein bestimmtes Quantil der durch das Risiko sich ergebenden Wahrscheinlichkeitsverteilung der Zielfunktion. Im Finanzsektor ist dieses Konzept als Maximierung des absoluten Value at Risk bekannt (VaR) (Knoke et al. 2012). Wenn die erzielbaren Deckungsbeiträge aus Vor- und Endnutzungen risikobehaftet sind, also als Erwartungswerte mit einer Streuung zu interpretieren sind, weist auch der davon abhängige Erwartungswert der Zielfunktion eine Streuung auf. Die Umkehrfunktion der Verteilungsfunktion dieser risikobehafteten Zielfunktion liefert das p-quantil, also den Wert, den die Zielfunktion mit einer Wahrscheinlichkeit von 1-p überschreitet. Mit der neuen Zielfunktion wird nicht mehr der mit Unsicherheit behaftete Erwartungswert maximiert, sondern der mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit 1-p zu erwartende schlechteste Wert. Die Optimierungen folgen damit dem Vorsichtsprinzip. Unter Annahme einer Normalverteilung mit einem bestimmten Erwartungswert und einer definierten Varianz ist die Umkehrfunktion der Verteilungsfunktion der Zielfunktion als Inverse der Normalverteilung berechenbar: Die neue Zielfunktion lautet: max Z = F Z 1 (p) f Die mathematisch exakte Darstellung kann in Härtl et al. (2013) und Härtl [in Vorbereitung] nachgelesen werden. Die Streuung der Zielfunktion wurde mit Hilfe einer Monte-Carlo-Simulation abgeschätzt. Dazu wurden Simulationsläufe durchgeführt, bei denen sowohl Holzpreisschwankungen als auch Kalamitätsereignisse auftreten können. In jedem Simulationslauf wird je Periode und Bestand ein Erlös generiert, der sich als Barwertsumme der potentiellen Endnutzung zu diesem Zeitpunkt und den bis dahin erfolgten Vornutzungen zusammensetzt. Als Zufallsgröße gehen zum einen Holzpreisschwankungen ein. Bei jedem Simulationsschritt wird jeder Periode ein zufälliges Jahr zwischen 1975 und 2010 zugeteilt. Dieses zugeloste Jahr entscheidet über die Zuordnung eines Faktors, mit dem der Erlös in dieser Periode gewichtet wird. Unterschieden wird dabei nach Laub- und Nadelholz. Die Faktoren sind aus der Holzpreisstatistik für den bayerischen Staatswald abgeleitet und beschreiben die inflationsbereinigte Abweichung vom zwischen 1975 und 2010 erzielten mittleren Holzpreis für die Leitsortimente Fichte B L 2b und Buche B L 4. Zur Inflationsbereinigung werden die Langen Reihen für den Verbraucherpreisindex in Deutschland herangezogen (DESTATIS 2011).

24 24 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Das Eintreten einer Kalamität wird über das Ziehen einer Zufallszahl zwischen 0 und 1 abgebildet. In jeder Periode ist ein Kalamitätsereignis in jedem Bestand möglich. Pro Bestand kann es nur eine Kalamität geben. Diese Zufallszahl wird jeweils mit einer definierten Ausfallwahrscheinlichkeit verglichen. Ist sie größer, tritt ein Schadereignis ein. Der Bestand wird zwangsgenutzt (mit um den Kalamitätsfaktor reduzierten Erlösen) und ein neuer Bestand wird begründet. Aus den erzeugten Barwerten werden die Korrelationskoeffizienten zwischen den Beständen berechnet. Durch Multiplikation der Korrelationen zwischen zwei Beständen und der Standardabweichungen der Barwerte dieser beiden Bestände mit den vom Optimierer genutzten Flächenanteilen ergeben sich die einzelnen Kovarianzen. Die Summe dieser Kovarianzen ergibt die Gesamtvarianz der Zielfunktion. Mit dem definierten Erwartungswert der Zielfunktion und der eben berechneten Varianz ist die gesuchte Verteilungsfunktion definiert und somit die zu maximierende Umkehrfunktion. Zur numerischen Berechnung der optimalen Lösung wurde auf kommerzielle Solver zurückgegriffen, die Bestandteil des Programmpakets AIMMS sind Technische Umsetzung Für die Aufbereitung des Simulationsergebnisses aus WEHAM wurde in Access eine Datenbank erstellt, die aus dem WEHAM-Rohergebnis eine nach Wuchsgebiet und Eigentümerkategorie filterbare Bestandestabelle mit allen für den Optimierer benötigten Informationen enthält und eine Bewertung des sortierten Ergebnisses mit einspielbaren Preisen und Kosten vornimmt. In Excel wurde ein Optimierungstableau erstellt, das die Daten im Rahmen eines Flächenfachwerks aufbereitet und darüber Eingriffe in bis zu 500 Beständen über 6 Perioden à 5 Jahre planen kann. Dieses Optimierungsmodul YAFO-EX ist mit einem Monte-Carlo- Modul YAFO-MC zur Risikobewertung von Holzpreisschwankungen und Kalamitäten dynamisch verknüpft. Die Einschlagsplanung kann sowohl mit und ohne Risikoaspekte erfolgen und berücksichtigt bis zu zwei verschiedene Sortiervarianten. Jede Sortiervariante greift auf ihr eigenes Monte-Carlo-Modul zurück. Die Monte-Carlo-Simulationen sind als Visual-Basic-Makros automatisiert und können über Schaltflächen gesteuert werden. Zur numerischen Lösung des Optimierungsproblems werden die entsprechenden Koeffizienten und Entscheidungsvariablen an das mit Hilfe der Modellierungssoftware AIMMS erstellte Lösungs-Modul YAFO-A übermittelt. Über Eingabefelder in YAFO-EX können ein Kalkulationszinssatz, Kulturkosten, JP/JD- Entnahmemengen und Erträge sowie ein Kalamitätsfaktor vorgegeben werden, über den Mindererträge im Kalamitätsfall berücksichtigt werden. Zusätzlich können bei Bedarf Restriktionen auf Betriebsebene wie Mindest- und Maximalvorrat, Einreihungsfläche, Periodenhiebssatz und Gesamthiebssatz vorgegeben werden.

25 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 25 Aus der berechneten Flächenzuweisung leitet der Optimierer eine periodenweise nach Baumarten und Sorten gegliederte Entwicklung des verbleibenden Bestandes sowie eine Aussage zum Waldholzaufkommen ab. Beide Prognosen sind nach Periode, Hauptbaumart (Buche, Eiche, Fichte, Kiefer) und Hauptsortimenten (Stammholz, Industrieholz, Scheitholz, Hackschnitzel) aufgeschlüsselt. Beim ausscheidenden Bestand wird zusätzlich noch danach unterschieden, ob es Mengen aus Vornutzungen, Endnutzungen, ZE oder JP sind. Unter JP sind in diesem Sinne Mengen aus während des Betrachtungszeitraums wiederbegründeten Beständen im JP- und JD-Stadium zu verstehen. Zu beiden Softwarelösungen, der WEHAM-Auswertungsdatenbank und dem Optimierer YAFO wurden separate technische Beschreibungen erstellt (Härtl 2012a, 2012b) Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Modellierung und Optimierung des Waldholzaufkommens Die Aussagen über mögliche Waldholzaufkommenspotentiale wurden anhand eines betrieblichen Optimierungsansatzes erstellt. Dazu wurde das Optimierungsmodell YAFO entwickelt. Dieses greift auf mit Preisen bewertete Daten einer Wachstumssimulation zurück und optimiert die Endnutzungsplanung sowie die Sortierung von Vor- und Endnutzungen auf Forstbetriebsebene anhand finanzieller Kenngrößen (Kapitalwert) und vorgegebener Sortiervarianten. Naturale und finanzielle Risiken werden durch Monte-Carlo-Simulationen berücksichtigt (Vorsichtsprinzip, das die Unsicherheit des möglichen Kapitalwerts integriert und einen risikoaversen Waldbesitzer unterstellt). Basis für die behandelten Einheiten sind aus Bundeswaldinventur-Daten (BWI) erzeugte Modellbestände, die je Wuchsgebiet und je Eigentümerkategorie (Staats-/Bundeswald, Kommunalwald, Großprivatwald, Kleinprivatwald) zu Modellforstbetriebe zusammengefasst wurden.

26 26 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Ergebnisse der Szenarienableitung und der Optimierung Die abgeleiteten Erdölpreisszenarien zeigt Tabelle 1 und die daraus resultierenden Preisszenarien für A50 bis A100 zeigen Abbildung 3 bis Abbildung 10. Bei Stammholz ist jeweils nur der Preis für das Leitsortiment in den Güteklassen B und C angegeben. Der Industrieholzpreis ist mit ILS, der Preis für Scheitholz mit BLS angegeben. Im Basisszenario werden die Preise für 2010 über den gesamten Untersuchungszeitraum fortgeschrieben. Tabelle 1: Preisvorhersagen der verschiedenen Ölpreisszenarien (Reale Preise) Rohöl [US-$/bbl] Heizöl [ /l] Änderung A ,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 - A ,60 0,66 0,72 0,78 0,84 0,90 0,96 50% A ,60 0,74 0,88 1,01 1,15 1,29 1,43 115% Die Ergebnisse für die Waldholzaufkommensszenarien sind aus Tabelle 2 bis Tabelle 4 ersichtlich. Tabelle 2 zeigt das Basisszenario mit konstanten Holzpreisen und Tabelle 3 bis Tabelle 4 die zwei verschiedenen Preissteigerungsszenarien. Der obere Tabellenteil zeigt jeweils die Mengen für den ausscheidenden Bestand, der untere die Werte des verbleibenden Bestandes (vor dem aktuellen Eingriff). Differenziert ist dabei nach Hauptbaumarten und Hauptsortimenten. Unter Hack ist dabei Hackgut aus Derbholz zu verstehen, unter Sonst sonstiges Holz für die energetische Nutzung, also Brennholzsortimente (Scheitholz), unter Sth Stammholz und unter IL Industrieholz. EBH ist das summarische Energieholzpotential aus Nichtderbholz (Hackschnitzel) über alle Baumarten hinweg.

27 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 27 Abbildung 3: A50-Preisszenario Fichte. B: Preis für Stammholz Güte B, Leitsortiment 2a. C: Preis für Stammholz Güte C, Leitsortiment 2a. ILS: Preis für Industrieholz, BLS: Preis für Scheitholz Abbildung 4: A50-Preisszenario Kiefer. Preis für Stammholz Güte B, Leitsortiment 2a. C: Preis für Stammholz Güte C, Leitsortiment 2a. ILS: Preis für Industrieholz, BLS: Preis für Scheitholz

28 28 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Abbildung 5: A50-Preisszenario Buche. Preis für Stammholz Güte B, Leitsortiment 4. C: Preis für Stammholz Güte C, Leitsortiment 4. ILS: Preis für Industrieholz, BLS: Preis für Scheitholz Abbildung 6: A50-Preisszenario Eiche. Preis für Stammholz Güte B, Leitsortiment 3b. C: Preis für Stammholz Güte C, Leitsortiment 3b. ILS: Preis für Industrieholz, BLS: Preis für Scheitholz

29 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 29 Abbildung 7: A100-Preisszenario Fichte. Preis für Stammholz Güte B, Leitsortiment 2a. C: Preis für Stammholz Güte C, Leitsortiment 2a. ILS: Preis für Industrieholz, BLS: Preis für Scheitholz Abbildung 8: A100-Preisszenario Kiefer. Preis für Stammholz Güte B, Leitsortiment 2a. C: Preis für Stammholz Güte C, Leitsortiment 2a. ILS: Preis für Industrieholz, BLS: Preis für Scheitholz

30 30 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Abbildung 9: A100-Preisszenario Buche. Preis für Stammholz Güte B, Leitsortiment 4. C: Preis für Stammholz Güte C, Leitsortiment 4. ILS: Preis für Industrieholz, BLS: Preis für Scheitholz Abbildung 10: A100-Preisszenario Eiche. Preis für Stammholz Güte B, Leitsortiment 3b. C: Preis für Stammholz Güte C, Leitsortiment 3b. ILS: Preis für Industrieholz, BLS: Preis für Scheitholz

31 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 31 Tabelle 2: Waldholzaufkommen Basisszenario. Differenziert nach Hauptbaumarten Buche (Bu), Eiche (Ei), Fichte (Fi), Kiefer (Ki) und Hauptsortimenten: Hackgut aus Derbholz (Hack), Scheitholz (Sonst), Stammholz (Sth), Industrieholz (IL), Hackschnitzel aus Nichtderbholz (EBH) Ausscheidend [fm/a] Periode Mittel BuHack BuSonst BuSth BuIL EiHack EiSonst EiSth EiIL FiHack FiSonst FiSth FiIL KieHack KieSonst KieSth KieIL EBH Summe Gesamt [fm] Periode Mittel BuHack BuSonst BuSth BuIL EiHack EiSonst EiSth EiIL FiHack FiSonst FiSth FiIL KieHack KieSonst KieSth KieIL EBH Summe

32 32 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 3: Waldholzaufkommen A50-Szenario. Differenziert nach Hauptbaumarten Buche (Bu), Eiche (Ei), Fichte (Fi), Kiefer (Ki) und Hauptsortimenten: Hackgut aus Derbholz (Hack), Scheitholz (Sonst), Stammholz (Sth), Industrieholz (IL), Hackschnitzel aus Nichtderbholz (EBH) Ausscheidend [fm/a] Periode Mittel BuHack BuSonst BuSth BuIL EiHack EiSonst EiSth EiIL FiHack FiSonst FiSth FiIL KieHack KieSonst KieSth KieIL EBH Summe Gesamt [fm] Periode Mittel BuHack BuSonst BuSth BuIL EiHack EiSonst EiSth EiIL FiHack FiSonst FiSth FiIL KieHack KieSonst KieSth KieIL EBH Summe

33 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 33 Tabelle 4: Waldholzaufkommen A100-Szenario. Differenziert nach Hauptbaumarten Buche (Bu), Eiche (Ei), Fichte (Fi), Kiefer (Ki) und Hauptsortimenten: Hackgut aus Derbholz (Hack), Scheitholz (Sonst), Stammholz (Sth), Industrieholz (IL), Hackschnitzel aus Nichtderbholz (EBH) Ausscheidend [fm/a] Periode Mittel BuHack BuSonst BuSth BuIL EiHack EiSonst EiSth EiIL FiHack FiSonst FiSth FiIL KieHack KieSonst KieSth KieIL EBH Summe Gesamt [fm] Periode Mittel BuHack BuSonst BuSth BuIL EiHack EiSonst EiSth EiIL FiHack FiSonst FiSth FiIL KieHack KieSonst KieSth KieIL EBH Summe

34 34 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Einzelergebnisse A0-Szenario Im Basisszenario wurden die Preise und Kosten für 2010 als konstant angenommen. Für 2010 ergibt sich ein stehender Vorrat von 366 Efm/ha. Die durch die Optimierung abgeleitete Lösung senkt den Vorrat auf 334 Efm/ha im Jahr 2040 ab. Die Nutzungsmengen schwanken zwischen 7,8 und 9,8 Efm/ha/a und liegen im Schnitt bei 8,6 Efm/ha/a. Vor allem die Erntemengen bei der Buche steigen von 2,8 auf 7,3 Mio. Efm/ha/a deutlich an. Bei den Baumarten Eiche und Fichte erhöhen sich die Mengen nur moderat (von 1,2 auf 1,8 bzw. von 11,1 auf 11,5 Mio. Efm/ha/a), wohingegen die Kiefernmengen von 4,3 auf 3,2 Mio. Efm/ha/a sinken. Diese Mengenverschieben wirken in den einzelnen Sortimenten unterschiedlich. Fichtenstammholz steigt um 14%, Industrie- und Energieholz sinken auf 85% bzw. 87%. Die Hackschnitzelmenge (Derbholz) steigt um 43%. Die Industrieholzmenge bei der Kiefer sinkt auf 52% des Anfangswertes, wohingegen das Buchenindustrieholz um 80% steigt. Auch alle anderen Buchensortimente steigen im Mengenanfall: Hackschnitzel um 20%, Energieholz um 61% und Stammholz mit 399% am deutlichsten. Beim Vergleich der relativen Anteile innerhalb der Hauptbaumartengruppen zeigt sich überall eine Zunahme des Stammholzanteils. Bei der Fichte steigt der Anteil von 60% auf 66%, bei der Buche von 29% auf 55%. Der Anteil des Energieholzes sinkt dagegen bei der Fichte von 31% auf 27% und bei der Buche von 29% auf 24%. Bei Fichte und Kiefer bleibt der Hackgutanteil unter 1%, bei Buche und Eiche geht er von 2% auf 1% zurück. Die Menge an geerntetem Stammholz steigt von 10,2 auf 14,6 Mio. Efm/a, woran der Anteil von Laubholz von 13% auf 35% ansteigt. Industrieholz steigt von 2,5 auf 2,8 Mio. Efm/a, während das Energieholz von 6,7 auf 6,4 Mio. Efm/a absinkt. Der Laubholzanteil beim Industrieholz steigt von 47% auf 66%. Beim Energieholz steigt dieser Anteil von 22% auf 34% A50-Szenario Im A50-Szenario ist ein gegenüber dem Basisszenario reduzierter Einschlag feststellbar. Die Nutzungsmengen liegen zwischen 6,4 und 9,6 Efm/ha/a, im Mittel bei 7,8 Efm/ha/a. Der Anfangsvorrat wird über den Untersuchungszeitraum hinweg leicht auf 374 Efm/ha angehoben, mit einem zwischenzeitlichen Maximalwert von 387 Efm/ha. Die geerntete Menge an Buchenholz beträgt im Jahr ,87 Mio. Efm/a und steigt bis 2035 auf 5,9 Mio. Efm/a an. Der Anfall an Eiche steigt von 1,2 auf 1,9 Mio. Efm/a, der der Kiefer von 3,8 auf 4,1 Mio. Efm/a. Die Fichtenholzmenge bleibt mit 11,2 bzw. 11,3 Mio. Efm/a nahezu konstant. Die Mengenänderungen wirken sich auf die einzelnen Sortimente unterschiedlich aus. Das Angebot an Fichten-Stammholz steigt um 10%, wohingegen das Industrieholzaufkommen um 10% und das des Scheitholzes um 21% zurückgeht. Dagegen steigen die Hackschnitzelmengen um deutliche 133%.

35 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 35 Ähnlich ist es bei der Kiefer: Stammholz +24%, Industrieholz: -23%, Scheitholz: -13%, Hackschnitzel: +110%. Bei der Eiche bleibt die Industrieholzmenge nahezu konstant (+3%), während das Stammholz um 130% und das Energieholz um 33% zunimmt. Hackschnitzel aus Eiche reduzieren sich auf 13% der Anfangsmenge. Aufgrund der deutlichen Zunahme der Buchenholzmengen steigen alle Sortimente dieser Baumart an: Stammholz +293%, Industrieholz +57%, Energieholz +47% und Hackschnitzel +97%. Relativ gesehen ist bei allen Baumarten ein Ansteigen des Stammholzanteils zu verzeichnen. Bei der Fichte von 61% auf 67%, bei der Kiefer von 51% auf 60%, bei Buche von 27% auf 49% und bei Eiche von 41% auf 60%. Der Industrieholzanteil sinkt bei den Nadelhölzern leicht: Bei der Fichte von 8% auf 7% und bei der Kiefer von 10% auf 7%. Bei den Laubhölzern ist der Rückgang etwas deutlicher: Bei Buche von 30% auf 22% und bei Eiche von 26% auf 17%. Der Energieholzanteil sinkt ebenfalls: Bei Fichte von 31% auf 24%, bei Kiefer von 38% auf 31%, bei Buche von 39% auf 26% und bei Eiche von 27% auf 22%. Das Hackschnitzelsortiment gewinnt dagegen bei den Nadelhölzern von 1% auf 2% hinzu, wohingegen es beim Laubholz abnimmt: Bei Buche von 4% auf 3% und bei Eiche von 6% auf 1%. Das Stammholzangebot weitet sich in Summe von 10,0 auf 14,0 Mio. Efm/a aus, mit einem von 12% auf 29% steigenden Laubholzanteil. Das Industrieholzaufkommen steigt von 2,4 auf 2,7 Mio. Efm/a, bei ebenfalls von 48% auf 60% steigendem Laubholzanteil. Die Energieholzmenge inkl. der Hackschnitzel bleibt nahezu konstant bei 6,5 Mio. Efm/a; der Laubholzanteil steigt dabei von 23% auf 34% A100-Szenario Im Falle eines gemäß des A100-Szenarios unterstellten Preisanstiegs wird im Mittel weniger Holz angeboten als im Basisszenario, allerdings mehr als im A50-Szenario. Die Nutzungsmenge liegt zwischen 6,1 und 10,9 Efm/ha/a, im Mittel bei 8,4 Efm/ha/a, und führt über den Betrachtungszeitraum zu einer geringen Vorratsabsenkung auf 347 Efm/ha. Das Aufkommen an Buchenholz steigt über den Betrachtungszeitraum hinweg von 2,7 auf 5,3 Mio. Efm/a. Einen ähnlichen Anstieg zeigen auch die anderen Hauptbaumartengruppen. Die Eichenmenge steigt von 1,2 auf 1,6 Mio. Efm/a, die der Fichte von 10,5 auf 13,2 Mio. Efm/a und die der Kiefer von 3,4 auf 3,7 Mio. Efm/a. Die einzelnen Sortimente innerhalb der Baumarten sind davon unterschiedlich beeinflusst. Bei der Fichte steigt die Stammholzmenge um 30%, bei einem Rückgang des Energieholzvolumens auf 68% bzw. des Industrieholzes auf 80% der Anfangsmenge. Die Hackschnitzelmenge steigt um deutliche 1332%. Ähnliches gilt für Kiefer und Eiche. Hingegen nehmen bei der Buche aufgrund des stark steigenden Gesamtaufkommens alle Sortimente zu: Industrieholz um 34%, Scheitholz um 27%, Stammholz um 226% und Hackschnitzel um 390%. Beim Vergleich innerhalb der Baumarten ist bei allen ein Anstieg des Stammholzes zu verzeichnen. Bei Fichte von 58% auf 60%, bei Buche von 26% auf 44%, bei Eiche von 41% auf 57% und bei Kiefer von 46% auf 62%. Der Industrieholzanteil reduziert sich bei der Fichte von 8% auf 5%, bei Kiefer von 10% auf 7%, bei Buche von 30% auf 21% und bei Eiche von 26% auf 19%.

36 36 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Der Anteil an Scheitholz sinkt bei Fichte von 32% auf 17% und bei Buche von 39% auf 25% ab. Die Hackschnitzelanteile steigen bei der Fichte von 1% auf 17% und bei Buche von 4% auf 10%. Insgesamt steigt die Stammholzmenge von 8,9 auf 13,4 Mio. Efm/a. Der Anteil an Laubholz erhöht sich von 13% auf 24%. Das Industrieholzaufkommen bleibt mit ca. 2,3 Mio. Efm/a nahezu konstant, verschiebt sich jedoch in Richtung Laubholz (von 48% auf 59%). Die Energieholzmenge inkl. Hackschnitzel steigt von 6,6 auf 7,9 Mio. Efm/a, bei einem von 24% auf 28% zunehmenden Laubholzanteil Szenarienvergleich Um die Trends zwischen den Szenarien aufzuzeigen, werden die Ergebnisse in diesem Abschnitt in einem Gesamtüberblick dargestellt. Tabelle 5 zeigt einen Vergleich der innerhalb der Szenarien für 2010 berechneten Werten und stellt diese zum einen den von Borchert (2005) für die BWI 2 prognostizierten Werten und den nach Hastreiter (2012) tatsächlich an die LWF gemeldeten Werten gegenüber. Der Blick in die Vergangenheit zeigt, dass die untersuchten Szenarien einen Rahmen aufspannen, der das reale Einschlagsverhalten umschließt. Nur beim Kommunalwald liegt die tatsächlich gemeldete Menge deutlich unter den berechneten Werten. Tabelle 5: Entnahmemengen in den verschiedenen Szenarien nach Eigentümerkategorien 2010 [Mio. Efm/a] A0 A50 A100 LWF (Hastreiter 2012) BWI (Borchert 2005) Staatswald 5,8 5,6 5,1 4,9 5,6 Kommunalwald 2,3 2,3 2,1 1,3 2,3 Privatwald 11,3 11,1 10,6 10,0 12,7 Bayern 19,4 19,0 17,9 16,3 20,7 Zur Herausarbeitung zeitabhängiger und preisabhängiger Tendenzen wurde für die Analyse des zeitlichen Aspekts innerhalb jedes Szenarios ein Mittelwert über die ersten drei Simulationsperioden ( ) mit dem Mittel der zweiten drei Perioden ( ) verglichen. Diese Vorgehensweise wurde gewählt, um Schwankungen in einzelnen Perioden, die auf die Verwendung der realen, ungleichmäßigen Verteilung der Bestandesflächen auf die Altersklassen und der unausgeglichenen Vorratsstruktur zurückzuführen sind, zu kompensieren. Für die Untersuchung der Preiseinflüsse werden die jeweiligen Mittelwerte über alle Perioden hinweg untereinander verglichen.

37 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 37 Die Holzerntemengen je Baumart zeigen bei allen Szenarien einen positiven Trend über der Zeit. Ausnahmen sind die Kiefer im Basisszenario und die Fichte im A50-Fall, deren Mengen abnehmen. Im A50-Szenario ist bei der Kiefer kein klarer Trend erkennbar. Die Buchenmengen nehmen in allen Fällen deutlich zu. Der steigende Holzpreis korreliert bei der Kiefer mit der angebotenen Menge, wohingegen die Fichtenmengen nahezu konstant bleiben. Bei den Laubhölzern ist die ausgehaltene Menge indirekt proportional zum Preis. Innerhalb der Hauptsortimente sind bei den zwei führenden Baumarten Fichte und Buche die gleichen Tendenzen ersichtlich. Steigende Preise haben einen negativen Einfluss auf die ausgehaltenen Mengen an Stamm-, Industrie- und Energieholz, allerdings einen ausgeprägt positiven Effekt auf die Hackschnitzelmenge. Über die Zeit betrachtet, nehmen bei der Fichte nur Stammholz- (ab A100) und Hackschnitzelsortimente zu, während bei der Buche alle Sortimente zunehmen. Daraus folgt auch, dass über alle Baumarten hinweg nur bei Industrie- und Energieholz ein uneinheitliches Bild aufscheint. Vom Basis- bis zum A100- Szenario beeinflusst die positive Tendenz der Buche überwiegend das Gesamtbild. Insgesamt ergeben sich somit gegenüber dem Basisszenario folgende Mindermengen in der Holzaushaltung: Ca. 2,0 Mio. Efm/a im A50- und ca Efm/a im A100-Szenario. Das entspricht 10% bzw. 3% der geernteten Menge (ohne das Potential aus Nichtderbholz EBH). Innerhalb der Sortimente gibt es deutlichere Verschiebungen. Die stoffliche Verwertungsschiene reduziert sich im A50- und A100-Fall um 1,8 Mio. Efm/a, wohingegen der energetischen Schiene 1,8 Mio. Efm/a mehr zugeführt werden. Im A50-Fall reduziert sich aufgrund des geringeren Gesamtholzangebots auch die für die energetische Verwendung zu Verfügung stehende Menge um ca Efm/a. Insgesamt liegen somit die Veränderungen in einem Rahmen zwischen -12% und +14% der Basismengen: Das Angebot stofflich verwertbarer Sortimente sinkt um 12% (A50, A100). Die Energieholzmengen sinken im A50-Szenario um 5%, steigen aber im A100-Szenario um 14%. Beim Vergleich der absoluten Mengen überlagern sich zwei Faktoren: die Variation dieser Mengen und die Relationen zwischen den einzelnen Sortimenten. Um letztere genauer herauszuarbeiten, werden im Folgenden die relativen Mengen verglichen. Das Ergebnis unterscheidet sich für Fichte bezüglich des Preiseinflusses nicht von dem der absoluten Mengen. Bei der Buche zeigt sich dagegen hier ein ähnliches Bild wie für die Fichte. Die Anteile des Industrie- und Energieholzes nehmen über der Zeit ab, zugunsten von Stammholz- und Hackschnitzelmengen. Nur im Basisszenario nehmen auch die Hackschnitzelanteile ab. Da die beiden dominierenden Baumarten das gleiche Bild zeigen, ergibt sich dieses auch beim Blick über alle Baumarten. Mit steigendem Preis sinkt der Stammholzanteil von 59% im Basisszenario auf 53% im A100-Szenario. Der Industrieholzanteil bleibt bei ca. 12% und der Anteil des Energieholzes/Scheitholzes bei ca. 28%. Entsprechend steigt der Hackschnitzelanteil von 1% auf 8%. Betrachtet man den Laubholzanteil beim Stammholz, ergibt sich ein bei steigenden Preisen abschwächender Trend der Zunahme über der Zeit. Beim Energie- und Industrieholz verhält es sich gerade umgekehrt. Dagegen nimmt der Laubholzanteil bei den Hackschnitzeln sowohl über der Zeit als auch mit steigenden Preisen ab.

38 38 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Um die Dominanz der beiden Effekte zu untersuchen, wurde ein Vergleich des Ausgangsniveaus der angebotenen Mengen des Basisszenarios mit den Endniveaus der drei Preissteigerungsszenarien herangezogen. Da bei der Fichte beide Trends in gleicher Richtung wirken, zeigt sich das erwartete Bild eines verstärkten Gesamttrends. Nur beim Stammholz führen die gegenläufigen Tendenzen zu einer uneinheitlichen Entwicklung. Bei der Buche zeigt das Ergebnis, dass die Mengenzunahme den Preiseffekt überwiegt. Im Vergleich der Szenarien ist erkennbar, dass der Preiseffekt die Mengenzunahme immer weiter abschwächt. Über alle Baumarten betrachtet wird das Ergebnis aufgrund der Baumartenverteilung von der Fichte beeinflusst. Beim Industrie- und Energieholz ist der Einfluss der Mehrmengen aus der Buche erkennbar. Im A100-Fall bedeutet dies, dass die Menge des angebotenen Holzes insgesamt zunimmt, und dass diese Zunahme desto schwächer ausfällt je stärker die Preise ansteigen. Das A50-Szenario weicht hiervon ab, indem insgesamt weniger als im Basisszenario genutzt wird. Im A100-Szenario kommt es im Vergleich zum Basisszenario rechnerisch zu keiner deutlichen Verschiebung des Verhältnisses stoffliche versus energetische Nutzung. Die Zunahme der Gesamtmenge von 4,1 Mio. Efm/a verteilt sich auf 2,0 Mio. Efm/a in der stofflichen Verwertung und 2,1 Mio. Efm/a in der energetischen Verwendung. D.h., die Verschiebungen finden scheinbar nur innerhalb der beiden Verwendungsschienen statt; zwischen Stammholz und Industrieholz auf der einen und Energieholz und Hackschnitzel auf der anderen Seite. Die im A50-Szenario um Efm/a sinkende Gesamtmenge verteilt sich auf eine Abnahme der Energieschiene um Efm/a und eine Zunahme der stofflichen Verwertung von Efm/a. Hier überlagern sich aber mehrere Effekte (der die Relationen verändernde Preisangleichungseffekt und der die absoluten Mengen beeinflussende Risikoeffekt), wie in Kapitel 3.4 herausgearbeitet wird. Die mit den Szenarien abgeleiteten Angebotsmengen für 2010 sind mit der Realität gut vergleichbar. Insbesondere das A100-Szenario trifft sowohl für den Staatswald als auch den Privatwald die tatsächlich gemeldeten Mengen gut. Beim Kommunalwald zeigen sich deutliche Abweichungen. Hier wird gegenüber den berichteten Daten fast die doppelte Menge prognostiziert. Auffallend ist, dass diese Abweichung zwischen Realität und Prognose auch bei Borchert (2005) auftritt. Da beide Ergebnisse auf dem gleichen BWI-Datensatz beruhen, könnte dies bedeuten, dass die Daten für die Kommunalwälder unzutreffend sind. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass ein derartiger Aufnahmefehler, der systematischer Art sein müsste, sich lediglich in einer Eigentümerkategorie auswirkt. Daher scheint die Folgerung, dass es im Kommunalwald prozentual gesehen sehr hohe ungenutzte Holzreserven gibt, nicht abwegig. Dieser Schluss steht allerdings im Widerspruch zu vielen anderen Untersuchungen, die derartige Nutzungspotenziale eher im Privatwald sehen. Eine mögliche Erklärung ist, dass die Annahme einer eingeschränkten Nutzungsmöglichkeit von lediglich 80% des Potenzials auf der Seite des Privatwalds eine relativ realistische Einschätzung darstellt, dass jedoch auf der anderen Seite auch im Kommunalwald derartige vermutlich strukturell bedingte Einschränkungen vorliegen.

39 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 39 Ein tiefergehender Vergleich ist mit den Daten aus dem bayerischen Staatswald möglich (s. Tabelle 6). Die Ergebnisse zeigen, dass die relativen Anteile sowohl der Hauptbaumarten als auch der Hauptsortimente im von Preiseffekten unabhängigen Referenzszenario A0 in ihrer Größenordnung mit den berichteten Werten gut übereinstimmen. Der Vergleich der absoluten Werte zeigt, dass bis zu 30% höhere Einschläge möglich wären, ohne die hohen Vorräte drastisch absenken zu müssen. Der vom Modell prognostizierte durchschnittliche Vorrat für den Staatswald von 342 Efm/ha würde sich bis 2040 auf 304 Efm/ha reduzieren, was einem leichten Rückgang von 1,3 Efm/ha/a entspräche. Dies gilt, sofern keine Preissteigerungen erwartet werden. Für den Fall eines A100-Preisszenarios verhält sich der Staatswald dagegen ökonomisch rational, indem auf zukünftig bessere Preise gewartet wird (s.u.). Tabelle 6: Vergleich der Entnahmemengen im Basisszenario mit den Staatswalddaten für 2010 [%] [1000 Efm/a] Baumart Modell real Modell real Fichte Kiefer Eiche Buche Sortiment Stammholz Industrieholz Energieholz Hackschnitzel Bei der Interpretation der Ergebnisse muss beachtet werden, dass es sich um Potentiale im Rahmen der angenommenen Szenariobedingungen handelt. Weitere Einflussfaktoren in der Praxis, z.b. Erntehindernisse durch Erschließungssituation, Geländeform oder Bodenzustand, sowie organisatorische Einschränkungen (Arbeits-, Maschinenkapazität, Nichtaufarbeitung kleinflächiger Kalamitätsanfälle, Vermarktungsmöglichkeiten) reduzieren das tatsächliche Holzaufkommen.

40 40 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Szenarienableitung und Optimierung Die Analyse der Erdölpreisszenarien ermöglichte die Ableitung von vier verschiedenen, linearen Preistrends für den Betrachtungszeitraum Der Vergleich der Szenarienergebnisse mit Einschlagsdaten für 2010 zeigt, dass die Realität vom durch die Szenarien aufgespannten Fächer umfasst wird. Die Hackschnitzelmengen nehmen bei allen Baumarten mit steigendem Preis zu, wohingegen Stamm-, Industrie- und Energieholz/Scheitholz abnehmen. Die Gesamtmenge des angebotenen Holzes reduziert sich je nach Preissteigerung zwischen 2% und 10%. Stofflich verwertbare Sortimente sinken in ihrem angebotenen Umfang um 12% bis 17%, energetische steigen um 14% (A100). Im A50-Szenario sinken auch diese um 5%. Über die Zeit betrachtet nehmen bei der Buche alle Sortimente absolut zu, bei der Fichte jedoch nur Stammholz (bei A100) und Hackschnitzel. Relativ gesehen nehmen die Anteile des Industrie- und Energieholzes über die Zeit ab, zugunsten von Stammholz- und Hackschnitzelmengen. Im Fall der Buche überkompensiert die Zunahme der Mengen über die Zeit die Reduktion der Mengen bei Preissteigerungen. Bei der Fichte dagegen führen beide Einflussfaktoren (Preis und Zeit) zu reduzierten Mengen an Industrie- und Energieholz/Scheitholz (nicht jedoch bei Hackschnitzel), im A50-Szenario auch beim Stammholz. In den übrigen Szenarien nimmt dieses dagegen leicht zu. Mit steigenden Preisen nehmen die angebotenen Hackschnitzelmengen bis zu 66% zu, wohingegen Stamm- bis zu 14%, Industrie- bis zu 6% und Energie-/Scheitholz bis zu 7% in ihrem Volumen abnehmen. Insgesamt nimmt die Holzmenge je nach Szenario um 2% bis 10% ab. 3.4 Schlussfolgerungen zu Waldholzaufkommens-Szenarien Die vergleichende Analyse der Szenarien zeigt einen starken Einfluss des gewählten Preisanstiegs auf das Angebotsverhalten. Die vorgenommene Aufteilung in zeitliche und preisliche Entwicklungen ermöglichte es, folgende Tendenzen herauszuarbeiten: Im Mittel nimmt das absolute Holzangebot aufgrund der aufgeschobenen Eingriffe ab, wenn eine Preissteigerung unterstellt wird. Dieser Preissteigerungseffekt schwächt sich jedoch bei höheren Preissteigerungen immer mehr ab, da das Risiko der Preisprognose und damit auch die Tendenz zu frühzeitigeren Holzeinschlägen steigen.

41 3 Waldholzaufkommens-Szenarien 41 Je höher die Preissteigerung ausfällt, desto mehr verschiebt sich das absolute Holzangebot in Richtung der thermischen Verwertungsschiene (Energieholz und Hackschnitzel). Mit höheren Preisen sinkt auch der relative Anteil des Industrieholzes zugunsten der thermischen Verwendung (Preisangleichungseffekt). Die für die thermische Verwertung abgeleiteten Werte liegen zwischen 7,8 Mio. (A50) und 9,4 Mio. Efm/a (A100). Der sich im A100-Szenario ergebende Wert ist vergleichbar mit den 4,0 Mio. t/a (ca. 8,9 Mio. Efm/a), die von Dieter und Englert (2001) für Bayern abgeleitet wurden (für weitere Studien s. Aretz und Hirschl 2007). Über die Prognosezeit und den Preisanstieg betrachtet nimmt die angebotene Holzmenge zu. Dieser Risikoeffekt beruht auf der Zunahme des berücksichtigten Prognoserisikos. Er schwächt sich im Extremszenario ab, da hier das Holzangebot frühzeitiger ansteigt und zum Ende des Betrachtungszeitraums zu sinken beginnt. Im A50-Szenario tritt dieser Effekt innerhalb des untersuchten Prognosezeitraums noch nicht auf. Die Verschiebungen durch den Preisangleichungseffekt treten scheinbar nur innerhalb der stofflichen bzw. thermischen Verwendungsschiene auf (A100). Dies beruht jedoch auf einer Überlagerung durch den Risikoeffekt, der im A100-Szenario die Verschiebung vom Industrieholz zum Energieholz durch Mehrmengen an Stammholz und Industrieholz ausgleicht. Im A50-Fall sind rechnerisch nur die thermisch genutzten Sortimente von dem reduzierten Einschlag betroffen, während die stoffliche Schiene sogar hinzugewinnt. Betrachtet man die vier Hauptsortimente einzeln, erkennt man allerdings, wie auch hier die Konkurrenz zwischen den Sortimenten geringer Güte zugunsten der Hackschnitzel und auf Kosten des Industrieholzes wirkt. Schlussfolgerungen: Waldholzaufkommens-Szenarien Das Verhalten eines gewinnmaximierenden Waldbesitzers kann durch folgende Kernaussagen charakterisiert werden, die sich je nach Situation unterschiedlich stark überlagern: Preissteigerungseffekt: Eine erwartete Preissteigerung führt im Mittel zu einem kleineren absoluten Holzangebot. Preisangleichungseffekt: Je größer die Preissteigerung, desto größer ist im Mittel der Anteil des Holzangebots für die thermische Verwertung (bzw. für geringe Qualitäten). Risikoeffekt: Je größer die erwartete Preissteigerung, desto höher ist die Prognoseunsicherheit und desto eher nimmt die angebotene Holzmenge über der Zeit wieder zu. Der durch die Projektfragestellung aufgegriffene Mechanismus zwischen Erdölpreis, Holzpreis und Holzangebot führt zu einer Verteilung weg von stofflich genutzten Holzsortimenten hin zur energetischen Verwertungsschiene, und gleichzeitig zu einer Verknappung des Angebots insgesamt.

42 42 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 4.1 Hintergrund und Zielsetzung Ziel der Festlegung stofflicher und energetischer Leitprodukte für das Cluster Forst und Holz in Bayern war es, eine repräsentative Holzverwendung abzubilden und dadurch eine hinreichend genaue Bewertung möglicher ökologischer, sozialer und ökonomischer Effekte der Konkurrenz um Holz zu ermöglichen. Basierend auf den Waldholzaufkommens- Szenarien (vgl. Kapitel 3) wurden Holzverbrauchsentwicklungen berechnet. Wie viel Holz für die stofflichen Verwender hierbei potenziell zur Verfügung stand, hing von der Zunahme der Energieholznachfrage ab. Die Holzverbrauchs-Szenarien wurden mithilfe von Experteninterviews abgesichert (vgl. Kapitel 4.4.2). Um einen umfassenden Vergleich der Nachhaltigkeitseffekte der Szenarien der stofflichen und energetischen Nutzung von Holz zu gewährleisten, wurde die Nutzenkorbmethodik angewendet und weiterentwickelt, da Holzprodukte unterschiedliche Funktionen aufweisen und daher nicht direkt miteinander vergleichbar sind. Ferner wurden Nutzungsvarianten festgelegt, die zur Erreichung von Nutzengleichheit bei verminderter Produktion stofflicher oder energetischer Leitprodukte in den Szenarien A50 und A100 dienen. Nutzungsvarianten stellen möglichst realitätsnahe Alternativen zu inländisch erzeugten stofflichen und energetischen Holzprodukten dar. 4.2 Holzleitprodukte Vorgehensweise und Methodik bei der Festlegung der Leitprodukte Als potenzielle Leitprodukte kommen grundsätzlich Produkte in Frage, welche mengenmäßig in Bayern besonders relevant sind und für welche es eine gute Datengrundlage sowie Vergleichsmöglichkeiten zu Alternativprodukten gibt. Für die Auswahl der Leitprodukte der verschiedenen Marktsegmente wurden alle Sektoren der stofflichen und energetischen Holznutzung herangezogen. Für die Leitprodukte wurden jeweils Wertschöpfungsketten in der Forst- und Holzwirtschaft definiert, auf deren Basis die Nachhaltigkeitsaspekte quantifiziert wurden (vgl. Kapitel 5). Im Allgemeinen beginnt jede Forst-Holz- Wertschöpfungskette mit der forstlichen Produktion und Holztransporten zu Verarbeitern der ersten Absatzstufe. Als nächster Schritt folgen der Herstellungsprozess im Werk und ein weiterer Transport möglicherweise bereits zum Nutzer oder zu einem weiteren Verarbeitungsschritt in der zweiten Absatzstufe. Im Anschluss erfolgt eine Nutzung und Nachnutzung der Leitprodukte. In Kapitel werden die Forst-Holz-Wertschöpfungsketten der Leitprodukte im Detail beschrieben. Teilweise musste bei der Berechnung der ökologischen, sozialen und ökonomischen Indikatoren von der dargestellten Wertschöpfungskette abgewichen werden (vgl. Kapitel 5.4). Beispielsweise werden bei den ökologischen Indikatoren oftmals weitere Inputs berücksichtigt, wie z.b. Zusatzstoffe, Hilfsstoffe und Energie. Andererseits können bei den ökonomischen Indikatoren aufgrund mangelnder Datenverfügbarkeit teilweise nicht alle Schritte in der Wertschöpfungskette berücksichtigt werden.

43 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe Stoffliche Nutzung von Holz Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Zur Festlegung der stofflichen Leitprodukte der ersten Absatzstufe wurde zunächst auf Basis des Energieholzmarktberichtes für Bayern (Friedrich et al. 2012) und der Clusterstudie Forst und Holz in Bayern (Röder et al. 2008) die mengenmäßige Relevanz der stofflichen Holzprodukte der einzelnen Branchen untersucht. Anschließend wurde zur weiteren Spezifizierung der Leitprodukte die Datenverfügbarkeit zu den zu prüfenden Nachhaltigkeitsindikatoren analysiert. Hierfür wurden die in den Ökobilanz-Datenbanken ecoinvent v2.0 (Swiss Centre for Life Cycle Inventories 2007) und GaBi (PE International 2012) enthaltenen stofflichen Holzprodukte der einzelnen Branchen überprüft (vgl. Kap. 5.4). Zum Schluss wurde in einem internen Workshop zur Festlegung der Leitprodukte die Datenverfügbarkeit hinsichtlich der ökonomischen Indikatoren abgestimmt. Holzsortimente, die für eine stoffliche Nutzung in Frage kommen, sind nach Mantau (2012a) Stammholz, Industrieholz, Sägenebenprodukte, Industrierestholz und Altholz (Abbildung 11). Stammholz wird in der Säge-, Furnier- und Sperrholzindustrie verwendet. Sägenebenprodukte entstehen in der Sägeindustrie als Koppelprodukt der Schnittholzproduktion und werden in der Papier-, Zellstoff- und Holzwerkstoffindustrie eingesetzt. In diesen Branchen wird ebenfalls Industrieholz verbraucht (Mantau 2012a), welches zur Erzeugung von Holzstoff, Zellstoff und Holzwerkstoffen mechanisch zerkleinert und ggf. chemisch aufgeschlossen wird (Lohmann 2005). Industrierestholz und Altholz werden in der Holzwerkstoffindustrie genutzt (Mantau 2012b). Abbildung 11: Stoffliche Holzsortimente und deren Verwendung bis zur 1. Absatzstufe (auf Basis von Röder et al. 2008, Friedrich et al und Mantau 2012a) Die bayerische Sägeindustrie verbrauchte im Jahr 2010 insgesamt 10,0 Mio. Festmeter Stammholz und erzeugte ca. 6,2 Mio. m³ Schnittholz sowie 4,3 Mio. m³ Sägenebenprodukte (Tabelle 7, Friedrich et al. 2012). Zwischen 2004 und 2007 wurden die Einschnittkapazitäten erheblich erweitert, was zu einer deutlichen Zunahme des Anfalls von Sägenebenprodukten geführt hat.

44 44 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Großsäger schnitten im Jahr 2010 ca. 65% und Klein- / Mittelsäger ca. 35% des Stammholzes ein. Die Mehrheit der bayerischen Sägewerke (83%) gehört der Größenklasse bis m³ Rundholzeinschnitt an. Die Klassen bis m³ Rundholzeinschnitt haben einen Anteil von 15% und die Klasse über m³ Rundholzeinschnitt von 2%. Der Stammholzverbrauch der Furnier- und Sperrholzindustrie ist in den letzten Jahren sowohl in Bayern als auch in Deutschland zurückgegangen (Röder et al. 2008, Mantau 2012a). Für das Jahr 2010 liegen in Bayern keine aktuellen Erhebungen vor. Tabelle 7: Rohholzeinschnitt und Anfall an Sägenebenprodukten in Bayern in den Jahren 2005, 2006 und 2010 (Friedrich et al. 2012, verändert) Quelle Jahr Rohholzeinschnitt in Sägewerken [Fm o.r.] Anfall Sägenebenprodukte ohne Rinde [m³] Energieholzmarkt Bayern (Bauer et al. 2006) 2005 ca. 8 Millionen 2,85 Millionen Cluster-Studie Bayern (Röder et al. 2008) 2006 ca. 11,5 Millionen 4,47 Millionen 1 Energieholzmarkt Bayern (Friedrich et al. 2012) ,0 Millionen 4,32 Millionen 1 andere Systematik bei Ausweisung von Rinde und Hobelspänen Die Furnier- und Sperrholzindustrie wurde im Projekt außer Acht gelassen, da sie in den letzten Jahren in Bayern einen rückläufigen Trend hatte (Röder et al. 2008), mengenmäßig nur wenige Produkte erzeugt werden und geringer Holzbedarf in dieser Sparte besteht. Im Jahr 2010 produzierte die bayerische Spanplattenindustrie an zwei Standorten ca. 1,5 Mio. m³ Spanplatten und verbrauchte ca. 2,07 Mio. Festmeter Rohholz (Friedrich et al. 2012). Ferner wurden Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe (WPC, wood plastic composites) und Thermoholz in Bayern produziert. Für diese Produkte ist der Holzbedarf jedoch unbekannt, aber als deutlich geringer als in der Spanplattenindustrie einzuschätzen. Faserplatten und OSB-Platten werden in Bayern nicht produziert (Mantau 2012b). Die bayerische Papierproduktion betrug im Jahr 2010 ca. 4,7 Mio. t Papier (Friedrich et al. 2012). Grafische Papiere hatten einen Anteil von ca. 72% der gesamten bayerischen Papierproduktion (VDP 2011). Verpackungs-, Hygiene-, Spezial- und technische Papiere spielten in Bayern nur eine untergeordnete Rolle (28% der Gesamtproduktion). Insgesamt wurden zu 73% Altpapierstoff, 14% Holzstoff und 13% Zellstoff eingesetzt (Friedrich et al. 2012). Sechs Werke verwendeten Frischfasern zur Erzeugung von Papier (VDP 2013). Im Jahr 2010 betrug der Holzbedarf der Papier- und Zellstoffindustrie ca. 1,62 Mio. Festmeter in Bayern (Tabelle 8), wovon ca. 1,24 Mio. Festmeter Industrieholz und ca. 0,38 Mio. Festmeter m³ Sägenebenprodukte waren (Friedrich et al. 2012).

45 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 45 Seit 2005 ist der Holzverbrauch der bayerischen Papier- und Zellstoffindustrie trotz Erweiterung der Produktionskapazitäten zwischen 2000 und 2007 sowie einer gestiegenen Produktion +11,5% (2010 zu 2005) zurückgegangen (Tabelle 8). Obwohl der Rohholzbedarf in den einzelnen Studien unterschiedlich erhoben wurde, scheint ein Rückgang des Rohholzbedarfs aufgrund gestiegener Holzpreise und einer Zunahme des Altpapiereinsatzes plausibel. Tabelle 8: Rohholzverbrauch der Papier- und Zellstoffindustrie in Bayern in den Jahren 2005, 2006 und 2010 (Friedrich et al. 2012, verändert) Quelle Energieholzmarkt Bayern (Bauer et al. 2006) Cluster-Studie Bayern (Röder et al. 2008) Energieholzmarkt Bayern (Friedrich et al. 2012) Jahr Rohholzbedarf der Papierindustrie Erhebungsmethodik ,8 Millionen Tonnen atro Verbandsangaben ,92 Millionen Festmeter ,72 Millionen Tonnen atro bzw. 1,62 Millionen Festmeter Öffentliche Statistiken, eigene Erhebungen Auswertung von Umweltberichten Als Leitprodukte der ersten Absatzstufe wurden deshalb Schnittholz (Nadel- und Laubschnittholz), Spanplatten und Papier festgelegt (siehe auch Tabelle 14, Kap ). Stoffliche Leitprodukte der 2. Absatzstufe Die in der ersten Absatzstufe erzeugten stofflichen Holzprodukte werden in der zweiten Absatzstufe in der Bau- (Zimmerer, Schreiner / Tischler), Möbel- und papierverarbeitenden Industrie (Verlags- und Druckgewerbe) zu Endprodukten weiterverarbeitet (Röder et al. 2008). Produzenten der zweiten Absatzstufe können von einer zunehmenden Konkurrenz um Holz indirekt betroffen sein, wenn in der ersten Absatzstufe weniger Leitprodukte erzeugt werden und deshalb der zweiten Absatzstufe nicht mehr zur Verfügung stehen. Um die Nachhaltigkeitseffekte einer solchen Entwicklung bewerten zu können, muss der gesamte Lebenszyklus von stofflichen Holzprodukten untersucht werden. Aus diesem Grund wurden im Projekt auch Leitprodukte für die zweite Absatzstufe festgelegt. Zur Festlegung dieser Produkte wurden neben der Datenverfügbarkeit zu den Nachhaltigkeitsindikatoren (vgl. Kap. 5.4) die Meinungen von Experten herangezogen (vgl. Kap ). Bei der Produktzusammensetzung der bayerischen Sägeindustrie nehmen Bauholzprodukte in allen Größenklassen der Nadelholz-Sägewerke den größten Anteil ein (zwischen 30% und 55%) (Abbildung 12, Röder et al. 2008). Zudem liegt Nadelschnittholz mit 91% mengenmäßig weit vor Laubschnittholz. Aus diesem Grund wurde der Bausektor als zu bilanzierende Branche für die Verarbeitung von Schnittholz in der zweiten Absatzstufe festgelegt (siehe Tabelle 14, Kap ).

46 46 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Abbildung 12: Produktzusammensetzung der bayerischen Sägewerke nach Einschnittsklassen (Röder et al. 2008) Für den Bausektor wurden aufgrund der begrenzten Datenverfügbarkeit der ökonomischen Indikatoren nicht einzelne Bauprodukte, sondern komplette Gebäudetypen bilanziert. Die Auswahl der Gebäudetypen erfolgte über den mengenmäßigen Anteil an den jährlichen Baufertigstellungen in Bayern. Zur Bestimmung des Anteils der einzelnen Gebäudetypen wurde die Bezugsgröße Bruttorauminhalt (BRI) und das Bezugsjahr 2010 gewählt. Unter BRI versteht man den Rauminhalt eines Gebäudes ohne sein Fundament. Der BRI ermöglicht es, verschiedene Gebäude hinsichtlich ihrer Nutzungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit miteinander zu vergleichen. Im Rahmen des Projektes war es aufgrund der unzureichenden Datenverfügbarkeit (beispielsweise in der Baufertigstellungsstatistik) nicht möglich die Ausstattung von Wohngebäuden und die Funktion von gewerblichen Bauten zu berücksichtigen. Die Wahl der Leitgebäude erfolgte nach mengenmäßiger Relevanz (BRI) unter Berücksichtigung der Datenverfügbarkeit. Gemäß dem Bayerischen Landesamt für Statistik und Datenverarbeitung (LfStaD 2011a) lässt sich der Bausektor in die zwei Kategorien Wohngebäude und Nichtwohngebäude unterteilen. In der Kategorie Wohngebäude dominieren mengenmäßig mit ca. 67% die Wohnhäuser mit einer Wohneinheit, welche im Folgenden als Einfamilienhäuser (EFH) bezeichnet werden. In der Kategorie der Nichtwohngebäude haben landwirtschaftliche Betriebsgebäude und die nicht-landwirtschaftlichen Betriebsgebäude Handels- und Lagergebäude, sowie Fabrik- und Werkstattgebäude einen Anteil von rund 77% am BRI aller Nichtwohngebäude (Tabelle 9). Der Anteil der Holzgebäude bei den Einfamilienhäusern liegt laut LfStaD (2011a) bei ca. 17%, bei landwirtschaftlichen Betriebsgebäuden bei ca. 37%, bei Handels- und Lagergebäuden bei ca. 8% und bei Fabrik- und Werkstattgebäuden bei 5%.

47 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 47 Tabelle 9: Repräsentativität ausgewählter Gebäudetypen gemessen am Bruttorauminhalt (BRI) (LfStaD 2011a) Gebäudetyp Gebäudekategorie Baufertigstellungen gesamt [1000 m 3 BRI] Baufertigstellungen in Holzbauweise [1000 m 3 BRI] BRI / Leitgebäude [m 3 ] Anteil am BRI der Gebäudekategorie [%] Wohngebäude Einfamilienhaus Landw. Betriebsgebäude , ,7 Nichtwohngebäude Handels-/ Lagergebäude Fabrik-/ Werkstattgebäude , ,4 76,7 Spanplatten werden in der 2. Absatzstufe zu ca. 70% zu Möbeln weiterverarbeitet (Albrecht et al. 2008). Der Einsatz von alternativen Nicht-Holzprodukten in der Bau- und Möbelfertigung wurde von den Experten aufgrund technologischer Probleme und höherer Kosten für unwahrscheinlich erachtet. Laut Expertenmeinungen (vgl. Kapitel 4.4.3) könnten Spanplatten im Bau- und Möbelsektor bei steigender Konkurrenz durch andere Holzprodukte ersetzt werden. Allerdings konnten im Projekt aufgrund der geringen Datenverfügbarkeit keine ökobilanziellen Vergleiche von Spanplatten mit alternativen Produkten mit geringerem Holzeinsatz, wie beispielsweise Leichtbauplatten, durchgeführt werden. Die Weiterverarbeitung von Spanplatten in der zweiten Absatzstufe und der Vergleich mit alternativen Holz- und Nichtholzprodukten wurde deshalb im Projekt nicht weiterverfolgt, sondern der Fokus auf Spanplatten-Importe gelegt (s. Kapitel 4.4.3). Die Auswahl der Leitprodukte der papierverarbeitenden Industrie erfolgte in Abstimmung mit den zur Verfügung stehenden Ökobilanzdatensätzen (Aktualität, geographischer Bezug, quantifizierbarer Papieranteil und Vergleichsmöglichkeit mit alternativen Produkten) und dem Anteil am Produktionsvolumen deutscher Druckmedien. Werbedrucke/Kataloge machen mit ca. 41% den mit Abstand größten Anteil des Produktionsvolumens aus. Zeitschriften/Anzeigeblätter, Geschäftsdrucksachen, Etiketten und Bücher/kartogr. Erzeugnisse liegen jeweils bei circa acht bis zehn Prozent. Die Druckmedien Bücher/kartogr. Erzeugnisse, Zeitungen/Anzeigenblätter und Werbedrucke/Kataloge bilden zusammen knapp 59% des gesamten Produktionsvolumens deutscher Druckmedien ab (Tabelle 10) (BVDM 2012). Druck- und Schreibpapiere (beispielsweise für Bürozwecke) wurden nicht betrachtet unter der Annahme, dass hier eine umfassende Substitution durch elektronische Datenverwaltung im Gegensatz zu den ausgewählten Leitprodukten unwahrscheinlich ist. Laut VDP (2013) stieg die Produktion von Druck- und Schreibpapieren in Deutschland von 2011 auf 2012 sogar leicht an, während jedoch insgesamt Produktionsrückgänge bei grafischen Papieren zu verzeichnen waren.

48 48 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 10: Produktionsvolumen der einzelnen Druckmedien in Deutschland im Jahr 2011 (BVDM 2012) Druckmedium Produktionsvolumen [Mio. ] Anteil [%] Werbedrucke/Kataloge ,2 Zeitungen/Anzeigeblätter ,3 Zeitschriften ,2 Bücher/kartogr. Erzeugnisse ,1 Kalender/Karten 137 1,0 Geschäftsdrucksachen ,4 Etiketten ,3 Sonstige ,5 Summe gesamt Für die zweite Absatzstufe der stofflichen Nutzung wurden ein Referenzgebäude, welches vorwiegend aus Holz besteht, und die Weiterverarbeitung von grafischen Papieren zu Druckmedien festgelegt. Möbel aus Spanplatten wurden nicht analysiert (siehe Tabelle 14, Kap ) Energetische Nutzung von Holz Zur Festlegung der energetischen Leitprodukte wurde hauptsächlich der Energieholzmarktbericht für Bayern 2010 (Friedrich et al. 2012) verwendet. Dieser stellt die aktuellste und umfassendste Studie zu Energieholzaufkommen und -verbrauch in der Untersuchungsregion dar. Zur Definition der Leitprodukte wurde die mengenmäßige Relevanz verschiedener holzenergetischer Sortimente untersucht. Darauf basierend wurden die wichtigsten Produkte identifiziert. Im Anschluss wurde die Datenverfügbarkeit hinsichtlich der zu untersuchenden Nachhaltigkeitsindikatoren analysiert. Auf Seiten der sozioökologischen Indikatoren werden die in den Ökobilanz-Datenbanken ecoinvent v2.0 und GaBi enthaltenen energetischen Holzprodukte überprüft (s. Kap ). Die Datenverfügbarkeit der ökonomischen Indikatoren wurde insbesondere mittels Recherchen in amtlichen Statistiken evaluiert. Im Vergleich zum stofflichen Sektor ist der Energieholzbereich weniger heterogen, sodass insgesamt weniger Produkte als Leitprodukte in Frage kommen. Grundsätzlich kann bei der Energieholznutzung in die beiden Energieformen Wärme und Strom unterschieden werden. Die Kraftstoffherstellung aus Holz spielt mengenmäßig momentan keine relevante Rolle. Andererseits kann nach privaten und gewerblichen Energieholznutzern differenziert werden. Insbesondere im Bereich Wärme kommt Holz eine große Bedeutung zu.

49 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 49 In 2010 wurde in Deutschland zwei Drittel der erneuerbaren Energie aus Biomasse bereitgestellt (FNR 2011). Zur erneuerbaren Stromproduktion trug Holz in 2010 mit 11,4% bei (Anteil Holz an gesamtem Stromverbrauch bei knapp 2%), zur erneuerbaren Wärmeproduktion gar mit 74% (Anteil Holz an gesamter Wärmebereitstellung bei 6,4%) (FNR 2011). Insgesamt beträgt der Anteil von Holz an der erneuerbaren Energieproduktion somit ca. 40%. In Bayern steuert Biomasse laut Staatsregierung (2011) über 90% zur erneuerbaren Wärme bei und knapp 30% des erneuerbaren Stroms. Knapp 60% der Bioenergie stammen aus Holz. Energieholzsortimente können nach Bauer et al. (2006) allgemein nach Waldholz (z.b. Scheitholz, Waldhackschnitzel), Sägenebenprodukten (u.a. Sägespäne, zu Pellets und Briketts weiterverarbeitet), Altholz (Gebrauchtholz), Flur- (v.a. Landschaftspflegematerial und Grünschnitt) und Schwemmholz, sowie Holz aus Kurzumtriebsplantagen (Energiewälder) eingeteilt werden (Abbildung 13). Im Zuge gestiegener Energieholznachfrage werden in den letzten Jahren vermehrt auch bisherige Industrieholzsortimente und Industrierestholz energetisch genutzt. Abbildung 13: Energetische Holzsortimente und deren Verwendung (verändert nach Bauer et al. 2006) Die Verwendung von Holz in kleinen Feuerungsstätten (Leistung < 100 kw) gilt als klassische Nutzung von Biomassebrennstoffen, hierzu gehören automatisch beschickte und handbeschickte Öfen (Bauer et al. 2006). Diese kleinen Öfen befinden sich überwiegend in Privathaushalten (Kachelofen, Kaminofen) und werden v.a. mit Scheitholz, aber zunehmend auch mit Pellets bzw. Briketts betrieben. Darüber hinaus gibt es etliche Feuerungen mit einer Leistung unter 100 kw in kleinen holzverarbeitenden Gewerbebetrieben (z.b. Schreinereien, Zimmereien).

50 50 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Im Jahr 2010 wurden nach Friedrich et al. (2012) in Bayern insgesamt 12,8 Mio. m 3 Holz energetisch genutzt. Dies entspricht einem Energieinhalt von 105 PJ. Die Privathaushalte nutzten hiervon insgesamt 7,5 Mio. m 3 in Form von Scheitholz aus Wald und Garten, Altholz, Pellets und Briketts sowie Hackschnitzeln (Tabelle 11). Die überwiegende Menge Scheitholz stammt aus dem Wald (5,6 Mio. m 3 ). Die Baumartenanteile des Waldscheitholzaufkommens über alle Perioden und Szenarien betragen nach Härtl und Knoke (2013) für Fichte und Tanne 52%, für Kiefer und Lärche 22%, für Eiche 5% und für Buche sowie restliche Laubhölzer 21%. Somit liegt der Anteil von Nadelholz beim Scheitholz bei 74%, der Laubholzanteil bei 26%. Tabelle 11: Energieholzverbrauch nach Sortimenten in Privathaushalten in Bayern in 2010 (Quelle: Friedrich et al. 2010) Sortiment Verbrauchsmenge [m 3 ] Scheitholz aus Wald und Garten Altholz Pellets Briketts Hackschnitzel Geschätzter Gesamtverbrauch Laut DEPI (2014) eignen sich 36% der Sägenebenprodukte für die Pelletierung (22% Hackschnitzel und 14% Sägespäne). Der Stammholzanteil setzt sich nach Härtl und Knoke (2013) zu 81% aus Nadelholz zusammen (63% Fichte und Tanne, 18% Kiefer und Lärche). Der entsprechende Baumartenmix floss zur Berechnung energetisch relevanter Kenngrößen bei den Pellets ein (z.b. mittlere Dichte, Heizwert). Bei der gewerblichen Energieholznutzung wird Holz in größeren Anlagen (ab 500 kw) zur Strom- und Wärmeproduktion eingesetzt, beispielsweise in Sägewerken zur Trocknung von Schnittholz oder in Biomasseheizkraftwerken zur Einspeisung von EEG-Strom. Die Biomasseheiz(kraft)werke setzten in Bayern im Jahr ,2 Mio. m 3 bzw. 1,8 Mio. t atro Altholz, Waldhackschnitzel, Sägenebenprodukte/Industrierestholz sowie Rinde und Landschaftspflegematerial ein (Tabelle 12). In gewerblichen und öffentlichen Feuerstätten wurden rund 1,2 Mio. m 3 Energieholz verbrannt. Weiterhin wird gegenwärtig auf 276 ha Kurzumtriebsplantagen Energieholz produziert (Stand 2010). Der zahlenmäßig größte Teil der Anlagen in Bayern weist eine Leistungsgröße unter 1 MW auf. Verbrauchsbezogen spielen solch kleinere Anlagen aber nur eine geringe Rolle, da lediglich 13% der Biomasse hier verbrannt wird. Rund zwei Drittel der Biomasse wird in Großanlagen ab 15 MW verwertet (Friedrich et al. 2012) (Tabelle 13).

51 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 51 Tabelle 12: Energieholzverbrauch nach Sortimenten in Biomasseheiz(kraft)werken (BMHKW) in Bayern in 2010 (Quelle: Friedrich et al. 2012) Sortiment Verbrauchsmenge [t atro ] Verbrauchsmenge [%] Sägenebenprodukte / Industrierestholz Rinde Waldhackschnitzel Altholz Flur- und Schwemmholz Summe Tabelle 13: Energieholzverbrauch und Anlagenanteil von Biomasseheiz(kraft)werken (BMHKW) in Bayern in 2010 (Quelle: Friedrich et al. 2012) Größenklasse nach Feuerungswärmeleistung [KW] Verbrauch [t atro ] Anteil am Verbrauch in Bayern [%] Anteil an der Anlagenzahl in Bayern [%] bis > Summe Als energetische Leitprodukte ergeben sich daraus Wärme aus Scheitholz, Wärme aus Pellets (Sägenebenprodukte), sowie Strom und Wärme aus Hackschnitzel-Mix (Waldhackschnitzel, Altholz, Sägenebenprodukte) (siehe Tabelle 14, Kap ). Die energetischen Leitprodukte werden von der forstlichen Nutzung bis zur 1. Absatzstufe inklusive aller Vorketten bilanziert. In Anhalt an die Vorgehensweise in der Clusterstudie für Bayern (Röder et al. 2008) werden die energetischen Leitprodukte der 1. Absatzstufe zugerechnet, sodass die Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten an dieser Stelle im Projekt abgeschlossen wird. Weitere Effekte durch nachfolgende Verwendung ergeben sich hier nicht, im Gegensatz zu den stofflichen Leitprodukten. Die Entsorgung der Reststoffe aus der Holzverbrennung (Asche) wurde für die ökologischen Indikatoren und den Indikator Humantoxizität ebenfalls in der 1. Absatzstufe bilanziert. Für die Bewertung des Indikators Löhne und der ökonomischen Indikatoren war die Datenlage nicht ausreichend, um die Ascheausbringung in die Berechnungen miteinzubeziehen.

52 52 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Festgelegte Leitprodukte In Tabelle 14 sind die festgelegten Leitprodukte und ihre funktionale Einheit dargestellt. Insgesamt wurden acht Leitprodukte festgelegt (fünf stoffliche für die erste sowie zweite Absatzstufe und drei energetische). Diese werden im nachfolgenden Abschnitt mit ihren dazugehörigen Wertschöpfungsketten beschrieben. Tabelle 14: Festgelegte Leitprodukte, die das Cluster Forst und Holz in Bayern repräsentieren (Roh-)Holzinput 1. Absatzstufe Leitprodukte aus der 1. Absatzstufe [Einheit] 2. Absatzstufe Leitprodukte aus der 2. Absatzstufe [Einheit] Stammholz Sägeindustrie Schnittholz [m³] Bauindustrie Referenzgebäude [Anzahl] Industrieholz, Sägenebenprodukte, Industrierestholz, Altholz Holzwerkstoffindustrie Spanplatte [m³] Möbelindustrie nicht analysiert Industrieholz, Sägenebenprodukte Papier-, Zellstoffindustrie Papier [t] Papierverarbeitende Industrie Druckmedien [t] Scheitholz Kleinfeuerungsanlagen Wärme aus Scheitholz [MWh] Sägenebenprodukte Kleinfeuerungsanlagen Wärme aus Pellets [MWh] Waldhackschnitzel, Sägenebenprodukte, Altholz Biomasseheiz- (kraft)werke Wärme und Strom aus Hackschnitzel- Mix [MWh] Stoffliche Nutzung von Holz Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Schnittholz repräsentiert das Leitprodukt der Sägeindustrie (Tabelle 14). Die Forst-Holz- Wertschöpfungskette für Schnittholz umfasst die Produktion von Nadel- und Laubstammholz im Wald sowie den Transport per Rundholz-LKW zum Sägewerk (Abbildung 14). Die Kette endet mit der Produktion von einem m³ Schnittholz ab Werkstor. Als Koppelprodukt der Schnittholzproduktion entstehen Sägenebenprodukte, z.b. in Form von Hackschnitzeln und Schwarten / Spreißeln. Ca. 80% des Schnittholzes wird in deutschen Sägewerken technisch getrocknet (Rüter und Kreißig 2007). Nicht getrocknetes Schnittholz (ca. 20%) wird hauptsächlich für den Verpackungsbereich eingesetzt. Weiterhin kann Schnittholz für Verwendungsbereiche, bei denen die Oberfläche sichtbar ist, gehobelt werden.

53 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 53 Abbildung 14: Wertschöpfungskette für das Leitprodukt Schnittholz Da in der Holzwerkstoffindustrie Bayerns Spanplatten die bedeutendste Rolle spielen, wurde die Spanplatte als zu bilanzierendes Leitprodukt in diesem Sektor festgelegt (Tabelle 14). Die Forst-Holz-Wertschöpfungskette von Spanplatten beginnt mit der Erzeugung der Holzrohstoffe Industrieholz, Sägenebenprodukten und Altholz (Abbildung 15). Diese Holzrohstoffe werden zum Spanplattenwerk transportiert und die Wertschöpfungskette endet am Werkstor mit der Produktion von einem m³ Spanplatte. Spanplatten werden in der Form von Rohspanplatten und melaminbeschichten Spanplatten produziert (Rüter und Diederichs 2012). Abbildung 15: Wertschöpfungskette für das Leitprodukt Spanplatte

54 54 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Die Papier- und Zellstoffindustrie wird durch das Leitprodukt Papier repräsentiert (Tabelle 14). Es werden hierunter alle in Bayern produzierten Papiersorten verstanden, d.h. grafische Papiere, Verpackungspapiere, Hygiene-, Spezial- und technische Papiere. Als Rohstoffe werden in der Forst-Holz-Papier-Wertschöpfungskette Industrieholz, Sägenebenprodukte und Altpapier eingesetzt (Abbildung 16). Diese Rohstoffe werden zur Papierfabrik transportiert und zu Holzstoff, Zellstoff bzw. Altpapierstoff verarbeitet. Die Wertschöpfungskette für Papier endet mit der Produktion von einer Tonne Papier am Werkstor der Papierfabrik. Abbildung 16: Wertschöpfungskette für das Leitprodukt Papier Stoffliche Leitprodukte der 2. Absatzstufe Ein Referenzgebäude aus Holz repräsentiert den Einsatz von Schnittholz in der zweiten Absatzstufe im Bausektor (Tabelle 14). Das Referenzgebäude dient der vereinfachten Darstellung und spiegelt ein durchschnittliches bayerisches Gebäude wider. Der Bruttorauminhalt dieses Referenzgebäudes besteht zu 31% aus einem Einfamilienhaus, zu 22% aus einem landwirtschaftlichen und zu 47% aus einem nicht landwirtschaftlichen Gebäudetyp. Die Forst-Holz-Wertschöpfungskette für das Referenzgebäude umfasst die Produktion von Nadel- und Laubstammholz im Wald, den Transport per Rundholz-LKW zum Sägewerk, die Verarbeitung zu Schnittholz und den Transport vom Sägewerk zur Baustelle. Die Kette endet mit der Errichtung eines fertigen Referenzgebäudes auf der Baustelle (Abbildung 17).

55 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 55 Abbildung 17: Wertschöpfungskette für das Leitprodukt Referenzgebäude Aufgrund mangelnder ökologischer Daten zum Lebenszyklus von Möbeln und von alternativen Holzprodukten (z.b. leichte Spanplatten) wurde die Weiterverarbeitung von Spanplatten in der 2. Absatzstufe im Projekt nicht berechnet. Die Betrachtung des Sektors Holzwerkstoffindustrie / Möbelindustrie endet nach der 1. Absatzstufe (Tabelle 14) (Fokus Importe, s. Kap ). Nach Expertenaussagen könnten bei erhöhter Konkurrenz um Holz grafische Papiere durch elektronische Medien substituiert werden (s. Kap ). Unter der Annahme, dass kein technologischer Fortschritt stattfindet, sind nur solche Papiere von der Substitution betroffen, für die entsprechende alternative und bereits etablierte elektronische Medien zur Verfügung stehen, also Druckmedien, die bereits als Leitprodukte der 2. Absatzstufe festgelegt wurden (Tabelle 14). Darunter fallen alle in Bayern produzierten Werbedrucke, Zeitungen und Bücher. Als Rohstoffe werden in der Forst-Holz-Papier-Wertschöpfungskette Industrieholz, Sägenebenprodukte und Altpapier eingesetzt. Diese Rohstoffe werden zunächst zur Papierfabrik transportiert und zu Holzstoff, Zellstoff bzw. Altpapierstoff verarbeitet. Hieraus wird Papier erzeugt, welches anschließend zur Druckerei transportiert wird. Die Wertschöpfungskette endet mit der Produktion von einer Tonne Papier in Druckmedien am Werkstor der Druckerei (Abbildung 18).

56 56 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Abbildung 18: Wertschöpfungskette für das Leitprodukt Druckmedien Energetische Nutzung von Holz Es wurden drei Leitprodukte ausgewählt, welche mengenmäßig relevante Nutzungsformen aufweisen und für welche eine ausreichende Datenbasis zur Analyse der Nachhaltigkeitsindikatoren vorhanden war. Weiterhin wurden je Sortiment marktübliche, sowie mengenmäßig und hinsichtlich der Bewertung der Nachhaltigkeitsaspekte repräsentative, Heizungsanlagentypen definiert. Der Energieholzverbrauch in Privathaushalten entspricht rund 59% der Holzenergieproduktion in Bayern (Friedrich et al. 2012). Dieses Sortiment wird über die Leitprodukte "Wärme aus Scheitholz" (Scheitholz-Einzelraumfeuerung mit einer Nennleistung von 6 kw) und "Wärme aus Pellets" (Pelletofen-Zentralheizung mit einer Nennleistung von 15 kw) abgedeckt (Abbildung 19 und Abbildung 20).

57 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 57 Die Scheitholzbereitstellung zeichnet sich durch eine kurze Bereitstellungskette aus. Zwar gibt es verschiedene Bereitstellungsvarianten (vgl. Höldrich 2006), im Projekt wurde jedoch die in der Praxis häufig eingesetzte Variante der motormanuellen Holzernte und der manuellen Scheitholzproduktion modelliert, sowie der Transport per Traktor bis 15km zur Ofentür, in Anlehnung an den Ökobilanzprozess in Ecoinvent (Bauer 2007). Die Verbrennung erfolgt in einer handbeschickten 6 kw Einzelfeuerungsanlage im Privathaushalt zur Wärmeproduktion. Die mittlere Laufzeit des Scheitholzofens wurde mit 1.000h/a angenommen (Bauer 2007). Diese Feuerungskategorie steht stellvertretend für andere mit Scheitholz betriebenen Anlagen, beispielsweise Kamine und Kaminöfen, sowie Kachelöfen. Diese Feuerungsanlagen weisen in der Praxis aufgrund unterschiedlichen Alters, Wartungszustands und Bedienungsmodus durch die Nutzer zwar erheblich unterschiedliche Effizienzwerte auf. Der verwendete Heizungstyp entspricht jedoch einer durchschnittlichen Heizungsanlage im Leistungsbereich bis 20 kw (Bauer 2007). Den im Praxisbetrieb oft schlechten Verbrennungsbedingungen wird durch einen verringerten Wirkungsgrad (60%) Rechnung getragen (nach Bauer 2007 eigentlich Wirkungsgrad von 75%). Abbildung 19: Wertschöpfungskette für das Leitprodukt Wärme aus Scheitholz Das Leitprodukt "Wärme aus Pellets" wird als Koppelprodukt der Stammholzproduktion aus Sägereststoffen im Sägewerk produziert. Die Reststoffe werden getrocknet, durch mechanischen Druck in Form gepresst und danach gekühlt bzw. erneut getrocknet. Anschließend werden Feinstoffe abgeschieden und die Pellets als Sackware oder lose Ware abgefüllt. Der Pelletiervorgang erfolgt sägewerksintegriert. Die fertigen Pellets weisen eine genormte Holzfeuchte von weniger als 10% auf. Der Transport erfolgt per LKW über 100km zum Verbraucher (Bauer 2007). Die Verbrennung der Pellets erfolgt im Projekt exemplarisch in einer 15 kw Heizung im Privathaushalt zur Wärmeproduktion. Der verwendete Pellet- Heizungstyp ist gültig für eine Nennleistung von 10 bis 30 kw (Bauer 2007) und soll die Verfeuerung von Pellets in Einfamilienhäusern und Wohnungen repräsentieren. Die Pelletheizung wird automatisch beschickt und betrieben, Die mittlere Laufzeit der Pelletanlagen beträgt 2.100h/a (Bauer 2007).

58 58 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Abbildung 20: Wertschöpfungskette für das Leitprodukt Wärme aus Pellets Nach Friedrich et al. (2012) werden die verbleibenden 40% der Holzenergie in Bayern in gewerblich genutzten Holzheiz(kraft)werken und Feuerstätten im Industrie- und Dienstleistungssektor produziert. Diese Anlagen verwerten gehacktes Material unterschiedlicher Herkunft. Insofern wurde als drittes Leitprodukt "Strom und Wärme aus Hackschnitzel-Mix" ausgewählt (Abbildung 21). Als Brennstoffeinsatz wird dabei je nach Verbrennungsanlage ein Sortimentsmix modelliert: Im Biomasseheizwerk (1000 kw) werden ausschließlich Waldhackschnitzel zur Wärmeproduktion verwertet, in den Kraftwärmekopplungsanlagen (KWK) ein Brennstoffmix mit Waldhackschnitzeln, Altholz und Sägereststoffen. Hier wird Wärme und Strom produziert. Die jeweiligen Brennstoffanteile wurden dem Energieholzmarktbericht Bayern 2010 (Friedrich et al. 2012) entnommen. Abbildung 21: Wertschöpfungskette für das Leitprodukt Wärme und Strom aus Hackschnitzel-Mix

59 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Festgelegte Leitprodukte Die Leitprodukte der ersten und zweiten Absatzstufe wurden auf Basis der mengenmäßigen Relevanz der erzeugten Produkte im Cluster Forst und Holz in Bayern und der Datenverfügbarkeit zu den Nachhaltigkeitsindikatoren festgelegt. Stoffliche Leitprodukte Schnittholz und Referenzgebäude In der ersten Absatzstufe wird Stammholz hauptsächlich zu Schnittholz und Schnittholzprodukten verarbeitet (Röder et al. 2008). Daher repräsentiert das Leitprodukt Schnittholz in ausreichender Weise die Verarbeitung von Stammholz in der Sägeindustrie Bayerns. In der zweiten Absatzstufe repräsentiert das ausgewählte Leitgebäude in ausreichender Weise den Einsatz von Schnittholz im bayerischen Bausektor. Dieses theoretisch berechnete Referenzgebäude aus Holz stellt ein für den Bausektor durchschnittliches Gebäude dar (gewichteter Mittelwert aus den ausgewählten Gebäudetypen Einfamilienhäuser, landwirtschaftliche und nicht-landwirtschaftliche Betriebsgebäude). Spanplatten Das Leitprodukt Spanplatte vermag die bayerische Holzwerkstoffindustrie gut zu repräsentieren, da in diesem Bereich Holz hauptsächlich in Werken zur Spanplattenproduktion verwendet wird (Friedrich et al. 2012). Aufgrund der mangelnden Datenlage von ökologischen Daten zum Lebenszyklus von Möbeln und der geringen Datenverfügbarkeit für ökobilanzielle Vergleiche von Spanplatten und alternativen Produkten mit geringerem Holzeinsatz, wie beispielsweise Leichtbauplatten, wird die Weiterverarbeitung von Spanplatten in der zweiten Absatzstufe im Bereich der Möbelherstellung nicht betrachtet. Das kann aber tatsächlich vernachlässigt werden, da gemäß Experten keine Nicht-Holz-Alternativprodukte im Falle von Holzmangel eingesetzt werden, sondern auf Spanplattenimporte gesetzt würde (s ). Papier und Druckmedien Das Leitprodukt Papier repräsentiert die Papier- und Zellstoffindustrie Bayerns durch die Berücksichtigung der Papiersorten grafische Papiere, Verpackungspapiere, Spezial- und technische Papiere in umfassender Weise. In der zweiten Absatzstufe repräsentiert das Leitprodukt Druckmedien in ausreichender Weise die Verarbeitung von Papier in Bayern und besitzt ein realistisches Potenzial durch bereits am Markt befindliche alternative Produkte wie E-Books ersetzt zu werden.

60 60 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Kernaussagen: Festgelegte Leitprodukte - Fortsetzung Energetische Leitprodukte Wärme aus Scheitholz Scheitholz ist das am häufigsten eingesetzte Energieholzsortiment in der Untersuchungsregion. Durch das Leitprodukt wird die Wärmebereitstellung in Wohnungen und Häusern durch Einzelraumfeuerungsanlagen und Zentralheizungen dargestellt. Wärme aus Pellets Pellets repräsentieren ebenso wie Scheitholz den Energieholzverbrauch in Privathaushalten. Pellets werden überwiegend in Einzelraumfeuerungsanlagen und Zentralheizungen eingesetzt. Die aus Energieholz produzierte Wärmemenge in Bayern entfällt nach Friedrich et al. (2012) zu knapp 60% auf Privathaushalte. Da der überwiegende Anteil hiervon auf Scheitholz und Pellets entfällt, wird durch diese beiden Sortimente ein Großteil der genutzten Biomasse abgedeckt. Der Sektor der kleinen Feuerungsanlagen zur Wärmeproduktion ist somit ausreichend dargestellt. Strom und Wärme aus Hackschnitzel-Mix Hackschnitzel-Mix vertritt das in Heizwerken und Holzheizkraftwerken gewerblich genutzte Energieholz zur Strom- und Wärmeproduktion. Über diese Werke werden Industrie und Haushalte per Nah- und Fernwärme oder per Stromeinspeisung mit Energie versorgt. Knapp 40% der so produzierten Holzenergie entfallen auf Heiz(kraft)werke. Durch die Modellierung des Rohstoffmixes für Bayern im Jahr 2010 nach Friedrich et al. (2012), bestehend aus Waldhackschnitzeln, Sägenebenprodukten und Altholz, wurde die real verfeuerte Brennstoffmenge abgebildet.

61 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe Holzverbrauchs-Szenarien Vorgehensweise und Methodik bei den Holzverbrauchs-Szenarien Gesamt-Holzaufkommen zur Herleitung der Entwicklung der stofflichen und energetischen Holznutzung in den verschiedenen Szenarien Zur Bestimmung des Holzverbrauchs der stofflichen und energetischen Nutzung wurden als Eingangsdaten die Ergebnisse der Wald-Holzaufkommensmodellierung (Kapitel 3) verwendet. Der Forest Optimizer YAFO stellt Holzaufkommensmengen aus dem Wald in Fünf-Jahres-Perioden bis zum Jahr 2035 für unterschiedliche Baumarten und Holzsortimente zur Verfügung. Es wird nach den Sortimenten Stammholz, Industrieholz, Scheitholz und Hackschnitzel unterschieden. Zur Berechnung des Holzverbrauchs wurden die Baumarten in die Kategorien Nadelholz bzw. Laubholz des jeweiligen Sortiments zusammengefasst. Die Auswirkungen eines sich ändernden Holzaufkommens und der wachsenden Energieholznachfrage auf die stofflichen und energetischen Holzverbraucher wurden durch Experteninterviews analysiert und beurteilt. Für die Interviews wurden Interviewleitfäden erstellt, welche vor den Expertengesprächen zwischen HFM und HSWT abgestimmt wurden. Die Experten sollten Fragen zu den Konsequenzen des veränderten Holzaufkommens und der daraus resultierenden verringerten oder vergrößerten innerbayerischen Holzverfügbarkeit beantworten. So wurden die Experten beispielsweise mit einer Abnahme der Holzverfügbarkeit je Holzsortiment konfrontiert und zu den Konsequenzen des veränderten Konkurrenzniveaus befragt. Die Auswirkungen einer verringerten Holzverfügbarkeit nach Sortimenten können vielschichtig sein, beispielsweise erhöhte Holzprodukt- Importe oder verringerte Exporte, verstärkte Kompensation durch alternative Nicht- Holzprodukte oder auch geringerer Bedarf aufgrund erhöhter Ressourceneffizienz (Recycling, Kaskadennutzung, Energieeinsparung und -effizienz). Hieraus ergeben sich die drei übergeordneten Nutzungsvarianten Holz-Import, Holzprodukt-Import und Ersatz von Holzprodukten durch Alternativprodukte (s. Kapitel 4.4.3). Expertengespräche zur Ermittlung der Nutzungsvarianten wurden mit folgenden Interviewpartnern geführt: (1) Unternehmen: Bayerische Staatsforsten AöR Cluster-Initiative Forst und Holz in Bayern ggmbh Unternehmensberatung (2) Verbände: Bayerischer Waldbesitzerverband e.v. Verband der Holzwirtschaft und Kunststoffverarbeitung Bayern/Thüringen e.v. Verband der Deutschen Holzwerkstoffindustrie e.v. (VHI) Verband Bayerischer Papierfabriken e.v. (VBP) nur Festlegung von Szenarien und Nutzungsvarianten ohne Interviewleitfaden

62 62 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 (3) Öffentliche Einrichtungen und Forschungseinrichtungen: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF) Papiertechnische Stiftung (PTS) nur Kurzbefragung zu techn. Fragestellungen ohne Interviewleitfaden Die neben dem Waldholz anfallenden Sortimente Altholz, Industrierestholz, Flurholz und Kurzumtriebsplantagenholz wurden über den Energieholzmarktbericht für das Jahr 2010 nach Friedrich et al. (2012) ermittelt und die Annahme getroffen, dass die Mengen zukünftig konstant bleiben. Das Rohholzsortiment Sägenebenprodukte wurde auf Basis des Stammholzverbrauchs in der Sägeindustrie berechnet. Aus dem Sägenebenprodukt- Aufkommen wurde weiterhin die Pelletproduktionsmenge abgeleitet. Es wurde die Annahme getroffen, dass der Binnenhandel mit Rundholz über den gesamten Untersuchungszeitraum in der Summe ausgeglichen ist, da dieser statistisch nicht erfasst wird und somit keine quantitativen Aussagen hierzu getroffen werden konnten. Ferner wurde angenommen, dass ebenfalls die Außenhandelsbilanz für Rundholz ausgeglichen ist und je nach Bedarf sowie Möglichkeit der untersuchten Industrien Rundholzeinfuhren stattfinden können. Diese Annahme scheint plausibel, da die bayerische Außenhandelsstatistik für Rundholz im Zeitraum 2010 bis 2013 nur geringe Unterschiede zwischen Ein- und Ausfuhren aufweist und die Einfuhren im Jahr 2013 die Ausfuhren sogar leicht übertrafen (DESTATIS 2014b). Dies deutet darauf hin, dass die Verbraucher der ersten Absatzstufe bei geringerer Holzverfügbarkeit mit einer Zunahme der Rundholzimporte reagieren (Gaggermeier et al. 2014). Die Annahmen wurden mittels Experteninterviews verifiziert (vgl. stoffliche Nutzung Kapitel , Tabelle 32 bis 34 und energetische Nutzung, Kapitel , Tabelle 35 bis 37) Herleitung des Energieholzbedarfs und Entwicklung der energetischen Holznutzung in den unterschiedlichen Szenarien Das modellierte Holzaufkommen gibt noch keine Auskunft über die Entwicklung der Holznachfrage. Auch werden relevante Holzquellen außerhalb des Waldes, beispielsweise Sägenebenprodukte, Altholz oder Material aus der Landschaftspflege nicht abgebildet. Aus Gründen der Vergleichbarkeit von Holzaufkommens- und Holzverwendungsszenarien wurde die Entwicklung des Holzbedarfs ebenso wie das Holzaufkommen auf Basis von Ölpreisentwicklungen hergeleitet (siehe Kapitel 3). Hierzu wurden die Ergebnisse der European Forest Sector Outlook Study II (EFSOS II) (UNECE/FAO 2011) angewandt. Um abzuschätzen, inwiefern Ölpreis und Energieholznachfrage korrelieren und wie sie sich in den nächsten 25 Jahren (im Projekt: ) entwickeln werden, wurde die Bedarfsentwicklung ex-post hergeleitet und die Korrelation von Ölpreis- und Energieholznachfrageentwicklung in den vergangenen 25 Jahren in die Zukunft ( ) übertragen.

63 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 63 Der Heizölpreis hat sich im Zeitraum von 1985 bis 2010 (25 Jahre) von 39 Cent/Liter auf 76 Cent/Liter (Verbraucherpreise, betrachtet als 7-Jahres-Mittelwert von bzw um jährliche Preisschwankungen auszugleichen) verdoppelt (Statista 2013, Markt- Daten.de 2013). Demgegenüber wurde in der EFSOS II - Studie die künftige Entwicklung der Energieholznachfrage anhand des historischen Anstiegs abgeleitet ( Reference Scenario", UNECE/FAO 2011). Der historische Nachfrageanstieg betrug in Deutschland +1,5% p.a. Entsprechend geht das Reference Scenario für Deutschland auch in Zukunft von einem Nachfrage-Anstieg von 1,5% p.a. aus. Somit entspricht das Energieholzaufkommensszenario A100 (= Verdopplung Ölpreis bis 2035) der Fortführung des historischen Trends der vergangenen 25 Jahre sowohl für die Ölpreis- als auch für Energieholznachfrageentwicklung. Entsprechend wurden das Holzaufkommensszenario A100 und das Holzverwendungsszenario "Reference Scenario" im Projekt gegenübergestellt. Das Szenario "Anstieg Ölpreis 50%" entspricht einem gemäßigten Heizölpreis-Anstieg und wurde einer gemäßigten Energieholznachfrage-Entwicklung gegenübergestellt (50% von A100: Nachfrageanstieg um 0,75% p.a.). Das Basisszenario A0 geht von einem konstanten Heizölpreis aus, entsprechend bleibt auch in der Holzbilanz die Energieholznachfrage konstant. Aus den Experteninterviews (vgl. Kap ) ergab sich bezüglich der Entwicklung der jeweiligen Leitprodukte, dass der Scheitholzbedarf eher moderat steigen und nicht dem allgemeinen Nachfragetrend folgen wird. Gründe hierfür sind u.a. die Einführung der 1. BImSchV-Novelle, welche zu einer Modernisierung des Anlagenbestands und einem Austausch nicht mehr konformer, da veralteter Scheitholzheizungen führen dürfte. Weiterhin wird gemäß den Interviewergebnissen der Energieholzbedarf in Privathaushalten infolge energetischer Sanierung langfristig sinken. Entsprechend wurde ein moderater Scheitholz- Bedarfszuwachs modelliert und angenommen, dass die Scheitholznachfrage nur halb so stark wie die allgemeine Energieholznachfrage je Szenario steigen wird. So beträgt die Nachfragezunahme bei Scheitholz im A100 nur 0,75% p.a. im Gegensatz zur allgemeinen Energieholznachfragesteigerung von 1,5% p.a. Um den gesamten Energieholzbedarf im Modell zu decken, wurde weiterhin angenommen, dass entsprechend mehr Pellets je Szenario genutzt werden. Eine Gegenüberstellung von potenziellem Scheitholzaufkommen und -bedarf zeigt in manchen Perioden einen potenziellen Scheitholzüberschuss. Für den Fall, dass nicht das gesamte Potenzial in einer Periode ausgeschöpft wird, wurde im Modell die jeweilige Holzmenge als Lageraufbau und Vorratsaufbau im Wald ausgewiesen. Dieses nicht genutzte Holz steht somit in den nachfolgenden Perioden zu Verfügung. Dies gilt insbesondere für Laubstammholz, für welches laut Experteninterviews keine ausreichende Nachfrage im Cluster Forst und Holz in Bayern besteht. Alternativ denkbar ist eine Erweiterung der Einschnittkapazitäten von Laubholzsägern oder ein Export des überschüssigen Laubstammholzes. Im Modell werden beispielsweise 1,6 Mio m 3 des ausgewiesenen Scheitholzsaufkommens im Szenario A50 in den Perioden 2010 und 2015 nicht genutzt. Dieses Holz wird dann in den beiden nachfolgenden Perioden verwertet.

64 64 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Weiterhin weist das Holzaufkommensmodell (Kapitel 3) ein zusätzliches Nicht- Derbholzpotenzial in allen Perioden aus. Es wurde modelliert, dass dieses schwächer dimensionierte Sortiment je nach Energieholzbedarf in den Szenarien sowohl als Waldhackschnitzel als auch als Scheitholz verwendet wird, beispielsweise von Brennholzselbstwerbern und Kleinprivatwaldbesitzern zum Eigenbedarf. Das Leitprodukt Hackschnitzel-Mix besteht neben Waldhackschnitzeln auch aus Sägenebenprodukten, welche als Koppelprodukte des Stammholzes anfallen. Die jeweiligen Mengen beeinflussen das Angebot. Folglich ist das Aufkommen der Koppelprodukte eine Funktion des Stammholzeinschlags. In Perioden hohen Stammholzeinschlags fallen hohe Sägereststoffmengen an. Weiteres Energieholz kann auch von Quellen außerhalb des Waldes bezogen werden. Diese Holzsortimente sind Industrierestholz, Gebrauchtholz, Landschaftspflegeholz und Biomasse aus Kurzumtriebsplantagen. Das energetische Altholzaufkommen wird von allgemeiner Holznachfrage und -verwendung, Verbraucherverhalten (Recycling, Sortierung) als auch von gesetzlichen Bestimmungen beeinflusst. Mittlerweile dürfte dieser Rohstoff allerdings weitgehend mobilisiert sein (Mantau 2012a). Beispielsweise könnte künftig durch bewussteres Trennverhalten der Verbraucher mehr stofflich nutzbares Holz selektiert werden. Entsprechend geringer fiele das energetische Nutzungspotenzial aus. Beim Sortiment Hackschnitzel aus Kurzumtriebsplantagen ist aufgrund der bisher geringen Ausbauraten nicht mit einem deutlich steigenden Aufkommen zu rechnen. Auch Flur- und Schwemmholz werden bereits in erheblichem Maße energetisch genutzt. Eine Fallstudie aus Südbayern ergab, dass bei diesen Sortimenten nur ein geringes zusätzliches Mobilisierungspotenzial besteht (Wilnhammer et al. 2013). Aufgrund dessen wurde für die Szenarien A50 und A100 angenommen, dass in den Perioden keine weiteren Mengen Altholz, Kurzumtriebsplantagenholz sowie Flur- und Schwemmholz mobilisiert werden (vgl. Kapitel 4.3.2) Herleitung und Entwicklung der stofflichen Holznutzung in den verschiedenen Szenarien Der stoffliche Holzbedarf in der ersten Absatzstufe wurde in Abhängigkeit vom Holzaufkommen, dem Energieholzbedarf und der Kapazitätsentwicklung der stofflichen Verwender hergeleitet. Das Holzaufkommen gab das Potenzial an stofflich nutzbaren Sortimenten vor. Anhand des Energieholzbedarfs wurde die Höhe der für die stofflichen Nutzer tatsächlich zur Verfügung stehenden stofflich nutzbaren Sortimente festgelegt. War der Energieholzbedarf höher als das Energieholzaufkommen, wurden beispielsweise die Sortimente Industrieholz und Laubstammholz der stofflichen Nutzung entzogen und zur Deckung des Energieholzbedarfs genutzt. Die Kapazitätsentwicklung der stofflichen Verwender wurde auf Basis des verfügbaren Holzangebots hergeleitet. So kam es bei Unterschreiten der minimalen Auslastungen eines Werkes zum Rückgang von Kapazitäten. Dies beeinflusste wiederum den stofflichen Holzbedarf bei den Berechnungen.

65 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 65 Der stoffliche Holzbedarf wurde für die Branchen der Leitprodukte der ersten Absatzstufe ermittelt, d.h. die Säge-, Holzwerkstoff- und Papier- und Zellstoffindustrie. Hierzu wurde der Holzverbrauch und die Produktionsmengen der einzelnen Branchen für das Jahr 2010 auf Basis des Energieholzmarktberichtes für Bayern (Friedrich et al. 2012), der Clusterstudie Forst und Holz in Bayern (Röder et al. 2008) und des Holzrohstoffmonitorings für Deutschland (Mantau 2012a) bestimmt. Ferner wurden die vorhandenen Kapazitäten recherchiert und auf Basis dessen die Auslastungen quantifiziert (Tabelle 15). Die ermittelten Daten wurden auf Basis von Experteninterviews verifiziert. Tabelle 15: Festgelegte Annahmen zu den einzelnen Industriesektoren in Bayern Annahmen Sägeindustrie Holzwerkstoffindustrie Papier- und Zellstoffindustrie Kapazität 2010 Einschnittskapazität: ca. 15,0 Mio. Festmeter 1 Produktionskapazität: ca. 1,43 Mio. m³ Spanplatten 2, ca. 0,22 Mio. m³ Palettenklötze 1, 3 Produktionskapazität: ca. 2,6 Mio. t Papier 4-9 Kapazitätsanpassung bei einer Auslastung von unter 50% 10 bei einer Auslastung von unter 75% 10 bei einer Auslastung von unter 70% 10 1) Friedrich et al. (2012), 2) Mantau (2012b), 3) Pfeifer (2013), 4) UPM (2011), 5) UPM (2012a), 6) UPM (2012b), 7) UPM (2012c), 8) UPM (2012d), 9) Sappi (2011), 10) Experten Die bayerische Sägeindustrie verbrauchte im Jahr 2010 ca. 10,0 Mio. Festmeter Stammholz (Friedrich et al. 2012). Der Anteil des Laubholzeinschnitts betrug davon ca. 7,8% (0,78 Mio. Festmeter, Friedrich 2013). Die Einschnittskapazität der bayerischen Sägeindustrie betrug insgesamt ca. 15,0 Mio. Festmeter (Friedrich et al. 2012). Der Anteil der Säger, die nur Laubholz einschneiden, betrug hierbei ca. 8,4% (1,26 Mio. Festmeter, Friedrich 2013). Aufgrund fehlender Datenverfügbarkeit zu Mischbetrieben, die Nadel- und Laubholz einschneiden, wurde angenommen, dass alle restlichen Sägewerke nur Nadelholz einschneiden. Ferner wurde angenommen, dass die maximale Auslastung der Einschnittskapazitäten beim Nadel- und Laubholz 95% beträgt. Dies war notwendig, da in den Holzverbrauchs-Szenarien teilweise eine theoretisch mögliche Auslastung von bis zu 100% aufgrund eines hohen Stammholzaufkommens eintritt. Die Erreichung der theoretisch möglichen Auslastung wird jedoch als unwahrscheinlich erachtet, da z.b. Wartungszeiten und Ausfälle zu berücksichtigen sind (Friedrich 2013). Aus den Experteninterviews ergab sich, dass die Laubholzkapazitäten bis zum Jahr 2035 trotz steigenden Laubholzaufkommens auf dem Niveau von 2010 beibehalten werden. Gründe hierfür seien fehlende technologische Entwicklungen für Schnittholzprodukte aus Laubholz und eine schlechte Wettbewerbsfähigkeit auf dem globalen Markt. Eine entsprechende Kapazitätsentwicklung wurde in den Holzverbrauchs-Szenarien angenommen.

66 66 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 In der Sägeindustrie entstehen als Koppelprodukte der Schnittholzerzeugung Sägenebenprodukte, die nach den Sortimenten Hackschnitzel, Sägespäne / Sägemehl und Schwarten / Spreißel unterteilt werden können (Döring und Mantau 2012). Der Anteil der Sägenebenprodukte beträgt ca. 41% beim Nadelholz- und ca. 37% beim Laubholzeinschnitt (Mantau 2012a). Sägenebenprodukte werden von den Sägewerken zum Teil intern verwertet und einer energetischen Nutzung zugeführt (z.b. Trocknungsprozesse und Beheizung von Betriebsgebäuden) oder z.b. zu Pellets / Palettenklötzen weiterverarbeitet (Döring und Mantau 2012). Der übrige Teil gelangt in den Vertrieb. Beim deutschen Laubholzeinschnitt wurden im Jahr 2010 ca. 26,8% der Sägenebenprodukte einer internen Verwertung zugeführt und beim Nadelholzeinschnitt ca. 15,7%. Von den Nadelholz- bzw. Laubholz- Sägenebenprodukten, die in den Vertrieb gelangen, sind 66,5% bzw. 65,3% Hackschnitzel, 31,2% bzw. 31,4% Sägespäne / Sägemehl und 2,3% bzw. 3,3% Schwarten / Spreißel. Eine entsprechende interne Verwendung, Sortimentsaufteilung und Vertriebsstruktur von Sägenebenprodukten wurde in allen Szenarien angenommen. Außerdem wurde angenommen, dass in den Szenarien A50 und A100 die Produktion von Pellets in Sägewerken steigen wird und somit auch die interne Verwertung von Sägenebenprodukten. Es gelangen somit weniger Sägenebenprodukte in den Vertrieb. Die Zunahme der internen Verwertung wurde mit dem gleichen Ansatz wie bei der Entwicklung des Energieholzbedarfs hergeleitet und auf Basis von Expertenmeinungen angepasst. Es wurde angenommen, dass die interne Verwertung von Nadelholz-Sägenebenprodukten 3,1% im Szenario A50 bzw. 5,5% im Szenario A100 beträgt. Bei den Laubholz-Sägenebenprodukten beträgt die Zunahmen der internen Verwertung 5,4% im Szenario A50 und 9,4% im Szenario A100. Für das Szenario A50 wurde angenommen, dass die Nadelholz-Einschnittskapazitäten auf dem Niveau von 2010 bis zum Jahr 2035 beibehalten werden. Grund hierfür ist, dass laut Einschätzung einiger Experten ein Rückgang als unwahrscheinlich erachtet wird. Allerdings sei nach Meinung anderer Experten ein verzögerter Rückgang der Kapazitäten möglich. Beispielsweise werde von Unternehmen der Branche ein Kapazitätsrückgang von 20% bis 25% bis zum Jahr 2025 mit anschließender Stagnation bis 2035 erwartet. Entsprechend wurde diese Entwicklung im Szenario A100 aufgrund des verminderten Nadelstammholzaufkommens angenommen (Kapazitätsrückgang bei den Nadelholzsägern um 10% bis zum Jahr 2015 und um 20% bis zum Jahr 2020 im Vergleich zum Jahr 2010 mit anschließender Beibehaltung der Kapazitäten bis 2035). Die bayerische Holzwerkstoffindustrie verbrauchte im Jahr 2010 insgesamt ca. 2,07 Mio. Festmeter Rohholz (Friedrich et al. 2012). In Bayern betrug die Produktionskapazität für Spanplatten im Jahr 2010 ca. 1,43 Mio. m³ (Mantau 2012b) und für Palettenklötze m³ (Friedrich et al. 2012, Pfeifer 2013). Der Rohstofffaktor für Spanplatten beträgt in Deutschland ca. 1,3 m³ Holzverbrauch pro m³ Spanplatte mit einem Anteil von 13,8% Nadelindustrieholz, 7,5% Laubindustrieholz, 53,0% Sägenebenprodukten, 22,9% Altholz und 2,8% Industrierestholz (Mantau 2012b). Aus der Mehrheit der Experteninterviews ergab sich, dass der Rohstoffbedarf in Bayern ähnlich sei, und wurde daher entsprechend in den Szenarien quantifiziert. Weiterhin wurde angenommen, dass bei Palettenklötzen der Rohstofffaktor derselbe wie bei Spanplatten ist.

67 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 67 Die Maximalauslastung der Holzwerkstoffindustrie wurde auf Basis der in Vergangenheit erreichten Auslastungen der deutschen Spanplattenindustrie festgelegt. Die Auslastung betrug im Jahr ,7%, ,3% und ,1% (Mantau 2007 et al. und Mantau 2012b). Aus diesem Grund wurde eine Maximalauslastung von 95% angenommen. Die Mehrheit der befragten Experten ging davon aus, dass die bayerische Spanplattenindustrie trotz steigender Konkurrenz um Holz ihre Kapazitäten in Bayern erhalten wird und sich an die veränderten Rahmenbedingungen anpassen kann. Entsprechend wurde in den Szenarien A0, A50 und A100 angenommen, dass die Produktionskapazitäten der Holzwerkstoffindustrie beibehalten werden. Weiterhin wurde auf Basis von Expertenmeinungen festgelegt, dass bei Holzmangel die Produktion auf eine minimale Auslastung von 75% zurückgehen kann und eine Substitution des Nadelindustrieholzbedarfs mit Laubindustrieholz bis zu einem Anteil von 40-50% möglich ist. Eine Änderung im Rohstoff-Mix wurde angenommen, wenn die minimale Auslastung erreicht und wenn kein ausreichendes Nadelindustrieholzangebot zur Erreichung der maximalen Auslastung vorhanden war. Ferner wurde in allen Szenarien angenommen, dass genügend Sägenebenprodukte, Altholz und Industrierestholz zur Erreichung der minimalen Auslastung vorhanden sind. Die bayerische Papier- und Zellstoffindustrie verbrauchte im Jahr 2010 ca. 1,6 Mio. Festmeter Rohholz (Friedrich et al. 2012). Die Produktionskapazität für grafische Papiere auf Basis Frischfasern wurde anhand der Umweltberichte der Werke (UPM (2011), UPM (2012a), UPM (2012b), UPM (2012c), UPM (2012d), Sappi (2011)) festgelegt. Diese betrug im Jahr 2010 ca. 2,6 Mio. t und im Jahr 2012 ca. 2,5 Mio. t. In den Szenarien wurde der Anteil des Verbrauchs an Nadelindustrieholz mit 46,2%, an Laubindustrieholz mit 30,9% sowie an Sägenebenprodukten mit 22,8% angenommen (Friedrich 2013 und eigene Berechnung). Im Jahr 2009 war die Auslastung der Kapazitäten für grafische Papiere in Deutschland im Zeitraum von 2000 bis 2012 mit 84,7% am niedrigsten (VDP 2011, VDP 2013). Als Untergrenze für eine rentable Auslastung bei grafischen Papieren, unter der mit Werksschließungen gerechnet werden kann, wurde daher anhand Experteninterviews eine Auslastung von 70% festgelegt. Ferner hielten die befragten Experten eine Zunahme der Industrieholzimporte zur Erzeugung grafischer Papiere bei Holzknappheit für wahrscheinlich. Diesbezüglich wurden folgende Restriktionen genannt, welche bei den Holzverbrauchs-Szenarien Berücksichtigung fanden: Wenn Nadelindustrieholz zu einem Anteil von 50% importiert werden muss, um die Kapazitäten der Hersteller grafischer Papiere minimal auszulasten, finden Kapazitätsrückgänge statt. Fernbezüge können nur bis zu einem Anteil von im Mittel 17,5% stattfinden. Darüber hinaus ist mit Kapazitätsrückgängen zu rechnen. Die Kapazitätsanpassungen wurden basierend auf der Annahme, dass ein stufenweiser Kapazitätsrückgang stattfindet, berechnet. Außerdem wurde angenommen, dass alle Werke in Bayern, die grafische Papiere auf Basis Nadelindustrieholz herstellen, eine gleich hohe Produktionskapazität aufweisen.

68 68 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Ergebnisse der Holzverbrauchs-Szenarien Holzverbrauch nach energetischen Leitprodukten in den verschiedenen Szenarien Die Holzbilanz für die energetischen Leitprodukte wurde für die drei Szenarien A0, A50 und A100 modelliert. Tabelle 16 bis Tabelle 24 zeigen Holzaufkommen und -verbrauch der Holzleitprodukte nach verschiedenen Szenarien und Perioden. Tabelle 16: Holzaufkommen und -verwendung bei Scheitholz im Szenario A0 Aufkommen [Mio. fm] Scheitholz gesamt 7,3 7,3 5,9 6,0 5,8 7,1 Nadel-Scheitholz 5,8 5,9 4,5 4,4 4,0 4,8 Laub-Scheitholz 1,5 1,4 1,4 1,6 1,8 2,3 Verwendung [Mio. fm] Scheitholz gesamt 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 Nadel-Scheitholz 4,2 4,3 4,3 4,1 3,9 3,5 Laub-Scheitholz 1,4 1,3 1,3 1,5 1,7 2,1 Im Szenario A50 steigt die Scheitholznachfrage kontinuierlich (Tabelle 17). Für den Fall, dass die Nachfrage je Periode unter dem Aufkommen liegt, wurde Lageraufbau ausgewiesen, sodass das nicht genutzte Aufkommen in den nachfolgenden Perioden zur Verfügung steht (z.b. Lageraufbau in Periode 2010 und 2015, -abbau in 2020 und 2025). Aufgrund der 1. BImSchV wurde vereinfacht modelliert, dass der Scheitholz-Bedarfszuwachs um die Hälfte geringer ausfällt als der allgemeine Bedarfszuwachs je Szenario. Tabelle 17: Holzaufkommen und -verwendung bei Scheitholz im Szenario A50 Aufkommen [Mio. fm] Scheitholz gesamt 6,8 6,0 5,0 5,1 6,1 6,9 Nadel-Scheitholz 5,3 4,7 3,8 3,8 4,3 4,7 Laub-Scheitholz 1,5 1,3 1,2 1,3 1,8 2,2 Verwendung [Mio. fm] Scheitholz gesamt 5,6 5,7 5,8 5,9 6,0 6,1 Nadel-Scheitholz 4,2 4,5 4,6 4,6 4,4 4,2 Laub-Scheitholz 1,4 1,2 1,2 1,3 1,7 2,0

69 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 69 Tabelle 18: Holzaufkommen und -verwendung bei Scheitholz im Szenario A100 Aufkommen [Mio. fm] Scheitholz gesamt 6,7 5,4 5,3 8,7 9,9 7,8 Nadel-Scheitholz 5,2 4,2 4,1 6,5 7,4 5,4 Laub-Scheitholz 1,5 1,2 1,2 2,2 2,5 2,4 Verwendung [Mio. fm] Scheitholz gesamt 5,6 5,8 6,0 6,3 6,5 6,8 Nadel-Scheitholz 4,2 4,6 4,9 4,7 4,9 5,1 Laub-Scheitholz 1,4 1,2 1,1 1,6 1,6 1,7 Der Waldhackschnitzelbedarf wird vor allem aus Nicht-Derbholz gedeckt, erst ab 2030 wird im Szenario A50 auch Derbholz, d.h. potenzielles Industrieholz, gehackt. Damit ist die Konkurrenzsituation um dieses Sortiment im A50 als gering zu bezeichnen (Tabellen 19-21). Tabelle 19: Holzaufkommen und -verwendung bei Hackschnitzeln im Szenario A0 Aufkommen [Mio. fm] Waldhackschnitzel 2,12 2,39 2,20 2,29 2,24 2,62 Nadel-Hackschnitzel 1,65 1,85 1,70 1,77 1,74 2,04 Laub-Hackschnitzel 0,47 0,54 0,50 0,52 0,50 0,58 Sägenebenprodukte 2,75 3,53 2,89 2,89 2,88 2,93 Industrierestholz 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 Altholz 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 Flur- und Schwemmholz 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 Holz aus KUP 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Verwendung [Mio. fm] Waldhackschnitzel 1,71 1,71 1,71 1,71 1,71 1,71 Nadel-Hackschnitzel 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 Laub-Hackschnitzel 0,41 0,41 0,41 0,41 0,41 0,41 Sägenebenprodukte 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 Industrierestholz 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 Altholz 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 Flur- und Schwemmholz 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 Holz aus KUP 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

70 70 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 20: Holzaufkommen und -verwendung bei Hackschnitzeln im Szenario A50 Aufkommen [Mio. fm] Waldhackschnitzel 2,12 2,14 1,93 2,01 2,55 2,96 Nadel-Hackschnitzel 1,65 1,62 1,46 1,52 1,95 2,25 Laub-Hackschnitzel 0,47 0,52 0,47 0,48 0,61 0,70 Sägenebenprodukte 2,75 2,86 2,14 2,30 2,81 3,07 Industrierestholz 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 Altholz 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 Flur- und Schwemmholz 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 Holz aus KUP 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Verwendung [Mio. fm] Waldhackschnitzel 1,71 1,77 1,84 1,91 1,98 2,06 Nadel-Hackschnitzel 1,30 1,34 1,40 1,45 1,50 1,56 Laub-Hackschnitzel 0,41 0,43 0,44 0,46 0,48 0,49 Sägenebenprodukte 0,70 0,73 0,75 0,78 0,81 0,84 Industrierestholz 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 Altholz 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 Flur- und Schwemmholz 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 Holz aus KUP 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Tabelle 21: Holzaufkommen und -verwendung bei Hackschnitzeln im Szenario A100 Aufkommen [Mio. fm] Waldhackschnitzel 2,12 1,84 2,45 4,84 6,14 5,51 Nadel-Hackschnitzel 1,65 1,37 1,73 3,79 5,07 4,41 Laub-Hackschnitzel 0,47 0,48 0,73 1,05 1,07 1,10 Sägenebenprodukte 2,75 1,82 1,92 3,21 3,21 3,15 Industrierestholz 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 Altholz 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 Flur- und Schwemmholz 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 Holz aus KUP 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Verwendung [Mio. fm] Waldhackschnitzel 1,71 1,84 1,98 2,13 2,30 2,48 Nadel-Hackschnitzel 1,30 1,40 1,50 1,62 1,75 1,88 Laub-Hackschnitzel 0,41 0,44 0,48 0,51 0,55 0,60 Sägenebenprodukte 0,70 0,75 0,81 0,88 0,94 1,02 Industrierestholz 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 1,02 Altholz 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 Flur- und Schwemmholz 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 Holz aus KUP 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

71 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 71 Das Pelletsaufkommen im Jahr 2010 wurde der Studie von Friedrich et al. (2012) entnommen. Die Pelletsnachfrage folgt der jährlichen Bedarfsentwicklung in den jeweiligen Szenarien, zusätzlich wurde bei Energieholzmangel unterstellt, dass es zu Netto-Importen von Pellets kommt. Die Experteninterviews ergaben, dass größere Mengen Energieholz nur in Form von Pellets importiert würden. Somit wurde der Import von Scheitholz und Hackschnitzeln vernachlässigt. Die Verfügbarkeit von Pellets innerhalb der Untersuchungsregion wurde aus den Mengen energetisch verwertbarer Sägenebenprodukte berechnet. Die Menge an Sägenebenprodukten je Szenario und Periode hängt entscheidend von der Einschlagsmenge der Waldbesitzer in den Aufkommensszenarien ab und damit von der Einschnittsmenge in den bayerischen Sägewerken. Entsprechend schwankt das Pelletaufkommen im Modell (Tabelle 22 und Tabelle 23). Der gemittelte Anteil der Pelletierung am Sägenebenproduktaufkommen liegt im Szenario A0 bei 23%, im Szenario A50 bei 42%. Tabelle 22: Holzaufkommen und -verwendung bei Pellets im Szenario A0 Aufkommen [Mio. fm] Sägenebenprodukte 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 Verwendung [Mio. fm] Pellets-Bedarf gesamt 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 Sägenebenprodukte 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 Pellets-Importe 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Tabelle 23: Holzaufkommen und -verwendung bei Pellets im Szenario A50 Aufkommen [Mio. fm] Sägenebenprodukte 1,1 2,0 1,7 1,8 2,0 2,0 Verwendung [Mio. fm] Pellets-Bedarf gesamt 1,1 1,3 1,6 1,9 2,2 2,5 Sägenebenprodukte 1,1 2,0 1,7 1,8 2,0 2,0 Pellets-Importe 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,5

72 72 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Im Szenario A100 werden das schwankende Einschlagsverhalten der Waldbesitzer und die entsprechende Einschnittsmenge in den bayerischen Sägewerken deutlich. Aufgrund der anfangs geringen Einschnittsmenge sind im A100 in den Perioden 2015 und 2020 und nach 2025 Netto-Pelletsimporte nötig, aufgrund der hohen Einschnittsmenge in 2025 jedoch nicht (Tabelle 24). Der gemittelte Anteil der Pelletierung am Sägenebenproduktaufkommen im A100 liegt bei 46%. Tabelle 24: Holzaufkommen und -verwendung bei Pellets im Szenario A100 Aufkommen [Mio. fm] Sägenebenprodukte 1,1 1,1 1,3 2,8 3,0 2,8 Verwendung [Mio. fm] Pellets-Bedarf gesamt 1,1 1,6 2,2 2,8 3,5 4,2 Sägenebenprodukte 1,1 1,1 1,3 2,8 3,0 2,8 Pellets-Importe 0,0 0,50 0,89 0,0 0,4 1,4 Somit ergibt sich im Mittel über alle Perioden im A0 ein Energieholzverbrauch von 12,2 Mio. m 3 jährlich. Im A50 liegt der jährliche Holzverbrauch bei 15,5 Mio. m 3 Energieholz und im A100 bei 16,8 Mio. m 3. Letztlich wird im A50 und A100 zwar mehr Holz energetisch genutzt. Gleichzeitig unterscheidet sich jedoch die insgesamt genutzte Holzmenge in den Szenarien aufgrund der entsprechend verringerten stofflichen Nutzung kaum. So ist die Holznutzungsmenge im A100 mit durchschnittlich 26,9 Mio. m 3 /a nur unwesentlich höher als in den Szenarien A50 (-1% bzw. 26,7 Mio m 3 /a) und A0 (-4% bzw. 25,9 Mio. m 3 /a) Holzverbrauch nach stofflichen Leitprodukten in den verschiedenen Szenarien Im Szenario A0 beträgt das Nadelstammholzaufkommen im Mittel 9,7 Mio. Festmeter (Tabelle 25) und die Kapazitäten bei den Nadelholzsägern können aufgrund des ausreichend hohen Stammholzaufkommens beibehalten werden. Im Zeitraum 2020 bis 2035 werden Auslastungen von ca. 70% erreicht, was dem Ist-Zustand der bayerischen Sägeindustrie im Jahr 2010 entspricht (Friedrich et al. 2012). Das Laubstammholzaufkommen steigt von 1,3 Mio. Festmeter in Periode 2010 auf bis zu 5,1 Mio. Festmeter in Periode 2035, so dass in allen Perioden eine maximale Auslastung der Kapazitäten erreicht wird. Das Aufkommen von Sägenebenprodukten beträgt im Mittel 4,4 Mio. Festmeter.

73 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 73 Tabelle 25: Waldholzaufkommen und Holzverbrauch der Sägeindustrie und Aufkommen von Sägenebenprodukten im Szenario A0 Aufkommen [Mio. fm] Stammholz 10,2 13,3 11,0 12,0 12,6 14,6 Nadel-Stammholz 8,9 11,6 9,4 9,4 9,3 9,5 Laub-Stammholz 1,3 1,7 1,7 2,6 3,2 5,1 Verwendung [Mio. fm] Einschnitt gesamt 10,1 12,8 10,6 10,6 10,5 10,7 Nadelholzsäger-Einschnitt 8,9 11,6 9,4 9,4 9,3 9,5 - Auslastung [%] Einschnittskapazität 13,8 13,8 13,8 13,8 13,8 13,8 Laubholzsäger- Einschnitt 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 - Auslastung [%] Einschnittskapazität 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 Aufkommen [Mio. fm] Sägenebenprodukte (SNP) 4,0 5,1 4,2 4,2 4,2 4,3 SNP Nadelholz 3,6 4,7 3,8 3,8 3,8 3,9 SNP Laubholz 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 Im Szenario A50 beträgt das Nadelstammholzaufkommen im Mittel 8,6 Mio. Festmeter (Tabelle 26). Die Kapazitäten bei den Nadelholzsägern können wie im Szenario A0 aufgrund des ausreichend hohen Stammholzaufkommens beibehalten werden. In den Perioden 2020 und 2025 geht die Auslastung der Nadelholzsäger auf 51% bzw. 53% zurück. Das Laubstammholzaufkommen beträgt in den Perioden 2010 bis ,2 Mio. Festmeter und steigt dann auf bis zu 4,0 Mio. Festmeter. Aufgrund der Holzverknappung und der dadurch bedingten erhöhten Konkurrenz mit energetischen Nutzern beträgt die Auslastung bei den Laubholzsägern in den Perioden 2015 und % bzw. 73%. In allen anderen Perioden wird weiterhin eine maximale Auslastung der Kapazitäten erreicht. Das Aufkommen von Sägenebenprodukten geht im Mittel leicht zurück (3,9 Mio. Festmeter).

74 74 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 26: Waldholzaufkommen und Holzverbrauch der Sägeindustrie und Aufkommen von Sägenebenprodukten im Szenario A50 Aufkommen [Mio. fm] Stammholz 10,0 10,6 8,3 9,1 11,9 14,0 Nadel-Stammholz 8,8 9,3 7,1 7,3 9,1 10,0 Laub-Stammholz 1,2 1,2 1,2 1,8 2,9 4,0 Verwendung [Mio. fm] Einschnitt gesamt 10,0 10,4 8,0 8,5 10,3 11,2 Nadelholzsäger-Einschnitt 8,8 9,3 7,1 7,3 9,1 10,0 - Auslastung [%] Einschnittskapazität 13,8 13,8 13,8 13,8 13,8 13,8 Laubholzsäger- Einschnitt 1,2 1,0 0,9 1,2 1,2 1,2 - Auslastung [%] Einschnittskapazität 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 Aufkommen [Mio. fm] Sägenebenprodukte (SNP) 4,0 4,2 3,2 3,4 4,1 4,5 SNP Nadelholz 3,6 3,8 2,9 2,9 3,7 4,0 SNP Laubholz 0,4 0,4 0,3 0,4 0,4 0,4 Im Szenario A100 kommt es in Periode 2015 aufgrund des verringerten Nadelstammholzaufkommens (5,9 Mio. Festmeter und im Mittel über alle Perioden 8,7 Mio. Festmeter) in der Sägeindustrie zu Auslastungen von unter 50% (Tabelle 27). Auf Basis der Expertenbefragungen wird ein Kapazitätsrückgang von insgesamt 20% bei den Nadelholzsägern festgelegt. In den Perioden 2020 bis 2035 wird eine maximale Auslastung der übrig bleibenden Kapazitäten erreicht. Grund hierfür ist die Zunahme des Nadelstammholzaufkommens auf 10,2 Mio. bis 11,6 Mio. Festmeter. In diesen Perioden kann mehr Nadelholz als im A0 eingeschnitten werden, was zu einer höheren Nadelschnittholzproduktion im Vergleich zum A0 führt. Das Laubstammholzaufkommen beträgt in den Perioden 2010 bis 2020 wie im A50 ebenfalls 1,2 Mio. Festmeter und steigt anschließend auf 3,2 Mio. Festmeter. In den Perioden 2015 und 2020 kommt es ebenfalls zu einer erhöhten Konkurrenz mit energetischen Nutzern, weswegen die Auslastung nur noch 63% bzw. 53% beträgt. In allen anderen Perioden wird weiterhin eine maximale Auslastung der Kapazitäten erreicht. Das Aufkommen von Sägenebenprodukten beträgt im Mittel 3,8 Mio. Festmeter.

75 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 75 Tabelle 27: Waldholzaufkommen und Holzverbrauch der Sägeindustrie und Aufkommen von Sägenebenprodukten im Szenario A100 Aufkommen [Mio. fm] Stammholz 8,9 7,0 7,5 12,7 14,1 13,4 Nadel-Stammholz 7,7 5,9 6,3 10,9 11,6 10,2 Laub-Stammholz 1,2 1,2 1,2 1,7 2,5 3,2 Verwendung [Mio. fm] Einschnitt gesamt 8,9 6,7 6,9 11,7 11,7 11,4 Nadelholzsäger-Einschnitt 7,7 5,9 6,3 10,5 10,5 10,2 - Auslastung [%] Einschnittskapazität 13,8 12,4 11,0 11,0 11,0 11,0 Laubholzsäger- Einschnitt 1,2 0,8 0,7 1,2 1,2 1,2 - Auslastung [%] Einschnittskapazität 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 Aufkommen [Mio. fm] Sägenebenprodukte (SNP) 3,6 2,7 2,8 4,7 4,7 4,6 SNP Nadelholz 3,1 2,4 2,5 4,2 4,2 4,1 SNP Laubholz 0,4 0,3 0,2 0,4 0,4 0,4 Im Mittel liegt der Produktionsrückgang beim Schnittholz in den Szenarien A50 und A100 bei -11% bzw. -12%. Die Szenarien unterscheiden sich trotz des Kapazitätsrückgangs im A100 bezüglich der Produktionsmengen nur marginal. Grund hierfür ist, dass im A100 die stark gesunkenen Produktionsmengen in den Perioden 2010 und 2015 durch das gestiegene Nadelstammholzaufkommen ab 2025 ausgeglichen werden. Das Aufkommen von Nadel- und Laubindustrieholz beträgt im Szenario A0 im Mittel 1,1 Mio. bzw. 1,3 Mio. Festmeter (Tabelle 28). In der Holzwerkstoffindustrie wird daher in allen Perioden eine maximale Auslastung der Kapazitäten erreicht und eine gleich hohe Holzmenge verbraucht. Die Papier- und Zellstoffindustrie erreicht in allen Perioden nahezu eine maximale Auslastung der Kapazitäten. Weiterhin können die Produktionskapazitäten für grafische Papiere auf dem Niveau von 2012 beibehalten werden.

76 76 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 28: (Wald)Holzaufkommen und Holzverbrauch der Holzwerkstoff-, Papier- und Zellstoffindustrie im Szenario A0 Aufkommen [Mio. fm] Nadel-Industrieholz 1,3 1,4 1,1 1,0 0,9 1,0 Laub-Industrieholz 1,2 1,1 1,1 1,2 1,4 1,8 Sägenebenprodukte inkl. Hobelspäne 4,5 5,7 4,7 4,7 4,7 4,8 Altholz 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Industrierestholz 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Verwendung [Mio. fm] Holzwerkstoffindustrie gesamt 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 Nadel-Industrieholz 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 Laub-Industrieholz 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Sägenebenprodukte 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 Altholz 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Industrierestholz 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Auslastung [%] Produktionskapazität [Mio. m³] 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 Verwendung [Mio. fm] Papier- und Zellstoffindustrie gesamt 1,7 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 Nadel-Industrieholz 0,8 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 Laub-Industrieholz 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Sägenebenprodukte 0,4 0,4 0,4 0,4 0,3 0,3 Auslastung [%] Produktionskapazität [Mio. t] 2,6 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 Das Nadel- und Laub-Industrieholzaufkommen beträgt im Szenario A50 im Mittel 1,1 Mio. bzw. 1,2 Mio. Festmeter (Tabelle 29). Die Holzwerkstoffindustrie kann in allen Perioden mit Ausnahme 2020 und 2025 ihre Produktionskapazitäten maximal auslasten. Aufgrund hoher Energieholznachfrage bei gleichzeitig nicht ausreichendem Energieholzaufkommen und begrenzter Holzimportmöglichkeiten kommt es in Periode 2020 zu einem Rückgang der Produktionskapazitäten für grafische Papiere auf Basis Frischfasern um ca. 37% im Vergleich zum Jahr Die Produktionskapazität beträgt somit 1,5 Mio. t Papier und kann bis zum Jahr 2035 beibehalten werden. Aufgrund des Kapazitätsrückgangs sind die verbleibenden Werke nahezu maximal ausgelastet.

77 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 77 Tabelle 29: (Wald)Holzaufkommen und Holzverbrauch der Holzwerkstoff-, Papier- und Zellstoffindustrie im Szenario A50 Aufkommen [Mio. fm] Nadel-Industrieholz 1,2 1,2 1,0 1,0 1,1 1,1 Laub-Industrieholz 1,1 1,0 0,9 1,0 1,4 1,6 Sägenebenprodukte inkl. Hobelspäne 4,5 4,6 3,6 3,8 4,6 5,0 Altholz 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Industrierestholz 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Verwendung [Mio. fm] Holzwerkstoffindustrie gesamt 2,0 2,0 1,6 1,6 2,0 2,0 Nadel-Industrieholz 0,3 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2 Laub-Industrieholz 0,2 0,3 0,2 0,2 0,3 0,3 Sägenebenprodukte 1,1 1,1 0,9 0,9 1,1 1,1 Altholz 0,5 0,5 0,4 0,4 0,5 0,5 Industrierestholz 0,1 0,1 0,0 0,0 0,1 0,1 Auslastung [%] Produktionskapazität [Mio. m³] 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 Verwendung [Mio. fm] Papier- und Zellstoffindustrie gesamt 1,7 1,6 0,7 0,8 0,8 0,8 Nadel-Industrieholz 0,8 0,7 0,5 0,6 0,5 0,6 davon aus Importen 0,0 0,0 0,3 0,1 0,1 0,0 Laub-Industrieholz 0,5 0,5 0,0 0,0 0,0 0,0 Sägenebenprodukte 0,4 0,4 0,2 0,2 0,2 0,2 Auslastung [%] Produktionskapazität [Mio. t] 2,6 2,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Im Szenario A100 beträgt das Nadel- und Laub-Industrieholzaufkommen bei beiden Sortimenten im Mittel 1,2 Mio. Festmeter (Tabelle 30). In den Perioden 2015 und 2020 sind die Produktionskapazitäten der Holzwerkstoffindustrie nur zu 75% ausgelastet. In allen anderen Perioden wird eine maximale Auslastung erreicht. Aufgrund hoher Energieholznachfrage bei gleichzeitig nicht ausreichendem Energieholzaufkommen und begrenzter Holzimportmöglichkeiten kommt es in Periode 2020 zu einem Rückgang der Produktionskapazitäten für grafische Papiere auf Basis Frischfasern um ca. 17% im Vergleich zum Jahr Die neue Produktionskapazität beträgt somit 2,1 Mio. t Papier und kann bis zum Jahr 2035 beibehalten werden. Die verbleibenden Werke werden in allen Perioden nahezu maximal ausgelastet. Der Rückgang der Produktionskapazitäten für grafische Papiere ist im A100 geringer als im A50, da im A100 in den Perioden 2020 bis 2030 Nadel-Industrieholzaufkommen höher als im A50 ist.

78 78 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 30: (Wald)Holzaufkommen und Holzverbrauch der Holzwerkstoff-, Papier- und Zellstoffindustrie im Szenario A100 Aufkommen [Mio. fm] Nadel-Industrieholz 1,2 1,0 1,1 1,4 1,3 1,0 Laub-Industrieholz 1,1 1,0 0,9 1,1 1,4 1,4 Sägenebenprodukte inkl. Hobelspäne 4,0 3,0 3,1 5,2 5,2 5,1 Altholz 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Industrierestholz 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Verwendung [Mio. fm] Holzwerkstoffindustrie gesamt 2,0 1,6 1,6 2,0 2,0 2,0 Nadel-Industrieholz 0,3 0,1 0,1 0,3 0,3 0,2 Laub-Industrieholz 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 Sägenebenprodukte 1,1 0,9 0,9 1,1 1,1 1,1 Altholz 0,5 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 Industrierestholz 0,1 0,0 0,0 0,1 0,1 0,1 Auslastung [%] Produktionskapazität [Mio. m³] 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 Verwendung [Mio. fm] Papier- und Zellstoffindustrie gesamt 1,7 1,2 1,0 1,1 1,1 1,0 Nadel-Industrieholz 0,8 0,5 0,7 0,7 0,7 0,7 davon aus Importen 0,0 0,2 0,4 0,0 0,0 0,1 Laub-Industrieholz 0,5 0,4 0,0 0,0 0,0 0,0 davon aus Importen 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 Sägenebenprodukte 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 Auslastung [%] Produktionskapazität [Mio. t] 2,6 2,5 2,1 2,1 2,1 2,1 Insgesamt nimmt die Spanplattenproduktion der bayerischen Holzwerkstoffindustrie im Mittel um jeweils 7% in den Szenarien A50 und A100 ab, was als gering eingestuft werden kann. In der bayerischen Papier- und Zellstoffindustrie ist der Produktionsrückgang bei grafischen Papieren in den Szenarien A50 und A100 im Mittel leicht erhöht (-26% bzw. -17%). Im A100 ist der Kapazitätsrückgang geringer als im A50, da im A100 mehr Industrieholz von den Waldbesitzern ausgehalten wird Zusammenfassung der Ergebnisse der Holzverbrauchs-Szenarien Die Anteile der stofflichen und energetischen Nutzung haben sich in den vergangenen Jahren geändert. So lag laut Mantau (2012a) die energetische Verwertung von Holz erstmals seit Jahrzehnten über der stofflich genutzten Holzmenge in Deutschland (50,5% gegenüber 49,5% in 2010). In Bayern wurde im Jahr 2006 laut Clusterstudie (Röder et al. 2008) noch 67% des Holzes stofflich genutzt, im Jahr 2010 jedoch nur noch 56% (Friedrich et al. 2012).

79 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 79 Tabelle 31 gibt einen Überblick über die stofflich-energetischen Verwertungsanteile je Szenario und Periode, die zum Vergleich nach der Methode von Mantau (2012a) ermittelt wurden. Im Szenario A0 beträgt das Verhältnis stofflich-energetische Nutzung im Mittel 54% zu 46% und schwankt im Laufe der Perioden nur schwach aufgrund des Waldbesitzerverhaltens. So wurde in der Periode 2015 infolge eines gesteigerten Holzeinschlags eine erhöhte stoffliche Holznutzung modelliert. Im Szenario A50 entfallen im Mittel 48% auf die stoffliche und 52% auf die energetische Nutzung. Im Szenario A100 wird im Mittel 46% stofflich und 54% energetisch genutzt. Dies entspricht im Szenario A50 bzw. A100 im Vergleich zum A0 einer Verschiebung von der stofflichen zur energetischen Nutzung um 6% bzw. 8%. In beiden Szenarien ergeben sich in Periode 2020 die größten Verschiebungen von stofflich zu energetischen Verwertungsanteilen. Der gesamte Holzverbrauch sinkt im Mittel im Szenario A50 im Vergleich zum Szenario A0 um ca. 2% und steigt im Szenario A100 um ca. 2%. In Periode 2020 sinkt der Gesamtverbrauch in beiden Szenarien im Vergleich zum Szenario A0 um ca. 11% (Abbildung 22). Tabelle 31: Stofflich-energetische Verwertungsanteile je Szenario und Periode in Prozent für die modellierten Holzverbrauchsszenarien in Bayern. Szenario Mittel A0 (stofflich in % / energetisch in %) 53 / / / / / / / 46 A50 (stofflich in % / energetisch in %) 53 / / / / / / / 52 A100 (stofflich in % / energetisch in %) 51 / / / / / / / 54 Die Modellierung auf Basis der Experteninterviews ergab, dass auf stofflicher Seite die Sägeindustrie deutlich auf das Waldholzaufkommen reagiert. Demnach ist das Waldbesitzerverhalten ein wichtiger Einflussfaktor für den Holzverbrauch in der Sägeindustrie. Die Papier- und Zellstoffindustrie reagiert im Modell ebenso auf verringertes Waldholzaufkommen und die zunehmende Konkurrenz mit dem Energieholzsektor um Industrieholz. So sinkt infolge des geringen Holzeinschlags und der gestiegenen Konkurrenz der Anteil der stofflichen Nutzung im Szenario A50 und A100 in 2020 am meisten (auf 44% bzw. 40%). Der Energieholzverbrauch wird in den Szenarien durch die Nachfragezunahme gesteuert und bleibt unbeeinflusst vom bayerischen Waldholzaufkommen. Es steigt stetig. Es wurde angenommen, dass der Energieholzbedarf komplett erfüllt werden kann. Anders als die stoffliche unterliegt die energetische Holznutzung im Modell keiner Restriktion infolge Nutzungskonkurrenz. Entsprechend ergibt sich eine Verschiebung der stofflichenergetischen Anteile. Abbildung 22 fasst die unterschiedliche Entwicklung der Sektoren zusammen. Dabei ist neben dem Waldholzaufkommen (rote Striche) auch die Holzverwendung der stofflichen und energetischen Leitprodukte (Summensäulen) ersichtlich. Die starken Schwankungen auf stofflicher Seite korrelieren mit der Holzeinschlagsmenge aus dem Wald. Insbesondere die Nadelschnittholzbranche reagiert deutlich auf ein verringertes Holzangebot.

80 80 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Abbildung 22: Waldholzaufkommen und Holzverwendung nach Leitprodukten für die modellierten Holzaufkommens- und Holzverbrauchsszenarien in Bayern für den Zeitraum * Über die Perioden gemittelte Anteile der energetischen bzw. stofflichen Holznutzung

81 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Holzverbrauchs-Szenarien Die Herleitung von energetischen und stofflichen Holzverbrauchs-Szenarien basiert auf Basis der Waldholzaufkommens-Szenarien, von Literaturauswertungen und Experteninterviews: In den Szenarien A50 und A100 tritt im Mittel eine Verschiebung um 6% bzw. 8% von der stofflichen zur energetischen Nutzung ein Der Gesamtverbrauch beträgt im Szenario A0 im Mittel über alle Perioden 26,7 Mio. m 3, im A50 26,1 Mio. m 3 (- 2% gegenüber A0) und im A100 27,3 Mio. m 3 (+ 2% gegenüber A0) Die wichtigsten Ergebnisse der Holzverbrauchs-Szenarien: Energetische Seite: Je stärker der Ölpreisanstieg ausfällt, desto stärker nimmt die energetische Holznutzung zu. Der Anteil der energetischen Holznutzung steigt je nach Ölpreisanstieg und Sortiment unterschiedlich stark. Am stärksten ist der Anstieg bei Pellets, am geringsten bei Scheitholz. Die Waldhackschnitzelnutzung steigt mit mittleren Werten an. Die energetische Nutzung nimmt vom A0 zum A50 um 1,1 Mio. fm/a bzw. vom A0 zum A100 um 2,5 Mio. fm/a zu. Stoffliche Seite: Nadelholzsäger: Die Einschnittskapazitäten werden im Szenario A50 aufgrund von ausreichendem Nadelstammholzaufkommen beibehalten und sinken im Szenario A100 infolge von vermindertem Nadelstammholzaufkommen um 20% bei einer Auslastung von unter 50%. In den Szenarien A50 und A100 treten in den einzelnen Perioden durch Schwankungen beim Nadelstammholzaufkommen ebenfalls Schwankungen bei der Nadelschnittholzproduktion auf (-25% bis +5% in A50 und -50% bis +12% in A100).

82 82 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Kernaussagen: Holzverbrauchs-Szenarien - Fortsetzung Stoffliche Seite: Laubholzsäger: In den Szenarien A50 und A100 werden die Einschnittskapazitäten beibehalten. In den Perioden 2015 und 2020 sinkt die Laubschnittholzproduktion infolge einer hohen Konkurrenz mit energetischen Nutzern (in A50 bis -23% und in A100 bis -44%). Ab Periode 2025 bis 2035 werden in beiden Szenarien gleich hohe Mengen an Laubschnittholz wie im Szenario A0 produziert, da das Laubstammholzangebot kontinuierlich zunimmt und die Konkurrenz mit energetischen Nutzern abnimmt. Holzwerkstoffindustrie: In der Holzwerkstoffindustrie werden die Produktionskapazitäten in den Szenarien A50 und A100 beibehalten. Spanplatten werden in beiden Szenarien in gleich hohen Mengen wie im Szenario A0 produziert (außer den Perioden 2015 bis 2025 mit bis zu -21%). Papier- und Zellstoffindustrie: Die hohe Konkurrenz um Industrieholz mit dem Energiesektor und die begrenzte Einfuhrmöglichkeit von Industrieholz bewirkt in den Szenarien A50 und A100 einen Rückgang der Produktionskapazitäten für grafische Papiere auf Basis Frischfasern um ca. 37% (A50) bzw. ca. 17% (A100) bei Unterschreiten der minimalen Auslastung von 70%. Infolge der Holzknappheit sinken die Produktionsmengen für grafische Papiere im Szenario A50 in Periode 2020 am meisten (-42%); im Szenario A100 in Periode 2015 (-28%).

83 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe Nutzenkorbmethode und Nutzungsvarianten Nutzenkorbmethode Unterschiedliche Produktsysteme können in Ökobilanzen nur verglichen werden, wenn diese die gleiche funktionale Einheit aufweisen. Die funktionale Einheit wird anhand des Nutzens eines Produktsystems festgelegt (NAGUS 2006a). Aus Holz können Produkte mit vielfältigem Nutzen hergestellt werden, deren Umweltwirkungen nicht miteinander verglichen werden können (z.b. Holzfaserdämmstoffe zur Wärmedämmung, Zeitungen zur Informationsvermittlung ebenso wie Pellets zur Wärmeerzeugung). Fleischer (1994) entwickelte die Nutzenkorbmethode, um diese Problematik beim Vergleich der ökologischen Wirkungen unterschiedlicher Abfallverwertungswege zu überwinden. Bei diesem Ansatz wird eine Nutzengleichheit unterschiedlicher Produktsysteme durch eine Systemraumerweiterung hergestellt. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Summe der produzierten Güter der zu vergleichenden Produktsysteme gleich ist und von ihnen dieselben Funktionen erfüllt werden (Fleischer und Schmidt 2011). Bystricky et al. (2010) wendeten die Nutzenkorbmethode für den Vergleich unterschiedlicher Energiearten aus nachwachsenden Rohstoffen an. Der Ansatz der Nutzenkorbmethode lässt sich ebenfalls auf die Problematik der Nutzungskonkurrenz um Holz übertragen. Ein Vergleich der Effekte der stofflichen und energetischen Holznutzung könnte beispielhaft wie in Abbildung 23 aussehen. Abbildung 23: Vergleich unterschiedlicher Nutzen auf Basis der Nutzenkorbmethode

84 84 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Dabei wird der Nutzen (S H1 E H1 ) des Basisszenarios (System 1) mit dem Nutzen (S H2 E H2 S Nv ) des Energiepreissteigerungsszenarios (System 2) gleichgesetzt (Abbildung 24). Abbildung 24: Beispiel für eine Systemraumerweiterung im Bereich der Holznutzung (Ansatz basiert auf Fleischer und Schmidt 2011) S H = stoffliche Holznutzung, E H = energetische Holznutzung S Nv = stoffliche Nutzungsvariante Basierend auf Fleischer und Schmidt (2011) wird somit die Nutzengleichheit der stofflichen und energetischen Nutzung in diesem Beispiel wie folgt definiert: S H1 E H1 = S H2 E H2 S Nv mit: S H1 bzw. S H2 : stoffliche Holznutzung im System 1 bzw. 2 E H1 bzw. E H2 : energetische Holznutzung im System 1 bzw. 2 S Nv : stoffliche Nutzungsvariante Steigt beispielsweise die energetische Nutzung von Holz im Energiepreissteigerungsszenario und geht daher die stoffliche Nutzung zurück, müssen die damit verbundenen Konsequenzen im Rahmen der Systemraumerweiterung ebenso bewertet werden. Solche Konsequenzen werden anhand der Nutzungsvarianten Nv untersucht. Nutzungsvarianten stellen alternative Handlungsstrategien der Produzenten in der ersten und zweiten Absatzstufe des Cluster Forst und Holz dar, welche zur Erreichung der Nutzengleichheit im Nutzenkorb benötigt werden. Als solche Nutzungsvarianten kommen z.b. Holz-Produkt- Importe (HPI) und der Ersatz von Holzprodukten durch alternative Produkte (A) in Frage.

85 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 85 Folgende Bedingungen werden bei diesem Beispiel zugrunde gelegt: S Nv = S Nv (HPI) + S Nv (A) S H1 = S H2 + S Nv mit: S H1 bzw. S H2 = stoffliche Holznutzung im System 1 bzw. 2 S Nv = stoffliche Nutzungsvariante S Nv (HPI): Holzprodukt-Import für stoffliche Nutzung S Nv (A): Ersatz der stofflichen Nutzung durch Alternativprodukte Werden in einem Szenario die Nutzungsvarianten der energetischen Nutzung verändert, muss dies folgendermaßen berücksichtigt werden: E Nv = E Nv (HPI) + E Nv (A) mit: E Nv = energetische Nutzungsvariante E Nv (HPI): Holzprodukt-Import für energetische Nutzung E Nv (A): Ersatz der energetischen Nutzung durch Alternativprodukte Vorgehensweise und Methodik bei der Festlegung der Nutzungsvarianten Mittels der Holzaufkommens-Szenarien wurde die Holzverfügbarkeit je Sortiment für die verschiedenen Ölpreis-Szenarien berechnet (vgl. Kapitel 4.3). Die Auswirkungen eines sich ändernden Holzaufkommens und der wachsenden Energieholznachfrage auf die stofflichen und energetischen Holzverbraucher wurden durch Experteninterviews tiefergehend analysiert und beurteilt (s. Kapitel 4.3.1). Alle möglicherweise eintretenden Nutzungsvarianten wurden anhand von Literatur sowie in Brainstorming-Meetings mit allen Projektpartnern identifiziert. Anschließend wurden mithilfe der Experteninterviews wahrscheinlich eintretende Nutzungsvarianten und die verschiedenen daraus zu bilanzierenden Szenarien abgeleitet. Als mögliche Nutzungsvarianten kommen in Frage: Änderung des Rohstoffmix: z.b. höherer Anteil Altpapier bei Papierproduktion oder an Laubholz bei Pelletierung, Holz-Importe und Holzprodukt-Importe: z.b. Importe von Zellstoff oder Importe von Pellets, Alternativprodukte: z.b. E-Books statt gebundenem Buch oder Wärme aus Erdgas statt Wärme aus Energieholz.

86 86 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Festgelegte Nutzungsvarianten Experteninterviews für die stoffliche Nutzung Die Ergebnisse der Experteninterviews zu den Nutzungsvarianten Änderung Rohstoff-Mix, Importe und Ersatz von stofflichen Holzprodukten durch Alternativprodukte sind knapp in Tabelle 32, 33 und 34 dargestellt. Tabelle 32: Synthese der Expertenmeinungen zum Leitprodukt Schnittholz Synthese der Expertenmeinung zu Nutzungsvariante Stammholz-Importe Keine Zunahme der Nadelstammholz-Importe Schnittholz-Importe Erhöhte Schnittholz-Importe aus dem Ausland eher für höherwertige Segmente zu erwarten; Ausfuhrländer: Skandinavien, Österreich, Osteuropa Ersatz von Schnittholz durch Alternativprodukte Bausektor: Ersatz von Schnittholz durch Alternativprodukte, da Holzhausbau ebenfalls betroffen wäre Bauschnittholz wird teurer als Alternativprodukte aufgrund steigender Energiepreise Verpackungssektor: Ersatz von Schnittholz durch Alternativprodukte unwahrscheinlich Möbelsektor: Ersatz von Schnittholz durch Alternativprodukte wahrscheinlich Alternative Expertenmeinung Zunahme der Importe aus dem angrenzenden Ausland und Osteuropa Ausfuhrländer: auch Nordamerika; Österreich unwahrscheinlich Bausektor: Keine Substitution von Schnittholz durch Alternativprodukte, da kein Einfluss auf Holzhausbau (Ausgleich durch Schnittholz- Importe); Schnittholz wird sich im Bausektor weiter durchsetzen; auch Alternativprodukte (Ziegel, Beton, Stahl, Aluminium) werden mit steigenden Energiepreisen teurer

87 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 87 Tabelle 33: Synthese der Expertenmeinungen zum Leitprodukt Spanplatte Synthese der Expertenmeinung zu Nutzungsvariante Alternative Expertenmeinung Holz-Rohstoffmix Substitution von Nadel-Industrieholz durch Laubholz (40% - 50%) Holz-Importe Nadel-Industrieholz-Import aus angrenzenden Bundesländern und Ausland (Österreich, Osteuropa) Sägenebenprodukt-Import in geringen Mengen aus angrenzenden Bundesländern und angrenzendem Ausland Import von vorgetrockneten Halbfertigprodukten Rentabilität der Nutzungsvariante wird noch geprüft: z.b. Import von Pellets, Briketts aus Nordamerika zur Spanplattenproduktion Spanplatten-Importe Import aus angrenzenden Bundesländern und Ausland (Ausfuhrländer: Frankreich, Belgien, Polen, Benelux-Länder) Ersatz von Spanplatten durch Alternativprodukte Möbelsektor: Ersatz von Spanplatten durch Alternativprodukte aus Holz (MDF und Leichtbauplatten) Bausektor: Ersatz von Spanplatten durch Alternativprodukte aus Holz (OSB und HDF) Kein Nadel-Industrieholz- Import Kein Import von Sägenebenprodukten Import aus Osteuropa Tabelle 34: Synthese der Expertenmeinungen zum Leitprodukt Papier Synthese der Expertenmeinung zu Nutzungsvariante Rohstoff-Mix Weitere Erhöhung des Altpapieranteils bei grafischen Papieren aufgrund technischer Grenzen unwahrscheinlich Holz-Importe Industrieholz-Importe aus angrenzenden Bundesländern und Ausland bis zu einem Anteil von unter 50% möglich Fernbezüge bis zu einem Anteil von 10% bis 25% möglich Papier-Importe Papier-Importe möglich; Ausfuhrländer: z.b. China, Brasilien Ersatz von Papier durch Alternativprodukte Ersatz von Printmedien durch elektronische Medien Alternative Expertenmeinung Weitere Erhöhung des Altpapieranteils bei grafischen Papieren Unwahrscheinlich, da kundennahe Produktion Kein Ersatz von Papier durch Alternativprodukte

88 88 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Änderung des Rohstoff-Mixes bei der stofflichen Nutzung In der Spanplattenindustrie ist eine Änderung des Rohstoff-Mixes laut Aussage der Experten als wahrscheinlich zu erachten. Beispielsweise könnte der Anteil an Nadel- Industrieholz im Rohstoff-Mix zu 40% bis 50% durch Laubholz ersetzt werden. Diese Nutzungsvariante wird in den Holzverbrauchs-Szenarien berücksichtigt (vgl. Kapitel 4.3.1). Im Bereich der Papier- und Zellstoffindustrie sei eine weitere Erhöhung des Altpapieranteils bei grafischen Papieren laut Meinung der Mehrheit der Experten als unwahrscheinlich zu erachten. Grund hierfür ist, dass zur Erreichung von höheren Qualitäten grafischen Papiers die Branche auf Frischfasern angewiesen sei. Insbesondere Holzstoff könne nicht beliebig durch Altpapier ersetzt werden, da nicht dieselben Qualitäten erreicht werden können. Beispielsweise habe Holzstoff qualitätsbildende Eigenschaften für Druck-, Schreib- und Buchpapiere (aufgrund hohen Ligningehaltes werde höheres Volumen erzeugt). Als einziger Ersatz für Holzstoff käme das mineralölbasierte Additiv Expancel in Frage, welches bei Papieren zur Einsparung von Rohstoffen sowie Erhöhung des Volumens eingesetzt werden kann (Akzonobel 2013). Allerdings stelle dies keine wahrscheinliche Alternative da, weil es ein sehr teures Produkt sei. Eine Erhöhung des Altpapieranteils in grafischen Papieren wurde aufgrund dessen als Nutzungsvariante im Projekt nicht berücksichtigt Holz-Importe und Holzprodukt-Importe für die stoffliche Nutzung Im Bereich der Sägeindustrie hielten die meisten Experten eine zukünftige Zunahme von Nadelstammholz-Importen aus Kostengründen für eher unwahrscheinlich. Auch in der Spanplattenindustrie seien umfangreiche Rohholz-Importe aufgrund der hohen Transportkosten auszuschließen. Beispielsweise finden Holz-Transporte für Pfleiderer (2010) nur in einem Umkreis von bis zu 200 km statt. In geringem Umfang seien ggf. Nadel- Industrieholz-Importe und Sägenebenprodukt-Importe aus angrenzenden Bundesländern und dem angrenzenden Ausland sowie Osteuropa denkbar. Außerdem werde die Rentabilität des Importes von vorgetrockneten Halbfertigprodukten geprüft. Beispielsweise könnten zukünftig Pellets und Briketts aus Nordamerika importiert werden, um diese zur Spanplattenproduktion einzusetzen. Generell sind umfangreiche Rohholzimporte aus Übersee für die stoffliche Verwendung aufgrund der hohen Transportkosten auszuschließen (Dieter und Seintsch 2012). Aus diesen Gründen wurde die Nutzungsvariante Holz-Importe für die Säge- und Spanplattenindustrie im Projekt nicht weiter berücksichtigt. Ferner wurde aufgrund fehlender Datengrundlage hinsichtlich der ökologischen Indikatoren zum Import von vorgetrockneten Halbfertigprodukten diese Nutzungsvariante ebenfalls nicht weiter berücksichtigt. Im Bereich der Papier- und Zellstoffindustrie wird eine Zunahme der Industrieholz-Importe von den Experten als wahrscheinlich erachtet, da schon gegenwärtig Einfuhren aus dem Ausland stattfänden und Industrieholz auch über den Binnenhandel bezogen werde. Allerdings könne Industrieholz nur bis zu einem Anteil von unter 50% importiert werden, weil darüber hinaus mit hoher Wahrscheinlichkeit Kapazitätsrückgänge einträten. Fernbezüge seien nur in einem geringen Umfang von 10% bis 25% möglich. Darüber hinaus sei ebenfalls mit Kapazitätsrückgängen zu rechnen.

89 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 89 In der EUwood-Studie (Mantau et al. 2010) wurde die zukünftige Holzverfügbarkeit innerhalb Europas untersucht. Demnach ist zwischen 2015 und 2020 mit einem Eintreten von Holzknappheit zu rechnen. Innerhalb der EU sind jedoch große Unterschiede bei der Holzverfügbarkeit zu erwarten. In Westeuropa wird der potenzielle Holzbedarf demzufolge meistens höher sein als das Holzaufkommenspotenzial, was gegen höhere Rundholzeinfuhren aus dieser Region spricht. In den östlichen EU Ländern (insbesondere der Tschechischen Republik) wird es erst zwischen 2020 und 2025 zu Holzknappheit kommen. Demnach kann die Annahme getroffen werden, dass Rundholzeinfuhren aus diesem Land bis 2025 weiterhin von Bedeutung für die bayerische Papier- und Zellstoffindustrie sein könnten. Hierfür spricht auch die geografische Nähe zur Tschechischen Republik, was gegenüber anderen Ländern mit Holzknappheit einen Vorteil beim Import darstellen dürfte. Ab 2025 bis 2035 würde dann Rundholz aus weiter entfernten Regionen mit ausreichender Holzverfügbarkeit importiert werden müssen. In den nördlichen EU Ländern bestehen nach Mantau et al. (2010) bis 2030 Überschüsse beim Holzrohstoffpotenzial gegenüber dem bedarf. Folglich dürfte die Papier- und Zellstoffindustrie Industrieholz aus dem Baltikum importieren, da dies die nächstgelegene Region mit ausreichender Holzverfügbarkeit wäre. Im Projekt wurde aus den zuvor genannten Gründen die Nutzungsvariante Industrieholz-Importe bei der Papier- und Zellstoffindustrie berücksichtigt und angenommen, dass bis 2024 Industrieholz-Einfuhren zu 100% aus der Tschechischen Republik kommen und ab 2025 nur noch zu 100% aus dem Baltikum. Experten gehen jedoch davon aus, dass in Realität dennoch mit Holzflüssen aus anderen Ländern (z.b. Österreich oder ab 2025 weiterhin Tschechische Republik) zu rechnen sei, da es seit Veröffentlichung der EUwood-Studie zu Kapazitätsaufbau und stillegungen gekommen sei. Hierdurch hätten sich Holzflüsse verschoben und es könnten teilweise neue Holzmengen zur Verfügung stehen. Bei Rohstoffkonkurrenz sei nach Expertenaussagen mit Sägewerksschließungen in Bayern und Betriebsverlagerung des klassischen Sägegeschäfts ins Ausland (z.b. Osteuropa, Übersee) zu rechnen. Außerdem seien für höherwertige Verwendungsbereiche Schnittholz- Importe aus dem Ausland zukünftig wahrscheinlich. Als Nutzungsvariante in der Sägeindustrie wurden deshalb Schnittholz-Importe festgelegt. Die Ausfuhrländer sind Skandinavien (60%), Osteuropa (30%) und Nordamerika (10%). Auf Basis der Experteninterviews wurden ebenfalls Spanplatten-Importe als Nutzungsvariante festgelegt, da zukünftig mit einer Erhöhung der Importe bei verminderter Produktion in Bayern zu rechnen sei. Als Ausfuhrregion wurde zu 100% Osteuropa ausgewählt, trotz Nennung weiterer Importländer durch Experten, da in den anderen genannten Ländern ebenfalls mit verringerter Spanplatten-Produktion aufgrund von Konkurrenz um Holz zu rechnen ist. Außerdem seien Papier-Importe als weitere Nutzungsvariante laut VBP (2013) denkbar, wenn im Ausland die Bedingungen für die Papierherstellung insgesamt günstiger seien als in Deutschland oder Bayern. Als Ausfuhrländer wurden z.b. China und Brasilien genannt. Weiterhin gäbe es in der Papierindustrie einen globalen Trend zur Verlagerung der Vorproduktion von Zellstoff in zuwachsstarke Regionen (z.b. Lateinamerika). Aufgrund von erheblichen Datenlücken zu den ökologischen Auswirkungen der Zellstoff- bzw. Papierproduktion in den Ausfuhrländern (Holz- und Zellstoffproduktion aus anderen Baumarten als in Bayern, Land Use Change, andere Wald(Plantagen)bewirtschaftung) wurde diese Nutzungsvariante in den Ergebnissen zu den Indikatoren jedoch nicht weiter berücksichtigt.

90 90 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Ersatz von stofflichen Holzprodukten durch alternative Produkte Der indirekte Einfluss eines verminderten Holzaufkommens auf Branchen der nachgelagerten Bereiche (z.b. der papierverarbeitenden Industrie) ist nur schwer abschätzbar (Seintsch 2011). Mögliche Effekte in der 2. Absatzstufe durch den Ersatz von stofflichen Holzprodukten durch alternative Produkte wurden daher ebenfalls im Rahmen von Experteninterviews festgelegt. Der Ersatz von Holzprodukten könnte demnach im Bausektor z.b. im Bereich der großformatigen Bauteile auftreten. In Albrecht et al. (2008) wurde anhand einer Marktstudie analysiert, welche Bauholzprodukte in Deutschland besonders hohe Relevanz haben und mögliche Konkurrenzprodukte bestimmt. Im Bausektor haben Schnittholz, Konstruktionsvollholz und Brettschichtholz einen Anteil von ca. 75% am Holzverbrauch. Bei den Holzwerkstoffen beträgt der Anteil am Holzverbrauch ca. 20%. Für den Holzmarkt wurden in der Studie folgende Produkte als besonders wichtig eingestuft: Innenwände in Holzständerbauweise (mit Substituten in Metall- oder Massivbauweise), Außenwände in Holzrahmenbauweise (mit Substituten in Massivbauweise), Hallenträger aus Holz (mit Substituten aus Stahl), Fußböden aus Holz (mit Substituten aus PVC oder Keramik) und Fenster aus Holz (mit Substituten aus PVC oder Aluminium). Wände und Hallenträger als tragende Bauteile kennzeichnen den Unterschied in der Klassifizierung von Holz- und Nicht-Holzgebäuden. Laut LfStaD (2011a) wird der Begriff Holzbauweise dann verwendet, wenn Holz als Baustoff überwiegend bei der Erstellung der tragenden Konstruktion des Gebäudes Verwendung findet. Aus diesem Grund und im Einklang mit der ökologischen wie ökonomischen Datenverfügbarkeit wurde im Bausektor als Nutzungsvariante bei Holzknappheit die Errichtung von Nicht-Holz-Gebäuden statt Gebäuden in Holzbauweise betrachtet. Spanplatten könnten laut Expertenaussage in der Möbelindustrie und im Bausektor durch Alternativprodukte aus Holz ersetzt werden (Möbel: MDF und Leichtbauplatten, Bau: OSB und HDF). Da in der Möbelindustrie ca. 71% der Spanplatten verbraucht werden (Albrecht et al. 2008), ist insbesondere dieser Bereich für Nutzungsvarianten relevant. Ein umfangreicher Ersatz von Spanplatten durch MDF scheint jedoch bei Konkurrenz um Holz eher unwahrscheinlich zu sein und wurde im Projekt nicht weiter berücksichtigt, weil MDF zu über 60% aus Industrieholz bestehen (Mantau 2012b). Dasselbe gilt für HDF mit ebenfalls über 60% Industrieholzanteil und OSB mit über 90% Nadel-Industrieholzanteil. Leichtbauplatten stellen aufgrund des geringeren Holzbedarfs eine wahrscheinliche Nutzungsvariante dar. Diese Nutzungsvariante kontte jedoch aufgrund von mangelnder Datenverfügbarkeit zu den ökologischen Indikatoren im Rahmen des Projektes nicht berücksichtigt werden. Stattdessen wurde angenommen, dass das Defizit durch 100% Spanplatten-Importe ausgeglichen wird. In der papierverarbeitenden Industrie ist laut Expertenaussagen bei einem Produktionsrückgang grafischer Papiere ein Ersatz des dadurch entstandenen Defizits an Printmedien durch den Einsatz elektronischer Medien zu erwarten. Aus diesem Grund wurde der Ersatz von Druckmedien durch elektronische Medien als weitere Nutzungsvariante in der Papier- und Zellstoffindustrie festgelegt. Bücher, Zeitungen und Werbedrucke haben einen Anteil von 59% des gesamten Produktionsvolumens deutscher Druckmedien (BVDM 2012). Laut Müller et al. (2010) ist der sich anbahnende Durchbruch von ebooks in Deutschland unbestritten.

91 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 91 Hermann & Lulei (2013) prognostizieren einen Anstieg des Anteils an den Umsatzerlösen aus elektronischen Büchern im Bereich Belletristik von 3% im Jahr 2012 auf 16% im Jahr 2017, für den Bereich Fach- und Sachbücher wird sogar ein Anteil an den Umsätzen von 21% als realistisch gesehen. Das Volumen der Onlinewerbung übertraf 2011 in Deutschland bereits die Zeitungs- und Fernsehwerbung und machte das Internet so zum größten Werbemarkt, zusätzlich wird weiteres Wachstum prognostiziert (Hermann et al. 2011). Die vom Strukturwandel besonders stark betroffenen Zeitungsverlage können ihre Verluste im Druckgeschäft ausgleichen, indem sie durch Internetangebote neue Erlöse generieren (Hermann et al. 2011) Festgelegte Nutzungsvarianten für die stoffliche Nutzung Aufgrund dieser durch die Expertengespräche hergeleiteten Trends wurden zwei Varianten der stofflichen Holznutzung in den Szenarien A50 und A100 berücksichtigt. Die beiden Varianten unterscheiden sich nur bei den Auswirkungen im Bausektor: Variante 1 Bausektor: Import von 50% der fehlenden Bauschnittholzprodukte und Ersatz der anderen 50% durch Nicht-Holzbauprodukte und infolgedessen häufigere Errichtung von Nicht-Holzgebäuden statt Holz-Gebäuden. Möbelindustrie: Fehlende Spanplatten werden zu 100% importiert. Druckindustrie: 100% Ersatz der fehlenden grafischen Papiere durch elektronische Medien. Variante 2: Bausektor: 100% Ersatz von fehlendem Schnittholz = Ersatz aller für den Bausektor fehlenden Schnittholzbauprodukte durch Nicht-Holzbauprodukte und infolgedessen häufigere Errichtung von Nicht-Holzgebäuden statt Holz-Gebäuden. Möbelindustrie: Fehlende Spanplatten werden zu 100% importiert. Druckindustrie: 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien.

92 92 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Experteninterviews für die energetische Nutzung Die Ergebnisse der Experteninterviews zu den Nutzungsvarianten Änderung des Rohstoff- Mixes, Importe und Energiesubstitution sind in Tabelle 35, 36 und 37 zusammengefasst. Tabelle 35: Synthese der Expertenmeinungen zum Leitprodukt Wärme aus Scheitholz Synthese der Expertenmeinung zu Nutzungsvariante Alternative Expertenmeinung Rohstoff-Mix Nutzung von Industrieholz (Konkurrenz) Nutzung von Laubholz-Überschuss (v.a. Stammholz) Scheitholz-Importe Keine Importe Nur in sehr geringem Maße (nur bei stark ansteigendem Ölpreis relevante Mengen, v.a. aus Osteuropa) Scheitholz-Substitution BImSchV-Novelle führt zu einer Drosselung der Nachfrage, effizientere Öfen werden eingesetzt Substitution von Erdöl und Erdgas Tabelle 36: Synthese der Expertenmeinungen zum Leitprodukt Strom und Wärme aus Hackschnitzel-Mix Synthese der Expertenmeinung zu Nutzungsvariante Holz-Rohstoffmix Zusätzliche Mobilisierung bei Nicht-Derbholz Keine Änderung des Rohstoffmix Holz-Importe Keine Importe Alternative Expertenmeinung Mehrpotenzial bei Flurholz inkl. KUP (v.a. Laubholz) Geringe Importe aus Osteuropa und Übersee Hackschnitzel-Substitution Generell Zunahme des Hackschnitzel-Verbrauchs, vermehrter Einsatz, Substitution von Öl und Gas (Wärme) bzw. Kohle (Strom)

93 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 93 Tabelle 37: Synthese der Expertenmeinungen zum Leitprodukt Wärme aus Pellets Synthese der Expertenmeinung zu Nutzungsvariante Rohstoff-Mix Generell starke Nachfrage-Zunahme Sehr gering: Erhöhung Laubholzanteil, Rundholzpelletierung Alternative Expertenmeinung Keine Rundholzpelletierung Pellets-Importe Auslastung und Ausbau der Produktionskapazität deutliche Zunahme der Importe (v.a. Nordamerika, Osteuropa) Versorgungslücke wird über Pellets-Importe gedeckt Pellets-Substitution Substitution von Erdöl und Erdgas Änderung des Rohstoff-Mixes bei der energetischen Nutzung von Holz Im Holzenergiesektor kann es zu Änderungen im Rohstoffmix der Produkte kommen. Beispielsweise könnte im Zuge des Waldumbaus mehr Laubholz zur Verfügung stehen, welches aufgrund vergleichsweise heterogenen Wuchses und aufgrund mangelnder Nachfrage auf stofflicher Seite eher energetisch verwendet werden könnte. Ebenso sprechen die im Mittel bei Laubhölzern höhere Dichte und der damit einhergehende höhere Energiegehalt je Festmeter für eine energetische Verwertung dieses Materials. Laub- Scheitholz ist ein gefragter Brennstoff und erzielt generell höhere Marktpreise als Nadel- Scheitholz (zum Beispiel: 59 /rm gegenüber 79 /rm inkl. MWSt. für 1m langes, gespaltenes und lufttrockenes Holz in Südbayern, Quelle: LWF 2014). Ebenso könnte es im Zuge gesteigerter Energieholznachfrage zur Nutzung bisher stofflich verwendeter Sortimente kommen, beispielsweise Laub-Stammholz oder Industrieholz, sowie zur Nutzung bisher nicht verwendeter Materialien, insbesondere Nicht-Derbholz. Im Bereich Waldhackschnitzel könnte einerseits eine steigende Nutzung von Kronenmaterial zu erhöhten Rindenanteilen führen. Dies wiederum könnte zu einem verringerten Heizwert des Materials führen, sowie zu höheren Aschegehalten und schlechteren Emissionswerten. Andererseits könnte ein erhöhter Zopfdurchmesser beim Hacken des Materials zu einer Verringerung des Rindenanteils führen. Im Bereich Sägenebenprodukte könnte ein gesteigerter Laubholzeinschnitt zu verändertem Rohstoffmix bei energetisch verwendeten Sägereststoffen inklusive Pellets führen. Allerdings ergaben die Experteninterviews ein geringes Steigerungspotenzial im Laubschnittholz- Sektor. Im Bereich Pellets könnte es weiterhin zu einer Pelletierung von Rundholz aus dem Wald kommen, falls Preise und Nachfrage stark steigen. In Mitteleuropa spielt dieses Sortiment momentan noch keine bedeutende Rolle, Pellets werden fast ausschließlich aus Sägereststoffen produziert.

94 94 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Ebenfalls ist eine gesteigerte Bereitstellung von Energieholz von Kurzumtriebsplantagen (KUP) auf landwirtschaftlichen Fläche oder Holz aus der Landschaftspflege zu erwarten. Der Anteil energetisch genutzten Laubholzes würde entsprechend zunehmen. Die Verwendung von KUP-Holz und die Pelletierung von Rundholz wurden als Ergebnis der Experteninterviews aufgrund geringer Mengen nicht berücksichtigt Trends im Bereich Holz-Import und Holzprodukt-Import für die energetische Nutzung Aufgrund der Verknappung fossiler Energie wird die Nachfrage nach erneuerbaren Energieträgern weiter steigen. So wurden laut Mantau (2012a) im Jahr 2010 in Deutschland erstmals mehr Holzrohstoffe energetisch verwertet (50,5%) als stofflich. Von 2005 bis 2012 hat sich deutschlandweit der Verbrauch erneuerbarer Energieträger in Privathaushalten um 56,7% erhöht, obwohl die Gesamtnachfrage in diesem Sektor im Vergleichszeitraum um 8,4% geschrumpft ist (DESTATIS 2013). In der Untersuchungsregion Bayern stieg das Waldenergieholzaufkommen von 2006 bis 2010 um 16% an. Der Anteil des Energieholzes am Gesamteinschlag nahm im gleichen Zeitraum von 21% auf 31% zu (Friedrich et al. 2012). Da die Nachfrage durch hiesige Ressourcen langfristig nicht gedeckt werden kann (BMU/BMELV 2010), werden auch Energieholzsortimente zunehmend global gehandelt werden. Die energiewirtschaftlichen und -politischen Rahmenbedingungen unterliegen stetigen Veränderungen und könnten somit zu einer langfristigen Änderung der Energieholznachfrage führen. Zu diesen Einflussfaktoren gehören u.a. die demographische Entwicklung (Bevölkerungsabnahme), zunehmende Urbanisierung, Zunahme der Anzahl von Singlehaushalten und Erhöhung der durchschnittlichen Grundfläche je Haushalt in m 2, Reduktion des Primärenergiebedarfs im Zuge voranschreitender Gebäudesanierung, oder auch Modernisierung von Heizungen v.a. im Privatsektor infolge der BImSchV-Novelle, sowie der 2011 beschlossene bundesweite Ausstieg aus der Kernenergie. Eine exakte Beurteilung, inwiefern diese Trends die Entwicklung der Energieholznachfrage beeinflussen, liegt jedoch außerhalb des Untersuchungsbereichs dieses Forschungsprojekts. Weiterhin sind im Zuge der Globalisierung langfristig verstärkte Holz-Importe und Holzprodukt-Importe zu erwarten. Dies gilt insbesondere für Pellets, da diese im Vergleich zu anderen Energieholzsortimenten ein geringes Schüttvolumen und einen geringen Wassergehalt aufweisen und somit kostengünstiger transportiert werden können. Die mittlere inländische Transportdistanz bei Pellets liegt bei 100km (Ecoinvent). Insbesondere die Exportmengen aus Nordamerika haben in den letzten Jahren zugenommen. In 2010 wurden bereits mehr als 2,5 Mio. t Pellets in die EU importiert, ein Großteil davon aus Kanada (1,0 Mio. t) und USA (0,8 Mio. t) (Cocchi et al. 2011). Auch torrefizierte Pellets könnten künftig eine stärkere Rolle spielen.

95 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 95 Zwar übersteigt die inländische Pelletsproduktion (2,2 Mio. t) den Verbrauch (1,7 Mio. t) aktuell noch deutlich (DEPI 2014). Langfristig dürfte es jedoch aufgrund steigender Inlandsnachfrage zu einer Änderung der Import-Export-Bilanz kommen. Weiterhin legt der rasante Ausbau an Pelletsheizungen in den vergangenen Jahren nahe, dass die Pelletsnachfrage langfristig zunehmen wird. Die Experteninterviews bestätigten, dass Pelletsimporte zunehmend an Bedeutung gewinnen werden. Im Modell wurden Pelletsimporte folglich als Puffer verwendet, falls in den Szenarien die Energieholznachfrage das -aufkommen übersteigt. Hackschnitzel sind aufgrund des hohen Wassergehalts (ca. 40%) und der geringen Lagerungsdichte (1 m 3 Holz ergibt 2,5 Schüttraummeter Hackschnitzel) für längere Transportwege weniger geeignet. Die mittlere Transportdistanz von Waldhackschnitzel- Sortimenten liegt bei km (Bauer 2007, Eberhardinger 2010). Entsprechend war die Mehrheit der interviewten Experten der Meinung, dass Hackschnitzelimporte nur eine geringfügige Bedeutung haben werden. Allerdings bietet auch bei Hackschnitzeln die Torrefizierung neue Optionen (Kleinschmidt 2011). Erste Unternehmen haben zwischenzeitlich Handelsketten etabliert, insbesondere nach Nordamerika (vgl. RWE 2011). Grundsätzlich könnten auch vorgetrocknete Sägenebenprodukte über größere Distanzen transportiert werden. Die energie- und dadurch kostenintensive Trocknung spricht aber gegen eine mittelfristige Etablierung derartiger Sortimente. Aufgrund der vermutlich eher geringen Importmengen an (torrefizierten) Hackschnitzeln und Sägenebenprodukten, sowie aus Mangel an belastbaren Daten, insbesondere hinsichtlich ökobilanzieller Kennzahlen, wurde im Projekt der Import dieser Sortimente nicht berücksichtigt. Das inländische Angebot an Hackschnitzeln könnte weiterhin durch den Anbau von KUP auf landwirtschaftlichen Flächen gesteigert werden. Aufgrund der schleppenden Etablierung solcher Flächen in Deutschland wird dieser Effekt eher langfristiger Natur sein und im Projekt deshalb nicht modelliert. In allen Szenarien wird von einer gleichbleibenden Bereitstellungsmenge bei KUP-Hackschnitzeln ausgegangen. Der Scheitholzmarkt dürfte noch stärker als der Hackschnitzelsektor ein regionaler bis lokaler Markt bleiben. Insbesondere die Wärmeversorgung auf dem Land könnte mittelfristig vermehrt mit dem günstigen Energieträger Holz stattfinden. In den Experteninterviews wurde deutlich, dass Scheitholzimporte langfristig nur in sehr geringen Mengen, vorwiegend aus Osteuropa, stattfinden dürften. Nach Höldrich (2006) wird Scheitholz in der Regel bis zu 15 km transportiert, Generell ist die Nachfrage nach Scheitholz in den vergangenen Jahren deutlich gestiegen. Insbesondere in Privathaushalten ist dieses Sortiment ein beliebter und günstiger Wärmelieferant. Aktuell liegt der Energieäquivalentpreis knapp 25% unter dem Heizölpreis (CARMEN 2014, 58 /MWh gegenüber 78 /MWh).

96 96 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Trends bei Energie-Substituten Weltweit sind Erdöl (33%), Kohle (27%) und Erdgas (21%) die wichtigsten fossilen Energieträger (IEA 2010). Auch in Deutschland sind diese drei Energieträger diejenigen mit dem höchsten Anteil (Erdöl 34%, Braun- und Steinkohle 24%, Erdgas 21%) am Energieverbrauch (AGEB 2012). Eine Reihe allgemeiner Energie-Szenarien wurde in den vergangenen Jahren entwickelt (BMWI 2013, BP 2011, EC 2010, Fahl et al. 2007, FVEE 2010, IEA 2013, IER/RWI/ZEW 2009, Nitsch et al. 2012, STMWIVT 2012). Die Szenarien beschreiben die mögliche Entwicklung des Strom- und Wärmemarkts und konkretisieren, welche Energieträger mengenmäßig an Bedeutung gewinnen bzw. verlieren werden. Diejenigen Produkte, welche infolge der Energiewende aus dem Markt gedrängt werden, werden potenziell durch Energieholz substituiert. Insbesondere im Bereich der Wärmeversorgung ist Energieholz als Substitut zu sehen. Zur Bewertung der Nutzungsvariante Alternativprodukte wurde im Projekt der prognostizierte Strom-Mix der Studie von Nitsch et al. (2012) gewählt. Grund hierfür war, dass sich die Studie auf den im Projekt verwendeten Betrachtungszeitraum bezieht. Weiterhin handelt es sich um eine aktuelle Veröffentlichung, welche Bezug nimmt auf gegenwärtige energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen, insbesondere den in 2011 in Deutschland beschlossenen Atomausstieg und damit auf die Entwicklung des deutschen Strom-Mixes. Für eine Sensitivitätsanalyse wurde weiterhin die Entwicklung im Wärmesektor nach Nitsch et al. (2012) modelliert. Demnach werden die Energieträger Erdgas, Erdöl und Kohle verdrängt (sog. marginale Energie). Der Anteil der Kohle in der Wärmebereitstellung wird aufgrund der geringen Mengen und der gemäß Nitsch et al. (2012) bereits bis 2020 erfolgten Marktverdrängung nicht berücksichtigt (Abbildung 25). Im Bereich Strom werden langfristig Kernenergie, Braun- sowie Steinkohle zurückge- bzw. verdrängt (Abbildung 26). Abbildung 25: Entwicklung des thermischen Energiemix in Deutschland nach Nitsch et al. (2012) und verdrängter Energieträger

97 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 97 Abbildung 26: Entwicklung des Strom-Mix in Deutschland nach Nitsch et al. (2012) und verdrängte Energieträger Festgelegte Nutzungsvarianten für die energetische Nutzung Aufgrund der Expertengespräche wurden folgende Nutzungsvarianten festgelegt: Scheitholz Bei Energieholzmangel wurden Industrieholz und Laubstammholz energetisch verwertet. Scheitholzimporte wurden nicht modelliert. Die Scheitholznachfrage wird aufgrund gesetzlicher Entwicklungen (BImSchV-Novelle) gedämpft steigen (50% der relativen Nachfragezunahme je Szenario). Hackschnitzel Die Waldhackschnitzelnachfrage wird gemäß der relativen Nachfragezunahme je Szenario steigen. Hackschnitzelimporte wurden nicht modelliert. Pellets Die Pelletsnachfrage steigt deutlich. Versorgungslücken wurden über Pellets-Importe gedeckt. Pelletsimporte wurden modelliert, Importe stammen aus Nordamerika.

98 98 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Vorgehensweise und Methodik zur Befüllung der Nutzenkörbe Die Nutzenkörbe für die Szenarien A0, A50 und A100 wurden auf Basis der Produktionsmengen der Leitprodukte der ersten Absatzstufe erstellt, welche anhand der Holzverbrauchs-Szenarien quantifiziert wurden (vgl. Kapitel 4.3). Der Nutzenkorb wurde also mit inländisch erzeugten stofflichen und energetischen Leitprodukten sowie mit deren Nutzungsvarianten befüllt. Als Datengrundlage für die Nutzenkorbbefüllung auf stofflicher und energetischer Seite wurden Daten für das Jahr 2010 hauptsächlich aus Friedrich et al. (2012) entnommen. Die Füllhöhe des stofflichen Nutzenkorbs ergab sich aus der maximalen Produktion an stofflichen Holzprodukten im Szenario A0. Die Füllhöhe des energetischen Nutzenkorbes wurde auf Basis der maximal möglichen Produktion an Strom und Wärme aus Holz im A100 ermittelt (Abbildung 27). Für die Befüllung aller stofflichen Nutzenkörbe wurde als Referenz die Produktion im Szenario A0 verwendet, da hier die maximale Menge an stofflichen Holzprodukten erzeugt wird. Die stofflichen Produktionsmengen wurden auf die funktionale Einheit der Leitprodukte bezogen. Es wurden die Differenzen der Szenarien A50 und A100 zum A0 untersucht. Fehlmengen bei den in Bayern erzeugten Leitprodukten wurden dementsprechend durch die Nutzungsvarianten mit Importen oder Alternativprodukten ausgeglichen. Die Mengen der Nutzungsvarianten, welche die zweite Absatzstufe betreffen (Ersatz von Referenzgebäuden aus Holz und Printmedien), wurden über Umrechnungsfaktoren ermittelt (m³ Schnittholzeinsatz im Gebäude bzw. Einsatz von einer Tonne Papier in Druckmedien). Ausgangsbasis für die Befüllung des energetischen Nutzenkorbs war die genutzte Holzenergiemenge im A100 in den jeweiligen Perioden, da hier die höchste holzenergetische Nutzung stattfindet. Die Mengen wurden in Energieäquivalenten berechnet (MWh). Da im Projekt nur die Mengenverschiebungen zwischen den Szenarien betrachtet wurden, wurde lediglich die im A0 und A50 verringerte Holzenergie-Nutzungsmenge betrachtet. Je Szenario steigt die Energieholznutzung unterschiedlich stark, entsprechend unterschiedlich viel fossile Energie wird ersetzt. Im Szenario A100 wurde der Nutzenkorb komplett mit Holzenergie befüllt. Im Szenario A0 findet keine Mengenverschiebung statt, d.h. dass im Nutzenkorb noch keine Substitution von Energieholz bilanziert wurde und dass über alle Perioden eine gleichbleibende Menge an Holzenergie und fossiler Energie eingesetzt wurde. Die Vorgehensweise zur Befüllung der Nutzenkörbe ist nachfolgend für die stoffliche und energetische Seite zusammengefasst aufgeführt (Abbildung 27): Stoffliche Seite: Nutzen = Holzproduktmengen im A0 (da hier die höchste stoffliche Nutzung in jeweiligen Einheiten der Leitprodukte). Bei geringerer Schnittholzmenge in A50/A100 als in A0 erfolgt eine Angleichung des Nutzens durch Schnittholz-Importe und durch vermehrten Bau von Nicht-Holzgebäuden. Bei geringerer Spanplattenmenge in A50/A100 erfolgt eine als in A0 Angleichung des Nutzens durch Spanplatten-Importe. Bei geringerer Papiermenge in A50/A100 als in A0 erfolgt eine Angleichung des Nutzens durch Ersatz von Printmedien durch elektronische Medien.

99 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 99 Energetische Seite: Nutzen = Holz-Produktmengen im A100 (da hier die höchste energetische Nutzung, in Energieäquivalenten berechnet). Scheitholz wird thermisch verwertet und ersetzt fossile Wärme (Erdgas bzw. Erdöl) im A50/A100. Pellets werden thermisch verwertet und ersetzen fossile Wärme (Erdgas bzw. Erdöl) im A50/A100. Falls die Pelletsproduktionskapazität im Untersuchungsgebiet im A50/A100 nicht ausreicht, kommt es zu Pelletsimporten. Hackschnitzel ersetzen fossile Wärme und Strom (Erdgas bzw. dt. Strom-Mix) im A50/A100. Abbildung 27: Befüllung der Nutzenkörbe (Beispiel Periode x)

100 100 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Nutzenkörbe für die Szenarien In Tabelle 38 und 39 sind die Mengen in den Nutzenkörben pro Szenario dargestellt. Im Mittel befinden sich im stofflichen Nutzenkorb im Szenario A0 6,5 Mio. m³/a Schnittholz, 1,6 Mio. m³/a Spanplatten und 2,4 Mio. t/a grafische Papiere aus bayerischer Erzeugung. Im Szenario A50 bzw. A100 besteht beim Schnittholz gegenüber dem A0 eine Fehlmenge von im Mittel 0,7 Mio. m³/a (-11%) bzw. 0,8 Mio. m³/a (-12%), welche in Variante 1 zu je 50% durch Import von fehlenden Bauschnittholzprodukten und dem Ersatz durch Nicht- Holzbauprodukte und infolgedessen häufiger Errichtung von Nicht-Holzgebäuden statt Holz- Gebäuden ausgeglichen wurde. In Variante 2 wurde diese Fehlmenge durch 100% Ersatz durch Nicht-Holzbauprodukte und infolgedessen häufiger Errichtung von Nicht- Holzgebäuden ausgeglichen. Die Fehlmengen bei Spanplatten betragen im A50 und im A100 gegenüber dem A0 im Mittel 0,1 Mio. m³/a (-7%), welche zu 100% durch Importe ausgeglichen werden. Bei grafischen Papieren beträgt im Szenario A50 die Fehlmenge gegenüber dem A0 im Mittel 0,6 Mio. t/a (-26%) und im A100 0,4 Mio. t/a (-17%). Diese wurde zu 100% durch verminderten Einsatz grafischer Papiere in Druckmedien und infolgedessen erhöhter Verwendung elektronischer Medien ausgeglichen. Im Szenario A50 werden im Energie-Nutzenkorb im Mittel 1,1 Mio. fm/a Holz mehr eingesetzt gegenüber dem Szenario A0. Die restliche Energiemenge im A50 (entspricht Äquivalentmenge von 1,4 Mio. fm/a Holz) wird noch durch fossile Energie bereitgestellt. Im A50 kommt es zu geringen Pelletsimporten (0,1 Mio fm/a). Im A100 werden im Mittel 2,5 Mio. fm/a Holz zusätzlich eingesetzt im Vergleich zum A0. Es befindet sich keine fossile Energie mehr im Nutzenkorb und es kommt zu Pelletsimporten von durchschnittlich 0,5 Mio. fm/a. Tabelle 38: Bayerische Produktionsmengen an Holzleitprodukten und Verbrauchsmengen an Alternativen im stofflichen Nutzenkorb der Variante 1 nach funktionaler Einheit (Mio./a) für die Szenarien A0, A50 und A100 Holzleitprodukte und Alternativen Szenario [Mio. funktionale Einheit / a] A0 A50 A100 Schnittholz [m³] 6,5 5,8 5,7 Schnittholz-Import [m³] 0,0 0,35 0,4 Ersatz von Schnittholz [m³] in Holzgebäuden durch Nicht-Holzgebäude 0,0 0,35 0,4 Summe Schnittholz (bayer. Produzenten) und Alternativen 6,5 6,5 6,5 Spanplatten [m³] 1,6 1,5 1,5 Spanplatten-Import [m³] 0,0 0,1 0,1 Summe Spanplatten (bayer. Produzenten) und Alternativen 1,6 1,6 1,6 Grafische Papiere [t] 2,4 1,8 2,0 Ersatz von grafischen Papieren [t] durch Elektronische Medien 0,0 0,6 0,4 Summe Papiere (bayer. Produzenten) und Alternativen 2,4 2,4 2,4

101 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 101 Tabelle 39: Verbrauchsmengen in Bayern produzierter Holzleitprodukte und deren Alternativen im energetischen Nutzenkorb nach Holzäquivalenten (Mio. m 3 /a) für die Szenarien A0, A50 und A100 Holzleitprodukte und Alternativen Szenario [Mio. m 3 /a] A0 A50 A100 Scheitholz 5,6 5,9 6,2 Ersatz von Scheitholz durch fossile Energie 0,6 0,3 - Summe Scheitholz (bayer. Produzenten) und Alternativen 6,2 6,2 6,2 Hackschnitzel-Mix 5,5 5,7 6,0 Ersatz von Hackschnitzel-Mix durch fossile Energie 0,5 0,3 - Summe Hackschnitzel-Mix (bayer. Produzenten) und Alternativen 6,0 6,0 6,0 Pellets 1,1 1,6 2,0 Ersatz von Pellets durch fossile Energie 1,4 0,8 - Pellets-Importe - 0,1 0,5 Summe Pellets (bayer. Produzenten) und Alternativen 2,5 2,5 2,5 Energiebedarf gesamt 14,7 14,7 14,7 Energieholznutzung gesamt 12,2 13,3 14, Einflussfaktoren auf Nutzungsvarianten und Nutzenkörbe Die Füllhöhe des Nutzenkorbes sowie die Anteile der in Bayern produzierten Holzprodukte sowie deren Nutzungsvarianten hängen maßgeblich von diversen im Projekt untersuchten Einflussfaktoren ab (Abbildung 28). Maßgebliche Einflussfaktoren auf den potenziellen Holzverbrauch in den Szenarien sind die Entwicklung der Ölpreise / Holzpreise, und das hiermit verknüpfte Waldbesitzerverhalten und Holzaufkommen. Diese drei Faktoren bedingen das potenzielle Holzangebot in Bayern. Hinzu kommt als wichtiger Treiber für die Höhe der Konkurrenz zwischen den stofflichen und energetischen Holznutzern in der ersten Absatzstufe die Entwicklung der Energieholznachfrage. Diese Einflussfaktoren wurden berücksichtigt, um eine möglichst realitätsnahe Quantifizierung der Nachhaltigkeitsaspekte bei zunehmender Konkurrenz um Holz zu ermöglichen. Sie bedingen wiederum das potenziell verfügbare Holzangebot für die stofflichen Nutzer in der ersten Absatzstufe. Falls minimale Auslastungen nicht erreicht werden können, kommt es zur Schließung von Werken und somit zu einer verringerten Produktion von stofflichen Holzsortimenten.

102 102 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Abbildung 28: Einflussfaktoren innerhalb des in diesem Projekt verwendeten Modells auf die potenzielle Holzverwendung Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Nutzenkorb Im Rahmen des Projektes wurde die Nutzenkorbmethodik zum Vergleich der stofflichen und energetischen Holznutzung auf regionaler Ebene angewendet und weiterentwickelt. Befüllung der Nutzenkörbe: Die Nutzenkörbe wurden auf Basis der in den Holzverbrauchs-Szenarien ermittelten Produktionsmengen der Holz-Leitprodukte der ersten Absatzstufe quantifiziert. Es wurden jeweils die Produktionsmengen eines Holz- Leitproduktes über alle Perioden aufsummiert und ein Mittelwert pro Jahr gebildet. Fehlmengen eines Holz-Leitproduktes wurden im Nutzenkorb mit dessen alternativen Nutzungsvarianten befüllt. Die Nutzungsvarianten wurden anhand von Literaturauswertungen und Experteninterviews festgelegt.

103 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 103 Kernaussagen: Nutzenkorb - Fortsetzung Stofflicher Nutzenkorb - Differenzen: Im Nutzenkorb für die Szenarien A50 und A100 mussten auf stofflicher Seite beim Leitprodukt Schnittholz Fehlmengen von 11% bzw. 12% ausgeglichen werden, um eine Nutzengleichheit zu erreichen. Als Nutzungsvariante wurden der Import von fehlenden Bauschnittholzprodukten und deren Ersatz durch Nicht-Holzbauprodukte und infolgedessen häufigeren Errichtung von Nicht- Holzgebäuden statt Holz-Gebäuden berücksichtigt. Bei Spanplatten betrugen die Fehlmengen im Szenario A50 und A100 7%. Als Nutzungsvariante wurde der Import von fehlenden Spanplatten für die Möbelindustrie berücksichtigt. Bei grafischen Papieren mussten im Szenario A50 Fehlmengen von 26% und im Szenario A100 von 17% ausgeglichen werden. Als Nutzungsvariante wurde der Ersatz von fehlenden grafischen Papieren zur Erzeugung von Druckmedien durch elektronische Medien berücksichtigt. Energetischer Nutzenkorb - Differenzen: Im Nutzenkorb für das Szenario A0 befinden sich auf energetischer Seite 12,2 Mio. m 3 Energieholz, die restlichen Energiemengen werden durch fossile Alternativen gedeckt. Die Energieholznutzung nimmt im Nutzenkorb des Szenario A50 um 1,1 Mio. m 3 Energieholz zu, es befinden sich noch fossile Energieäquivalentmengen in Höhe von 1,4 Mio. m³ im Nutzenkorb. Im Szenario A100 wurde der Nutzenkorb vollständig mit 14,7 Mio. m 3 Energieholz befüllt. Entsprechend ergibt sich ein Anstieg der Verwendung von Scheitholz und Hackschnitzeln im Szenario A50 von +5 bzw. +4% und im Szenario A100 von +10% bzw. +9%. Die Verwendung von Pellets steigt stärker an und beträgt im Szenario A50 +55% bzw. im Szenario A %. Holzenergie ersetzt im Bereich Wärme den Energieträger Erdgas und im Bereich Strom den dt. Strom-Mix Dieser konservative Rechenansatz führt zu einer leichten Unterschätzung des Substitutionspotenzials von Holzenergie.

104 104 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Schlussfolgerungen zu Holzleitprodukten, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörben Stoffliche Seite Die Holzverbrauchs-Szenarien ergeben, dass auf stofflicher Seite die Sägeindustrie deutlich auf das Waldholzaufkommen reagiert. Demnach ist das Waldbesitzerverhalten ein wichtiger Einflussfaktor für den Holzverbrauch bzw. die Einschnittsmenge in der Sägeindustrie. Bei Nadelholzsägern kommt es bei Ölpreissteigerungen im Szenario A100 infolge eines verminderten Nadelstammholzaufkommens zu einem Rückgang der Einschnittskapazitäten um 20%. In der Holzwerkstoffindustrie werden bei einer Steigerung des Ölpreises und der Energieholznachfrage die Produktionskapazitäten für Spanplatten beibehalten. Die Papierund Zellstoffindustrie reagiert in den Holzverbrauchs-Szenarien ebenso auf das verringerte Holzaufkommen und die zunehmende Konkurrenz mit dem Energieholzsektor um Industrieholz. Infolgedessen bewirkt dies im Bereich der Papier- und Zellstoffindustrie einen Rückgang der Produktionskapazitäten für grafische Papiere um ca. 37% im Szenario A50 bzw. ca. 17% im Szenario A100. In den Szenarien A50 und A100 kommt es zu Industrieholz-, Schnittholz- und Spanplatten-Importen. Bei fehlenden in Bayern erzeugten Mengen an Schnittholz und Papier werden Holzgebäude durch Nicht-Holzgebäude und Druckmedien durch elektronische Medien ersetzt. Energetische Seite Der Energieholzverbrauch bleibt in den Szenarien unbeeinflusst vom Holzaufkommen und steigt stetig. Die Energieholzverwendung wird nur durch die Nachfragezunahme gesteuert. Anders als die stoffliche unterliegt die energetische Holznutzung im Modell keiner Restriktion infolge Nutzungskonkurrenz. Entsprechend ergibt sich eine Verschiebung der stofflichenergetischen Anteile. So sinkt infolge des geringen Holzeinschlags und der gestiegenen Konkurrenz der Anteil der stofflichen Nutzung im Szenario A50 und A100 in 2020 am meisten (auf 43% bzw. 39%). Der Anteil der energetischen Holznutzung nimmt je nach Ölpreisanstieg in den Szenarien unterschiedlich stark zu. Der Energieholzverbrauch steigt vom Szenario A0 zum A50 um 1,1 Mio. fm/a und vom A0 zum A100 um 2,5 Mio. fm/a. In beiden Szenarien kommt es zu Pellets-Importen (deutlich mehr im A100 als im A50). Holzenergie ersetzt im Bereich Wärme den Energieträger Erdgas und im Bereich Strom den deutschen Strom-Mix Dieser konservative Rechenansatz führt zu einer leichten Unterschätzung des Substitutionspotenzials von Holzenergie.

105 4 Holzleitprodukte, Holzverbrauchs-Szenarien und Nutzenkörbe 105 Schlussfolgerungen: Holzleitprodukte, Nutzungsvarianten und Nutzenkorb Stoffliche Nutzung Das Waldbesitzerverhalten beeinflusst die Einschnittsmenge in der Sägeindustrie. Bei Nadelholzsägern kommt es im Szenario A100 infolge eines verminderten Nadelstammholzaufkommens zu einem Rückgang der Einschnittskapazitäten um 20%. In der Holzwerkstoffindustrie werden bei einer Steigerung des Ölpreises und der Energieholznachfrage die Produktionskapazitäten für Spanplatten beibehalten. In der Papier- und Zellstoffindustrie kommt es aufgrund von verringertem Holzaufkommen und zunehmender Konkurrenz mit dem Energieholzsektor zu einem Rückgang der Produktionskapazitäten für grafische Papiere um ca. 37% im Szenario A50 bzw. ca. 17% im Szenario A100. In den Szenarien A50 und A100 kommt es zu Industrieholz-, Schnittholz- und Spanplatten-Importen. Die fehlenden in Bayern erzeugten Mengen an Bauschnittholzprodukten / Holz- Gebäuden und Papier / Druckmedien werden durch Nicht-Holzgebäude und durch elektronische Medien ersetzt. Energetische Nutzung Die energetische Holznutzung nimmt je nach Ölpreisanstieg in den Szenarien A50 und A100 unterschiedlich stark zu. Der Energieholzverbrauch steigt vom A0 zum A50 um 1,1 Mio. fm/a und vom A0 zum A100 um 2,5 Mio. fm/a. In den Szenarien A50 und A100 kommt es zu Pellets-Importen. Energieholz ersetzt im Bereich Wärme den Energieträger Erdgas und im Bereich Strom den dt. Strom-Mix 2010 (konservativer Rechenansatz).

106 106 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 5.1 Hintergrund und Zielsetzung Indikatoren stellen Kenngrößen zur Erfassung, Beschreibung und Bewertung komplexer Sachverhalte dar (OECD 2003). Mittels Indikatoren soll in diesem Projekt der Lebensweg von Holzprodukten (und ihrer Nutzungsvarianten) hinsichtlich ökonomischer, ökologischer und sozialer Gesichtspunkte untersucht und damit Aspekte für eine nachhaltige Holznutzung bei steigenden Öl- und Holzpreisen im Cluster Forst und Holz in Bayern bewertet werden. Hierzu werden die Unterschiede der Szenarien A50 und A100 gegenüber dem Basisszenario A0 und mögliche gegenläufige Entwicklungen bei den ökologischen, sozialen und ökonomischen Indikatoren untersucht, die bei der Bewertung der Nachhaltigkeitsaspekte eines Szenarios zu berücksichtigen sind. 5.2 Auswahl der Nachhaltigkeitsindikatoren Vorgehensweise bei der Auswahl der Nachhaltigkeitsindikatoren Die Auswahl der Nachhaltigkeitsindikatoren erfolgte auf Basis eines festgelegten Kriteriensystems nach Korczak (2002), sowie durch Literaturanalysen und Auswertung von Datenbanken (Tabelle 40, vgl. Kap. 5.4). Tabelle 40: Kriterien für die Auswahl der Nachhaltigkeitsindikatoren (nach Korczak 2002). Kriterium Vollständigkeit Überschneidungsfreiheit Messbarkeit Datenverfügbarkeit Kommunizierbarkeit Wissenschaftliche Relevanz Kompatibilität Erklärung Die ausgewählten Indikatoren decken alles ab. Die ausgewählten Indikatoren haben nach Möglichkeit keine Überschneidungen (Trennschärfe). Die Indikatoren sind messbar und weisen eine eindeutige Bezugsgröße/Einheit auf. Es liegen aktuelle und zuverlässige Daten vor oder können mit vertretbarem Aufwand erhoben werden. Die Indikatoren sind relevant für Wissenschaft, Politik und Öffentlichkeit, anschaulich und ohne Spezialkenntnisse verständlich. Bisherige Studien weisen auf einen Forschungsbedarf hin. Die Indikatoren lassen sich auf nationale und internationale Indikatorenmodelle und -systeme beziehen Ausgewählte Nachhaltigkeitsindikatoren Es wurden insgesamt sechs Nachhaltigkeitsindikatoren ausgewählt (Details zu Hintergründen siehe Kap. 5.3). Jeweils zwei Indikatoren repräsentieren als Schlüsselindikatoren die drei Nachhaltigkeitssäulen Ökologie, Ökonomie und Soziales (vgl. Tabelle 41).

107 Ökonomie Soziales Ökologie 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 107 Tabelle 41: Ausgewählte Nachhaltigkeitsindikatoren, Kurzbeschreibung und Datenquellen Indikator [Einheit] Kurzbeschreibung Literaturauswertung (Auswahl) Berechnung Mögliche Datenquellen Primärenergiebedarf [MJ] Input-bezogene Wirkungskategorie. Einteilung in Primärenergiebedarf aus regenerierbaren (Holz, nachwachsende Brennstoffe, Wind- und Wasserkraft, Erdwärme, Sonnenenergie) und nicht regenerierbaren Ressourcen (Braunkohle, Steinkohle, Erdgas, Erdöl, Uran). Bauer 2007, Burger 2010, Bystricky et al. 2010a, EFORWOOD 2010, Eltrop et al. 2006, Knoll & Rupp 2007, Lehner 2007, Rödl 2008, Zimmer 2010 Primärenergiebedarf regenerativ und nicht regenerierbar (unterer Heizwert) Produktdurchschnittsdaten in Ökobilanz- Datenbanken: ecoinvent v2.0 (Swiss Centre for Life Cycle Inventories 2007), GaBi-Datenbanken (PE International 2012), Ökobilanz-Studien, Umweltberichte, Umweltproduktdeklarationen Treibhauspotenzial [kg CO 2-Äqv.] Output-bezogene Wirkungskategorie. Anthropogene Emissionen, die zum Klimawandel beitragen (Guinée 2002). Zu den Treibhausgasen zählen u. a. Kohlendioxid, Methan, Distickstoffmonoxid und Fluorchlorkohlen wasserstoffe (IPCC 2007). Bauer 2007, bifa Umweltinstitut 2007, Bystricky et al. 2010a, Eberhardinger et al. 2009, EFORWOOD 2010, Ekkerlein 2004, Eltrop und Moerschner 2004, Eltrop et al. 2006, FAO 2011, Nebel et al. 2004, Rödl 2008, SRU 2007, Zimmer 2010 Global Warming Potential mit Zeithorizont von 100 Jahren (Guinée 2002): GWP 100 = Σ (e i) GWP i mit e i = Emission [kg] der Substanz i GWP i = Charakterisierungsfaktoren des IPCC 2007 Produktdurchschnittsdaten in Ökobilanz- Datenbanken: ecoinvent v2.0 (Swiss Centre for Life Cycle Inventories 2007), GaBi-Datenbanken (PE International 2012), Ökobilanz-Studien, Umweltberichte, Umweltproduktdeklarationen Humantoxizität (Feinstaubbelastung) [kg PM10] Beschäftigung [Erwerbspersonen (EP)] Output-bezogene Wirkungskategorie. Betrachtet werden Feinstaubemissionen. Hierzu zählen Partikel mit einem Durchmesser kleiner als 10 µm. Anzahl der Arbeitsplätze. Stoffliche Seite: Anzahl der sozialversicherungspflichtigen Beschäftigten (Bundesagentur für Arbeit 2011). Energetische Seite: Anzahl der Beschäftigten zu erheben mittels Literaturstudium und Fallstudien. Bauer 2007, Burger 2010, Ellner-Schuberth et al. 2010, Klippel und Nussbaumer 2006, Loft et al. 2010, WHO 2006 Bauer 2007, BMU 2007, BMU 2009, Carus et al. 2010, EFORWOOD 2010, FAO 2011, UNEP 2011 PM2,5 und PM2,5 - PM10 mit PM = Particulate Matter Datenauswertung amtlicher und nicht amtlicher Statistiken; Herleitung über Löhne je Leitprodukt-Branche Produktdurchschnittsdaten in Ökobilanz- Datenbanken: ecoinvent v2.0 (Swiss Centre for Life Cycle Inventories 2007), GaBi-Datenbanken (PE International 2012), Ökobilanz-Studien, Umweltberichte, Umweltproduktdeklarationen Stoffliche Seite: Beschäftigungsstatistik für Bayern 2010 (Bundesagentur für Arbeit 2011), Verband Bayerischer Papierfabriken e.v. Energetische Seite: Literatur (vgl. Spalte Literaturauswertung) und eigens zu erhebende Fallstudien Wertschöpfung [ ] Ökonomische Kennzahl (Produktionswert minus Vorleistungen), die als Vorstufe des Bruttosozialprodukts dient. Aussagen zur Wohlstandsmehrung. EFORWOOD 2010, DESTATIS 2007, Hirschl et al. 2010, Paschke 2001, Mankiw und Taylor 2008 Produktionswert bewertet zu Marktpreisen abzüglich den Ausgaben für die Vorleistungen DESTATIS 2011a, Energieholzmarktbericht, Geschäftsberichte einschlägiger Unternehmen Löhne [ ] Von Arbeitnehmern bezogene Entgelte. DESTATIS 2007, Paschke 2001, Mankiw und Taylor 2008 Datenauswertung DESTATIS 2011a, LfStaD 2011f, Geschäftsberichte einschlägiger Unternehmen

108 108 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Auswahl der Indikatoren Sechs Indikatoren wurden zur Untersuchung der Nachhaltigkeitsaspekte des Lebensweges von Holzprodukten (und ihrer Nutzungsvarianten) ausgewählt: Ökologische Säule: Primärenergiebedarf, Treibhauspotenzial Soziale Säule: Humantoxizität, Beschäftigung Ökonomische Säule: Wertschöpfung, Löhne Ziel war eine Auswahl derjenigen Indikatoren, welche aus wissenschaftlicher Sicht am bedeutendsten für die Evaluierung der Nachhaltigkeit erschienen. Insofern konnten im Projekt lediglich Nachhaltigkeitsaspekte betrachtet und nicht die "Nachhaltigkeit" der Holznutzung. Mit den im Projekt ausgewählten Indikatoren konnte das Kriterium "Vollständigkeit" und Überschneidungsfreiheit nicht erfüllt werden. Z.B. ist der Indikator Löhne Teil des Indikators Wertschöpfung. Die weiteren Kriterien konnten hingegen durch die Auswahl von sechs Indikatoren verteilt auf drei Nachhaltigkeitsbereiche erfüllt werden: Messbarkeit, Datenverfügbarkeit, Kommunizierbarkeit, Wissenschaftliche Relevanz, Kompatibilität. 5.3 Berechnungsmethodik und Datengrundlage der Nachhaltigkeitsindikatoren Als ökologische Indikatoren wurden die Indikatoren Treibhauspotenzial [kg CO 2 -Äqv.] und Primärenergiebedarf [MJ] festgelegt, als soziale Indikatoren Humantoxizität [kg PM10] und Beschäftigung [Erwerbspersonen (EP)]. Die Ökonomischen Indikatoren sind Wertschöpfung [ ] und Löhne [ ]. Referenzjahr zur Berechnung aller Indikatoren ist das Jahr Es wurde angenommen, dass kein technologischer Fortschritt (z.b. Rohstoffoder Energieeffizienz), keine Steigerung der Arbeitseffizienz und keine Veränderung des Reallohngefüges stattfinden.

109 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Primärenergiebedarf, Treibhauspotenzial und Humantoxizität Berechnung Die Berechnung der Indikatoren Primärenergiebedarf, Treibhauspotenzial und Humantoxizität erfolgte auf Grundlage der Methodik der Ökobilanz gemäß ISO Norm und ISO (NAGUS 2006a, b). Potentielle Umweltwirkungen von stofflichen und energetischen Holzprodukten bis zur ersten Absatzstufe wurden anhand der Ökobilanzierungssoftware GaBi 6.0 ermittelt. Umweltwirkungen in der zweiten Absatzstufe wurden auf Basis von Literaturstudien hergeleitet (s. Kap ). Bei der Erstellung von Ökobilanzen werden vier Phasen unterschieden: 1) Festlegung von Ziel- und Untersuchungsrahmen, 2) Sachbilanzierung, 3) Wirkungsabschätzung, 4) Auswertung. Phase 1 ist insbesondere für die Abstimmung der Annahmen zwischen den Vorketten zu stofflichen und energetischen Holzprodukten von Bedeutung. Hierzu zählen die Module Forstliche Produktion und Rohholzbereitstellung. Ferner ist eine gemeinsame funktionelle Einheit festzulegen, um die Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Zu Phase 2 gehört die Datenermittlung und Modellierung der stofflichen und energetischen Holzproduktsysteme. In Phase 3 werden die Indikatoren berechnet und die Ergebnisse überprüft. Zum Schluss (Phase 4) werden die Ergebnisse aus der Sachbilanzierung und Wirkungsabschätzung ausgewertet und in die Rohstoffbilanz integriert Datengrundlage der Leitprodukte bis zur 1. Absatzstufe sowie deren Alternativprodukte Die Berechnung des Primärenergiebedarfs, des Treibhauspotenzials und der Humantoxizität in der ersten Absatzstufe basierte auf den Datenbanken ecoinvent v2.0 (Swiss Centre for Life Cycle Inventories 2007) und GaBi (PE International 2012). Die Datenbank ecoinvent v2.0 umfasst Einheitsprozesse sowie aggregierte Daten. Diese stammen größtenteils aus dem Jahr Daten für die forstliche Produktion sind teilweise älter. Für die stoffliche und energetische Holzverwertung besteht ein großes Angebot an Prozessdatensätzen. Die Datenbank GaBi umfasst nur aggregierte Daten für Holzprodukte, d.h. einzelne Prozesse und Vorketten sind meist nicht anpassbar. Die entsprechenden Daten wurden für Deutschland erstellt und sind meist aktueller als das Referenzjahr Für die energetische Verwertung von Holz sind nur ungenügende Prozessdatensätze verfügbar. Aufgrund der Datenlage wurde beschlossen die Indikatoren anhand der Datenbank PE International zu ermitteln.

110 110 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Fehlende Informationen wurden der Datenbank ecoinvent v2.0 entnommen. Ebenfalls wurden alle energetischen Leitprodukte auf Basis ecoinvent modelliert, die Vorketten jedoch mit PE Datensätzen angepasst. Somit sind alle im Folgenden genannten Datenquellen zur Erstellung der Ökobilanzen für das Referenzjahr 2010 gültig oder aktueller. Die Daten zur forstlichen Produktion wurden den Datenbanken von PE International (2012) entnommen. Hierzu zählen alle Aufwendungen für die Erzeugung von Stammholz, Industrieholz, Scheitholz und Waldhackschnitzeln bis Waldstraße. Stoffliche Leitprodukte bis zur 1. Absatzstufe Für die Berechnung der ökologischen Indikatoren sowie des sozialen Indikators Humantoxizität sind die gewählten Leitprodukte Schnittholz und Spanplatte zu wenig spezifiziert. Ursache hierfür ist, dass in Ökobilanz-Datenbanken spezifische Daten nur für bestimmte Klassifizierungen bzw. Produktvarianten vorhanden sind. Daher wurden in dieser Studie die zuvor genannten Indikatoren zunächst für einzelne Varianten berechnet, anhand einer Literaturauswertung an den zeitlichen und geografischen Untersuchungsrahmen angepasst (Tabelle 42) und anschließend auf Ebene der Leitprodukte hochgerechnet (Tabelle 43). Die Schnittholz-Herstellung wurde anhand von Daten zur Nadel- und Laubschnittholz Herstellung von PE International (2012) ermittelt. Ferner wurde ein Schnittholz-Mix für Bayern anhand der Clusterstudie von Röder et al. (2008) abgeleitet und für die Berechnung der Indikatorwerte zugrunde gelegt. Hierbei wird eine Verteilung von 91% Nadelschnittholz (ca. 63% sägerauh und ca. 37% getrocknet) und 9% Laubschnittholz (100% getrocknet) angenommen. Die durchschnittlichen Transportdistanzen wurden ebenfalls aus Röder et al. (2008) entnommen. Die Spanplatten-Herstellung wurde mittels Sachbilanzdaten zur Produktion von Roh- Spanplatten aus Rüter und Diederichs (2012) modelliert. Für den Energieverbrauch und die Umweltwirkungen der Vorketten wurden Daten von PE International (2012) zugrunde gelegt. Weitere Informationen zum Einsatz von Klebstoffen und zu Feinstaubemissionen bei der Spanplattenproduktion wurden folgender Literatur entnommen: Wilson (2010a), Wilson (2010b), Werner et al. (2007), Zeppenfeld und Grunwald (2005). Die durchschnittlichen Transportdistanzen stammen aus Seintsch (2011). Als Datenbasis für die Sachbilanz des Leitproduktes Papier wurden in Zusammenarbeit mit dem Verband Bayerischer Papierfabriken e.v. (VBP) Daten zu Emissionen, Abfällen und Zusatzstoffen beim Verband Deutscher Papierfabriken e.v. (VDP) erhoben (VDP 2012b). Ferner stammt ein Teil der Daten aus den Leistungsberichten des Verbands Deutscher Papierfabriken (VDP 2012a und 2011). Die durchschnittlichen Transportdistanzen wurden aus Seintsch (2011) entnommen.

111 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 111 Tabelle 42: Literaturauswertung (Auswahl) zu stofflichen Leitprodukten der 1. Absatzstufe Nr. Leitprodukt Datenquellen 1 Schnittholz PE International 2012, Rüter und Kreißig 2007, Werner et al Spanplatte 3 Papier Rüter und Diederichs 2012, Rüter und Kreißig 2007, Wilson 2010a, Wilson 2010b, Werner et al bifa Umweltinstitut 2007, bifa Umweltinstitut 2011, Hirschier 2007, VDP 2011, VDP 2012a, VDP 2012b Tabelle 43: Ausgangsdaten für die Ökobilanzierung der stofflichen Leitprodukte angepasst an bayerische Verhältnisse Leitprodukt Bilanziertes Produkt Baumarten-Mix Transportdistanz 1), 2) [km] Schnittholz 91% Nadelschnittholz (ca. 63% sägerauh und ca. 37% getrocknet); 9% Laubschnittholz (100% getrocknet) Nadelholz: Fichte 100%; Laubholz: Buche 100% 50 km Spanplatte 100% Rohspanplatte Nadelindustrieholz: Fichte 100%; Laubindustrieholz: Buche 100% Sägenebenprodukte, Industrierestholz: 100% Fichte Altholz 3) (kein Holzmix hinterlegt, da beim Altholz kein ökologischer Rucksack angerechnet wird) 74 km Industrieholz, 90 km Sägenebenprodukte, 117 km Altholz Papier 100% deutscher Papier-Mix Nadelindustrieholz: Fichte 100%; Laubindustrieholz: Buche 100% Sägenebenprodukte: 100% Fichte 154 km Industrieholz, 220 km Sägenebenprodukte Quelle: 1) Röder et al. 2008, 2) Seintsch 2011, 3) Rüter und Diederichs 2012 Energetische Leitprodukte Das Leitprodukt Hackschnitzel-Mix setzt sich zusammen aus den Heiz(kraft)werkstypen 1 MW Heizwerk, 1,4 MW KWK/ORC und 6,4 MW KWK/ORC, sowie aus dem nach Friedrich et al. (2012) im Jahr 2010 in Bayern verwerteten Hackschnitzelmix (29% Waldhackschnitzel, 16% Sägenebenprodukte und 55% Altholz). Als Datenbasis wurde die Datenbank von PE International (2012) verwendet. Die Transportdistanzen wurden nach Bauer (2007) und Eberhardinger (2010) angenommen. Die Holzfeuchte wurde nach Kaltschmitt et al. (2009) angepasst (Tabelle 44). Im Rahmen der Ökobilanzierung wurden lediglich die drei Hauptsortimente Altholz (Mengenanteil 54%), Sägenebenprodukte (14%) und Waldhackschnitzel (26%) berücksichtigt. Diese drei Sortimente machen zusammen 94% des Brennstoffinputs der BMH(K)W in Bayern aus. Die restlichen Sortimente Flurholz, Rinde und Holz aus Kurzumtriebsplantagen wurden hinsichtlich der ökobilanziellen Wirkung aufgrund geringer Datenverfügbarkeit und der mengenmäßig geringen Relevanz vernachlässigt.

112 112 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Für die Allokation der Ökobilanz-Wirkungen des Leitprodukts Hackschnitzel-Mix wurde mit einem nach Friedrich et al. (2012) mengenmäßig gewichteten Anteil der Stromproduktion aus Hackschnitzeln von 65,5% gerechnet, bzw. mit einem Anteil der Wärmeproduktion von 34,5%. Die mittlere Laufzeit aller mit Hackschnitzel betriebenen Anlagen beträgt 2.100h/a (Bauer 2007). In GaBi steht kein Prozess für die Bilanzierung sehr großer Hackschnitzelheizkraftwerke zur Verfügung. Stellvertretend wurde deshalb die Heizungsanlage mit einer Nennleistung von 6,4 MW verwendet und ein Gesamtwirkungsgrad der Strom- und Wärmeproduktion von 40% angenommen. Weiterhin sind in GaBi lediglich Datensätze für Altholz der Kategorie AI verfügbar. Aufgrund dessen werden die Feinstaubemissionen aus Altholz im Leitprodukt Strom und Wärme aus Hackschnitzel-Mix tendenziell unterschätzt. Scheitholz und Holzpellets wurden anhand der Sachbilanzdaten von Bauer (2007) und PE International (2012) bilanziert. Für die Holzfeuchte von Scheitholz wurden ebenfalls Daten von Kaltschmitt et al. (2009) zugrunde gelegt. Scheitholzproduktion und -transport wurden mittels Daten von Höldrich (2006) angepasst. Die Pelletsproduktion ist nach EnPlus-Vorgabe genormt, insofern wurden die Basisdaten Bauer (2007) und PE International (2012) nicht weiter modifiziert. Ein wichtiger Einflussfaktor auf die Indikatorenergebnisse im Energieholzbereich ist der angenommene Wirkungs- und Jahresnutzungsgrad der Heizungsanlagen. Ebenso spielen Baumartenmix und Wassergehalt je Leitprodukt eine Rolle, da diese den Heizwert eines Produkts und somit die letztlich zu produzierende Energiemenge beeinflussen. In Tabelle 44 sind die Ausgangsdaten für die Anpassung der Datensätze auf bayerische Verhältnisse aufgeführt, welche schließlich für die Ökobilanzierung verwendet wurden. Der angenommene Wirkungsgrad bei Scheitholzöfen von 60% stellt eine konservative Annahme dar. Ursprünglich ist in der GaBi-Datenbank für Scheitholzöfen unterschiedlicher Größen ein Wirkungsgrad von 75% bis 92% hinterlegt. In der Realität führen jedoch etliche Faktoren zu verringerten Wirkungsgraden und erhöhten Emissionen, beispielsweise feuchtes Holz, schlechter Wartungszustand von Anlagen oder auch falsche Bedienung nicht-automatischer Anlagen. Bei den BMHKW (1,4 MW und 6,4 MW Nennleistung) wurde ebenfalls ein verringerter Gesamtwirkungsgrad der Strom- und Wärmeproduktion modelliert. Hintergrund ist, dass in der Praxis, insbesondere in großen Kraftwerken oftmals nicht die komplette Energie genutzt werden kann und beispielsweise Wärme weggekühlt werden muss. Da ein Großteil der Hackschnitzel im Untersuchungsgebiet in Kraftwerken über 15 MW eingesetzt wird, und da im Projekt exemplarisch eine vergleichsweise kleine 6,4 MW Anlage modelliert wurde, wurde ein reduzierter Wirkungsgrad der Heiz(kraft)werke von 50% angenommen (Tabelle 44).

113 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 113 Tabelle 44: Ausgangsdaten für die Ökobilanzierung der energetischen Leitprodukte, angepasst auf bayerische Verhältnisse Baumarten-Mix (Brennstoff) Wassergehalt [%] 1) Heizwert [kwh/m 3 ] 1) Leitprodukt Transportdistanz [km] 2) Wirkungsgrad Verbrennung [%] 3) Wärme aus Scheitholz Fichte 52%, Kiefer 22%, Buche 21%, Eiche 5% (vgl. Kap. 2) km 60% (6 kw Scheitholzofen) Strom und Wärme aus Hack- schnitzel- Mix Waldhackschnitzel: Fichte 58%, Kiefer 14%, Buche 24%, Eiche 4% (vgl. Kap. 2) Sägenebenprodukte: äquivalent zu stofflicher Seite mit 100% Fichte gerechnet 26 (nach Anteilen gewichtet: Waldhackschnitzel 40%, Sägenebenprodukte 20%, Altholz 20%) km (Wald- Hackschnitzel und Sägenebenprodukte), 100 km (Altholz) 85% (1 MW Heizwerk), 50% (1,4 und 6,4 MW BMHKW)* Altholz (kein Holzmix hinterlegt, da beim Altholz kein ökologischer Rucksack angerechnet wird) Wärme aus Pellets dt. Baumartenmix nach PE International < km 82% (15 kw Pelletsheizung) Quelle: 1) LWF 2009, 2) Bauer 2007, 3) PE International 2012, * eigene Anpassung Anmerkung: Heizwert bezogen auf den Rohholzinput Die Datenlage für die holzenergetischen Leitprodukte ist aufgrund der durch ecoinvent v2.0 und GaBi bereits vorhandenen Analysen insgesamt als gut zu bezeichnen. In der ecoinvent- Studie wurde eine ausführliche Sachbilanz zur Quantifizierung der Umweltauswirkungen der Wärme- und Stromerzeugung aus konventionellen Holzfeuerungen und modernen Kraft- Wärme-Kopplungen durchgeführt. Dadurch ist die Energiegewinnung aus Holz vom Baumwachstum über Ernte, Bereitstellung und Verbrennung bis hin zur Ascheentsorgung inventarisiert und die am mitteleuropäischen Markt eingesetzte Technologie zum Großteil abgedeckt. Eine Schwäche der ecoinvent-studie liegt u.a. im Alter der Daten, welche sich überwiegend auf das Jahr 2000 und Deutschland beziehen. Die benötigten Datenanpassungen erfolgten auf Basis einer Literaturanalyse (Tabelle 45). Tabelle 45: Literaturauswertung (Auswahl) zu energetischen Leitprodukten. Nr. Leitprodukt Datenquellen 1 Wärme aus Scheitholz Bauer et al. 2006, Bauer 2007, Borchert et al. 2008, Höldrich 2006, Friedrich et al Strom und Wärme aus Hackschnitzel-Mix Bauer et al. 2006, Bauer 2007, Borchert et al. 2008, Cremer 2008, Eberhardinger et al. 2009, Eberhardinger 2010, Friedrich et al. 2012, Meier 2011, Moll 2011, Wittkopf Pellets Bauer et al. 2006, Bauer 2007, Friedrich et al. 2012, Magelli et al. 2009

114 114 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Energetische Alternativprodukte Für den Vergleich mit den holzbasierten Energieprodukten wurden als Nutzungsvarianten der fossile Energieträger Erdgas (im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse auch Erdöl) im Bereich Wärme und der deutsche Strom-Mix nach Nitsch et al. (2012) im Bereich Elektrizität modelliert. Die Ökobilanzierung fossiler Energieträger wurde mittels der in GaBi hinterlegten Prozesse durchgeführt. Hierzu wurde im Bereich Wärme der fossile Energieträger Erdgas bilanziert, da dieser im Sinne der Vorgehensweise in Umweltproduktdeklarationen eine konservative Berechnung darstellt. Im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse wurde zusätzlich Erdöl bilanziert, da dieses nach Nitsch et al. (2012) als mengenmäßig nach Erdgas bedeutendster fossiler Energieträger aus dem Markt gedrängt wird. Im Bereich Strom wurde zunächst der deutsche Strom-Mix aus dem Jahr 2010 aus GaBi 6.0 (PE International 2012) bilanziert. Für eine Sensitivitätsanalyse wurden darüber hinaus alle anderen fossilen Energieträger zur Stromerzeugung bilanziert und deren Indikatorwerte mengenmäßig gewichtet. Ursache für die Beschränkung auf einen thermischen Energieträger war die ungenügende Datenlage im Bereich der ökonomischen Indikatoren hinsichtlich weiterer fossilen Energiequellen, beispielsweise Erdöl. Dort wäre es nicht möglich gewesen, den Handel, der bei Pellets nicht berücksichtigt wurde, von den übrigen Produktionsketten zu trennen. Im Bereich Elektrizität wurde ebenfalls aus Gründen der Vergleichbarkeit und mangelnder Datenverfügbarkeit auf Seiten der stofflichen Holzverwendung und der ökonomischen Indikatoren der deutsche Strom-Mix modelliert. Die Verwendung von Literatur zur Bestimmung der ökologischen Indikatoren zu den stofflichen Leitprodukten der 2. Absatzstufe führte dazu, dass ebenfalls keine zukünftigen Änderungen im Strom-Mix berücksichtigt werden konnten. Je Periode und Szenario wurden folglich die fossilen Strom- und Wärmemengen in Energieäquivalenten (MWh) quantifiziert, welche infolge erhöhter Energieholznachfrage durch Scheitholz, Hackschnitzel und Pellets ersetzt werden. Die Ökobilanzierung der fossilen Alternativprodukte erfolgte mittels GaBi 6.0. Hierzu wurden durchschnittliche deutsche Indikatorwerte nach PE International (2012) verwendet. Die Systemgrenzen umfassen die Produktion von Energie in marktüblichen Anlagen inklusive aller Vorketten (Tabelle 46). Es wurde angenommen, dass die deutschen Durchschnittswerte für die Produktion von Strom und Wärme auf bayerische Verhältnisse übertragbar sind.

115 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 115 Tabelle 46: Übersicht zu modellierten fossilen Energieträgern in GaBi 6.0 Energieträger Energieform Anlagentyp Nennleistung Anlage Anteile an Energieerzeugung je Energieträger in 2010 [%]* Wasserkraft Strom Kraftwerk 200 MW 3 Photovoltaik Strom Kraftwerk 1 MW 2 Windkraft Strom Kraftwerk 2 MW 6 Erdgas Strom Kraftwerk 400 MW 13 Braunkohle Strom Kraftwerk 500 MW 24 Steinkohle Strom Kraftwerk 500 MW 19 Kernenergie Strom Kraftwerk MW 23 Erdgas Wärme Heizung in Privathaushalt 100 kw 43 Erdöl Wärme Heizung in Privathaushalt 100 kw 25 * Daten zu Energieform Strom aus FNR (2011), bezogen auf Brutto-Stromerzeugung; Daten zu Energieform Wärme aus Nitsch et al. (2012), bezogen auf Raumwärme Im Rahmen von Sensitivitätsanalysen wurde in einem weiteren Schritt modelliert, wie sich die Indikatoren- und Nutzenkorbergebnisse ändern, wenn ein Vergleich mit den real substituierten Energieträgern durchgeführt wird. In diesem Fall würde Holz im Bereich Wärme die Energieträger Erdöl und Erdgas ersetzen, sowie im Bereich Strom die Energieträger Braunkohle, Steinkohle und Kernenergie Datengrundlage der stofflichen Leitprodukte der 2. Absatzstufe und der dazugehörigen Nutzungsvariante Alternativprodukte Zur Berechnung der Indikatoren Primärenergiebedarf und Treibhauspotenzial in der 2. Absatzstufe wurden bereits existierende im Einklang mit der Methodik der Ökobilanz (NAGUS 2006a, b) erstellte Ökobilanzdatensätze aus verschiedenen Literaturquellen entnommen und weiter verarbeitet. Der Indikatorwert für Humantoxizität konnte aufgrund unzureichender Datenverfügbarkeit nicht ermittelt werden. Einsatz von Schnittholz in Holzgebäuden Zur Berechnung des Primärenergiebedarfs im Bausektor wurden die in Tabelle 47 dargestellten Studien ausgewertet und Indikatorwerte abgeleitet, die jedem Kubikmeter an Schnittholz, welches statt Nicht-Holz-Bauprodukten eingesetzt wird, eine eingesparte Menge an fossiler Primärenergie zuweist (die negativen Werte in Tabelle 47 bedeuten Einsparungen). Der Effekt der Holz-Substitution auf die eingesetzte regenerative Primärenergie konnte aufgrund fehlender Daten nicht berechnet werden.

116 116 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Die Systemgrenzen der betrachteten Studien umfassen mindestens folgende Lebenszyklusabschnitte: Bereitstellung der Ressourcen zur Herstellung der Bauprodukte Herstellung der Bauprodukte Entsorgung oder Recycling der Bauprodukte (nicht bei Indikatoren Löhne, Beschäftigung und Wertschöpfung) In manchen Studien werden noch zusätzliche Prozesse berücksichtigt, wie Transport, Errichtung/Abriss der Gebäude oder Materialien zur Instandhaltung. Nicht berücksichtigt wird der Energiebedarf in der Nutzungsphase, da davon ausgegangen wird, dass die verglichenen Gebäude einen annähernd gleichen Energiebedarf in der Nutzungsphase aufweisen. Für Einfamilienhäuser wurden jeweils drei Gebäude in Holz- und Nicht-Holzbauweise miteinander verglichen. Bei dem zur Auswertung herangezogenen landwirtschaftlichen Gebäude handelt es sich um einen Milchviehstall (Helm 2013). Zur Berechnung der Indikatorwerte für Handels- und Lagergebäude sowie Fabrik- und Werkstattgebäude wurde eine vereinfachte typische Hallenkonstruktion aus Tragwerk und dazugehörigem Fundament verwendet, die für die entsprechenden Zwecke eingesetzt werden kann (Kuhnhenne et al. 2010, Siebers und Hauke 2011). Die ökologischen Daten aus den ausgewerteten Studien wurden auf die hier verwendete Bezugseinheit von einem Kubikmeter zusätzlich im Holzgebäude verwendetem Schnittholz umgerechnet (Tabelle 47). Zur Umrechnung wurden folgende Kenngrößen verwendet: Dichte Bauholz (w=15%) = 0,53 t/m 3 (Friedrich et al. 2012), Darr-Dichte Bauholz = 0,45 t/m 3 (hergeleitet nach Friedrich et al. 2012), Wassergehalt eingebautes Holz/Altholz: 15% (Friedrich et al. 2012, Sathre und O Connor 2010), Gehalt an Kohlenstoff in darr trockenem Holz = 50% (IPPC 2006), Verschnitt 2. Absatzstufe = 19,5% (Rüter 2011, Helm 2011).

117 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 117 Tabelle 47: Indikatorwerte für fossilen Primärenergiebedarf (PE fossil) pro eingesetztem m 3 Schnittholz im Bausektor auf Basis von Ökobilanz-Studien (negative Werte bedeuten Einsparungen von 1 GJ je eingesetztem m 3 Einfamilienhaus; Details zu Berechnung siehe Text) Schnittholz; EFH: Gebäudetyp alternative Baustoffe Geographischer Bezug Datenquellen Indikatorwert PE fossil [GJ/m 3 Schnittholz] EFH Nicht- Holzbaustoffe USA, Kanada Salazar und Meil ,9 EFH Beton USA EFH Stahl USA Sathre und O Connor 2010, Bowyer et al. 2005, Upton et al Sathre und O Connor 2010, Bowyer et al. 2005, Upton et al ,0-6,8 Mittelwert EFH Nicht- Holzbaustoffe s. o. s. o. -13,9 Landw. Betriebsgebäude v. a. Stahl Deutschland Helm ,3 Handels-/ Lagergebäude und Fabrik-/ Werkstattgebäude Stahl, Stahlbeton Deutschland Kuhnhenne et al ,4 Die Unterschiede zwischen den Indikatorwerten der Gebäude ergeben sich nicht nur durch Unterschiede im geographischen und zeitlichen Bezug (z. B. unterschiedlicher Strom-Mix) und in den Systemgrenzen, sondern auch durch die Substitution von unterschiedlichen Baumaterialien. In EFH werden Ziegel, Beton und Stahl in tragenden Elementen, sowie weitere Materialien in nicht tragenden Elementen ersetzt. Beim landwirtschaftlichen Betriebsgebäude werden v.a. Stahl in tragenden Elementen, sowie weitere Materialien in nicht tragenden Elementen durch Holz substituiert. Beim nicht landwirtschaftlichen Betriebsgebäude werden nur Stahl und Stahlbeton in ausschließlich tragenden Elementen substituiert. Zur Berechnung des Treibhauspotenzials wurden bei Einfamilienhäusern zusätzlich zu den zuvor beim Primärenergiebedarf aufgeführten Studien noch zwei weitere betrachtet. In Tabelle 48 sind alle verwendeten Studien aufgeführt und die berechneten Indikatorwerten angegeben, die jedem Kubikmeter an Schnittholz, welches statt Nicht-Holz-Bauprodukten eingesetzt wird, eine eingesparte Menge an Treibhausgasen zuweist (die negativen Werte in Tabelle 48 bedeuten Einsparungen).

118 118 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 48: Indikatorwerte für das Treibhauspotenzial (THP) pro eingesetztem m 3 Schnittholz im Bausektor auf Basis von Ökobilanz-Studien (negative Werte bedeuten Einsparungen von 1 t CO 2 -Äqv. je eingesetztem m 3 Schnittholz; EFH: Einfamilienhaus; Details zu Berechnung siehe Text) Gebäudetyp Alternative Baustoffe Geographischer Bezug Datenquellen Indikatorwert THP [t CO 2 -Äqv./m 3 Schnittholz] EFH Nicht- Holzbaustoffe USA, Kanada Salazar und Meil ,3 EFH Nicht- Holzbaustoffe Neuseeland Sathre und O Connor 2010, Buchanan und Levine ,4 EFH Beton USA EFH Stahl USA Sathre und O Connor 2010, Bowyer et al. 2005, Upton et al Sathre und O Connor 2010, Bowyer et al. 2005, Upton et al ,8-0,3 EFH Ziegel Zentraleuropa Sathre und O Connor 2010, Bowyer et al. 2005, Scharai-Rad und Welling ,8 Mittelwert EFH Nicht-Holz- Baustoffe s. o. s. o. -1,5 Landw. Betriebsgebäude v. a. Stahl Deutschland Helm ,8 Handels-/ Lagergebäude und Fabrik-/ Werkstattgebäude Stahl, Stahlbeton Deutschland Kuhnhenne et al ,1 Die Unterschiede zwischen den Indikatorwerten der Gebäude sind nicht nur auf den zeitlichen und geographischen Bezug (z. B. unterschiedlicher Strom-Mix) oder Unterschiede in den Systemgrenzen, sondern auch auf die Substitution von unterschiedlichen Baumaterialien zurückzuführen: Die Berechnung der in den Gebäudetypen durchschnittlich verwendeten Schnittholzmengen wurde mithilfe der durch das Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern bereit gestellten und durch Höglmeier et al. (2013) zuvor bearbeiteten Datenbank des BKI- Kostenplaners (BKI GmbH 2011) vorgenommen. Die Datenbank enthält Zusammenstellungen aller in einem Gebäude verwendeten Baustoffe, einschließlich aller Innenwände, und Inneneinrichtungen wie Fenster, Türen, Treppen und Bodenbeläge.

119 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 119 Die Materialarten sind in der Datenbank genau definiert, wodurch eine Erfassung des verwendeten Holzanteils, sowie eine Untergliederung der verwendeten Holzbauprodukte möglich sind. Um den Einsatz von Schnittholz in Einfamilienhäusern zu bestimmen, wurden nur Bauprodukte aus Schnittholz betrachtet (nicht mit einbezogen wurden bspw. OSB, Spanplatten oder Faserplatten). Zur Unterscheidung von Holz- und Nicht-Holz-EFH wurden Holzhäuser im Einklang mit LfStaD (2011a) als solche deklariert, wenn Holz als Baustoff überwiegend bei der Erstellung der tragenden Konstruktion des Gebäudes Verwendung findet. Alle ausgewerteten EFH besitzen eine Holzdachkonstruktion. Um den Holz-Anteil der tragenden Wände abzuschätzen wurde vereinfachend als Vergleichsmaß die Wandfläche herangezogen. Insgesamt wurde für die Berechnung nach dieser Definition sechs Nicht-Holz und sechs Holz-EFH analysiert, die zwischen den Jahren 1998 und 2009 in Bayern errichtet wurden. Als Datengrundlage zur Berechnung der zusätzlich in landwirtschaftlichen und Nichtlandwirtschaftlichen Betriebsgebäuden verwendeten Schnittholzmenge dienen Helm (2013), Kuhnhenne et al. (2010) und Siebers und Hauke (2011). Bei dem landwirtschaftlichen Gebäude handelt es sich um einen Milchviehstall und für Handels- und Lagergebäude sowie Fabrik- und Werkstattgebäude wurde eine vereinfachte typische Hallenkonstruktion aus Tragwerk und dazugehörigem Fundament verwendet, die für die entsprechenden Zwecke eingesetzt werden kann. In den Nicht-Holz-Vergleichsgebäuden ist in beiden Gebäudekategorien kein Holz verbaut. Die berechneten Schnittholzmengen sind in Tabelle 49 dargestellt. Insgesamt ergibt sich eine durchschnittliche Menge Holz von 45,9 m 3 Schnittholz, die in Holz-Einfamilienhäusern, 73,6 m 3, die in landwirtschaftlichen Betriebsgebäuden und 35,8 m 3, die in Handels- und Lagergebäuden sowie Fabrik- und Werkstattgebäuden zusätzlich eingesetzt wird gegenüber Nicht-Holz-Gebäuden. Für das gewichtete Referenzgebäude entspricht dies einem mittleren Holzeinsatz von 48,5 m 3. Der Verschnitt von ca. 19,5% in der 2. Absatzstufe wird dabei berücksichtigt (Rüter 2011, Helm 2011). Tabelle 49: Schnittholzeinsatz in den Gebäudetypen Einfamilienhaus, landw. Betriebsgebäude und Handels-/Lager-/Fabrik-/Werkstattgebäude Schnittholzeinsatz Holzbauweise [m 3 ] Schnittholzeinsatz Nicht-Holzbauweise (v.a. Dachkonstruktion) [m 3 ] Differenz Schnittholzeinsatz [m 3 ] Einfamilienhaus 63,7 17,8 45,9 Landw. Betriebsgebäude 73,6 0 73,6 Handels-/Lagergebäude Fabrik-/Werkstattgebäude Referenzgebäude (gewichteter Mittelwert nach Schnittholzeinsatz und Bruttorauminhalt) 35,8 0 35,8 61,2 12,7 48,5

120 120 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Die Berechnung der Einsparung an fossilem Primärenergiebedarf und Treibhauspotenzial pro Holz-Gebäudetyp (im Gegensatz zum entsprechenden Nicht-Holz-Gebäudetyp) erfolgt durch die Multiplikation der in Tabelle 47 aufgeführten Indikatorwerte mit dem in Tabelle 49 dargestelltem zusätzlichem Schnittholzeinsatz in den Holz-Gebäudetypen. Die Einsparung für das Referenzgebäude ergibt sich aus der Aufsummierung aller Einsparpotenziale aller in Bayern im Jahr 2010 hergestellten Gebäudetypen und anschließender Division durch die Gesamtanzahl an Gebäudetypen. Die Datenvalidität zur Berechnung des Holzeinsatzes ist für Einfamilienhäuser als hoch einzustufen. Hier konnten insgesamt jeweils sechs in Bayern errichtete Einfamilienhäuser in Holz- und Nicht-Holzbauweise ausgewertet werden. Für Nicht-Wohngebäude ist die Datenvalidität eher als gering einzustufen, da nur je ein bayerisches bzw. deutsches Gebäude (Stall und Typenhalle) ausgewertet werden konnte. Druckmedien Zur Berechnung der Indikatorwerte für Druckmedien werden aus einer aktuellen, deutschlandbezogenen Ökobilanzstudie des Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits-, und Energietechnik Fraunhofer UMSICHT (2012) stellvertretend für die ausgewählten Leitprodukte der Druckmedien die Ökobilanzdaten folgender Produkte betrachtet: Leitprodukt Werbedrucke/Kataloge: zwei unterschiedliche Kataloge und ein Leaflet Leitprodukt Zeitungen/Anzeigeblätter: eine Tageszeitung Leitprodukt Bücher/kartogr. Erzeugnisse: ein Schulbuch und ein Taschenbuch (vgl. Tabelle 50) Berücksichtigte Lebenszyklusabschnitte bei Druckmedien (Fraunhofer UMSICHT 2012): Holzgewinnung und Herstellung von Zellstoff, Füllstoffen, weiteren Papierinhaltsstoffen und recyceltem Altpapier Weiterverarbeitung zu Papier Bereitstellung von Chemikalien und Druckplatten für den Druck und Druckvorgang Transportprozesse Entsorgungsphase (78% stofflich, 22% energetisch) Berücksichtigte Lebenszyklusabschnitte bei Druckmedien (Fraunhofer UMSICHT 2012): Gewinnung der Materialien und Herstellung der IT-Komponenten Verarbeitung des IT-Geräts Nutzung (Internet, Server, IT-Gerät) Transportprozesse Entsorgung IT-Gerät (Recycling und thermischer Verwertung).

121 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 121 Nicht berücksichtigt ist bei Druck- und E-Medien der redaktionelle Aufwand (bei E-Medien inkl. Formatierung), da angenommen wurde, dass der Aufwand vergleichbar ist. Weitere Einzelheiten bezüglich der Produktsysteme und der Hintergrunddaten sind Fraunhofer UMSICHT (2012) zu entnehmen. Tabelle 50: Eigenschaften des Produktvergleichs der Leitprodukte Werbedrucke, Bücher und Zeitungen (Fraunhofer UMSICHT 2012) Die Anzahl an benötigten Druckmedien errechnet sich aus der Anzahl konsumierter Medien dividiert durch die Leserzahl pro Druckmedium. Die Anzahl an benötigten E-Medien entspricht der Anzahl konsumierter Medien, da jedes Medium von einem Leser gelesen wird. Medien konsumierte Medien (Druck- und E-Medien) [Anzahl/a] Leser pro E- medium Leser pro Druckmedium benötigte Druckmedien [Anzahl/a] benötigtes Papier [kg/druckmedium] Szenarien E- Medien (Lesegeräte) Kleiner, hochwertiger Katalog vs. Online- Bestellsystem Großer Katalog vs. Online- Bestellsystem Werbedrucke , ,3 Desktop-PC Notebook Desktop-PC Notebook Leaflets vs. Internetwerbung ,006 Notebook Bücher Schulbuchs vs. elektronischen Lehrmitteln ,7 Notebook Taschenbuchs vs. E-Book Tageszeitung vs. Elektronische Zeiung 9,1 1 1,1 8,3 0,7 Zeitungen , ,2 Tablet PC (ipad 2) E-Reader (Kindle) Tablet PC (ipad 2) E-Reader (Kindle)

122 122 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Für die Berechnung der Indikatorergebnisse beim Ersatz von Druckmedien durch E-Medien wurden Mittelwerte der Szenarien mit unterschiedlichen Lesegeräten für das E-Medium verwendet und mittlere Differenzen der Umweltwirkungen zwischen Druck- und E-Medien berechnet. Die Datenvalidität zur Berechnung des Substitutionseffektes ist aufgrund der Aktualität und Detailgenauigkeit der betrachteten Studie (Fraunhofer UMSICHT 2012) innerhalb der definierten Rahmenbedingungen als belastbar einzustufen. Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Datenvalidität ist die Aktualität und der geographische Bezug der Daten. Die Wahl des durchschnittlichen Strom-Mix hat entscheidenden Einfluss auf die Umweltwirkungen beim Drucken und der Nutzung energieintensiver elektronischer Lesegeräte (Hischier et al. 2003, Achachlouei 2013, Arushanyan und Moberg 2012). Aus diesem Grund wurden für diese Studie nur deutschlandbezogene aktuelle Ökobilanzdaten (Referenzjahre ) aus einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits-, und Energietechnik Fraunhofer UMSICHT (2012) verwendet. Zusätzlich gewährleistet der für Deutschland gültige geographische Bezugsraum der verwendeten ökologischen Daten eine sehr gute Übertragbarkeit auf bayerische Verhältnisse Berechnung und Datengrundlage der Nutzungsvariante Importe Die Berechnung des Primärenergiebedarfs, des Treibhauspotenzials und der Humantoxizität für Rohholz- Schnittholz-, Spanplatten-, Papier- und Pellet-Importe erfolgte mit GaBi 6.0 (PE International 2012). Dazu wurden der Herstellungsprozess und die Transporte für alle durch die Experteninterviews festgelegen Ausfuhrländer und Produkte modelliert. Zunächst wurde der Aufwand für den Transport modelliert. Dazu wurden die jeweilige Distanz, Auslastung und Aufteilung der Transportmittel (Modal Split) für die Ausfuhrländer bestimmt. Für den Industrieholz- und Schnittholzimport (mit Ausnahme der Überseeimporte und Russland) wurde die Distanz vom geographischen Mittelpunkt des Ausfuhrlandes bis zum geographischen Mittelpunkt in Bayern bestimmt. Entsprechend der Vorgehensweise bei Hischier (2007) wurde für die Produkte grafische Papiere, Spanplatten, Pellets und Schnittholz aus Übersee und Russland die Distanz von einem repräsentativen Hersteller im jeweiligen Ausfuhrland bis zum geographischen Mittelpunkt in Bayern bestimmt. Die Auswahl repräsentativer und exportorientierter Sägewerke für den Schnittholzimport wurde mittels der online verfügbaren Datenbank von Nylinder und Friberg (2013) vollzogen. Als repräsentativer Spanplattenhersteller wurde der größte Plattenhersteller Russlands gewählt (Kronostar 2010). Bedeutende Papierhersteller wurden mithilfe des 2012 erschienenen Berichts von PricewaterhouseCoopers LLP unter den weltweit führenden Papierherstellern ausgewählt (PWC 2012). In Anlehnung an die Methodik von Hischier (2007) wurde mithilfe eines Entfernungsberechnungstools (EcoTransIT World, die jeweilige Distanz von Start- bis Endpunkt berechnet. Die Aufteilung des Modal-Splits erfolgte entweder direkt nach, oder gemäß eigenen Annahmen in Anlehnung an Hischier (2007). In Tabelle 51 ist für alle Importländer der verwendete Modal Split dargestellt.

123 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 123 Tabelle 51: Aufteilung des Modal Split bei Rohholz- und Holzprodukt-Importen aus den ausgewählten Ländern / Regionen Land / Region Anteil LKW [%] Anteil Bahn [%] Anteil Schiff [%] Baltikum Brasilien China 2 2,5 2,5 95 Finnland Kanada Russland Schweden Tschechische Republik USA Direkt übernommene Werte aus Hischier (2007) 2 Eigene Annahmen in Anlehnung an Hischier (2007) Bei der Festlegung der Auslastung der Verkehrsträger wurde davon ausgegangen, dass diese für alle Importländer gleich ist. Für den Transport mit dem Schiff und der Bahn wurden die in den Datensätzen der ELCD Datenbank vorgeschlagenen Standardwerte genutzt. Diese gehen von einer Auslastung für Schiffe von 77% und einer Auslastung beim Bahntransport, von 60% für dieselbetriebene, sowie 51% für elektrisch betriebene Güterzüge aus (EC 2013). Für den Transport auf der Straße wurden die Annahmen aus Rüter und Diederichs (2012) für Holztransporte mit Langholz LKW, Sattelauflieger und Gliederzug mit Auslastungen unter 50% angenommen (Tabelle 52). Tabelle 52: Auslastung der jeweiligen Verkehrsträger Verkehrsträger Auslastung [%] Schiff 77,0 1 Bahn (Mittelwert elektr./diesel) 55,5 1 Langholz LKW 49,3 2 Sattelauflieger 45,9 2 Gliederzug 49,3 2 1 EC (2013) 2 Rüter und Diederichs (2012)

124 124 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Industrieholz-, Schnittholz-, Spanplatten- und Papier-Importe Zur Bilanzierung der Industrieholzimporte wurde angenommen, dass die forstliche Produktion in den Exportländern unter ähnlichen Bedingungen wie in Deutschland stattfindet. Für Industrieholzimporte aus dem Baltikum (Transportdistanz km) wurde bei der Bilanzierung der Transporte ein Mittelwert aus den Werten für Estland, Lettland und Litauen gebildet. Die Transportdistanz für Industrieholzimporte aus der Tschechischen Republik beträgt 422 km. Bei Schnittholz-, Spanplatten- und Papierimporten wurden die Prozesse Strom und Brennstoffe an die jeweiligen Exportländer angepasst. Für Schnittholz-Importe aus Skandinavien wurde ein Mittelwert aus den Werten für Schweden (Transportdistanz km) und Finnland (Transportdistanz km) gebildet. Die Daten zu Strom, Brennstoffen und Transporten wurden der PE Datenbank (PE International 2012) entnommen. Bei Schnittholz-Importen aus Nordamerika wurden für die Prozesse Strom und Brennstoffe jeweils als Datengrundlage für USA (Transportdistanz km) gültige Datensätze verwendet, da für Kanada keine Daten zur Verfügung standen. Für Importe aus Osteuropa wurde angenommen, dass diese zu 100% aus Russland kommen (Transportdistanz km bei Schnittholz und km bei Spanplatten). Der Strom-Mix wurde Itten et al. (2013) entnommen. Brennstoffe wurden annäherungsweise über durchschnittliche europäische Daten modelliert. Transporte aus Übersee (Nordamerika und Skandinavien) und dem Baltikum per Frachter wurden über den Prozess Massengutfrachter quantifiziert. Die Transporte per Schiene wurden über den Prozess Güterzug modelliert und die Transporte per Straße über einen LKW Sattelzug. Zur Berechnung der Differenzen der Indikatorwerte zwischen der Produktion in Exportländern und Bayern wurde ein Import-Mix aus den Anteilen der einzelnen Exportländer gebildet und der bayerischen Produktion gegenüber gestellt. Aufgrund fehlender Informationen bzw. Daten aus den Exportländern ist die Berechnung der Papier-Importe jedoch problematisch. Unter anderem sind die Ergebnisse abhängig von: Nachhaltiger Forstwirtschaft (evtl. Land Use Change) Baumarten (z.b. bei Holzstoff Einfluss auf Herstellung) Technologien (z.b. Änderungen im Strom- und Brennstoffverbrauch möglich) Aus diesem Grund wurden Papier-Importe im Projekt nicht weiter berücksichtigt.

125 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 125 Pellets-Importe Als Ergebnis der Experteninterviews wurden Pelletsimporte bilanziert. Da Kanada mit einem Marktanteil von 38% der größte Pelletsimporteur in die EU ist (Cocchi et al. 2011), wurde exemplarisch der Pelletsimport aus diesem Land modelliert (Abbildung 29). Die Pellets wurden anhand der Studie von Magellli et al. (2008) bilanziert. Als repräsentative kanadische Pellethersteller wurden Produzenten aus dem Westen des Landes gewählt, da in der Provinz British Columbia mehr als zwei Drittel kanadischer Pellets produziert werden (Magelli et al. 2009). Weiterhin wurde die Produktion von Pellets aus Rundholz modelliert. Als kanadischer Verschiffungshafen wurde Quebec gewählt. Von dort werden die Pellets nach Europa transportiert, im hier modellierten Fall zum Hafen Hamburg. Vom Hamburger Hafen wurde dann der Transport per Bahn und LKW zum geographischen Mittelpunkt Bayerns modelliert, sowie per LKW zum Endverbraucher in Bayern (Abbildung 30). Abbildung 29: Jährliche Importmengen von Pellets in die EU nach Exportländern (Cocchi et al. 2011) Abbildung 30: Modellierte Logistikkette für exemplarischen Pellets-Importe aus Kanada nach Deutschland bis zum bayerischen Endverbraucher

126 126 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Beschäftigung, Bruttowertschöpfung und Löhne Die Beschäftigung spielt in der aktuellen Debatte hinsichtlich der Konkurrenz um Holz eine wichtige Rolle. Verschiedene Studien gehen davon aus, dass in der Energieholzbranche Arbeitsplätze zwar entstehen, in der Holzwerkstoff- und Papierindustrie jedoch ein Vielfaches davon verloren gehen könnte (Carus et al. 2010). Beschäftigte im Sinne dieses Projektes sind sozialversicherungspflichtige Angestellte, Beamte sowie Selbstständige. Die Wertschöpfung beinhaltet die monetären Werte, die im Wirtschaftsprozess generiert werden und für die Entlohnung der Produktionsfaktoren Arbeit, Kapital und Boden zur Verfügung stehen. Das auf der Wertschöpfung aufbauende Bruttosozialprodukt wird weltweit als Indikator für den Wohlstand einer Gesellschaft verwendet (Mankiw und Taylor 2008). Die Wertschöpfung eignet sich insgesamt sehr gut als ökonomischer Indikator. Das Statistische Bundesamt definiert Wertschöpfung als Produktionswert abzüglich eingesetzter Vorleistungen. Der Produktionswert wird dabei in Anhalt an die Volkswirtschaftliche Gesamtrechnung des Statistischen Bundesamtes nach dem Umsatz hergeleitet (DESTATIS 2007). Die Vorleistungen entsprechen den bezogenen Leistungen von anderen Unternehmen, z.b. Kosten für eingesetztes Material, bezogene Dienstleistungen oder Mieten (DESTATIS 2012c). Mit der gewonnenen Wertschöpfung werden unter anderem Personal und Gewinn bezahlt. Der Bruttoproduktionswert ist gleichzeitig der Preis den der Produzent auf dem Markt für die Summe seiner Produkte erzielt und entspricht nach DESTATIS (2007) in etwa dem Umsatz. Löhne sind an Arbeitnehmer ausbezahlte Arbeitsentgelte. Dies beinhaltet alle Angestellten der Unternehmen, also neben den in der Produktion tätigen auch Verwaltung und Geschäftsführung. Die Löhne stehen den Arbeitnehmern zur Deckung ihrer persönlichen Bedürfnisse, des privaten Konsums zur Verfügung. Dies sind insbesondere Wohnen, Nahrung, Mobilität, Versicherungen und Freizeit. Die Ausgaben hierfür werden überwiegend in der näheren Umgebung getätigt und tragen so erheblich zum regionalen Wirtschaftskreislauf bei. Der Einsatz der persönlichen Arbeitskraft ist für Menschen ohne Kapital die einzige Möglichkeit an der Wertschöpfung teilzuhaben. Aufgrund ihrer wirtschaftlichen aber auch sozialen Bedeutung sind Löhne Teil der Volkswirtschaftlichen Gesamtrechnungen des Bundes und der Länder (DESTATIS 2007). Löhne sind daher sehr gut als Indikator für wirtschaftlichen Wohlstand und als ökonomischer Indikator geeignet. Das Niveau der Reallöhne bleibt über den gesamten Zeitraum konstant. Die Annahme der konstant bleibenden Löhne je Arbeitsleistung und die Kopplung der Beschäftigung an das Produktionsvolumen führt dazu, dass die Gesamthöhe der ausgezahlten Löhne nur von der Menge der produzierten Einheiten der Leitprodukte abhängt.

127 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Vorüberlegungen zur Berechnung Grenzen der Berechnung der Indikatoren auf Leitproduktebene Die Bruttowertschöpfung als Kennzahl der volkswirtschaftlichen Gesamtrechnung wird üblicherweise sektoral, basierend auf aggregierten statistischen Daten berechnet (vgl. DESTATIS 2007, Dieter 2009, Bräuninger et al. 2010, Schweinle 2012). Laut Dieter (2011) ist der Bezug auf einen Rohstoff, dessen Aufkommen die gesamtwirtschaftliche Wertschöpfung beeinflussen würde, nur unter bestimmten Voraussetzungen zulässig. Für Löhne, die Teil der Wertschöpfung sind, und die Beschäftigung, die ebenfalls zur Charakterisierung einer Volkswirtschaft dient, gilt dies analog. Dieter (2011) berechnet in einem eng definierten Rahmen die Auswirkungen der zusätzlichen Verwendung von Holz. In der vorliegenden Studie soll die zusätzliche Produktion von holzbasierten Waren bewertet werden. Schweinle (2012) hat für Deutschland die Wertschöpfung je Festmeter eingesetztes Rohholz für Wertschöpfungsketten ermittelt. Er bezeichnet dieses Vorgehen als unüblich und weist darauf hin, dass auf diese Weise keine Aussagen zur Gesamtwertschöpfung der betrachteten Ketten oder eines ganzen Sektors möglich seien (Schweinle 2012, S. 1). Für die in der vorliegenden Studie angewandte Nutzenkorbmethode ist es allerdings notwendig, Indikatorwerte nicht auf Branchenebene, sondern für die im Nutzenkorb enthaltenen Mengen an Leitprodukten zu bestimmen. Daher wurden Beschäftigung, Wertschöpfung und Löhne je produzierter Bezugseinheit der Waren in den Schritten der Wertschöpfungsketten (Abbildung 14 bis 21) berechnet. Dabei wurde in Kauf genommen, dass aufgrund unvollständiger Informationen zu Holzmarktmechanismen nicht quantifizierbare Unsicherheiten bei den Ergebnissen bestehen. Rückkopplungsmechanismen (z.b. Holzpreissenkungen bei Schrumpfung der Abnehmerseite), Substitutionseffekte (z.b. wechselnder Altpapieranteil in der Papierherstellung) oder auch limitierende weitere Produktionsfaktoren (z.b. Hilfs- und Füllstoffe, Personal) konnten nicht einbezogen werden. Berechnungsverfahren Die Indikatoren Beschäftigung, Wertschöpfung und Löhne können entweder über einen Top- Down- oder Bottom-Up-Ansatz berechnet werden. Das gewählte Vorgehen orientiert sich an der Datenverfügbarkeit, da insbesondere einzelbetriebliche Informationen für eine Bottom- Up-Berechnung oftmals nicht zur Verfügung stehen. Die Hochrechnung über Daten der einzelnen Unternehmen ist einerseits genauer, andererseits scheitert sie am hohen Aufwand und der fehlenden Bereitschaft der Firmen, Auskunft zu geben. Die Top-Down-Methode hat den Vorteil, dass über statistische Landes- und Bundesämter oder Verbände bereits aggregierte Daten zur Verfügung stehen. Nachteilig sind die z.t. unzureichende Differenzierung der Wirtschaftszweigsystematik und datenschutzrechtliche Informationssperren bzw. bei Wirtschaftsverbänden ein nicht bekannter Organisationsgrad und somit unvollständige Berichterstattung der Branche. Wenn möglich wurde auf statistische Erhebungen oder andere direkte Angaben zurückgegriffen. Zur Berechnung der Indikatorwerte für Beschäftigung, Wertschöpfung und Löhne der Leitprodukte wurden die Indikatorwerte jeder Stufe der jeweiligen Produktionsketten ermittelt und summiert. Eine Übersicht über die Produktketten geben Abbildung 14 bis 21.

128 128 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Da in der Sägeindustrie mehrere Produkte (Schnittholz und Sägenebenprodukte) erzeugt werden, erfolgte eine Aufteilung der Indikatoren aus der Forstwirtschaft und aus dem Sägewerk nach dem erlösgewichteten Allokationsverfahren (Schweinle 2012) auf die einzelnen Produkte. Eine detaillierte Darstellung des Allokationsverfahrens findet sich anhand eines Rechenbeispiels für die Wertschöpfung von Schnittholz und Spanplatte im folgenden Abschnitt Allokationsverfahren. Zudem war es für Produkte (Papier, Spanplatte, Hackschnitzelmix), in deren Herstellungsprozess mehrere Rohstoffe einfließen, notwendig, Rohstofffaktoren zu bestimmen, anhand derer die Wertschöpfung der vorgelagerten Ketten mengengewichtet aufgeteilt wurden. Dieser Rohstofffaktoren werden im Anschluss an den Abschnitt Allokationsverfahren separat erläutert. Eine weitere methodische Vorüberlegung war, dass sich aufgrund steigender Preise für Waldholzsortimente die Wertschöpfung sowohl der forstlichen als auch der weiterverarbeitenden Branchen im Szenarienverlauf ändern wird. Daher wurde ein Berechnungsverfahren entwickelt, mit dem die Wertschöpfung dynamisch angepasst werden konnte. Dieses wird zum Abschluss des vorliegende Kapitels vorgestellt. Allokationsverfahren Mit dem Allokationsverfahren werden die Indikatorwirkungen, die von der Forstwirtschaft generiert werden, auf die Produkte der ersten Absatzstufe verteilt, wenn ein Holzsortiment als Rohstoff für mehrere Produktionsprozesse dient. Schweinle (2012) wählte dabei nicht einen rein mengenbasierten Ansatz, sondern gewichtete die Mengen mit den Erlösen. Für den vorliegenden Bericht war es für Schnittholz und Sägenebenprodukte notwendig, die Indikatorwerte der vorgelagerten Produktionsschritte nach dem Allokationsverfahren aufzuteilen. Schnittholz und Sägenebenprodukte entstehen als Koppelprodukte aus Sägerundholz, das durch den Transport und die Verarbeitung im Sägewerk zusätzliche Wertschöpfung und Beschäftigungswirkung erfährt und dazu führt, dass mehr Löhne ausgezahlt werden. Aus Sägerundholz werden im Sägewerk die folgenden Sortimente produziert: Schnittholz (60%), Sägespäne (15%), TMP-Hackschnitzel (10%) und MDF-Hackschnitzel (15%) (UNECE 2010 in Schweinle 2012). Diese Produktionsanteile wurden mit dem mittleren Preis der Sortimente multipliziert, um den durchschnittlichen Erlös je Sortiment und den Gesamterlös bei der Schnittholzproduktion zu berechnen. Anschließend wurde der Erlösanteil kalkuliert, der Basis für die Verteilung der Indikatorwerte auf die Sortimente war. Tabelle 53 zeigt die verschiedenen Daten, die in die Berechnung des Erlösanteils eingeflossen waren.

129 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 129 Tabelle 53: Allokationsverfahren am Beispiel der Wertschöpfung von Schnittholz und Sägenebenprodukten ( 1 Holzkurier 2011, 2 EUWID, 2011c, 3 UNECE 2010 in Schweinle 2012) Produktpreis [ /m³] Produktionsanteil [%] 3 Mittlerer Erlös [ /m³] Erlösanteil Schnittholz % 111 0,88 Sägespäne % 5 0,04 TMP-Hackschnitzel % 5 0,04 MDF-Hackschnitzel % 6 0,05 Rohstofffaktoren Die Leitprodukte bestehen aus den unterschiedlichen Holzrohstoffen der Produktionsketten, die sich jeweils in den Werten der Indikatoren unterscheiden. Um die Indikatorwerte der Vorketten den Produkten der 1. Absatzstufe zuzuordnen, wurden Rohstofffaktoren berechnet. Diese drücken aus, welche Menge des entsprechenden Holzrohstoffs [m³] in einer Einheit des Leitprodukts enthalten ist. Die Rohstofffaktoren der energetischen Holznutzung von Scheitholz und Holzpellets wurden aus dem Heizwert der Holzsortimente (Brennholz: KWh/fm; Sägenebenprodukte: KWh/fm) und dem Wirkungsgrad der Energieerzeugung (Wärme aus Scheitholz: 60 %; Wärme aus Holzpellets: 82% (vgl. Kapitel ) berechnet. Sie beziffern die Holzmenge [m³], die zur Erzeugung einer Megawattstunde Energie benötigt wird. Als Baumartenzusammensetzung wurden die für die Holzaufkommensszenarien modellierten ausscheidenden Bestände übernommen. Verwendet wurde der Mittelwert je Sortiment über alle Perioden und Szenarien (Tabelle 54). Für Sägenebenprodukte wurde die gleiche Holzartenzusammensetzung wie für Stammholz angenommen. Die Heizwerte und Rohdichten der Holzarten wurden Kollmann (1982) und DIN (1976) (beide zitiert in Wittkopf 2005) entnommen.

130 130 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 54: Durchschnittliche Baumartenzusammensetzung des ausscheidenden Bestandes je Sortiment (Mittelwert der Perioden und Szenarien) Baumart Stammholz Industrieholz (Span- und Papierholz) Waldhackschnitzel Brennholz Fi/Ta 0,63 0,35 0,58 0,52 Kie/Lä 0,18 0,13 0,14 0,22 Ei 0,06 0,11 0,04 0,05 Bu/Lbh 0,14 0,41 0,24 0,21 Summe Nadelholz 0,81 0,48 0,73 0,74 Summe Laubholz 0,19 0,52 0,27 0,26 Zur Berechnung der Rohstofffaktoren (Tabelle 55) der energetischen Nutzung von Hackschnitzeln wurden die eingesetzten Mengen eines jeden Rohstoffsortiments auf die insgesamt aus Hackschnitzeln produzierte verkaufte Energie ( MWh) bezogen. Die Mengen wurden Friedrich et al. (2012) entnommen (Waldhackschnitzel: t(atro), fm; Sägenebenprodukte: t(atro), fm; Altholz t(atro), fm). Zur Konvertierung der Mengen in t in Mengen in fm wurde die Baumartenzusammensetzungen zugrunde gelegt, die in Tabelle 54 dargestellt ist. Quelle für die Dichte von Waldholz waren Hahn et al. (2011), für Altholz Friedrich et al. (2012). Schnittholz besteht nur aus Rundholz und besitzt daher einen Rohstofffaktor von 1. Die Rohstoffzusammensetzung von Papier wurde aus Angaben des Verbandes (VBP 2012a) zum Einsatz von Holz, Zellstoff und Altpapier kalkuliert. Die Anteile an waldfrischem Holz und an Sägenebenprodukten wurden über eine Auswertung von Umweltberichten der Papierfabriken (Haase 2009, Lang 2008, Sappi 2011, UPM 2009a, UPM 2009b) bestimmt. Aufgrund verschärfter Datenschutzrichtlinien der Unternehmen waren keine Umwelterklärungen, in denen der Rohstoffeinsatz detailliert dargestellt wurde, für das Jahr 2010 erhältlich. Über die Produktion an grafischen- und Verpackungspapieren in Bayern und deren durchschnittliche Altpapiereinsatzquote (VBP 2012a) wurde berechnet, dass 2010 rund 3,4 Mio. t. Altpapier eingesetzt wurden. Dies lässt auf den Einsatz von 0,73 t Altpapier je Tonne produzierten Papiers schließen. Das Leitprodukt Spanplatte besteht aus den Holzrohstoffen Waldholz, Altholz und Sägenebenprodukte. Der bayernweite Einsatz von Holz und darunter Altholz in der Holzwerkstoffproduktion wurde Friedrich et al. (2012) entnommen. Um die Menge an Sägenebenprodukten und Waldholz zu berechnen, wurde der Gesamtverbrauch an Holz mit deren Anteilen nach Röder et al. (2008) multipliziert.

131 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 131 Tabelle 55: Rohstofffaktoren der Leitprodukte der 1. Absatzstufe Leitprodukt Rohstoff Rohstofffaktor [fm pro Einheit Leitprodukt] Schnittholz [m³] Stammholz 1 Spanholz 0,31 Spanplatte [m³] Sägenebenprodukte 0,55 Altholz 0,36 Papierholz 0,29 Papier [t] Sägenebenprodukte 0,19 Altpapier 0,73 Wärme aus Scheitholz [MWh] Brennholz 0,76 Wärme aus Pellets [MWh] Sägenebenprodukte 0,57 Wärme und Strom aus Hackschnitzelmix [MWh] Waldhackschnitzel 0,22 Sägenebenprodukte 0,12 Altholz 0,38 Dynamische Modellierung der Wertschöpfung bis zur ersten Absatzstufe In der Forstwirtschaft steigt die Wertschöpfung in den Szenarien A50 und A100 an, da die forstlichen Produkte steigende Preise bei nicht proportional zunehmenden Vorleistungen erzielen. Steigende Treibstoffkosten führen zwar zu einem Kostenanstieg bei der Produktion der Waldholzsortimente. Abbildung 31 zeigt, dass dieser im Vergleich zum Anstieg der Marktpreise der forstlichen Rohstoffe moderat ist, sodass sich die Gewinne und damit auch die Wertschöpfung erhöhen. Der Berechnung der Wertschöpfung im Transportwesen und der 1. Absatzstufe liegt die Annahme zu Grunde, dass die Produzenten steigende Preise für fossile Energieträger und Rohstoffe an die Kunden weitergeben. Dies bedeutet konkret, dass es den Produzenten gelingt, die Verteuerung der Holzrohstoffe gegenüber nachgelagerten Verarbeitern und Konsumenten durchzusetzen. Somit steigt der Produktionswert mit den Vorleistungen an und die Wertschöpfung bleibt über den Szenarienzeitraum gleich. Für die Befüllung der Nutzenkörbe der zukünftigen Perioden ist es notwendig, für jeden 5- Jahreszeitraum die Gesamtwertschöpfung neu zu kalkulieren.

132 132 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Preis A50 Ertekosten A50 Preis A100 Erntekosten A Abbildung 31: Anstieg der Preise und der Erntekosten für Fichtenstammholz der Qualität 2b in den Szenarien A50 und A100 in Euro/ Festmeter Preise für forstliche Produkte gehen als Vorleistungen in die Kostenstruktur der Betriebe der ersten Absatzstufe ein. In Folge eines Preisanstiegs für Rund-, Industrie- und Energieholz nehmen die Vorleistungen der Branchen zu, die forstliche Rohstoffe beziehen. Bliebe die Entwicklung der Preise für ihre Produkte hinter der Kostensteigerung zurück, würde dies unweigerlich zu einer schwindenden Konkurrenzfähigkeit und letztlich einem starken bis vollständigen Rückzug der Holzverarbeiter aus Bayern führen. Im Kapitel 4.3 Holzverbrauchsszenarien waren bereits Szenarien des Holzverbrauchs modelliert worden, die einen Kapazitätsrückbau vorsehen. Die Modellierung der Bruttowertschöpfung und damit implizit des Gewinns der Unternehmen sollte diesen Szenarien folgen. Daher ist es notwendig, zu unterstellen, dass die gestiegenen Kosten für Vorleistungen (Einkauf der forstlichen Rohstoffe) durch entsprechende Preiserhöhungen bei den Produkten der ersten Absatzstufe an Abnehmer weitergegeben werden. Die Wertschöpfung, die in den Betrieben der ersten Absatzstufe entsteht, bleibt damit pro produzierte Einheit konstant. Auch für den Transport wird angenommen, dass steigende Kosten durch einen Anstieg der Energiepreise (Treibstoff) direkt an den Kunden weitergegeben werden und die entstehende Wertschöpfung daher konstant bleibt. Dies wurde auch für die zweite Absatzstufe angenommen, sodass auch hier die entstehende Wertschöpfung konstant bleibt. Bei der dynamischen Modellierung der Wertschöpfung in der Forstwirtschaft wurde folgendermaßen vorgegangen: In Kapitel wurden Preise und Erntekosten der Waldholzsortimente modelliert. Beide nehmen zu, getrieben durch steigende Kosten für fossile Energieträger. Der Anstieg der Erntekosten wird ceteris paribus allein auf steigende Energiekosten, z. B. Treibstoffkosten, zurück geführt. Diese fallen unter Vorleistungen. Löhne (Reallöhne) bleiben konstant.

133 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 133 Der Anstieg der Wertschöpfung ergibt sich aus dem Anstieg der Holzpreise abzüglich des Anstieges der Erntekosten (im Wesentlichen Energiepreisanstieg). Ziel war es, für die Sortimentsgruppen Sägerundholz, Industrieholz (getrennt nach Schleifholz und Holz für die Holzwerkstoffindustrie) und Energieholz (unterschieden in Scheitholz und Hackschnitzel) aggregierte Preisreihen zu modellieren. Dazu wurden die nach Sortiment und Baumart unterschiedlichen Preise und Erntekosten mit den Baumartenanteilen über den Szenarienzeitraum gewichtet und Preisindizes erstellt. Aus Vereinfachungsgründen wurde für Sägerundholz das Leitsortiment 2b als Berechnungsgrundlage gewählt. Erntekosten konnten nicht nach Baumartengruppen, sondern nur nach Laub- und Nadelholz getrennt ausgewiesen werden. Die in Tabelle 54 dargestellten Baumartenanteile stellen den Mittelwert des Holzaufkommens über den Szenarienzeitraum dar. Zur Bestimmung des mittleren Preisanstiegs von Sägerundholz wurde beispielsweise der Preisindex für Stammholz der Baumartengruppen (Fichte/Tanne; Kiefer/Lärche; Eiche sowie Buche/sonstiges Laubholz) mit dem jeweiligen Anteil im Sortiment gewichtet und gemittelt. Der so ermittelte Preisindex über alle Baumartengruppen wurde auf den Preis des Sortiments Stammholz im Jahr 2010 angewandt und daraus der Preis P t für die jeweiligen 5- Jahresperiode ab Zeitpunkt t errechnet. Die durchschnittlichen Erntekosten E in jedem Jahr wurden analog berechnet. Die zukünftige Wertschöpfung BWS t zum Zeitpunkt t bei der Bereitstellung von Rundholz zur Schnittholzproduktion ist nun: BWS t = BWS (P t P 2010 ) (E t E 2010 ) (P t P 2010 ) beschreibt die Preissteigerung des Sortiments (E t E 2010 ) beschreibt die Zunahme der Erntekosten des Sortiments

134 134 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Berechnung und Datengrundlage der Leitprodukte bis zur 1. Absatzstufe sowie deren Alternativprodukte Beschäftigung Die Beschäftigtenzahlen wurden z.t. über die Gesamtlohnsumme und durchschnittliche Jahresgehälter berechnet. Die Kalkulation der Löhne, auf die im Text zur Beschäftigung Bezug genommen wird, findet sich im nachfolgenden Unterkapitel Löhne. Die Beschäftigungswirkung wurde für die einzelnen Herstellungsketten folgendermaßen berechnet: Die offizielle Statistik zu den Beschäftigten in der Forstwirtschaft (im Sinne der Waldbesitzer, Forstbetriebe und Dienstleister) in Bayern umfasst nur sozialversicherungspflichtige Arbeitsnehmer. Selbständige und Beamte, die einen Teil der Erwerbstätigen in der Forstwirtschaft stellen, sind nicht enthalten. Vollständige Erhebungen mit Angaben zu Erwerbstätigen in der Forstwirtschaft liegen nicht vor. Daher wurde angenommen, dass der Durchschnittslohn der Forstwirtschaft den durchschnittlichen Zahlungen der Bayerischen Staatsforsten an ihre Mitarbeiter entspricht. Die gesamte gezahlte Lohnsumme je Holzsortiment wurde durch diesen Durchschnittslohn je Beschäftigten geteilt. Das Ergebnis war die Summe der Arbeitnehmer bezogen auf ein Holzsortiment. Die Bayerischen Staatsforste sind ein modernes Unternehmen mit hohen Standards. (Waldbaukonzepte, langfristige Forstbetriebsplanung, Naturschutz- und Bodenschutzkonzepte) und gesetzlichen Vorgaben nach Art. 18 Abs. 3 für die Betriebsleitung. Dafür wird qualifiziertes Personal mit relativ hohen Lohnkosten benötigt. Deshalb werden die durchschnittlichen Löhne in der bayerischen Forstwirtschaft pro Angestelltem wahrscheinlich etwas über- und die Arbeitnehmerzahlen demzufolge etwas unterschätzt. Die Beschäftigung beinhaltet auch die nicht in einem Angestelltenverhältnis stehenden Erwerbstätigen. Besonders im Kleinprivatwald wird ein Großteil der Arbeiten in Eigenregie ausgeführt (Hercher 2012). Die Menge der in Eigenregie eingeschlagenen Holzsortimente (Hercher 2012; Hastreiter 2011) wurde mit einem durchschnittlichen Arbeitszeitbedarf bei der Holzernte von 1,4 h/fm (TBN Baden-Württemberg aus Hercher 2012) multipliziert und anschließend durch die angenommene Jahresarbeitszeit von Stunden für einen Vollbeschäftigten in der Landwirtschaft (Eurostat 2013) geteilt. Die Zahl der sozialversicherungspflichtig Beschäftigten der Sägeindustrie (Bundesagentur für Arbeit 2011) in Bayern wurde aufgrund der durch kleinst- und kleinständische Betriebe geprägten Struktur noch um je einen Mitarbeiter je Sägewerk erhöht. Damit wird berücksichtigt, dass viele Sägewerke inhabergeführt sind. Selbständige werden in der Statistik der Arbeitsagentur nicht erfasst. Insgesamt waren dies zusätzlich Beschäftigte (Friedrich et al. 2012). Die Beschäftigten wurden nach dem Allokationsverfahren (Schweinle 2012, siehe auch S. 128) auf die unterschiedlichen Produkte der Sägeindustrie (z.b. Schnittholz, Sägespäne) nach dem Verhältnis ihrer Gesamterlöse aufgeteilt und über die Produktionsmengen auf die funktionalen Einheiten der Leitprodukte verteilt.

135 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 135 Bei der Spanplattenproduktion konnte auf aggregierte Daten der Hersteller in Bayern zurückgegriffen werden (Rauch 2012, Pfleiderer 2009) (Tabelle 56). Tabelle 56: Produktion und Beschäftigung in der bayerischen Spanplattenindustrie im Jahr 2010 Produktion [m³] Beschäftigung Rauch Pfleiderer Summe Für die Papierindustrie standen aggregierte Angaben zur Beschäftigung zur Verfügung (Tabelle 57) (VBP 2012b). Die Indikatoren für die Altpapierbereitstellung wurden beginnend ab Sortierung beim Recycler berechnet. Gewerbliche oder sonstige Sammlung wurde nicht betrachtet. Für Altpapiersortierer liegen keine Daten zur Beschäftigung vor, weder einzelbetrieblich noch mit Branchenbezug. Die aufbereitete Menge Altpapier wurde verwendungsseitig aus den Angaben des Verbands Bayerischer Papierfabriken (VBP 2012a) zur Altpapierquote und der Gesamtproduktion an Papier berechnet. Wie auch für andere Leitprodukte wurde daher über die Lohnsumme der Branche und den Durchschnittslohn eines Beschäftigten des WZ 38.3 Rückgewinnung (DESTATIS 2012b) die Zahl der Erwerbspersonen berechnet. Insgesamt sind etwa 900 Personen in der Branche tätig. Tabelle 57: Produktion, Umsatz, Beschäftigung und Löhne in der bayerischen Papierindustrie im Jahr 2010 (VBP 2012b) Produktion Umsatz Beschäftigung Löhne [t] [ ] [ ] Grafische Papiere Verpackungspapiere Hygiene Papiere Summe

136 136 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Zur Bestimmung der Beschäftigten bei der Scheitholzproduktion wurde die Summe der gezahlten Löhne (vgl. Abschnitt Löhne) durch die durchschnittlich gezahlten Löhne pro Beschäftigten geteilt. Die mittleren Jahresverdienste wurden über den stündlichen Bruttoverdienst männlicher Arbeiter in der Landwirtschaft (BMELV 2012) im früheren Bundesgebiet und der Jahresarbeitszeit (Eurostat 2013) berechnet. Ein Großteil des Scheitholzes wird durch Kleinprivatwaldbesitzer produziert. Diese zahlen keine Löhne an sich selber und sind über eine lohnbasierte Berechnung zur Anzahl der Angestellten bei der Scheitholzproduktion somit nicht berücksichtigt. Daher wird der durchschnittliche Arbeitszeitbedarf für die Scheitholzproduktion im Kleinprivatwald (Waldbauer gering und hoch mechanisiert aus Höldrich et al. 2006) mit dem entsprechenden Scheitholzmengen multipliziert und anschließend durch Stunden Arbeitsjahresleistung geteilt. Bei der industriellen Energieerzeugung in Biomasseheizwerken wurden die Beschäftigtenzahlen über den Arbeitsaufwand berechnet: Dazu wurde für jede Anlagenkategorie (BMHW, ORC-BMHKW, Dampf-BMHKW) der jeweilige Arbeitsaufwand je kw installierter Leistung über verschiedene Literaturangaben ausgewertet (CARMEN 2011, FNR 2007) bzw. eine Internetrecherche bei 10 BMHKW durchgeführt. Über die installierte Gesamtleistung in Bayern wurde die Zahl der Arbeitskräfte hochgerechnet. Für Heizwerke (ohne Stromerzeugung) wurde unter Annahme einer Jahresarbeitszeit von Stunden (Eurofund 2011), bei 660 Arbeitsstunden pro Heizwerk und 618 Heizwerken (Friedrich et al. 2012) der Personalbedarf bestimmt. Für den Personalbedarf von ORC-Anlagen wurden dem Leitfaden Bioenergie (FNR 2007) Richtwerte entnommen. Für Dampf-Heizkraftwerke wurde eine Internetrecherche durchgeführt und die durchschnittlichen Beschäftigtenzahlen von zehn Anlagen mit der Leistung gewichtet. Bei der Pelletherstellung wurde die Summe der gezahlten Löhne durch den durchschnittlich gezahlten Lohn pro Mitarbeiter geteilt und so die Beschäftigung berechnet. Es wurde angenommen, dass die bezahlten durchschnittlichen Löhne pro Beschäftigten denen der Sägeindustrie entsprechen, da zahlreiche Pelletwerke direkt an Sägebetriebe angeschlossen bzw. Tochtergesellschaften sind. Der Durchschnittslohn der Sägeindustrie wurde aus der Kostenstrukturanalyse des verarbeitenden Gewerbes (DESTATIS 2012c) abgeleitet. Für fossile Energieträger und Alternativprodukte zu den Holzenergiesortimenten wurde die Beschäftigungswirkung der Elektrizitätsbereitstellung und der Erdgasbereitstellung bewertet. Für die Energieversorgung lagen bundesweite Statistiken zur Kostenstruktur, Bruttowertschöpfung sowie Beschäftigung und Entgelte vor (DESTATIS 2012b). Ergänzt werden konnten diese Informationen durch die Bayerische Umsatzsteuerstatistik (LfStaD 2012a) sowie die Statistik zur Beschäftigung und Entgelten der Energieversorger in Bayern (LfStaD 2014). Diese statistischen Reihen unterscheiden u.a. Elektrizitäts- und Gasversorger. Die Anzahl der Beschäftigten in der Energieerzeugung wurde der bundesweiten Statistik entnommen (DESTATIS 2012b) und auf den bundesweiten Endenergieverbrauch an Strom bzw. Erdgas im Jahr 2010 (AGEB 2012) bezogen. Für Bayern liegen ebenfalls amtliche Statistiken zur Beschäftigung in der Energieversorgung vor, allerdings gilt eine Abschneidegrenze bei weniger als 21 Beschäftigten (LfStaD 2014a). Daher wäre die Zahl der Arbeitnehmer unterschätzt worden, wenn diese Informationen verwendet worden wären.

137 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 137 Die Beschäftigungswirkung durch den Transport der Waren wurde als Quotient aus der Gesamtsumme der Löhne (vgl. Unterkapitel Löhne im Transportwesen ) und dem Durchschnittslohn im Transportwesen je Beschäftigtem (Bodelschwingh 2006) ermittelt. Über die Transportmengen je LKW-Ladung und die transportierten Gütermengen wurde der Bezug zur funktionalen Einheit der Leitprodukte hergestellt. Löhne Zur Berechnung der gezahlten Löhne der Forstwirtschaft wurden neben den Löhnen der Arbeiter auch Löhne des Verwaltungspersonals, der Revierförster und aller anderen Lohnempfänger berücksichtigt. Die im Staatswald gezahlten Löhne wurden dem Nachhaltigkeitsbericht 2010 der Bayerischen Staatsforsten (BaySF 2010) entnommen. Die Lohndaten für den Staatswald wurden im Verhältnis zum Einschlag für den Bundeswald angerechnet. Daten zu den Löhnen der Privatwälder über 200 ha und der Körperschaftswälder stammen aus den Testbetriebsnetzdaten für Bayern (Wühr 2012). Dabei wurden die Kostenarten Gehälter und höhere Instanzen sowie Lohnkosten verwendet. Für den Privatwald kleiner 200 ha wurden die Daten für Baden-Württemberg von Hercher (2012) verwendet. Da im Kleinprivatwald aufgrund der Besitzgrößen die anfallenden Tätigkeiten meist durch den Betriebsleiter oder unentgeltlich durch Familienmitglieder durchgeführt werden, sind die gezahlten Löhne im Vergleich zu den anderen Waldbesitzarten sehr gering (Hercher 2012). Bei der Hackschnitzelbereitstellung beträgt nach Wittkopf (2005) der Lohnanteil für die relevanten Bereitstellungsketten rund 30%. Daher wurde der Lohnanteil gutachterlich auf 30% der Produktionskosten festgelegt und die Löhne kalkuliert. Die Löhne, die von forstlichen Dienstleistern bezahlt wurden, konnten nach Dieter und Küppers (2008) bestimmt werden. Die ebenda angegebenen Lohnkosten wurden um den Anteil der Lohnnebenkosten (DESTATIS 2012d) auf die Bruttolöhne reduziert. Die in der Säge- und Spanplattenindustrie gezahlten Löhne wurden über die Angaben zum Lohnanteil in der Kostenstrukturtabelle für Deutschland des statistischen Bundesamtes (DESTATIS 2012c) und die Produktionswerte der Branchen (vgl. Abschnitt Wertschöpfung) hergeleitet. Die Aufteilung der im Zuge der Stammholz- und Sägenebenprodukteherstellung gezahlten Löhne erfolgte nach dem oben beschriebenen Allokationsverfahren. Die Löhne, die zur Herstellung je t Papier bezahlt wurden, wurde aus der vom VBP (2012b) angegebenen Lohnsumme und Produktion an Papier berechnet (Tabelle 57). Die Höhe der von Arbeitnehmern in der Altpapierbereitstellung bezogenen Löhne wurde berechnet über den Produktionswert von Altpapier im Jahr 2010 (110 /t 1, Sorte 2.01 Alte Zeitungen; Bräuninger et al. 2013) und dem Lohnfaktor von 6,8% in der Kostenstruktur (DESTATIS 2012b) (Tabelle 57). Die Sortierung von Altpapier wird in den Kostenstrukturanalysen des Statistischen Bundesamtes nicht als eigener Wirtschaftszweig (WZ) geführt. Stellvertretend wurde der WZ 38.3 Rückgewinnung ausgewertet. 1 Händlerpreise frei Werk, sortiert, in Ballen. aus Bräuninger et al. (2013), S. 10, Abbildung 3.

138 138 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Da keine Angaben zur Sortenzusammensetzung von Altpapier für die Papierproduktion in Bayern vorlagen, wurde als eine für die Produktion grafischer Papiere wesentliche Sorte repräsentativ Alte Zeitungen gewählt. Für die Altpapiersortierung ergeben sich somit gezahlte Löhne in Höhe von 25,65 Mio. bzw. 7,53 / t Altpapier. Die Löhne der Scheitholzproduktion wurden mit Daten aus Höldrich et al. (2006) berechnet. Ebenda konnten Angaben zur Arbeitsproduktivität entnommen und mit den Angaben aus der Holzeinschlagsstatistik verschnitten werden. Somit ergab sich der Gesamtzeitaufwand zur Scheitholzproduktion für Bayern, der mit durchschnittlichen Löhnen (Höldrich et al. 2006, S. 216) zur Gesamtlohnsumme hochgerechnet wurde. Kleinprivatwaldbesitzer, die einen Großteil des Scheitholzes produzieren, und keine Löhne an sich selber zahlen, wurden dabei nicht berücksichtigt. Die Berechnung der für den Betrieb von BMHW und BMHKW gezahlten Löhne erfolgte folgendermaßen: Für jede Anlagenkategorie (BMHW, ORC-BMHKW, Dampf-BMHKW) wurde der jeweilige Arbeitsaufwand je kw installierter Leistung hergeleitet. Dazu wurden verschiedene Literaturangaben ausgewertet (CARMEN 2011, FNR 2007) bzw. eine Internetrecherche bei zehn BMHKW durchgeführt. Über die installierte Gesamtleistung in Bayern wurde die Zahl der Arbeitskräfte hochgerechnet. Da zum Durchschnittsverdienst eines Mitarbeiters in Biomasseheiz(kraft)werken keine Informationen vorlagen, wurde der Bruttomonatsverdienst nach den Angaben des statistischen Landesamtes in Höhe von Euro für Beschäftigte der Energieversorgung (LfStaD 2011c) herangezogen. Mit dem sich ergebenden Bruttolohn von rund /a und der Zahl der Arbeitskräfte wurde die Lohnsumme in Bayern ermittelt. Quelle für die Löhne in der Pelletherstellung war die Studie von Thek und Oberberger (2009). Dabei wurde die Höhe der Lohnkosten (betriebsgebundene Kosten) den gezahlten Bruttolöhnen gleichgesetzt. Die an Arbeitnehmer in Bayern ausgezahlten Entgelte bei der Bereitstellung fossiler Energieträger wurden der Statistik zu geleisteten Arbeitsstunden, Entgelten in der Energieund Wasserversorgung nach hauptbeteiligten Wirtschaftszweigen (LfStaD 2012b) entnommen. Die Lohnsumme wurde auf den Verbrauch an Strom bzw. Gas in Bayern gemäß der Bayerischen Energiebilanz 2010 (LfStaD 2012b) bezogen. Für die Löhne im Transportwesen wurden die Jahresbruttolöhne aus Bodelschwingh (2006) mit den durchschnittlichen Lauf- und Stillstandzeiten sowie Transportmengen verrechnet. Die Löhne von 2006 wurden über den Index der Bruttolöhne und -gehälter für Deutschland auf das Niveau von 2010 angepasst. Wertschöpfung Die Berechnung erfolgte getrennt nach den Leitprodukten entlang der jeweiligen Wertschöpfungskette. Der Indikator Wertschöpfung weist die Besonderheit auf, dass er, im Gegensatz zu Beschäftigung und Löhnen, nicht als konstant betrachtet werden kann. Wie bereits dargestellt, wird für den vorliegenden Bericht unterstellt, dass kein technologischer Fortschritt stattfindet und das Reallohnniveau gleich bleibt.

139 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 139 Dadurch unterbleiben Produktivitätssteigerungen, Rationalisierungsmaßnahmen durch Personaleinsparungen und Lohnkostensteigerungen. Da für das Projekt Konkurrenz um Holz steigende Holzpreise und sich zwischen den Sortimenten verschiebende Preisrelationen modelliert werden, ändert sich die Wertschöpfung der forstlichen Produkte. Dies hat Einfluss auf die Gesamtwertschöpfung der nachgelagerten Produktionsketten. Details zur dynamisierten Berechnung der Wertschöpfung siehe entsprechendes Unterkapitel, Seite 131. Der Produktionswert wurde bei allen Rohholzsortimenten (inkl. Scheitholz und Altholz) in Anhalt an die Umsatzmethode (DESTATIS 2007, S. 55) aus den hergestellten Warenmengen und den Erlösen zu Marktpreisen 2 ermittelt (Bottom-Up-Ansatz). Die Vorleistungen der Forstbetriebe wurden in laufende Kosten der Holzbereitstellung und in für die Holzernte anteilige Overheadkosten (auch: Gemeinkosten oder indirekte Kosten) getrennt. Sie wurden den Angaben der Bayerischen Staatsforsten (BaySF 2011) und der Testbetriebsnetze (Hercher 2012, Wühr 2012) entnommen. Für Bayern konnte der Personalkostenanteil an den Gemeinkosten nicht aus den Testbetriebsnetzdaten abgeleitet werden. Daher wurde der Anteil der Overheadkosten am Gesamtaufwand aus den badenwürttembergischen Befragungen der Privatwaldbetriebe auf die bayerischen Verhältnisse übertragen. Die Produktionswerte der forstlichen Dienstleister für Holzernte und -bringung wurden den Aufwendungen der Forstbetriebe für Unternehmerleistungen in den genannten Bereichen gleichgesetzt. Diese wurden den Testbetriebsnetzdaten (Hercher 2012, Wühr 2012) sowie dem Nachhaltigkeitsbericht 2010 der Bayerischen Staatsforsten (BaySF 2011) entnommen. Für Bayern standen aggregierte Umsatz-und Produktionszahlen des Verbandes Bayerischer Papierfabriken zur Verfügung (Tabelle 57) (VBP 2012b). Daraus wurde mit dem Bundesweiten Wertschöpfungsfaktor des Wirtschaftszweiges (Herstellung von Papier, Karton und Pappe) von 18,3 % (DESTATIS 2012c) die Wertschöpfung abgeleitet und auf die Papierproduktion in Bayern bezogen. Die Vorleistungen für die forstlichen Dienstleistungen (Einschlag, Bringung) wurden nach Dieter und Küppers (2008) ermittelt. Die Wertschöpfung in der Altpapierbereitstellung wurde, wie bereits der Indikator Löhne, berechnet über den durchschnittlichen Preis von Altpapier im Jahr 2010 (110 /t 3, Sorte 2.01 Alte Zeitungen; Bräuninger et al. 2013) und den Anteil der Wertschöpfung von 18,6 % (DESTATIS 2012b) (Tabelle 58). Die Sortierung von Altpapier wird in den Kostenstrukturanalysen des Statistischen Bundesamtes nicht als eigener Wirtschaftszweig (WZ) geführt. Stellvertretend wurde der WZ 38.3 Rückgewinnung ausgewertet. Die Wertschöpfung für Schnittholz und Spanplatte wurde aus den Erlösen zu Marktpreisen und den Wertschöpfungsfaktoren (Anteile der Wertschöpfung an den Produktionskosten) der entsprechenden Wirtschaftszweige ((DESTATIS 2012c, Sägewerke: WZ 16.10, Säge-, Hobel- und Holzimprägnierwerke; Spanplatte: WZ 16.21, Herstellung von Furnier-, Sperrholz-, Holzfaser- und Holzspanplatten) berechnet. 2 Wert der Verkäufe von Waren und Dienstleistungen aus eigener Produktion an andere (in- und ausländische) Wirtschaftseinheiten ohne Gütersteuern (DESTATIS 2014a) 3 Händlerpreise frei Werk, sortiert, in Ballen

140 140 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Als Quellen für die Marktpreise der (Leit-)Produkte dienten verschiedene Preisspiegel (Holzkurier 2011, 2011b), deren Angaben zu Jahresmittelwerten aggregiert wurden (Tabelle 58). Tabelle 58: Erlöse zu Marktpreisen sowie Wertschöpfungsfaktoren und Lohnfaktoren für Schnittholz, Spanplatten, Papier und Altpapier ( 1 Holzkurier (2011); 2 EUWID (2011b); 3 VBP (2012b); 4 Bräuninger et al. (2013), 5 DESTATIS (2012c)) Leitprodukt Erlöse zu Marktpreisen Wertschöpfungsfaktor Lohnfaktor Schnittholz 185 /m³ 1 0, ,096 5 Spanplatte 126 /m³ 2 0, ,093 5 Papier 561 /t 3-0,105 5 Altpapier 110 /t 4 0, ,068 5 Der Produktionswert der Energieerzeugung aus gemischten Hackschnitzeln, der Pelletproduktion und der Schnittholz- und Spanplattenherstellung wurde ebenfalls nach der Umsatzmethode (DESTATIS 2007, S. 55) aus den hergestellten Warenmengen und den Erlösen zu Marktpreisen ermittelt: Scheitholz wurde getrennt nach Eigenverbrauchs- und Handelsmenge betrachtet. Durch den Eigenverbrauch von Brennholz entsteht neben den Einnahmen für den Forstbetrieb keine weitere Wertschöpfung. Die durch Händler und Biomassehöfe vermarkteten Scheitholzmengen erzeugen hingegen Wertschöpfung, die mit der Lieferung frei Hof endet. Leider liegen für die in Selbstwerbung gewonnenen Brennholzmengen keine absolut verlässlichen Zahlen vor. Daher wurde für den Staatswald die Differenz zwischen der Summe aus frei Waldstraße und frei Werk verkauften Mengen zum Gesamteinschlag (BaySF 2011) als Selbstwerberbrennholz unterstellt. Dieser Anteil am Gesamtverkauf wurde auf den Großprivatwald ( 200 ha Waldbesitz) und den Körperschafts- und Bundeswald (Hastreiter 2011) übertragen. Einen Unsicherheitsfaktor dabei stellt der von Kleinselbstwerbern aufgearbeitete Anteil NH-Holz dar, der nicht als Brennholzeinschlag verbucht wird und somit unberücksichtigt bleibt. Im Kleinprivatwald (< 200 ha) wurde angenommen, dass die Fehlmengen zwischen Einschlag und Verkauf vollständig für den Eigenverbrauch verwendet werden und keine Brennholzselbstwerbung stattfindet. Für das in Selbstwerbung geschlagene Brennholz wurde wiederum angenommen, dass 100% der Menge für den Eigenverbrauch gedacht sind und nicht gehandelt werden. Um die von Scheitholzproduzenten und -händlern erworbenen Mengen zu berücksichtigen, wurde das Brennholz frei Waldstraße (BaySF 2011) zu 100% als Handelsware betrachtet. Im Kleinprivatwald (< 200 ha) wurde angenommen, dass die Fehlmengen zwischen Einschlag und Verkauf vollständig für den Eigenverbrauch verwendet werden und keine Brennholzselbstwerbung stattfindet.

141 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 141 Bezahlte Leistungen für die Brennholzbereitstellung wurden nach Angaben von Höldrich et al. (2006) berechnet. Hier werden vier Bereitstellungsketten unterschiedlichen Professionalisierungsgrads unterschieden. Zur Herleitung der Kosten der Brennholzbereitstellung wurden nur die Verfahren Waldbauer 1, Waldbauer 2 und Professionelles Scheitholzgewerbe angewandt. Freizeitselbstwerber blieben unberücksichtigt, da diese keine Vorleistungen für die Forstwirtschaft darstellen. Die in Biomasseheizkraftwerken (BMHKW) produzierte elektrische Energie wurde mit dem jeweiligen EEG-Stromvergütungsfaktor (IDÜ 2012) multipliziert. Die verkaufte thermische Energiemenge in Heizwerken und Heizkraftwerken wurde durch Friedrich et al. (2012) erhoben. Die Erlöse wurden über Angaben zu den Durchschnittspreisen für thermische Energie nach CARMEN (2011) hochgerechnet. Da die in BMHKW erzeugte Energie gehandelt wird, generiert sie Wertschöpfung. Die Vorleistungen der BMHKW wurden mit Hilfe des Leitfaden für Bioenergie (FNR 2007) bestimmt, der die Kostenstrukturen für die Anlagentypen aufführt. Auf Basis der Daten von Meier (2011) und Moll (2011) wurde dazu je ein bayerisches Durchschnittskraftwerk für ORC- sowie Dampfkrafttechnologie berechnet. Für die Bestimmung der Vorleistungen bei den Biomasseheizwerken (BMHW) wurden auf Basis der Daten von CARMEN (2011) die betriebsgebundenen und die verbrauchsgebundenen Kosten vom Produktionswert abgezogen sowie die gezahlten Löhne addiert. Thek und Obernberger (2009) berechneten im Rahmen ihrer Studie die Vorleistungen für ein Pelletwerk unter den Marktbedingungen in Österreich. Da für Bayern oder Deutschland keine Studien dazu vorlagen, wurden die für Österreich errechneten Vorleistungen auf Bayern übertragen. Da seit 2008 (Bezugsjahr der österreichischen Studie) die Preise für Sägemehl stark gestiegen waren, wurden die Rohstoffkosten angepasst. Dazu wurden anstelle der für 2008 ermittelten Preise für Sägespäne, diejenigen für 2010 (EUWID 2011a) verwendet. Die in Pelletzentralheizungen und Scheitholzeinzelfeuerstätten verbrannten Holzmengen generieren keine Wertschöpfung im volkswirtschaftlichen Sinn. Aus der Statistik zu Beschäftigung, Umsatz, Investitionen und Kostenstruktur der Unternehmen in der Energieversorgung, Wasserversorgung, Abwasser und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen für das Jahr 2010 (DESTATIS 2012b) konnten bundesweite Informationen zu Produktionswert und Vorleistungen, der Wirtschaftszweige (WZ) 35.1 Elektrizitätsversorgung und 35.2 Gasversorgung entnommen werden. Der Produktionswert wurde mit dem Umsatz laut DESTATIS (2012f) verglichen. Dieser ist aufgrund von Leitungsverlusten und internem Verbrauch deutlich geringer als der Produktionswert, der auf Basis der erzeugten Gesamtenergie berechnet wird. Da für Bayern nur die Umsätze der Wirtschaftszweige vorliegen (LfStaD 2012a), wurden diese über das Verhältnis des bundesweiten Produktionswertes zum Umsatz hochskaliert, um ein Unterschätzen der Bruttowertschöpfung zu vermeiden. Über den Vorleistungsanteil aus DESTATIS (2012b) wurden für Bayern die Bruttowertschöpfungen der WZ und 35.2 berechnet. Die berechnete Wertschöpfung wurde auf den Verbrauch an Strom und Gas in Bayern gemäß der Bayerischen Energiebilanz 2010 (LfStaD 2012b) bezogen.

142 142 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Der Umsatz durch den Transport von Rohholz und Holzprodukten wurde folgendermaßen berechnet: Anhand durchschnittlicher Transportentfernungen (vgl. Tabelle 43 und 44), durchschnittlicher und inflationskorrigierter Transportpreise für Süddeutschland (nach Borcherding 2007) wurde der Umsatz der Transporteure geschätzt. Der Vorleistungsberechnung für die unterschiedlichen Transportschritte lag die Annahme zu Grunde, dass die Wege überwiegend mit Kurzholzzügen und Sattelaufliegern zurückgelegt werden. Die Kostenkalkulation für eine Maschinenarbeitsstunde für beide Transportarten wurde mit der Stillstand-/Wartezeit (beides aus Bodelschwingh 2006) und den Zeiten in Bewegung (Friedl et al. 2004) verrechnet. Auf diese Weise konnten die Kosten für den Transport eines Festmeters Rohholz bzw. Leitprodukt ermittelt werden Berechnung und Datengrundlage der stofflichen Leitprodukte der 2. Absatzstufe und der dazugehörigen Nutzungsvariante Alternativprodukte Die Holzleitprodukte der zweiten Absatzstufe sind ein Referenzgebäude aus Holz, das sich anteilig aus den verschiedenen Gebäudetypen (vgl. Tabelle 9) zusammensetzt, und der Druck von Medien auf Papier. Nur für den Gebäudebau werden durch Substitution der Holzbauweise durch andere Baustoffe in Bayern Wertschöpfung, Beschäftigung und Löhne im Sinne des vorliegenden Berichtes geschaffen. Dadurch, dass die Bauleistungen in Bayern erbracht werden, leistet auch der Nicht-Holzbau einen Beitrag zur Volkswirtschaft. Die unterschiedlichen Indikatorwerte zwischen Holz- und Nicht-Holzbauweise wurden folglich in die Bilanzierung einbezogen. Der Ersatz von Printmedien durch elektronische Medien steht dazu im Gegensatz. Für den vorliegenden Bericht wurde angenommen, dass die Produktion elektronischer Geräte zur Anzeige von Ebooks, Internetseiten, Werb s oder Epapers im Ausland erfolgt. Daher fallen die durch die Papier- und Druckbranche erbrachten volkswirtschaftlichen Leistungen beim Verwenden von elektronischen Medien vollständig weg. Das Verlagswesen, das weiterhin in Bayern tätig ist, wurde für das Projekt nicht berücksichtigt. Im Folgenden werden für Gebäude in Holz- und Nicht-Holzbauweise sowie Druckmedien die Indikatorenberechnung und Datengrundlage erläutert. Auf die Kalkulation der Daten für elektronische Medien wurde, wie soeben dargestellt, verzichtet. Beschäftigung Die Indikatorwerte der 2. Absatzstufe wurden mit einem Top-Down-Ansatz berechnet. Bei der Errichtung von Gebäuden waren laut dem Bayerischen Landesamt für Statistik und Datenverarbeitung (LfStaD 2011a) im Jahr Arbeitnehmer beschäftigt. Die Beschäftigten wurden entsprechend dem Anteil der veranschlagten Kosten der jeweiligen Gebäudeart an den insgesamt für die Errichtung von Gebäuden veranschlagten Kosten den Gebäudearten zugeordnet. Die veranschlagten Kosten wurden der Baufertigstellungsstatistik für Bayern (LfStaD 2011b) entnommen (Tabelle 59).

143 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 143 Dabei wurde unterstellt, dass sich Verdienste und Produktivität im Holz- und Massivbau nicht unterscheiden. Höhere Baufertigstellungskosten wirken sich steigernd auf die Beschäftigung (und auf die Löhne) aus, da angenommen wurde, dass insgesamt ein höherer Personalaufwand notwendig ist. Tabelle 59: Übersicht der veranschlagten Kosten, Kostenanteile, Beschäftigung, Wertschöpfung und gezahlten Löhne nach Gebäudearten und Baustoffen in Bayern 2010 (LfStaD 2011a, LfStaD 2011b) Veranschlagte Kosten [Mio. ] Anteil an Bau von Gebäuden Anteil an Wohnbzw. Gewerbebau Beschäftigte [EP] Wertschöpfung [Mio. ] Löhne [Mio. ] Bau von Gebäuden insgesamt, davon: % Wohnbau, davon: % 100% Einfamilienhäuser (Holz) 619 6% 12% Einfamilienhäuser (andere Baustoffe) - Gewerblicher und industrieller Bau, davon: - Landwirtschaftliche Gebäude (Holz) - Landwirtschaftliche Gebäude (andere Baustoffe) - Fabrik- und Werkstattgebäude (Holz) - Fabrik- und Werkstattgebäude (andere Baustoffe) - Handels- und Lagergebäude (Holz) - Handels- und Lagergebäude (andere Baustoffe) % 55% % 100% % 4% % 7% % 1% % 15% % 1% % 22%

144 144 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Für alle Gebäude wurde getrennt nach Typen und Baustoffen (Holz und andere) die Beschäftigung pro m³ umbauten Raum berechnet. Die Gliederung findet sich in Tabelle 59. Da der Rauminhalt von Gebäuden in Holzbauweise im Durchschnitt von demjenigen in konventioneller Bauweise abweicht, wurde eine Korrektur durchgeführt. Dadurch wurden die Gebäude für alle Baustoffe vom Wohn- bzw. Nutzraum gleich. Aus dem Produkt aus Rauminhalt und Beschäftigung je m³ umbauten Raumes wurde die Beschäftigungswirkung je Referenzgebäude berechnet. Die Indikatorwerte für die Druckmedien liegen in der Kostenstrukturanalyse des verarbeitenden Gewerbes (DESTATIS 2012c) auf Branchenebene vor. Um einen Bezug zur eingesetzten Papiermenge herzustellen, wurden die Branchendaten mit dem Papierverbrauch (VDP 2011) in Deutschland verschnitten (Tabelle 60). Da nicht alle Papiersorten gleichermaßen in die Druckereibranche eingehen, wurde der Verbrauch der grafischen Papiere zuzüglich des Verbrauchs an Papier, Karton und Pappe für Verpackungen und abzüglich des Verbrauchs an ungestrichenen Druck- und Büropapieren den Indikatoren des WZ 18.1 Herstellung von Druckerzeugnissen gegenübergestellt. Der rechnerische Verbrauch an ungestrichenen Druck- und Büropapieren ist nicht ausgewiesen. Er wurde daher abgeleitet (kursiv in Tabelle 60), indem der Gesamtabsatz an ungestrichenen Druck- und Büropapieren mit dem Quotienten aus rechnerischem Verbrauch und Gesamtabsatz der grafischen Papiere multipliziert wurde. Tabelle 60: Gesamtabsatz und rechnerischer Verbrauch an Papier in Deutschland 2010 (VDP 2011) Gesamtabsatz [t] Rechnerischer Verbrauch [t] Grafische Papiere davon: Holzhaltige Grafische Papiere davon: - Zeitungspapiere Zeitschriftenpapiere/Katalogpapiere gest. Formatdruckpapiere Recyclingpapiere /sonstige Papiere Holzfreie Grafische Papiere davon: - gestrichene Druckpapiere ungestrichene Druck- u. Büropapiere Papier, Karton, Pappe f. Verpackung Hygienepapiere Papier, Karton, Pappe f. techn. u spezielle Zwecke

145 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 145 Löhne Laut dem Bayerischen Landesamt für Statistik und Datenverarbeitung (LfStaD 2011a) wurden zur Errichtung von Gebäuden im Jahr ,07 Mrd. Löhne gezahlt. Die gesamte Lohnsumme wird entsprechend dem Vorgehen zur Berechnung der Beschäftigungswirkung (siehe S. 142) den Gebäudearten zugeordnet und für ein Gebäude jeder Art und ein Referenzgebäude berechnet. Die Daten zu Löhnen im Druckereiwesen liegen in der Kostenstrukturanalyse (Destatis 2012c) auf Branchenebene vor. Um einen Bezug zur eingesetzten Papiermenge herzustellen, wurden die Branchendaten, wie bei der Beschäftigung, auf den rechnerischen Papierverbrauch in Deutschland bezogen (Berechnung nach Angaben VDP 2011, vgl. S. 144). Wertschöpfung Für den Bausektor in Bayern liegen die Umsatzzahlen untergliedert nach Wohnungsbau und gewerblichen und industriellen Bau vor (LfStaD 2011a). Die Wertschöpfung wurde über den Anteil von 59% Vorleistungen berechnet, der sich aus der Kostenstruktur für das Baugewerbe in Deutschland für den Bau von Gebäuden (WZ 41.2) ergibt (DESTATIS 2012d). Der Wertschöpfungsfaktor im Gebäudebau in Deutschland wurde mangels verfügbarer Zahlen für Bayern und einzelne Bauweisen - gleichermaßen auf den Wohnungsbau und auf den Gewerbebau, in Holz- und nicht Holzbauweise, in Bayern übertragen. Die Umsätze und die Wertschöpfung werden den Gebäuden nach dem Anteil der veranschlagten Kosten 4 (LfStaD 2011b) der jeweiligen Gebäudeart an den für die Errichtung von Wohn- oder Gewerbegebäuden veranschlagten Kosten zugeordnet (Tabelle 59). Für alle Bauweisen und Gebäudearten wurde, entsprechend dem Vorgehen zur Berechnung der Beschäftigungswirkung (siehe S. 142), die Wertschöpfung pro m³ umbauten Raumes berechnet und mit dem durchschnittlichen Rauminhalt eines repräsentativen Gebäudes multipliziert um die Wertschöpfung pro Gebäude zu erhalten. An diesem Berechnungsansatz kann kritisiert werden, dass eine unterschiedliche Ausstattung von Einfamilienhäusern bzw. die zu erfüllenden Ansprüche an den Gewerbebau nicht berücksichtigt werden. So könnten beispielsweise durch ein besseres Dämmvermögen der Holzhäuser für die Bewohner ein höherer Nutzen und somit höhere Zahlungsbereitschaft unterstellt werden. 4 Als Kosten des Bauwerks werden die zum Zeitpunkt der Baugenehmigung veranschlagten Kosten der Baukonstruktion (einschl. Erdarbeiten), die Kosten der lnstallation, deren betriebstechnische Anlagen und die Kosten für betriebliche Einbauten sowie für besondere Bauausführungen erfasst. Sie schließen die Umsatzsteuer ein. (LfStaD 2011b)

146 146 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Die Daten zur Wertschöpfung durch Herstellung von Druckmedien liegen in der Kostenstrukturanalyse (DESTATIS 2012c) auf Branchenebene vor. Um einen Bezug zur eingesetzten Papiermenge herzustellen, wurden die Branchendaten auf den rechnerischen Papierverbrauch in Deutschland bezogen (VDP 2011). Das Vorgehen gleicht dem für den Indikator Beschäftigung (s. Seite 144) Berechnung und Datengrundlage der Nutzungsvariante Importe Beim Import von Leitprodukten wurden die Auswirkungen auf die Indikatoren in Bayern berücksichtigt. Prinzipiell fallen bei Einfuhr von Waren alle inländisch generierten Effekte weg, da die Produktion außerhalb Bayerns oder Deutschlands stattfindet. Die nachgelagerten Ketten (bspw. Druckwesen bei Papier), deren Rohstoffe importiert werden, schaffen allerdings weiterhin Beschäftigung und Wertschöpfung und zahlen Löhne aus. Folglich wurden beim Import von Leitprodukten alle Importe in der ersten Absatzstufe alle Wertschöpfungsschritte von den bayerischen Indikatorwerten abgezogen, die im Ausland stattfinden nicht berücksichtigt. Bei Weiterverarbeitung von Pellets wurde der Transport zum Endkunden bei Schnittholz und Papier das Bauwesen bzw. der Druck weiterhin in die Berechnungen einbezogen Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Berechnungsmethodik und Datengrundlage der Nachhaltigkeitsindikatoren Primärenergiebedarf, Treibhauspotenzial und Humantoxizität Berechnungsmethodik: Ökobilanz gemäß ISO Norm und ISO (NAGUS 2006a, b), Literaturauswertung (LCA-Studien und Statistiken) Datengrundlage der Indikatoren für die stoffliche Nutzung: Die Indikatorwerte der Leitprodukte der 1. Absatzstufe wurden auf Basis der Ökobilanzdatenbank von PE International (2012) sowie Literatur für Schnittholz, Spanplatten und Papier ermittelt. Die Indikatorwerte für Holz-Leitprodukte der 2. Absatzstufe wurden auf Basis einer Literaturauswertung für den Ersatz von Holzgebäuden durch Nicht-Holzgebäude und den Ersatz von Druckmedien durch elektronische Medien quantifiziert. Die Indikatorwerte der Importe von Industrieholz, Schnittholz und Spanplatten wurden auf Basis von PE International (2012) sowie Literatur unter Annahme gleicher Produktionsbedingungen in den Exportländern wie in Bayern berechnet. Papier-Importe wurden wegen fehlender Informationen zu Produktionsprozessen in den Exportländern nicht quantifiziert.

147 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 147 Kernaussagen: Berechnungsmethodik und Datengrundlage der Nachhaltigkeitsindikatoren Primärenergiebedarf, Treibhauspotenzial und Humantoxizität - Fortsetzung Datengrundlage der Indikatoren für die energetische Nutzung: Die Datengrundlage ist aufgrund vorhandener Datenbanken durch Bauer (2007) und PE International (2012) gut. Die Wertschöpfungsketten wurden mittels Literatur auf die Untersuchungsregion angepasst. Als Importprodukt wurden Pellets aus Kanada modelliert. Als energetisches Alternativprodukt wurde im Bereich Wärme Erdgas ausgewählt. Der deutsche Strom-Mix wurde als energetisches Alternativprodukt im Bereich Strom gewählt. Im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse für die ökologischen Indikatoren wurden weitere fossile Energieträger bilanziert (im Bereich Wärme z.b. Erdöl, im Bereich Strom z.b. Kohle, Atomenergie marginale Energie). Kernaussagen: Berechnungsmethodik und Datengrundlage der Nachhaltigkeitsindikatoren Beschäftigung, Wertschöpfung und Löhne Berechnung: Je nach Datenverfügbarkeit wurde ein Top-Down-Ansatz über aggregierte amtliche Statistiken bzw. Verbandsdaten oder ein Bottom-Up-Ansatz über einzelbetriebliche Informationen verfolgt. Datengrundlage der Indikatoren für die stoffliche Nutzung: Leitprodukte der 1. Absatzstufe mit guter Datenverfügbarkeit für Schnittholz und Papier sowie belastbarer Datenverfügbarkeit für Spanplatten Leitprodukte der 2. Absatzstufe mit belastbarer Datenverfügbarkeit für den Gebäudebau inkl. Ersatzprodukte sowie das Druckwesen Elektronische Medien und importierte Produkte wurden nicht bilanziert, da Indikatorwirkungen außerhalb Bayerns entstehen. Datengrundlage der Indikatoren für die energetische Nutzung: Datenverfügbarkeit ließ einen belastbaren Bottom-Up-Ansatz für die energetischen Holzprodukte zu. Die Datenverfügbarkeit für konventionelle Energieträger war für einen belastbaren Top- Down-Ansatz ausreichend. Importierte Pellets wurden nicht bilanziert, da Indikatorwirkungen außerhalb Bayerns entstehen.

148 148 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Indikatoren-Ergebnisse der Leitprodukte der 1. Absatzstufe Die stofflichen Leitprodukte werden für unterschiedliche Verwendungsgebiete mit jeweils eigener Funktion eingesetzt. Daher sind die Ergebnisse in diesem Stadium noch nicht miteinander vergleichbar. Die energetischen Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar. Der Output der Hackschnitzelverbrennung sind Strom und Wärme [MWh therm. und elektr. ], hingegen bei Pellets und Scheitholz jeweils nur Wärme [MWh therm. ]) Primärenergiebedarf Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe In der ersten Absatzstufe wurde der Primärenergiebedarf in MJ pro funktionale Einheit berechnet. Es wurde der Anteil an aufgewendeter regenerativer (inkl. Sonnenenergie) und nicht regenerativer Primärenergie bei allen Leitprodukten bestimmt. Anmerkung: Die nachfolgend dargestellten Leitprodukte sind nicht miteinander vergleichbar (funktionale Einheit bei Schnittholz und Spanplatte: 1 m³; funktionale Einheit bei Papier: 1 t). Die Herstellung von 1 m³ Schnittholz führt zu einem Primärenergiebedarf von insgesamt MJ (Abbildung 32). Maßgeblich ist der Anteil an aufgewendeter regenerativer Primärenergie mit ca. 83% (9.899 MJ). Der nicht regenerative Primärenergiebedarf beträgt MJ, hiervon sind 82% für den Herstellungsprozess im Werk notwendig, 17% sind auf die Bereitstellung und den Transport von Holz zurückzuführen. Abbildung 32: Primärenergiebedarf in MJ/m³ des stofflichen Leitproduktes Schnittholz.

149 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 149 Der Primärenergiebedarf für die Herstellung von 1 m³ Spanplatte beträgt insgesamt MJ (Abbildung 33). Dabei hat der aufgewendete regenerative Primärenergiebedarf den größten Anteil mit ca. 69% (8091 MJ/m³). Der aufgewendete nicht regenerative Primärenergiebedarf beträgt MJ/m³, wovon 40% für die Bereitstellung der Zusatzstoffe notwendig sind und 30% für den Herstellungsprozess im Spanplattenwerk. Außerdem sind 30% für die Bereitstellung und den Transport des Holzes notwendig. Abbildung 33: Primärenergiebedarf in MJ/m³ des stofflichen Leitproduktes Spanplatte. Der Primärenergiebedarf zur Erzeugung von 1 t Papier verändert sich je nach Szenario und Periode in Abhängigkeit vom Anteil der Industrieholzimporte und der Holzherkunft. Generell führen Industrieholzimporte aus der Tschechischen Republik und dem Baltikum aufgrund der längeren Transportdistanzen zu einem leicht höheren Primärenergiebedarf als regional verwendetes Holz bei der Erzeugung von Papier (Tabelle 61). Tabelle 61: Primärenergiebedarf nicht reg. in MJ/t des stofflichen Leitproduktes Papier. Aufgrund der Industrieholzimporte in jeweils unterschiedlicher Höhe erfolgt die Darstellung nach Szenarien und Perioden. Primärenergiebedarf nicht reg. im jeweiligen Szenario [MJ/t] Leitprodukt Jahr A0 A50 A Papier

150 150 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Der nicht regenerative Primärenergiebedarf von 1 t Papier, das mit regionalem Holz erzeugt wird, beträgt MJ/t. Ca. 76% des Bedarfs entstehen durch den Herstellungsprozess im Papierwerk, 22% stammen aus dem Zukauf von Altpapier, importiertem Zellstoff und Additiven. Die Bereitstellung und der Transport des Holzes haben einen Anteil von 2% Energetische Leitprodukte Der Primärenergiebedarf der energetischen Leitprodukte wurde in der Einheit MJ/MWh berechnet. Es wurde nach regenerativer und nicht regenerativer Energie unterschieden. Der regenerative Primärenergiebedarf der energetischen Leitprodukte besteht aus im Holz infolge Photosynthese gespeicherter Sonnenenergie. Anmerkung: Die nachfolgend dargestellten Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar (Output der Hackschnitzel-produktion: Strom und Wärme; Output bei Pellets und Scheitholz: jeweils Wärme). Der Primärenergiebedarf beträgt bei Wärme aus Scheitholz MJ/MWh (Abbildung 34). Auch hier ist ein Großteil der benötigten Primärenergie regenerativ (97 %). Geringer fossiler Primärenergiebedarf entfällt auf Brennstoffbereitstellung, -entsorgung und Verbrennungsanlagen. Der nicht regenerative Primärenergiebedarf ist bei Scheitholz aufgrund des geringen Technisierungsgrads eher niedrig. Der Anteil des regenerativen Primärenergiebedarfs bei Wärme aus Pellets beträgt 87 %. Insgesamt werden für die Wärmeproduktion aus Pellets pro MWh MJ benötigt (Abbildung 34). Der Anteil des Primärenergiebedarfs für die Verbrennungsanlage ist bei Pellets etwas höher als bei den anderen Leitprodukten. Abbildung 34: Primärenergiebedarf in MJ/MWh der energetischen Leitprodukte Wärme aus Scheitholz und Wärme aus Pellets.

151 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 151 Der Primärenergiebedarf zur Erzeugung von 1 MWh Strom und Wärme aus Hackschnitzeln beträgt MJ/MWh (Abbildung 35). Der Großteil der benötigten Primärenergie ist regenerativ (87 %). Der Anteil der nicht regenerativen Primärenergie bezieht sich auf Brennstoffbereitstellung (z.b. Treibstoffe und Maschinen, sowie auf Herstellung und Betrieb der Verbrennungsanlage. Weiterhin enthält der bilanzierte Hackschnitzel-Mix auch Altholz. Der Primärenergiebedarf für Altholz wurde bereits den Vornutzungen angerechnet. Entsprechend geringer ist die benötigte Primärenergie. Das Ergebnis für das Leitprodukt Strom und Wärme aus Hackschnitzel-Mix ist aufgrund des unterschiedlichen Energieoutputs (MWh thermisch und elektrisch ) nicht mit den anderen energetischen Leitprodukten Wärme Pellets bzw. Scheitholz (Wärme in MWh thermisch ) vergleichbar. Abbildung 35: Primärenergiebedarf in MJ/MWh des energetischen Leitprodukts Strom und Wärme aus Hackschnitzel-Mix

152 152 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Treibhauspotenzial Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Anmerkung: Die nachfolgend dargestellten Leitprodukte sind nicht miteinander vergleichbar (funktionale Einheit bei Schnittholz und Spanplatte: 1 m³; funktionale Einheit bei Papier: 1 t). Das Treibhauspotenzial (ohne biogenes CO 2 ) der stofflichen Leitprodukte der ersten Absatzstufe wurde in kg CO 2 -Äqv. pro funktionale Einheit berechnet. Die Herstellung von 1 m³ Schnittholz führt zu fossilen Emissionen in Luft von insgesamt 65 kg CO 2 -Äqv. und stammen zu 68% aus dem Herstellungsprozess im Werk (Abbildung 36). Die Holz-Bereitstellung und der Transport haben einen Anteil von 32%. Abbildung 36: Treibhauspotenzial (ohne biogenes CO 2 ) in kg CO 2 -Äqv./m³ des stofflichen Leitprodukts Schnittholz. Das Treibhauspotenzial für die Herstellung von 1 m³ Spanplatte beträgt 198 kg CO 2 - Äqv./m³, wobei die Bereitstellung der Zusatzstoffe und der Herstellungsprozess im Werk die größten Anteile mit je 39% aufweisen (Abbildung 37). Die Holz- Bereitstellung und der Holz-Transport weisen einen Anteil von 22% der fossilen Emissionen auf. Abbildung 37: Treibhauspotenzial (ohne biogenes CO 2 ) in kg CO 2 -Äqv./m³ des stofflichen Leitprodukts Spanplatte.

153 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 153 Aufgrund der Industrieholzimporte in der Papier- und Zellstoffindustrie variiert das Treibhauspotenzial für die Herstellung von 1 t Papier je nach Anteil der Importe und dem Herkunftsland in den jeweiligen Szenarien und Perioden (Tabelle 62). Die Herstellung von 1 t Papier mit regionalem Holz verursacht ein Treibhauspotenzial von insgesamt kg CO 2 - Äqv., wobei der größte Anteil von ca. 77% auf den Herstellungsprozess in der Papierfabrik zurückzuführen ist. Die Bereitstellung und der Transport der Additive, des Altpapiers sowie des importierten Zellstoffes weisen einen Anteil von 22% und die Bereitstellung und der Transport des regionalen Holzes von 1% auf. Die Unterschiede sind bei Einfuhren aus der Tschechischen Republik und dem Baltikum geringfügig, da die Holz-Transporte im Vergleich zum Herstellungsprozess einen deutlich geringeren Einfluss auf das Gesamtergebnis haben. Tabelle 62: Treibhauspotenzial (ohne biogenes CO 2 ) in kg CO 2 -Äqv./t des stofflichen Leitproduktes Papier. Aufgrund der Industrieholzimporte in jeweils unterschiedlicher Höhe erfolgt die Darstellung nach Szenarien und Perioden. Treibhauspotenzial ohne biogenes CO 2 im jeweiligen Szenario [kg CO 2 -Äqv./t] Leitprodukt Jahr A0 A50 A ,0 1196,0 1196, ,0 1196,0 1196,4 Papier ,0 1196,7 1196, ,0 1196,8 1196, ,0 1197,0 1196, ,0 1196,3 1197, Energetische Leitprodukte Das Treibhauspotenzial (ohne biogenes CO 2 ) wurde bei den energetischen Leitprodukten in kg CO 2 Äqv./MWh berechnet (Abbildungen 38 und 39). Der Großteil der Emissionen tritt bei Herstellung und Betrieb der Verbrennungsanlagen (23%) und vor allem bei der Verbrennung des Holzes (74%) auf. Brennstoffbereitstellung (3%) und Entsorgung der anfallenden Asche (< 0,1%) spielen nur eine geringe Rolle. Anmerkung: Die nachfolgend dargestellten Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar (Output der Hackschnitzelproduktion: Strom und Wärme; Output bei Pellets und Scheitholz: jeweils Wärme).

154 154 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Das Treibhauspotenzial bei der Erzeugung von 1 MWh Wärme aus Scheitholz (22,9 kg CO 2 -Äqv.) ist gegenüber Wärme aus Pellets (51,2 kg CO 2 -Äqv.) gering (Abbildung 38). Ursache für den Unterschied ist der geringe Technisierungsgrad der Scheitholzproduktion. So werden Pellets technisch getrocknet und über längere Distanzen transportiert. Abbildung 38: Treibhauspotenzial ohne biogenes CO 2 in kg CO 2 -Äqv./MWh der energetischen Leitprodukte Wärme aus Scheitholz und Wärme aus Pellets Bei der Produktion von Strom und Wärme aus Hackschnitzel-Mix werden je MWh knapp 23,6 kg CO 2 -Äqv. Emittiert (Abbildung 39). Abbildung 39: Treibhauspotenzial ohne biogenes CO 2 in kg CO 2 -Äqv./MWh des energetischen Leitprodukts Wärme und Strom aus Hackschnitzel-Mix

155 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Humantoxizität Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Anmerkung: Die dargestellten Leitprodukte sind nicht miteinander vergleichbar (funktionale Einheit bei Schnittholz und Spanplatte: 1 m³; funktionale Einheit bei Papier: 1 t). Die Humantoxizität (Feinstaubbelastung) wurde in g PM 10 pro funktionale Einheit der stofflichen Leitprodukte berechnet. Für die Herstellung von 1 m³ Schnittholz beträgt die Humantoxizität rund 0,02 kg PM 10 (Abbildung 40). Maßgeblich sind hierfür die Bereitstellung und der Transport des Holzes mit 86%. Der Herstellungsprozess im Werk und die Vorketten weisen einen Anteil von 14% auf. Abbildung 40: Humantoxizität (Feinstaubbelastung) in g PM 10 /m³ des stofflichen Leitprodukts Schnittholz. Die Herstellung von 1 m³ Spanplatte führt zu einer Humantoxizität (Feinstaubbelastung) von insgesamt rund 0,06 kg PM 10 (Abbildung 41). Hiervon entstehen 74% im Spanplattenwerk und 22% durch die Bereitstellung sowie den Transport des Holzes. 4% der Feinstaubbelastung entsteht durch die Bereitstellung der Zusatzstoffe. Abbildung 41: Humantoxizität (Feinstaubbelastung) in g PM 10 /m³ des stofflichen Leitprodukts Spanplatte.

156 156 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Industrieholzimporte in der Papier- und Zellstoffindustrie führen bei der Produktion von 1 t Papier zu Änderungen bei der Feinstaubbelastung je nach Anteil der Importe und dem Herkunftsland in den jeweiligen Szenarien und Perioden (Tabelle 63). Die Feinstaubbelastung für die Herstellung von 1 t Papier aus regionalem Holz beträgt rund 0,6 kg PM 10, wobei 83% durch die Bereitstellung sowie den Transport der Additive, des Altpapiers und des importierten Zellstoffes verursacht werden. Der Anteil der Feinstaubbelastung, die im Papierwerk entsteht, liegt bei etwa 16%. Die Bereitstellung und der Transport des Holzes haben einen Anteil von 1%. Aufgrund des geringen Anteils des Prozesses Holz-Transport am Gesamtwert der Feinstaubbelastung, unterscheiden sich die Werte in Tabelle 63 nur geringfügig voneinander. Tabelle 63: Humantoxizität (Feinstaubbelastung) in g PM 10 /t des stofflichen Leitproduktes Papier. Aufgrund der Industrieholzimporte in jeweils unterschiedlicher Höhe erfolgt die Darstellung nach Szenarien und Perioden. Humantoxizität (Feinstaubbelastung) im jeweiligen Szenario [kg PM 10 /t] Leitprodukt Jahr A0 A50 A100 Papier ,5780 0,5780 0, ,5780 0,5780 0, ,5780 0,5782 0, ,5780 0,5782 0, ,5780 0,5782 0, ,5780 0,5781 0, Energetische Leitprodukte Feinstaubemissionen sind ein wichtiger Indikator im Bereich Holzenergie. Die Humantoxizität wurde in kg/mwh für PM 2.5 und PM 10 berechnet (Abbildung 42). Ein Großteil der Staubfracht beinhaltet Partikel kleiner PM 2,5 (je 99% bei Scheitholz und Hackschnitzel-Mix bzw. 95% bei Pellets). Feinstaub wird fast ausschließlich bei der Verbrennung des Energieholzes (98%) emittiert. Herstellung und Betrieb der Anlage (1%), Brennstoffbereitstellung (1%) und Ascheentsorgung (<0,01%) spielen nur eine untergeordnete Rolle. Die Feinstaubemissionen sind bei Wärme aus Scheitholz (0,567 kg/mwh) aufgrund des nicht-automatischen Anlagenbetriebs hoch. Bei Wärme aus Pellets treten demgegenüber aufgrund der automatischen und modernen Verbrennungstechnik, sowie des genormten, rindenfreien Brennstoffs geringere Emissionen (0,123 kg/mwh) auf. Anmerkung: Die nachfolgend dargestellten Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar (Output der Hackschnitzelproduktion: Strom und Wärme; Output bei Pellets und Scheitholz: jeweils Wärme).

157 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 157 Abbildung 42: Humantoxizität (Feinstaubbelastung) in kg PM 10 /MWh der energetischen Leitprodukte Wärme aus Scheitholz und Wärme aus Pellets Aufgrund des Einsatzes von bereits gebrauchtem und nicht naturbelassenem Altholz weist auch die Strom- und Wärmeproduktion aus Hackschnitzel-Mix höhere Emissionen (0,43 kg/mwh) auf (Abbildung 43). Abbildung 43: Humantoxizität (Feinstaubbelastung) in kg PM 10 /MWh des energetischen Leitprodukts Wärme und Strom aus Hackschnitzel-Mix

158 158 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Beschäftigung Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Die Beschäftigung wurde in Anzahl der Erwerbspersonen berechnet, die ein Einkommen in den Produktionsketten der Leitprodukte erzielen. Die Werte sind aufgrund der hohen Produktivität, d.h. großen Menge funktionaler Einheiten, die je Beschäftigten hergestellt werden, in Bezug auf die hergestellte Einheit absolut sehr niedrig. So sind je m³ Schnittholz 0, EP beschäftigt, der Großteil (51%) davon in den Sägewerken. Beim Leitprodukt Spanplatte werden 54% der Beschäftigten je funktionaler Einheit (0, EP/m³) in der Holzwerkstoffherstellung beschäftigt (Abbildung 44 und Tabelle 64). [EP / m³] 0, , , , ,00050 [EP / m³] 0, , , , , , Werk Transport Rohstoffbereitstellung 0,00000 Schnittholz 0, Spanplatte Abbildung 44: Beschäftigung in Erwerbspersonen [EP] je funktionaler Einheit der Leitprodukte Schnittholz und Spanplatte ; Anmerkung: Die Leitprodukte sind nicht miteinander vergleichbar (funktionale Einheit: 1 m³ Schnittholz und 1 m³ Spanplatte).

159 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 159 Tabelle 64: Beschäftigung in Erwerbspersonen [EP] je funktionaler Einheit der Leitprodukte Schnittholz und Spanplatte ; Anmerkung: Die Leitprodukte sind nicht miteinander vergleichbar (funktionale Einheit: 1 m³ Schnittholz und 1 m³ Spanplatte). Leitprodukt Bezugseinheit Beschäftigung [EP] gesamt Schnittholz m³ 0, Spanplatte m³ 0, Durch die Herstellung von je einer Tonne Papier erzielen zwischen 0,0018 und 0,0019 Erwerbspersonen ein Einkommen (Tabelle 65). Die Papierindustrie spielt für die Beschäftigung in der Produktionskette Papier die wichtigste Rolle, da dort durchschnittlich 73% der Beschäftigungswirkung geschaffen werden. Rohholzimporte aus der forstlichen Produktion, d.h. Schleifholz für die Papierindustrie führen dazu, dass Arbeitsplätze in der Forstwirtschaft in Bayern wegfallen, d.h. die Wertschöpfungskette Papier um die Holzernte gekürzt wird. Da Papierholz in jeder Periode und jedem Szenario in unterschiedlichem Umfang importiert wird, führt dieser Rohholzmix je nach Zusammensetzung zu unterschiedlichen Ergebnissen bei den Indikatoren; wie Tabelle 65 zeigt. Tabelle 65: Beschäftigung in Erwerbspersonen [EP] pro t des Leitproduktes Papier. Aufgrund der Industrieholzimporte in jeweils unterschiedlicher Höhe erfolgt die Darstellung nach Szenarien und Perioden. Beschäftigung im jeweiligen Szenario [EP/t] Leitprodukt Jahr A0 A50 A , , , , , , Papier , , , , , , , , , , , ,001827

160 160 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Energetische Leitprodukte Beschäftigte sind in der Diskussion um die Konkurrenz um Holz ein wichtiger Indikator, da der zunehmenden energetischen Nutzung von Holz vorgeworfen wird, deutlich weniger Arbeitsplätze zu schaffen als die stoffliche Verwendung (austropapier 2014). Die sehr gering automatisierte und kleinstbetrieblich organisierte Brennholzbereitstellung generiert mit 0, EP/MWh Wärmeenergie im Vergleich zur Wärmebereitstellung aus Pellets (0, EP/MWh) deutlich mehr Beschäftigung (Tabelle 66). Die Brennholzbereitstellung aus dem Wald, die Scheitholzaufbereitung, sowie der Transport von Brenn- und Scheitholz tragen etwa zu gleichen Anteilen zur Beschäftigung in der Scheitholzkette bei (Abbildung 45). Bei der Wärmebereitstellung aus Pellets und der Energieerzeugung aus einem Hackschnitzelmix (insgesamt 0, EP/MWh) spielen die Rohstoffbereitstellung mit 70% bzw. 54% eine deutlich größere Rolle als die Pelletierung bzw. die Energiegewinnung in Biomasseheizkraftwerken. [EP / MWh] [EP / MWh] [EP / MWh] 0, , , , , , , , , , , , , Werk Transport Rohstoffbereitstellung 0, , , , , , Scheitholz 0, Hackschnitzelmix 0, Pellets Abbildung 45: Beschäftigung in Erwerbspersonen [EP]/MWh der energetischen Leitprodukte Wärme aus Scheitholz, Wärme aus Pellets sowie Wärme und Strom aus Hackschnitzel- Mix nach den einzelnen Wertschöpfungsschritten Anmerkung: Die Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar (Output der Hackschnitzelproduktion: Strom und Wärme [MWh therm. und elektr ]; Output bei Pellets und Scheitholz: jeweils Wärme [MWh therm ]). Hier ist zu beachten, dass in privaten Haushalten, im Gegensatz zur gewerblichen Verbrennung, keine Beschäftigung angerechnet wird.

161 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 161 Tabelle 66: Beschäftigung in Erwerbspersonen [EP]/MWh der energetischen Leitprodukte Wärme aus Scheitholz, Wärme aus Pellets sowie Wärme und Strom aus Hackschnitzel- Mix Anmerkung: Die Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar (Output der Hackschnitzelproduktion: Strom und Wärme; Output bei Pellets und Scheitholz: jeweils Wärme). Leitprodukt Bezugseinheit Beschäftigung [EP/Bezugseinheit] Wärme aus Scheitholz MWh therm. 0, Strom/Wärme aus Hackschnitzelmix MWh therm. und elektr. 0, Wärme aus Holzpellets MWh therm. 0, Wertschöpfung Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Die Wertschöpfung der ersten Absatzstufe setzt sich zusammen aus der Wertschöpfung der Rohstoffbereitstellung, des Transportes und der Verarbeitung. Im Unterkapitel Dynamische Modellierung der Wertschöpfung bis zur ersten Absatzstufe (S. 131f) wurde erläutert, dass in den Szenarien A50 und A100 die Wertschöpfung der forstlichen Produkte ansteigt. Infolgedessen ändert sich auch über den Szenarienzeitraum für die energetischen und stofflichen Leitprodukte die Wertschöpfung. Tabelle 67 zeigt, dass die Darstellung des Indikators daher umfangreicher ist als diejenige von Beschäftigung und Löhnen. Zur Erläuterung der Zusammensetzung der Wertschöpfungskette kann Tabelle 68 beispielhaft die Entwicklung der Wertschöpfung bei der Herstellung von 1 m³ Schnittholz im Szenario A100 entnommen werden. Indem die Wertschöpfung durch die Holzbereitstellung im Wald über die Perioden zunimmt, gewinnt auch die Forstwirtschaft in den Szenarien A50 und A100 für den Indikator an Bedeutung.

162 162 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 67: Wertschöpfung in Euro je funktionaler Einheit der Leitprodukte Schnittholz, Spanplatte und Papier für die Szenarien A0, A50 und A100 über den Szenarienzeitraum 2010 bis 2035 Anmerkung: Die Leitprodukte sind nicht miteinander vergleichbar (funktionale Einheit bei Schnittholz und Spanplatte: 1 m³; funktionale Einheit bei Papier: 1 t). Wertschöpfung im jeweiligen Szenario [ /Bezugseinheit] Leitprodukt Bezugseinheit Jahr A0 A50 A100 Schnittholz m³ Spanplatte m³ Papier t

163 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 163 Tabelle 68: Wertschöpfung in Euro/m³ des Leitprodukts Schnittholz im Szenario A100 über den Szenarienzeitraum 2010 bis 2035 Jahr Wertschöpfung Wertschöpfung Wertschöpfung Wertschöpfung forstliche Produktion Transport Sägewerk Gesamt [ /m³] [ /m³] [ /m³] [ /m³] Die Wertschöpfung wird bei Schnittholz und Spanplatten überwiegend bei der Rohholzbereitstellung in Form von Sägerundholz bzw. Industrieholz und Sägespänen generiert. Mit zunehmenden Waldholzpreisen nimmt diese Bedeutung noch weiter zu (vgl. Tabelle 68 und Tabelle 69). Tabelle 69: Wertschöpfung in Euro/m³ des Leitprodukts Spanplatte im Szenario A100 über den Szenarienzeitraum 2010 bis 2035 Jahr Wertschöpfung Wertschöpfung Wertschöpfung Wertschöpfung Rohstoffbereitstellung Transport Holzwerkstoffherstellung Gesamt [ /m³] [ /m³] [ /m³] [ /m³]

164 164 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Bei der Papierherstellung wird der Großteil der Wertschöpfung in der Papierfabrik erzeugt. Die forstliche Produktion trägt zwar zunehmend zu diesem Indikator bei, wie Tabelle 70 zeigt, erreicht aber nicht die Werte der Endproduktion. Der Anstieg der Wertschöpfung bei der Rohholzbereitstellung ist nicht so groß wie bei den Leitprodukten Schnittholz und Spanplatte, weil ein Teil des benötigten Schleifholzes importiert wird. Die forstliche Produktion von Papierholz findet für diesen Teil im Ausland statt und wird nicht der Wertschöpfungskette in Bayern angerechnet. Neben Industrieholz werden für die Papierherstellung auch TMP-Hackschnitzel aus der Sägeindustrie und vor allem Holzfasern aus Altpapier eingesetzt. Die zur Ergänzung des heimischen Industrieholzangebots importierten Holzmengen wirken sich insgesamt verhältnismäßig wenig auf die Wertschöpfung aus. Dies wird dadurch verstärkt, dass die Rohstoffbereitstellung weniger Wertschöpfung generiert als die Papierproduktion im Werk. Tabelle 70: Wertschöpfung in Euro/t des Leitprodukts Papier im Szenario A100 über den Szenarienzeitraum 2010 bis 2035 Jahr Wertschöpfung Wertschöpfung Wertschöpfung Wertschöpfung Rohstoffbereitstellung Transport Papierfabrik Gesamt [ /t] [ /t] [ /t] [ /t] Energetische Leitprodukte Bei der Kalkulation der Wertschöpfung aus der energetischen Holznutzung sind im Gegensatz zu den ökologischen Indikatoren Einschränkungen zu beachten: Die Wärmebereitstellung im privaten Haushalt generiert keine Wertschöpfung im Sinne der eigentlichen Definition, da beispielsweise keine Umsätze erzielt werden. Daher endet die Wertschöpfungskette für Wärme aus Pellets und Scheitholz nach dem Transport zum Endverbraucher. Ebenso wird die für den Eigenverbrauch geerntete Menge Energieholz aus dem Privatwald nicht in die Berechnungen einbezogen, da keine Umsätze generiert werden. Auch für die energetischen Leitprodukte gilt, dass die Wertschöpfung in den Szenarien A50 und A100 über den Szenarienzeitraum zunimmt, wie Tabelle 71 zeigt. Der Anteil der einzelnen Produktionsschritte an der Wertschöpfung verschiebt sich im Verlauf der Szenarien A50 und A100 weiter in den Bereich der Forstwirtschaft.

165 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 165 Die Wertschöpfung beim Scheitholz steigt anteilig am stärksten und im Vergleich zum Konkurrenzprodukt Pellets auf ein insgesamt höheres Niveau. Pellets erzielen im Jahr 2035 im Szenario A50 eine Wertschöpfung von 59 /MWh, was eine Steigerung von 10% im Vergleich zu 2010 entspricht. Scheitholz erreicht im gleichen Szenario eine Zunahme auf 75 /MWh und ein Plus von 53%. Die Energieerzeugung aus Hackschnitzeln gewinnt rund 13%. Im Szenario A100 beträgt die Steigerung beim Scheitholz sogar 175%. Tabelle 71: Wertschöpfung in Euro/MWh der energetischen Leitprodukte Wärme aus Scheitholz, Wärme aus Pellets sowie Wärme und Strom aus Hackschnitzel-Mix für die Szenarien A0, A50 und A100 über den Szenarienzeitraum 2010 bis 2035; Anmerkung: Die Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar (Output der Hackschnitzelproduktion: Strom und Wärme; Output bei Pellets und Scheitholz: jeweils Wärme). Wertschöpfung [ /Bezugseinheit] im jeweiligen Szenario Leitprodukt Bezugseinheit Jahr A0 A50 A100 Wärme aus Scheitholz MWh therm Strom und Wärme aus Hackschnitzelmix MWh therm. und elektr Wärme aus Pellets MWh therm

166 166 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Löhne Stoffliche Leitprodukte der 1. Absatzstufe Tabelle 72 und Tabelle 73 zeigen die je funktionaler Einheit gezahlten Löhne für die stofflichen Leitprodukte. Tabelle 72: Löhne in Euro je funktionaler Einheit der Leitprodukte Schnittholz und Spanplatte ; Anmerkung: Die Leitprodukte sind nicht miteinander vergleichbar (funktionale Einheit. 1 m³ Schnittholz und 1 m³ Spanplatte). Leitprodukt Bezugseinheit Lohn [ / Bezugseinheit] Schnittholz m³ 44 Spanplatte m³ 24 Tabelle 73: Löhne in Euro [ ] pro t des Leitproduktes Papier. Aufgrund der Industrieholzimporte in jeweils unterschiedlicher Höhe erfolgt die Darstellung nach Szenarien und Perioden. Löhne im jeweiligen Szenario [ /t] Leitprodukt Jahr A0 A50 A Papier Für Schnittholz sind dies 44 /m³, für Spannplatten 24 /m³ und für Papier zwischen 87 und 89 /t. Diese Werte vergleichend gegenüberzustellen ist nicht zulässig, da die Produkte unterschiedliche Funktionen erfüllen. Löhne werden in der Produktionskette der Schnittholzherstellung zu 56% durch die Sägerundholzbereitstellung im Wald generiert und zu 41% im Sägewerk (Abbildung 46). Bei der Spanplattenproduktion ist die Forstwirtschaft noch zu 43% an der Lohnwirkung beteiligt, die Fertigung im Werk zu 50%.

167 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 167 [ / m³] [ / m³] Werk Transport Rohstoffbereitstellung 0 Schnittholz 0 Spanplatte Abbildung 46: Löhne in Euro / funktionale Einheit der stofflichen Leitprodukte der 1. Absatzstufe Schnittholz und Spanplatte nach den einzelnen Wertschöpfungsschritten Anmerkung: Die Leitprodukte sind nicht miteinander vergleichbar (funktionale Einheit: 1 m³ Schnittholz und 1 m³ Spanplatte). In der Wertschöpfungskette Papier kommt der Papierfabrik die wichtigste Rolle für die Summe der Löhne zu. Dort werden durchschnittlich 67% der Lohnwirkung erzielt. Die Unterschiede in den Perioden und Szenarien sind durch Schleifholzimporte bedingt. Diese führen dazu, dass weniger Löhne in Bayern ausbezahlt werden, da die Holzernte im Ausland stattfindet. Die Lohnsumme schwankt je nach Importmenge, wie Tabelle 73 zeigt. Durch den geringen Anteil der in der Forstwirtschaft bezahlten Löhne in der Produktionskette sind die Unterschiede zwischen den Jahren und Szenarien jedoch nur gering. Aufgrund der weiten Transportdistanzen ist beim Leitprodukt Papier der Transport mit durchschnittlich 20% der Lohnwirkung noch von Bedeutung Energetische Leitprodukte Die Wärmegewinnung aus Scheitholz bzw. Pellets generiert je 6 Euro/MWh Löhne, wie Tabelle 74 zeigt. Tabelle 74: Löhne in Euro/Bezugseinheit der energetischen Leitprodukte Wärme aus Scheitholz, Wärme aus Pellets sowie Wärme und Strom aus Hackschnitzel-Mix Anmerkung: Die Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar (Output der Hackschnitzelproduktion: Strom und Wärme; Output bei Pellets und Scheitholz: jeweils Wärme). Leitprodukt Bezugseinheit Lohn [ /Bezugseinheit] Wärme aus Scheitholz MWh therm. 6 Strom/Wärme aus Hackschnitzelmix MWh therm. und elektr. 10 Wärme aus Holzpellets MWh therm. 6

168 168 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Bei den Leitprodukten Wärme aus Pellets und Wärme aus Scheitholz wird bei der Berechnung des Indikators Löhne die Wärmeerzeugung in der Feuerstätte nicht berücksichtigt, bei der gewerblichen Energieerzeugung in Biomasseheizkraftwerken hingegen schon. Dies erklärt, weshalb bei Scheitholzverbrennung die Löhne zu 61% aus der Rohstoffbereitstellung im Wald und bei Pellets zu 66% aus der Gewinnung von Sägenebenprodukten aus Stammholz stammen. Zu 22% bzw. 25% tragen die Scheitholzgewinnung und Pelletierung zur Lohnwirkung bei (Abbildung 47). [ / MWh] [ / MWh] [ / MWh] Werk Transport Rohstoffbereitstellung Scheitholz 0 Hackschnitzelmix 0 Pellets Abbildung 47: Löhne in Euro/MWh der energetischen Leitprodukte Wärme aus Scheitholz, Wärme aus Pellets sowie Wärme und Strom aus Hackschnitzel-Mix nach den einzelnen Wertschöpfungsschritten Anmerkung: Die Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar (Output der Hackschnitzelproduktion: Strom und Wärme [MWh therm. und elektr ]; Output bei Pellets und Scheitholz: jeweils Wärme [MWh therm ]). Bei den Biomasseheizkraftwerken werden 10 Euro/MWh Löhne ausbezahlt, davon 32% bei der Bereitstellung der verschiedenen Holzbrennstoffe und 60% bei der Energieerzeugung in der Anlage.

169 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Indikatorenergebnisse der Leitprodukte der 1. Absatzstufe Primärenergiebedarf, Treibhauspotenzial und Humantoxizität (Feinstaubbelastung) Die Ergebnisse sind aufgrund unterschiedlichen stofflichen (Schnittholz, Spanplatte, Papier) sowie energetischen Outputs (Strom und Wärme bei Hackschnitzel-Mix bzw. Wärme bei Scheitholz und Pellets) noch nicht vergleichbar. Erst mithilfe der Nutzenkorbmethode (Kapitel 5.7) können die Ergebnisse gegenübergestellt werden. Leitprodukte der stofflichen Nutzung für die 1. Absatzstufe: Schnittholz: Für die Herstellung von 1 m³ Schnittholz ist der Anteil an aufgewendeter regenerativer Primärenergie mit ca. 83% maßgeblich. Der aufgewendete nicht regenerative Primärenergiebedarf und das Treibhauspotenzial werden zu 82% bzw. 68% für den Herstellungsprozess im Werk benötigt. Maßgeblich für die Humantoxizität (Feinstaubbelastung) sind die Bereitstellung und der Transport des Holzes mit 86%. Spanplatte: Der regenerative Primärenergiebedarf für die Herstellung von 1 m³ Spanplatte ist mit ca. 69% maßgeblich. Der aufgewendete nicht regenerative Primärenergiebedarf und das Treibhauspotenzial sind zu über 70% für die Bereitstellung der Zusatzstoffe und den Herstellungsprozess im Spanplattenwerk notwendig. 74% der Humantoxizität (Feinstaubbelastung) entsteht im Spanplattenwerk. Papier: Die Indikatorwerte für die Herstellung von 1 t Papier variieren aufgrund der Industrieholzimporte je Szenario und Periode. Bei Papier aus regionalem Holz entstehen knapp 75% des nicht regenerativen Primärenergiebedarfs und des Treibhauspotenzials durch den Herstellungsprozess im Papierwerk. Die Humantoxizität (Feinstaubbelastung) wird zu 83% durch die Bereitstellung sowie den Transport der Additive, des Altpapiers und des importierten Zellstoffes verursacht. Leitprodukte der energetischen Nutzung für die 1. Absatzstufe: Scheitholz: Es besteht niedriger Primärenergiebedarf infolge geringen Technisierungsgrads. Treibhausgase werden v.a. bei der Verbrennung emittiert. Das Humantoxizitäts-(Feinstaubbelastungs-)potenzial ist aufgrund des nicht-automatischem Betriebs und dem inhomogenem Brennmaterial hoch. Pellets: Es besteht etwas höherer Primärenergiebedarf v.a. für die Herstellung und den Betrieb der Verbrennungsanlage. Etwas höhere Treibhausemissionen ergaben sich infolge höherer Technisierung. Das Humantoxizitäts-(Feinstaubbelastungs-)potenzial ist aufgrund des automatischen Betriebs und des genormten Brennmaterials eher gering. Hackschnitzel-Mix: Ein Großteil der benötigten Primärenergie ist regenerativ, nicht regenerativen Primärenergiebedarf entsteht v.a. bei Brennstoffbereitstellung und Anlagenherstellung/-betrieb. Das Treibhauspotenzial entsteht v.a. infolge der Verbrennung. Das Humantoxizitäts-(Feinstaubbelastungs-)potenzial ist wegen des Altholzanteils vergleichsweise hoch. Insgesamt sind Primärenergiebedarf und Treibhausemissionen bei den untersuchten Energieholzsortimenten gering, die Feinstaubemissionen jedoch hoch.

170 170 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Kernaussagen: Indikatorenergebnisse der Leitprodukte der 1. Absatzstufe Fortsetzung Beschäftigung, Wertschöpfung und Löhne Die dynamische Entwicklung der Wertschöpfung in der Forstwirtschaft wirkt sich in der Produktionskette auf die Indikatoren der 1. Absatzstufe aus. Die Forstwirtschaft gewinnt bei der Wertschöpfung mit steigenden Öl- und Waldholzpreisen an Bedeutung. Leitprodukte der stofflichen Nutzung für die 1. Absatzstufe: Schnittholz: Etwa 50% der Erwerbstätigen der Produktionskette sind in Sägewerken beschäftigt. Die Löhne stammen zu 56% aus der Forstwirtschaft, die auch den überwiegenden Anteil der Wertschöpfung generiert. Spanplatte: Etwa 50% der Arbeitsplätze und Löhne entstehen in der Holzwerkstoffindustrie. Bei der Wertschöpfung spielt die Rohstoffbereitstellung die wichtigste Rolle. Papier: Annähernd 75% der Beschäftigten, 67% der Löhne und der überwiegende Teil der Wertschöpfung sind der Papierindustrie zuzuordnen. Leitprodukte der energetischen Nutzung für die 1. Absatzstufe: Scheitholz: Die Beschäftigungswirkung ist aufgrund der geringen Technisierung hoch. Die Wertschöpfung steigt vom niedrigsten Niveau bei den Szenarien A50 und A100 am stärksten an und übertrifft 2035 die Pellets. Die Löhne stammen überwiegend aus der Holzernte. Pellets: Die Löhne und Beschäftigung stammen zu über zwei Dritteln aus der Rohstoffbereitstellung Die Pelletierung hat aufgrund der hohen Technisierung einen untergeordneten Anteil an den Löhnen und der Beschäftigung. Insgesamt liegen die beiden Indikatoren in gleicher Größenordnung wie beim Scheitholz. Die Wertschöpfung entsteht hauptsächlich bei der Rohstoffbereitstellung. Hackschnitzel-Mix: Die Löhne entstehen überwiegend bei der Energieerzeugung in der Heizkraftanlage, die Beschäftigung bei der Rohstoffbereitstellung. Die Wertschöpfung entsteht zunächst vor allem in den Biomasseheizkraftwerken, mit steigenden Rohholzpreisen sinkt im Szenario A100 dieser Anteil auf 46%.

171 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Indikatoren-Ergebnisse der Holzprodukt-Importe Primärenergiebedarf Stoffliche Importe Der fossile Primärenergiebedarf für importiertes Schnittholz ist im Mittel höher als in Bayern erzeugtes Schnittholz (+9%, Tabelle 75). Skandinavien schneidet beim Primärenergiebedarf leicht besser ab als die bayerische Produktion aufgrund des höheren Anteils an erneuerbaren Energien im Strom-Mix, so dass der erhöhte Bedarf an Energie aufgrund des längeren Transportweges ausgeglichen werden kann. Osteuropa schneidet im Mittel schlechter ab aufgrund der langen Transportdistanzen. Die Produktion in Nordamerika ist im Mittel ebenfalls aufgrund des langen Übersee-Transportes schlechter. Tabelle 75: Primärenergiebedarf der Schnittholz-Importe und in Bayern produziertem Schnittholz im Vergleich Produkt Primärenergiebedarf aus nicht reg. Res. [MJ/m³] Primärenergiebedarf aus reg. Res. [MJ/m³] Schnittholz-Importe (Skandinavien) Schnittholz-Importe (Russland) Schnittholz-Importe (Nordamerika) Schnittholz-Importe (Mix) Schnittholz (Bayern) Differenz ,2% ,3% Spanplatten aus Russland weisen einen deutlich höheren fossilen Primärenergiebedarf auf als in Bayern erzeugte Spanplatten (Tabelle 76). Grund hierfür sind vor allem die energieaufwendigen Güterzugtransporte (ca. 70%). Tabelle 76: Primärenergiebedarf der Spanplatten-Importe und in Bayern produzierten Spanplatten im Vergleich Produkt Primärenergiebedarf aus nicht reg. Res. [MJ/m³] Primärenergiebedarf aus reg. Res. [MJ/m³] Spanplatten-Importe (Russland) Spanplatten (Bayern) Differenz % -69-0,9% Aufgrund unzureichender bzw. fehlender Informationen zu den ökologischen Auswirkungen der Papierproduktion in den Ausfuhrländern China und Brasilien kann der Primärenergieaufwand für importiertes Papier nicht quantifiziert werden.

172 172 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Energetische Importe Die Pellets-Importe aus Kanada weisen im Vergleich zu bayerischen Pellets schlechtere ökologische Werte auf. So liegt der Primärenergiebedarf aus nicht regenerativen Ressourcen je Energieeinheit im Mittel um MJ/MWh (Faktor 4,6) höher als bei den in Bayern produzierten Pellets (Tabelle 77). Tabelle 77: Primärenergiebedarf der Pellets-Importe und in Bayern produzierte Pellets im Vergleich Produkt Primärenergiebedarf aus nicht reg. Res. [MJ/MWh] Primärenergiebedarf aus reg. Res. [MJ/MWh] Pellets-Importe (Kanada) Pellets (Bayern) Differenz % % Treibhauspotenzial Stoffliche Importe Das Treibhauspotenzial für importiertes Schnittholz ist im Mittel höher als in Bayern erzeugtes Schnittholz (+13%, Tabelle 78). Schnittholz aus Skandinavien weist ein um ca. 15% besseres Treibhauspotenzial auf als in Bayern erzeugtes. Schnittholz aus Nordamerika weist aufgrund des Übersee-Transportes das schlechteste Treibhauspotenzial auf (+51%). Tabelle 78: Treibhauspotenzial der Schnittholz-Importe und in Bayern produziertem Schnittholz im Vergleich Produkt Treibhauspotenzial ohne biogenes CO 2 [kg CO 2 -Äqv./m³] Schnittholz-Importe (Skandinavien) 53,4 Schnittholz-Importe (Russland) 93,9 Schnittholz-Importe (Nordamerika) 96,8 Schnittholz-Importe (Mix) 73,2 Schnittholz (Bayern) 65,0 Differenz +8,2 +12,6%

173 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 173 Spanplatten aus Russland weisen ein um 25% höheres Treibhauspotenzial als in Bayern erzeugte Spanplatten auf (Tabelle 79). Ausschlaggebend hierfür ist wie beim nicht regenerativen Primärenergiebedarf ebenfalls der Güterzugtransport mit 75%. Tabelle 79: Treibhauspotenzial der Spanplatten-Importe und in Bayern produzierten Spanplatten im Vergleich Produkt Treibhauspotenzial ohne biogenes CO 2 [kg CO 2 -Äqv./m³] Spanplatten-Importe (Russland) 247,4 Spanplatten (Bayern) 197,9 Differenz +49,5 +25% Aufgrund unzureichender bzw. fehlender Informationen zu den ökologischen Auswirkungen der Papierproduktion in den Ausfuhrländern China und Brasilien kann das Treibhauspotenzial für importiertes Papier nicht quantifiziert werden Energetische Importe Pelletsimporte weisen aufgrund der anderen Herstellungsbedingungen in Kanada und der langen Transportwege ein höheres Treibhauspotenzial auf als die in Bayern hergestellten Pellets. Die Emissionen der importierten Pellets sind je MWh um 22,9 CO 2 -Äquv. (+44%) höher als die der in Bayern produzierten (Tabelle 80). Tabelle 80: Treibhauspotenzial der Pellets-Importe und in Bayern produzierter Pellets im Vergleich Produkt Treibhauspotenzial ohne biogenes CO 2 [kg CO 2 -äqv./mwh] Pellets-Importe (Kanada) 74,1 Pellets (Bayern) 51,2 Differenz +22,9 +44%

174 174 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Humantoxizität Stoffliche Importe Die Humantoxizität (Feinstaubbelastung) für importiertes Schnittholz ist im Mittel um 31% höher als bei in Bayern erzeugtem Schnittholz (Tabelle 81). Grund hierfür sind vor allem die längeren Transportwege. Tabelle 81: Humantoxizität (Feinstaubbelastung) der Schnittholz-Importe und in Bayern produziertem Schnittholz im Vergleich Produkt Humantoxizität (Feinstaubbelastung) [g PM 10 /m³] Schnittholz-Importe (Skandinavien) 19 Schnittholz-Importe (Russland) 29 Schnittholz-Importe (Nordamerika) 30 Schnittholz-Importe (Mix) 22 Schnittholz (Bayern) 17 Differenz ,6% Spanplatten aus Russland weisen eine höhere Feinstaubbelastung als in Bayern erzeugte Spanplatten auf (+36%, Tabelle 82). Grund hierfür ist zu etwa 50% die längere Transportdistanz. Tabelle 82: Humantoxizität (Feinstaubbelastung) der Spanplatten-Importe und in Bayern produzierten Spanplatten im Vergleich Produkt Humantoxizität (Feinstaubbelastung) [g PM 10 /m³] Spanplatten-Importe (Russland) 76 Spanplatten (Bayern) 56 Differenz ,7% Aufgrund unzureichender bzw. fehlender Informationen zu den ökologischen Auswirkungen der Papierproduktion in den Ausfuhrländern China und Brasilien kann die Feinstaubbelastung für importiertes Papier nicht quantifiziert werden.

175 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Energetische Importe Die Feinstaubemissionen der importierten Pellets sind im Schnitt 2,4-mal höher (plus 171 g/mwh) sind als die der inländischen Pellets (Tabelle 83). Tabelle 83: Humantoxizität (Feinstaubbelastung) der Pellets-Importe und der in Bayern produzierten Pellets Produkt Humantoxizität (Feinstaubbelastung) [g PM 10 /MWh] Pellets Importe (Kanada) 294 Pellets (Bayern) 123 Differenz % Beschäftigung Stoffliche Importe Schnittholz-, Spanplatten- und Papierimporte haben keine Beschäftigungswirkung in Bayern. Der Transport zum Groß-, Einzelhandel bzw. Endverbraucher wurde nicht berücksichtigt, da er nicht zur Wertschöpfungskette gezählt wurde Energetische Importe Abbildung 48: Differenz zwischen der Beschäftigung in Erwerbspersonen (EP)/MWh erzeugter Energie der Holzenergieträger und der importierten bzw. fossilen Energieträger

176 176 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Importierte Pellets schaffen nur durch den Transport zum Verbraucher Beschäftigung. Da die Beschäftigungswirkung aller Vorketten entfällt, sind die Indikatorwerte deutlich geringer als bei in Bayern produzierten Pellets (0, EP/MWh gegenüber 0, EP/MWh). Da sie jedoch nur importiert werden, wenn heimische Pellets nicht ausreichend vorhanden sind, ist der Vergleich zum substituierten Energieträger relevanter: Ihre Beschäftigungswirkung ist geringer als die von Wärme aus Erdgas (Abbildung 48) Bruttowertschöpfung Stoffliche Importe Schnittholz-, Spanplatten- und Papierimporte erzeugen keine Wertschöpfung in Bayern Energetische Importe Importierte Pellets erzeugen nur durch den Transport zum Verbraucher Wertschöpfung. Da die Wertschöpfung aller Vorketten nicht in Bayern stattfindet, ist die Wertschöpfung deutlich geringer als bei in Bayern produzierten Pellets (2 /MWh gegenüber /MWh je nach Szenario) und auch um rund 7 /MWh geringer als die von Erdgas. Pelletimporte führen folglich zu einem Verlust an Wertschöpfung in der Produktionskette in Bayern Löhne Stoffliche Importe Schnittholz-, Spanplatten- und Papierimporte haben keine Lohnwirkung in Bayern Energetische Importe Abbildung 49: Differenz zwischen der Lohnwirkung in Euro/MWh erzeugter Energie der Holzenergieträger und der importierten bzw. fossilen Energieträger

177 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 177 Importierte Pellets haben nur durch den Transport zum Verbraucher eine Lohnwirkung. Da alle Vorketten entfallen, sind die Indikatorwerte deutlich geringer als bei in Bayern produzierten Pellets (0,23 /MWh gegenüber 6 /MWh) (vgl. Abbildung 47) und auch geringer als die von Erdgas (Abbildung 49) Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Indikatorenergebnisse der Holzprodukt-Importe Stoffliche Nutzung: Importe von Schnittholz (Ausfuhrländer: Russland, Skandinavien, Nordamerika) und Spanplatten (Ausfuhrland: Russland) weisen bei gleichen Produktionsbedingungen negative ökologische Effekten durch die Transportdistanzen auf. Der fossile Primärenergiebedarf, das Treibhauspotenzial und die Humantoxizität (Feinstaubbelastung) für importiertes Schnittholz steigen im Mittel um +9%, +13% bzw. +31%. Gleiches gilt für importierte Spanplatten aus Russland, die im Vergleich zu in Bayern erzeugten Spanplatten einen fossilen Primärenergiebedarf von +19%, ein Treibhauspotenzial von +25% und eine Humantoxizität (Feinstaubbelastung) von +36% aufweisen. Importe von Papier wurden wegen fehlender Informationen zu Produktionsprozessen in den Exportländern (China, Brasilien) nicht quantifiziert. Durch die Produktion der importierten Leitprodukte der 1. Absatzstufe fallen sämtliche Beschäftigung, Löhne und Wertschöpfung, die bis dahin vom Wald bis zu den Werken in Bayern entstanden waren weg. Energetische Nutzung: Importierte Pellets weisen bezüglich der analysierten Indikatoren schlechtere Werte auf als in Bayern produzierte Pellets. Ursache sind die anderen Produktionsbedingungen im Exportland, vor allem aber die großen Transportentfernungen der aus Übersee importierten Pellets. So ergab die Ökobilanzierung für Primärenergie einen viermal höheren Bedarf, um knapp 50% höhere Treibhausgasemissionen und einen mehr als doppelt so hohen Feinstaubausstoß. Der Import von Pellets führt zu Verlust an Löhnen, Wertschöpfung und Beschäftigung, da die Herstellung im Ausland erfolgt. Allein der Transport zum Endverbraucher kann der Volkswirtschaft in Bayern angerechnet werden.

178 GJ / Gebäudetyp 178 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Indikatoren-Ergebnisse der Alternativprodukte Primärenergiebedarf Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Um die Indikatorergebnisse bei Schnittholzprodukten im Bausektor zu bestimmen, wurden die Gebäudetypen Einfamilienhaus, landwirtschaftliches Betriebsgebäude (Stallgebäude) und nicht landwirtschaftliche Betriebsgebäude (Typenhalle als Fabrik-/Werkstatt-/Hallen- und Lagergebäude) in Holzbauweise mit entsprechenden funktionell äquivalenten Gebäuden in Nicht-Holzbauweise verglichen (s. Kapitel 5.3.1). Die Einsparungen, die sich ergeben, wenn Holzgebäude statt der entsprechenden alternativen Nicht-Holzgebäude gebaut werden, sind in (Abbildung 50) dargestellt. Der Einsatz von Holzgebäuden statt Nicht-Holzgebäuden bewirkt in jedem Fall Einsparungen an Primärenergiebedarf. Die Einsparungen sind maßgeblich abhängig von der Menge an substituiertem Schnittholz und dem Indikatorwert pro eingesetzter Holzmenge (Kapitel 5.3.1) Die größten Einsparungen pro Gebäude sind beim landwirtschaftlichen Betriebsgebäude zu finden, da der Indikatorwert pro eingesetzter Holzmenge, wie auch die ersetzte Holzmenge am größten unter den drei Gebäuden ist. Das Einfamilienhaus besitzt trotz des geringsten BRI, den zweitgrößten Einsatz an Schnittholz und das zweitgrößte Substitutionspotenzial. Das Referenzgebäude spiegelt einen nach Rauminhalt und Schnittholzeinsatz gewichtetes Mittel der drei Gebäudetypen wieder. Die Einsparung an fossiler Primärenergie dieses für den Bausektor repräsentativen Referenzgebäudes liegt bei -640 GJ (Abbildung 50). 0,0 Einfamilienhaus Landw. Betriebsgebäude Nicht landw. Betriebsgebäude Referenzgebäude -200,0-400,0-600,0-800,0-1000,0-1200,0 Abbildung 50: Einsparungen an fossilen Primärenergiebedarf bei Einsatz von Holzgebäuden im Bausektor statt Nicht-Holzgebäuden in Abhängigkeit des Gebäudetyps (ein Referenzgebäude stellt ein gewichtetes Mittel aus den drei Gebäudetypen dar)

179 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 179 Für den Möbelsektor wurde unterstellt, das Holzmöbel aus Spanplatten nicht durch Nicht- Holzmöbel ersetzt werden, sondern zur Produktion der Holzmöbel Spanplatten importiert werden (s. Kapitel 4.4.3). Abbildung 51 stellt den Primärenergiebedarf der einzelnen Druckmedien und der entsprechenden elektronischen Medien da. Die minimalen wie maximalen Abweichungen ergeben sich durch Spannbreiten bei der Wahl der technischen Parameter. Schulbücher weisen deutliche Vorteile gegenüber dem entsprechenden E-Medium auf. Taschenbücher, Kataloge und Leaflets weisen Nachteile gegenüber den E-Medien auf. Bei der Zeitung ist das Ergebnis abhängig vom verwendeten Lesegerät. Durch die Wahl der technischen Parameter (Min.- und Max.-Werte) könnte sich jedoch bei der Tageszeitung der ökologische Vorteil gegenüber der E-Zeitung auf dem ipad2 auch ins Gegenteil kehren. Sowohl die Wahl des Lesegeräts als auch die Eigenschaften der verschiedenen Medien, und insbesondere das festgelegte Nutzerverhalten, haben einen großen Einfluss auf die Umweltwirkungen. Beispielsweise wird das Schulbuch hier von fünf Lesern gelesen, der einmalige Aufwand von Herstellung und Entsorgung für ein Buch teilt sich auf die Leser auf. Beim Konsum von E- Büchern jedoch steigt der Umweltaufwand mit der Anzahl der Leser, da jeder Leser das Buch einzeln auf einem Notebook liest. Das heißt, je mehr Leser ein gedrucktes Buch lesen, desto größer wird der Unterschied im Primärenergiebedarf zwischen den Medien. Aufgrund der hohen Leserzahl des gedruckten Schulbuchs ergibt sich gegenüber dem entsprechenden E-Buch ein sehr viel geringerer Umweltaufwand Beim Leaflet verhält es sich umgekehrt. In Fraunhofer UMSICHT (2012) wird angenommen, dass ein Leaflet nur von einem Leser gelesen wird, der einmalige Aufwand für Herstellung und Entsorgung von einem Leaflet wird einem Leser zugeordnet und mit dem Lesen von einer Internetwerbung von einer Person verglichen. Es wird angenommen, dass die Lesezeit eines Leaflets 20 Sekunden beträgt. Für die Herstellung des Druckmediums spielt die Lesezeit zwar keine Rolle, der Energieverbrauch während des Lesens der Internetwerbung ist jedoch aufgrund der kurzen Lesezeit extrem gering. Die aus Fraunhofer UMSICHT (2012) theoretisch berechneten Indikatorergebnisse der 2. Absatzstufe für Papier (Druckmedien) zeigen, dass sich je nach Druckmedium und E-Gerät der ökologische Vorteil sowohl auf Seiten des E-Mediums als auch auf Seiten des Druckmediums liegen kann. Die Werte schwanken in einem weiten Bereich zwischen -180 und +59 GJ/t Papier. Negative Werte bedeuten dabei einen Vorteil für Druckmedien, positive einen Vorteil für elektronische Medien. Diese Indikatorergebnisse hängen maßgeblich vom gewählten Untersuchungsrahmen, der gewählten funktionellen Einheit und insbesondere auch der Definition des Nutzerverhaltens ab (Fraunhofer UMSICHT 2012, Hischier et al. 2003). Da es bisher keine allgemein gültigen Annahmen zum Nutzerverhalten und den elektronischen Anwendungsformen (z. B. download per WLAN vs. UMTS-Verbindung, Nutzungsdauer und Nutzungszeit der E-Geräte) beim E-Medienkonsum gibt, basieren diese Annahmen meist auf Basis von Experten oder eigenen Schätzungen. Inwieweit diese die Realität wiederspiegeln ist unklar.

180 180 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Zahlreiche Sensitivitätsanalysen verschiedener Studien bestätigen sogar, dass je nach angenommenen Nutzerverhalten und E-Geräteigenschaften, der ökologische Vorbeziehungsweise Nachteil ins Gegenteil gekehrt werden kann (Kamburow 2004, Moberg et al. 2011, Hohenthal et al. 2013, Achachlouei 2013, IZT 2012, Fraunhofer UMSICHT 2012). Hinzukommt, dass sich das Nutzerverhalten insbesondere im elektronischen Bereich derzeit rasant ändert. Es sind bis 2035 deutliche Änderungen im Nutzerverhalten, der Technik der E-Medien-Bereitstellung und der E-Lesegeräte sowie weitere Innovationen zu erwarten. Abbildung 51: Primärenergiebedarf [GJ] der betrachteten Leitprodukte Druck- und E-Medien der 2. Absatzstufe bezogen auf 1 t Papier bei Druckmedien bzw. bezogen auf 1 t ersetztem Papier durch ein E-Medium mit gleichem Nutzen (Fraunhofer UMSICHT 2012) Beim Vergleich der Druck- und E-Medien stellt sich zudem generell die Frage, ob die Wahl der funktionellen Einheit überhaupt zulässig ist, da die Vergleichbarkeit zwischen Druck- und E-Medien durch die Multifunktionalität der elektronischen Geräte nicht gewährleistet werden kann (Fraunhofer UMSICHT 2012, Hischier et al. 2003). Die Multifunktionalität und die unterschiedliche Wahrnehmung und Bedienung der Medien könnte Einfluss auf das Endresultat nehmen (z. B. Kaufverhalten oder Lernerfolg).

181 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 181 Zusätzlich verstärken im Bereich der elektronischen Geräte noch Datenlücken zur Zusammensetzung, Herstellung und dem Energieverbrauch elektronischer Geräte, sowie bei Druckmedien Datenlücken zu den verwendeten Papiersorten, Druckverfahren und dem Stromverbrauch beim Druck die Unsicherheit der Ergebnisse (Moberg et al. 2011, Achachlouei 2013, Fraunhofer UMSICHT 2012). Aus diesen Gründen wird das Indikatorergebnis auf null gesetzt, das bedeutet, dass in den Szenarien der Ersatz von Druckmedien durch elektronische Medien bei dem Primärenergiebedarf weder einen einsparenden noch belastenden Effekt hat Energetische Alternativprodukte Der Vergleich von Energieholz mit fossilen Nutzungsalternativen zeigt einen deutlich geringeren Primärenergiebedarf auf Seiten der Holz-Leitprodukte sowohl im Sektor Wärme als auch im Sektor Strom. Der Primärenergiebedarf von Erdgas beträgt bei der Produktion von Wärme MJ/MWh, der von Erdöl MJ/MWh (Abbildung 52). Abbildung 52: Nicht regenerativer Primärenergiebedarf von Energieholz und fossilen Energieträgern im Bereich Wärme. Anmerkung: Die Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar (Output der Hackschnitzelproduktion: Strom und Wärme; Output bei Pellets und Scheitholz: jeweils Wärme)

182 182 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Der Primärenergiebedarf des durchschnittlichen Strom-Mixes liegt bei MJ/MWh (Abbildung 53). Abbildung 53: Nicht regenerativer Primärenergiebedarf von Energieholz und fossilen Energieträgern im Bereich Strom. Durch eine Sensitivitätsanalyse wurde weiterhin untersucht, wie sich die Ergebnisse ändern, wenn statt der ursprünglich modellierten Nutzungsvarianten Erdgas und Strom-Mix die eigentlich verdrängten Energieträger (sog. marginale Energie) modelliert werden. Das Ergebnis zeigt, dass der Primärenergiebedarf im Bereich Wärme um 170 MJ/MWh steigt, falls zusätzlich zu Erdgas auch Erdöl bilanziert wird (Tabelle 84). Tabelle 84: Primärenergiebedarf (unterer Heizwert) fossiler Energieträger im Bereich Wärme Energieträger Primärenergiebedarf aus nicht reg. Ressourcen [MJ/MWh] Primärenergiebedarf aus reg. Ressourcen [MJ/MWh] Anteil an Wärmeproduktion in GER in 2010 [%] Erdgas Erdöl Sonstige 1) n.b. n.b. 32 Gewichtetes Mittel fossiler Wärme-Mix Differenz fossiler Wärme-Mix - Erdgas % 0,0 1) nicht bilanziert, da nicht aus Markt gedrängt (u.a. Kohlebriketts, Stromheizung, flüssige Biomasse) Im Bereich Strom steigt bei einer Bilanzierung der marginalen Energie statt des durchschnittlichen Strom-Mixes der Primärenergiebedarf ebenfalls, und zwar um MJ/MWh (Tabelle 85). Durch den im Projekt gewählten Rechenansatz wird demzufolge die Minderung des Primärenergiebedarfs, welche durch Energieholznutzung anstatt fossiler Energienutzung entsteht, unterschätzt.

183 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 183 Tabelle 85: Primärenergiebedarf fossiler Energieträger im Bereich Strom Energieträger Primärenergiebedarf aus nicht reg. Res. [MJ/MWh] Primärenergiebedarf aus reg. Res. [MJ/MWh] Anteil dt. Brutto- Strom- Erzeugung [%] Wasserkraft Photovoltaik Windkraft Erdgas Braunkohle* Steinkohle* Kernenergie* ,0 23 Sonstige 1) n.b. n.b. 10 Gewichtetes Mittel Strom-Mix Gewichtetes Mittel marginale Energie Differenz marginale Energie - Strom-Mix Differenz marginale Energie - Strom-Mix gesamt % 1) nicht bilanziert, da nicht aus Markt gedrängt (u.a. Pumpspeicher, flüssige biogene Brennstoffe, Erdöl) * Marginale Energie (substituierte Energieträger) Treibhauspotenzial Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Die Indikatorergebnisse, die sich ergeben, wenn Holzgebäude statt der entsprechenden alternativen Nicht-Holzgebäude gebaut werden, sind in Abbildung 54 dargestellt. Der Einsatz von Holzgebäuden statt Nicht-Holzgebäuden bewirkt wie auch beim Primärenergiebedarf in jedem Fall Einsparungen an Treibhausgasen. Die Einsparungen sind maßgeblich von der Menge an substituiertem Schnittholz und dem Indikatorwert pro eingesetzter Holzmenge abhängig (vgl. Kap ) Die größten Einsparungen pro Gebäude sind beim Einfamilienhaus zu finden, da der Indikatorwert pro eingesetzter Holzmenge hier mit Abstand am größten unter den drei Gebäudetypen ist (Tabelle 49). Das landwirtschaftliche Betriebsgebäude besitzt den zweitgrößten Indikatorwert pro eingesetzte Holzmenge und den größten Einsatz an Schnittholz und liegt mit den Einsparungen an Treibhausgasen nur etwas unter dem Einfamilienhaus. Mit Abstand die geringsten Einsparungen weist das Nichtlandwirtschaftliche Betriebsgebäude auf, da es einen deutlich geringeren Indikatorwert und Schnittholzeinsatz im Gegensatz zu den anderen Gebäudetypen aufweist. Das Referenzgebäude spiegelt einen nach Rauminhalt und Schnittholzeinsatz gewichtetes Gebäude auf Basis der drei Gebäudetypen wieder. Die Einsparung an Treibhausgasen dieses für den Bausektor repräsentativen Referenzgebäudes liegt bei -59 t CO 2 -Äqv. (Abbildung 54).

184 t CO 2 -Äqv. / Gebäudetyp 184 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar ,0 Einfamilienhaus Landw. Betriebsgebäude Nicht landw. Betriebsgebäude Referenzgebäude -10,0-20,0-30,0-40,0-50,0-60,0-70,0-80,0 Abbildung 54: Einsparungen an Treibhausgasen bei Einsatz von Holzgebäuden im Bausektor statt Nicht-Holzgebäuden in Abhängigkeit des Gebäudetyps (ein Referenzgebäude stellt ein gewichtetes Mittel aus den drei Gebäudetypen dar) Für den Möbelsektor wurde unterstellt, das Holzmöbel aus Spanplatten nicht durch Nicht- Holzmöbel ersetzt werden, sondern zur Produktion der Holzmöbel Spanplatten importiert werden (s. Kapitel 4.4.3). Abbildung 55 stellt das Treibhauspotenzial der einzelnen Druckmedien und der entsprechenden elektronischen Medien da. Die minimalen wie maximalen Abweichungen ergeben sich durch Unsicherheiten bei der Wahl der technischen Parameter. Schulbücher weisen deutliche Vorteile gegenüber dem entsprechenden E-Medium auf. Taschenbücher, Kataloge und Leaflets weisen Nachteile gegenüber den E-Medien auf. Bei der Zeitung ist es abhängig vom verwendeten Lesegerät. Durch die Wahl der technischen Parameter (Min.- und Max.-Werte) könnte sich jedoch bei den Katalogen und der Tageszeitung der ökologische Vorteil gegenüber mindestens einem der elektronischen Medien auch ins Gegenteil kehren. Sowohl die Wahl des Lesegeräts als auch die Eigenschaften der verschiedenen Medien und insbesondere das festgelegte Nutzerverhalten haben analog zum Primärenergiebedarf einen entsprechend bedeutenden Einfluss auf das Treibhauspotenzial.

185 t CO 2 -Äqv. / t Papier 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten E-Medien Print-Medien Abbildung 55: Treibhauspotenzial [t CO 2 -Äqv.] der betrachteten Leitprodukte Druck- und E-Medien der 2. Absatzstufe bezogen auf 1 t Papier bei Druckmedien bzw. bezogen auf 1 t ersetztem Papier durch ein E-Medium mit gleichem Nutzen (Fraunhofer UMSICHT 2012) Die aus Fraunhofer UMSICHT (2012) theoretisch berechneten Indikatorergebnisse schwanken je nach Druckmedium und Szenario zwischen -13 und +1,5 t CO 2 -Äqv./t Papier, das heißt durch den Einsatz bestimmter Druckmedien statt E-Medien können hinsichtlich des Treibhauspotenzials sowohl Vorteile, als auch Nachteile entstehen. Die Indikatorergebnisse der 2. Absatzstufe für Papier (Druckmedien) werden aus den gleichen Gründen wie beim Primärenergiebedarf auf null gesetzt, das bedeutet der Ersatz von Druckmedien durch elektronische Medien hat keinen Effekt auf das Treibhauspotenzial.

186 186 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Energetische Alternativprodukte Das Ergebnis für den Vergleich mit Erdgas und Erdöl zeigt ein deutliches Treibhausgasminderungspotenzial auf Seiten der energetischen Holzverwertung. Bei der Produktion von Wärme aus Erdgas entstehen 280 kg CO 2 -Äqv./MWh, bei Erdöl 338 kg CO 2 - Äqv./MWh (Abbildung 56). Abbildung 56: Treibhauspotenzial von Energieholz und fossilen Energieträgern im Bereich Wärme. Anmerkung: Die Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar (Output der Hackschnitzelproduktion: Strom und Wärme; Output bei Pellets und Scheitholz: jeweils Wärme) Der Vergleich im Bereich Strom verdeutlicht ebenfalls die Vorteile der Energieholzvariante gegenüber dem deutschen Strom-Mix, welcher Emissionen in Höhe von 609 kg CO 2 - Äqv./MWh aufweist (Abbildung 57). Das Treibhausvermeidungspotenzial von Holz ist demnach im Bereich Stromproduktion höher als bei der Wärmeproduktion. Abbildung 57: Treibhauspotenzial von Energieholz und fossilen Energieträgern im Bereich Strom

187 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 187 Für eine Sensitivitätsanalyse wurde darüber hinaus ein Vergleich der Emissionsentwicklung von Energieholz mit den marginalen Energieträgern durchgeführt. Wenn Energieholz im Bereich Wärme nur Erdgas statt eines Wärme-Mixes aus Erdgas und Erdöl ersetzt, dann ergeben sich um 7% (21 kg CO 2 -Äqv./MWh) höhere Treibhausemissionen je MWh (Tabelle 86). Tabelle 86: Treibhauspotenzial fossiler Energieträger im Bereich Wärme in kg CO 2 -Äqv./kWh Energieträger Treibhauspotenzial ohne biogenes CO 2 [kg CO 2 -äqv./mwh] Anteil Wärmeproduktion in GER in 2010 [%] Erdgas Erdöl Sonstige 1) n.b. 32 Gewichtetes Mittel fossiler Wärme- Mix Differenz fossiler Wärme-Mix - Erdgas % 1) nicht bilanziert, da nicht aus Markt gedrängt (u.a. Kohlebriketts, Stromheizung, flüssige Biomasse) Wenn Energieholz im Bereich Strom den dt. Strom-Mix statt der marginalen Energie nach Nitsch et al. (2012) ersetzt, dann ergeben sich um 34% (206 kg CO 2 -Äqv./MWh) höhere Treibhausemissionen je MWh (Tabelle 87). Demnach wird durch den im Projekt gewählten Rechenansatz (Energieholz ersetzt Erdgas im Bereich Wärme bzw. den dt. Strom-Mix im Bereich Strom) das Treibhausminderungspotenzial durch Energieholznutzung unterschätzt. Die Emissionen der energetischen Leitprodukte wurden zur besseren Vergleichbarkeit weiterhin auf den Rohholzinput bzw. die Einheit Festmeter bezogen. Demnach ergibt sich im Mittel über alle holzenergetischen Leitprodukte eine Einsparung von 586 kg CO 2 -Äqv. je eingesetztem Festmeter Energieholz (Tabelle 88). Dieser Wert liegt im Bereich einer Schweizer Studie (Werner und Richter 2005) für den Ersatz von fossiler Energie durch Holz, in welcher eine Einsparung von 600 kg CO 2 -Äqv. pro m³ Holz errechnet wurde.

188 188 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 87: Treibhauspotenzial fossiler Energieträger im Bereich im Bereich Strom in kg CO 2 -Äqv./kWh Energieträger Treibhauspotenzial ohne biogenes CO 2 [kg CO 2 -äqv./mwh] Anteil dt. Brutto- Strom-Erzeugung [%] Wasserkraft 6 3 Photovoltaik 54 2 Windkraft 12 6 Erdgas Braunkohle* Steinkohle* Kernenergie* 4 23 Sonstige 1) n.b. 10 Gewichtetes Mittel dt. Strom-Mix 603 Gewichtetes Mittel marginale Energie 809 Differenz marginale Energie - Strom- Mix % *) Marginale Energie (substituierte Energieträger), 1) nicht bilanziert, da nicht aus Markt gedrängt (u.a. Pumpspeicher, flüssige biogene Brennstoffe, Erdöl) Tabelle 88: Einsparung von Treibhausgasemissionen je Leitprodukt in Bayern in kg CO 2 -Äqv./m 3 im Vergleich zu dt. Strom-Mix und Erdgas Energetisches Leitprodukt Einsparung [kg CO 2 -Äqv./m 3 ] Im Vergleich zu Scheitholz (Wärme) Erdgas Hackschnitzel-Mix (Wärme und Strom) Erdgas und dt. Strom-Mix Pellets (Wärme) Erdgas Mengenmäßig gewichtetes Mittel - 586

189 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Humantoxizität Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Die Berechnung der Indikatorwerte für Humantoxizität (Feinstaubbelastung) in der 2. Absatzstufe (Druckmedien/elektronische Medien und Holzgebäude/Nicht-Holzgebäude) konnte aufgrund unzureichender Datengrundlage nicht durchgeführt werden Energetische Alternativprodukte Der Vergleich der energetischen Holz-Leitprodukte mit den fossilen Alternativen zeigt deutlich geringere Feinstaub-Emissionen bei Erdgas bzw. Erdöl und deutschem Strom-Mix (Abbildung 58 und Abbildung 59). Abbildung 58: Humantoxizität (Feinstaubbelastung) von Energieholz und fossilen Energieträgern im Bereich Wärme und Strom. Anmerkung: Die Leitprodukte sind nur teilweise vergleichbar (Output der Hackschnitzelproduktion: Strom und Wärme; Output bei Pellets und Scheitholz: jeweils Wärme). Abbildung 59: Humantoxizität (Feinstaubbelastung) von Energieholz und fossilen Energieträgern im Bereich Wärme und Strom

190 190 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Die Sensitivitätsanalyse zeigt, dass die Feinstaubemissionen um 6,3 g/mwh steigen, wenn ein Wärme-Mix von Erdgas und Erdöl statt nur Erdgas bilanziert wird (Tabelle 89). Im Bereich Strom steigen die Emissionen um 9,1 g/mwh bei Betrachtung der marginalen Energie statt des Strom-Mixes (Tabelle 90). Insofern werden durch den Rechenansatz im Projekt die Feinstaubemissionen, welche infolge des Ersatzes von fossiler Energie durch Holzenergie auftreten, überschätzt. Tabelle 89: Humantoxizität [PM 10 g/mwh] fossiler Energieträger im Bereich Wärme Energieträger PM 10 [g/mwh] PM 2,5 [g/mwh] Anteil Wärmeproduktion in GER in 2010 [%] Erdgas 3,76 4,21 43 Erdöl 6,65 18,42 25 Sonstige 1) Gewichtetes Mittel fossiler Wärme-Mix 4,82 9,43 - Differenz fossiler Wärme-Mix Erdgas Differenz fossiler Wärme-Mix Erdgas gesamt + 1,10 + 5,22-6, % 1) nicht bilanziert, da zu geringe Mengen bzw. nicht aus Markt gedrängt (u.a. Kohlebriketts, Stromheizung, flüssige Biomasse) Tabelle 90: Humantoxizität [PM 10 g/mwh] fossiler Energieträger im Bereich Strom Energieträger PM 10 [g/mwh] PM 2,5 in [g//mwh] Anteil dt. Brutto- Strom-Erzeugung [%] Wasserkraft 0,60 0,44 3 Photovoltaik 8,71 37,4 2 Windkraft 2,47 4,32 6 Erdgas 0,47 3,22 13 Braunkohle* 4,36 30,45 24 Steinkohle* 4,91 52,29 19 Kernenergie* 0,28 1,04 23 Sonstige 1) n.b. n.b. 10 Gewichtetes Mittel dt. Strom-Mix 2,70 21,2 Gewichtetes Mittel marginale Energie 3,40 29,6 Differenz marginale Energie - dt. Strom-Mix + 0,70 + 8,40 Differenz marginale Energie - dt. Strom-Mix gesamt 1) 9,10 +38% nicht bilanziert, da nicht aus Markt gedrängt (u.a. Pumpspeicher, flüssige biogene Brennstoffe, Erdöl) * Marginale Energie (substituierte Energieträger)

191 EP / Leitgebäude 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Beschäftigung Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Für die Bauwirtschaft gilt: Das Referenzgebäude weist in Holzbauweise eine leicht geringere Beschäftigungswirkung auf als in konventioneller Bauweise, wobei sich die einzelnen Gebäudearten unterscheiden. Bei Einfamilienhäusern sowie Fabrik- und Werkstattgebäuden ist die Beschäftigungswirkung der Holzgebäude höher als diejenige aus anderen Baustoffen, bei landwirtschaftlichen. Betriebsgebäuden und Handels- und Lagergebäuden ist dies umgekehrt (Abbildung 60). 0,3 Einfamilienhaus Landw. Betriebsgebäude Fabrik- und Werkstattgebäude Handels- und Lagergebäude Referenzgebäude 0,2 0,1 0,0-0,1-0,2-0,3-0,4-0,5-0,6 Abbildung 60: Auswirkung in Erwerbspersonen pro Leitgebäude des Ersatzes eines Holzgebäudes durch ein Gebäude aus anderen Baustoffen Elektronische Medien als Alternative zu Druckmedien haben keine Beschäftigungswirkung in Bayern, da sie nicht in Bayern produziert werden. Somit fallen die für den Druck der substituierten Schriften notwendigen Arbeitsplätze in Bayern weg Energetische Alternativprodukte Alle drei energetischen Holzleitprodukte weisen eine höhere Beschäftigungswirkung auf, als die jeweiligen fossilen Alternativen (Abbildung 48). Die Differenz ist bei Scheitholz bedeutend größer als bei Pellets und dem Hackschnitzelmix.

192 / Leitgebäude 192 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Wertschöpfung Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Die Wertschöpfung bei der Erstellung eines Referenzgebäudes unterscheidet sich nur marginal zwischen Holz- und Nicht-Holzbauweise (Holz: /Referenzgebäude, andere Baustoffe: /Referenzgebäude). Wie die Beschäftigungswirkung, ist auch die Wertschöpfung bei Einfamilienhäusern und Fabrik- und Werkstattgebäuden aus Holz höher als die der Gebäude aus anderen Baustoffen (Abbildung 61). Der Grund dafür ist vermutlich, dass landwirtschaftliche Gebäude und Lager in einfacher und billiger Bauweise aus Holz gefertigt werden. Diejenigen Fabrik- und Werkstattgebäude, die höhere Ansprüche erfüllen, werden massiv gebaut bzw. sind in Holzbauweise zu teuer, um in der Praxis realisiert zu werden. Insgesamt sind die Kosten je m³ umbauten Raumes für Wohngebäude aus Holz höher als im Massivbau, im Gewerbebau ist dies umgekehrt Einfamilienhaus Landw. Betriebsgebäude Fabrik- und Werkstattgebäude Handels- und Lagergebäude Referenzgebäude Abbildung 61: Differenz [Euro/Leitgebäude] der Wertschöpfung zwischen Holzgebäuden und Gebäuden aus anderen Baustoffen Elektronische Medien als Alternative zu Druckmedien erzeugen keine Wertschöpfung in Bayern, da sie nicht in Bayern produziert werden Energetische Alternativprodukte Der Vergleich von Energieholz zur Wärmeerzeugung mit der fossilen Nutzungsalternative Erdgas zeigt eine deutlich größere Wertschöpfung bei den Holzleitprodukten, wogegen Strom und Wärme aus dem Hackschnitzelmix eine etwas geringere Wertschöpfung aufweisen als die konventionelle Alternative.

193 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 193 Tabelle 91 zeigt, wie sich die Differenz der Wertschöpfung zwischen Holzenergieträgern und konventionellen Alternativen mit zunehmenden Holzpreisen in den Szenarien entwickeln. Die zunehmende Wertschöpfung in der Forstwirtschaft führt dazu, dass Holz zur Energiegewinnung im Vergleich mehr Wertschöpfung erzeugt als die herkömmlichen Energieträger. Dabei wurde unterstellt, dass die Wertschöpfung im Bereich der konventionellen Energieerzeugung konstant bleibt, d.h. beispielsweise steigende Erdgas oder Kohlepreise an die Verbraucher proportional weitergegeben werden. Somit steigen dort die Vorleistungen anteilig nicht an. Tabelle 91: Differenz der Wertschöpfung in Euro pro Bezugseinheit aus Holzenergieträgern zu deren konventionellen Alternativen in den Szenarien A0, A50 und A100 Wertschöpfung im jeweiligen Szenario [ /Bezugseinheit] Leitprodukt Bezugseinheit Jahr A0 A50 A100 Wärme aus Scheitholz zu Wärme aus Erdgas MWh therm Strom und Wärme aus MWh therm. und Hackschnitzelmix zu konventionellen Energieträgern elektr Wärme aus Pellets zu Wärme aus Erdgas MWh therm

194 / Leitgebäude 194 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Im Szenario A50 ist dieser Anstieg noch nicht sehr ausgeprägt, im Szenario A100 jedoch insbesondere beim Scheitholz sehr stark. Scheitholz und Pellets weisen von Beginn der Szenarien an eine höhere Wertschöpfung auf als Wärme aus Erdgas. Hackschnitzel haben anfänglich im Vergleich zum konventionellen Energiemix eine geringere Wertschöpfung, erkennbar an der negativen Differenz. Durch die Holzpreissteigerungen kehrt sich dieses Verhältnis relativ rasch um Löhne Stoffliche Alternativprodukte für die 2. Absatzstufe Ein Referenzgebäude weist in Holzbauweise eine leicht geringere Lohnwirkung auf als in Nicht-Holzbauweise, wobei sich die einzelnen repräsentierten Gebäudetypen unterscheiden. Bei Einfamilienhäusern und Fabrik- und Werkstattgebäuden ist die Beschäftigungswirkung der Holzgebäude höher als die der Gebäude aus alternativen Baustoffen (Abbildung 62) Einfamilienhaus Landw. Betriebsgebäude Fabrik- und Werkstattgebäude Handels- und Lagergebäude Referenzgebäude Abbildung 62: Differenz zwischen der Lohnwirkung von Holzgebäuden und Gebäuden aus alternativen Baustoffen Elektronische Medien als Alternative zu Druckmedien haben keine Lohnwirkung in Bayern, da sie nicht in Bayern produziert werden Energetische Alternativprodukte Abbildung 49 zeigt, dass durch die Bereitstellung von Scheitholz und Pellets zur Wärmeerzeugung mehr Löhne ausbezahlt werden als durch die Erdgasversorgung. Im Rahmen der derzeitigen überwiegend fossilen und atomaren Energieerzeugung (Strommix) hingegen ist die Lohnsumme je MWh höher als bei der Energiegewinnung aus Hackschnitzeln.

195 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Indikatoren-Ergebnisse für Alternativprodukte Stoffliche Nutzung: Der Einsatz von Holzgebäuden statt Nicht-Holzgebäuden bewirkt Einsparungen an Primärenergiebedarf und Treibhausgasen. Die Einsparungen sind maßgeblich abhängig von der Menge an substituiertem Schnittholz und dem Indikatorwert pro eingesetzte Holzmenge. Die Indikatoren-Ergebnisse zum Primärenergiebedarf und Treibhauspotenzial der 2. Absatzstufe für Druckmedien werden auf null gesetzt. Das bedeutet, dass der Ersatz von Druckmedien durch elektronische Medien keinen Effekt auf den Primärenergiebedarf bzw. das Treibhauspotenzial hat. Gründe hierfür sind z.b. Wahl der technischen Parameter, Wahl des Lesegeräts und vor allem das Nutzerverhalten, welche zu einer Unsicherheit der Ergebnisse führen. Die Berechnung der Indikatorenwerte für Humantoxizität (Feinstaubbelastung) in der 2. Absatzstufe konnte aufgrund unzureichender Datengrundlage nicht durchgeführt werden. Beim Ersatz von bedrucktem Papier durch elektronische Medien fallen die in Bayern erzeugten Löhne, Beschäftigung und Wertschöpfung weg. Die Wertschöpfung eines Referenzgebäudes aus Holz ist höher als beim Bauen mit anderen Baustoffen. Hingegen sind Beschäftigung und Löhne geringer. Energetische Nutzung: Bei den Nachhaltigkeitsindikatoren Primärenergiebedarf, Treibhauspotenzial und Humantoxizitäts-(Feinstaubbelastungs-)potenzial weisen die Holz-Leitprodukte deutliche Vorteile gegenüber den fossilen Nutzungsalternativen auf. Im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse wurde im Bereich Wärme neben Erdgas auch Erdöl bilanziert, sowie im Bereich Strom statt des deutschen Strom-Mixes die Energieträger Kernenergie, Braun- sowie Steinkohle (sog. marginale Energie). Der Vergleich von Energieholz mit der marginalen Energie zeigte, dass mehr Primärenergie benötigt wird, sowie mehr Treibhausgase und Feinstaub emittiert werden. Demnach stellt der im Modell gewählte Ansatz (Vergleich von Energieholz mit Erdgas im Bereich Wärme und mit dem dt. Strom-Mix im Bereich Strom) einen konservativen Rechenansatz dar. Die Beschäftigungswirkung ist bei Energie aus Holz jeweils größer als bei den konventionellen Alternativen. Löhne und Wertschöpfung sind bei der Wärmegewinnung aus Holz (Scheitholz und Pellets) höher als bei Erdgas. Die derzeitige konventionelle Stromerzeugung erzeugt mehr Wertschöpfung und eine höhere Lohnsumme als die Energieerzeugung aus Hackschnitzeln im Biomasseheizkraftwerk.

196 196 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Indikatoren-Ergebnisse der Nutzenkörbe nach Szenarien Die Nutzenkörbe wurden in den jeweiligen Perioden mit bayerischen Produktionsmengen eines Holz-Leitproduktes der 1. Absatzstufe befüllt und über den gesamten Betrachtungszeitraum 2010 bis 2035 aufsummiert. Im Anschluss wurde ein Mittelwert pro Jahr für den gesamten Betrachtungszeitraum gebildet. Exemplarisch zeigt Abbildung 63 die Auswirkungen von Mengenverschiebungen in den Szenarien A50 und A100 im Vergleich zum Szenario A0, getrennt nach stofflichem Sektor und energetischem Sektor. Positive Werte als Ergebnis der Nutzenkorbauswertung bedeuten die Zunahme eines Indikatorwerts, beispielsweise eine Erhöhung des Primärenergiebedarfs oder eine Erhöhung der Wertschöpfung. Negative Werte bedeuten die Abnahme eines Indikatorwerts. In diesem illustrativen Rechenbeispiel ergibt sich als Konsequenz der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung ein erhöhter Indikatorwert auf stofflicher Seite, z.b. eine Erhöhung des Primärenergiebedarfs infolge des Ersatzes von fehlenden stofflichen Holzprodukten durch fossile bzw. importierte Alternativprodukte. Auf energetischer Seite ergibt sich eine Abnahme des Indikatorwerts, z.b. eine Minderung des Primärenergiebedarfs infolge einer gestiegenen Energieholznutzung und einem gestiegenen Ersatz von fossiler Energie. Abbildung 63: Illustration zur Befüllung des Nutzenkorbs mit den Indikatorenergebnissen für die stofflichen und energetischen Leitprodukte und fossilen bzw. importierten Alternativprodukten nach Szenarien

197 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 197 Gesamtheitlich betrachtet ergibt sich aus der Gegenüberstellung der Nutzenkorbergebnisse in beiden Szenarien eine Abnahme des Indikatorwerts, z. B. der Wertschöpfung oder des Primärenergiebedarfs. Die Abnahme des Indikatorwerts ist in diesem Beispiel im Szenario A100 stärker als im Szenario A50. Bei der Interpretation der Ergebnisse ist zu beachten, dass zwei Aspekte die Ergebnisse beeinflussen und sich zudem überlagern: 1) die unterschiedliche Mengenverschiebung der Holznutzung von stofflich zu energetisch in A50 und A100 im Vergleich zu A0 sowie 2) unterschiedliche Holz-Gesamtmengen-Nutzungen in A50 und A100 im Vergleich zu A0. Es wurden zwei Varianten je Szenario untersucht. In Variante 1 werden 50% der fehlenden Bauschnittholzprodukte importiert und die restlichen 50% durch Nicht-Holzbauprodukte ersetzt sowie infolgedessen mehr Nicht-Holzgebäude statt Holzgebäude errichtet. Ferner werden 100% der fehlenden Spanplatten importiert und 100% der fehlenden grafischen Papiere durch elektronische Medien ersetzt. Variante 2 unterscheidet sich von Variante 1 nur dadurch, dass 100% der fehlenden Bauschnittholzprodukte durch Nicht-Holzbauprodukte ersetzt werden Primärenergiebedarf Abbildung 64 und Abbildung 65 zeigen die Auswirkungen von Mengenverschiebungen in den Szenarien A50 bzw. A100 im Vergleich zu A0. Dabei wird deutlich, dass eine Mindernutzung von Holz auf stofflicher Seite zu einem erhöhten Primärenergiebedarf führt. Demgegenüber ergibt sich aus der erhöhten Nutzung von Holzenergie eine Einsparung an Primärenergie. Die jeweiligen Effekte sind im A100 aufgrund der erhöhten Mengenverschiebung größer als im A50. Der Nutzenkorb der Variante 1 (d.h. fehlende Bauschnittholzprodukte werden zu 50% importiert und 50% ersetzt, Spanplatten zu 100% importiert, fehlende grafische Papiere zu 100% durch elektronische Medien ersetzt) weist bei den Energieszenarien im Mittel einen geringeren Verbrauch an fossiler Primärenergie im Vergleich zum Basisszenario auf. Die Differenz vom A50 zum A0 ist hierbei als gering einzustufen mit ca. -1,6 Mio. GJ. Dies entspricht dem fossilen Primärenergiebedarf von ca. 10 Tausend Einwohnern in Bayern (eigene Berechnung auf Basis UBA 2014 und BMWi 2013). Die Differenz des A100 zum A0 beträgt -6,8 Mio. GJ, was ca. 43 Tausend Einwohnern in Bayern entspricht. Bezogen auf die gesamte Einwohnerzahl Bayerns von ca. 12,6 Mio. Einwohnern (LfStaD 2015) entspricht die Differenz im Szenario A50 ca. 0,1% bzw. A100 ca. 0,3% des fossilen Primärenergiebedarfs Bayerns für ein Jahr. Durch eine vermehrte Nutzung von Energieholz ergibt sich demnach eine geringe Abnahme des Verbrauchs an nicht regenerativer Primärenergie, die auf regionaler Ebene keine nennenswerte Bedeutung aufweist.

198 198 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Abbildung 64: Nicht regenerativer Primärenergiebedarf der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung bei Variante 1 50% Import und 50% Ersatz von fehlenden Bauschnittholzprodukten, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A50 Der Nutzenkorb von Variante 2 (Abbildung 65: 100% Ersatz aller für den Bausektor fehlenden Schnittholzbauprodukte durch Nicht-Holzbauprodukte, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien) weist im Mittel beim Vergleich der Differenz des A50 zum A0 einen um 2,9 Mio. GJ höheren Primärenergiebedarf auf (ca. 19 Tausend Einwohner), da es aufgrund des kompletten Ersatzes von fehlendem Schnittholz im Gebäudebereich zu einem höheren Bedarf an fossiler Energie infolge des verminderten Bau von Häusern mit Holz kommt. Das Szenario A100 weist im Vergleich zum A0 im Mittel einen um 1,5 Mio. GJ geringeren fossilen Primärenergiebedarf auf. Dies entspricht dem Bedarf von ca. 10 Tausend Einwohnern in Bayern. Bezogen auf den Primärenergiebedarf der gesamten bayerischen Bevölkerung sind die Differenzen mit ca. 0,1% wie bei Variante 1 ebenfalls gering.

199 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 199 Abbildung 65: Nicht regenerativer Primärenergiebedarf der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung bei Variante 2 100% Ersatz aller für den Bausektor fehlenden Schnittholzbauprodukte durch Nicht-Holzbauprodukte, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A Treibhauspotenzial Variante 1 (50% Ersatz und 50% Import von fehlenden Bauschnittholzprodukten, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien) weist beim Vergleich von Szenario A0 zu A50 geringfügig höhere Emissionen auf. Im Szenario A100 ergeben sich Einsparungen beim Treibhauspotenzial. Im Mittel beträgt die Differenz vom Szenario A50 zum A Tausend t CO 2 -Äqv. und die Differenz des Szenarios A100 zum A0-348 Tausend t CO 2 -Äqv. (Abbildung 66). Dies entspricht den jährlichen CO 2 -Äqv.-Emissionen von ca. 1 Tausend (A50) bzw. ca. 31 Tausend Einwohnern (A100) in Bayern. Es kommt somit zu Einsparungen von bis zu ca. 0,2% der jährlichen CO 2 -Äqv.-Emissionen der bayerischen Bevölkerung.

200 200 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Abbildung 66: Treibhauspotenzial ohne biogenes CO 2 der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung bei Variante 1 50% Import und 50% Ersatz von fehlenden Bauschnittholzprodukten, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A50 Variante 2 (100% Ersatz aller für den Bausektor fehlenden Schnittholzbauprodukte durch Nicht-Holzbauprodukte, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien) führt im Szenario A50 im Vergleich zum Basisszenario im Mittel zu erhöhten Treibhausgasemissionen von ca. 441 Tausend Tonnen pro Jahr bzw. das Szenario A100 zu 143 Tausend Tonnen (Abbildung 67). Ersteres entspricht den jährlichen Treibhausgasemissionen von ca. 39 Tausend und letzteres von ca. 13 Tausend Einwohnern in Bayern. Es kommt somit zu marginalen zusätzlichen Emissionen (0,3% in A50 und 0,1% in A100).

201 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 201 Abbildung 67: Treibhauspotenzial ohne biogenes CO 2 der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung bei Variante 2 100% Ersatz aller für den Bausektor fehlenden Schnittholzbauprodukte durch Nicht-Holzbauprodukte, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A Humantoxizität Die Nutzenkörbe ergeben für Variante 1 und 2 in den Szenarien A50 und A100 deutlich erhöhte Feinstaubemissionen im energetischen Bereich (Abbildung 68). Für die stoffliche Seite ist aufgrund fehlender Daten zu den Feinstaubemissionen im Bausektor und bei den Druckmedien keine Aussage zur Entwicklung der Humantoxizität (Feinstaubbelastung) möglich. Daher ist nicht ermittelbar, inwiefern das Gesamtergebnis positiv oder negativ durch den Ersatz von Holzgebäuden durch Nicht-Holzgebäude und Druckmedien durch elektronische Medien beeinflusst werden könnte. Im A50 nehmen die jährlichen Feinstaubemissionen der Energieholznutzung bezogen auf die im Jahr 2010 in Bayern aus Holz emittierten Feinstaubmengen um ein Zehntel bzw. im A100 um ca. ein Viertel zu. Bei einer vermehrten Energieholznutzung ist vermutlich mit einer verstärkten Feinstaubbelastung in Bayern zu rechnen. Eine Sensitivitätsanalyse ergab, dass die Feinstaubemissionen durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise einer konsequenten Umsetzung der BImSchv- Novelle, um bis zu 50% reduziert werden können.

202 202 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Abbildung 68: Humantoxizität (Feinstaubbelastung) der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung sowohl bei Variante 1 50% Import und 50% Ersatz von fehlenden Bauschnittholzprodukten, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien als auch bei Variante 2 100% Ersatz aller für den Bausektor fehlenden Schnittholzbauprodukte durch Nicht- Holzbauprodukte, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A Beschäftigung Für die Darstellungen zu den sozio-ökonomischen Indikatoren wurde die Produktionskette Papier-Druck getrennt. Somit ist in den Grafiken zuerkennen, welche Effekte auf die Herstellung von Papier (ab Rohstoffbereitstellung) und welche auf die Druckbranche entfallen. Unter letzterer ist die Herstellung von Druckerzeugnissen aus Papier zu verstehen. Diese Aufteilung war notwendig, da die Verschiebungen der Holzströme in der Kette Forst- Papier-Druck die höchsten Auswirkungen auf die Indikatoren haben. Abbildung 69 und Abbildung 70 zeigen, dass die Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung insgesamt zu einem Verlust von bis Arbeitsplätzen, je nach Szenario, führt. Bezogen auf die Gesamtzahl der Beschäftigten im Cluster Forst und Holz von rund im Jahr 2010 (Seintsch 2013) hätte dies Auswirkungen auf 1,7% bis 2,8% der Erwerbstätigen.

203 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 203 Die beiden Varianten unterscheiden sich dabei nur geringfügig. Die Unterschiede in den Szenarien sind im Wesentlichen auf das Holzangebot zurückzuführen, dass im A50 etwa 1,5 Mio. Festmeter niedriger ist als im A100. Die Beschäftigtenzahlen gehen auf der stofflichen Seite zurück, was durch die zunehmende Energieholznutzung nicht kompensiert werden kann. Der Rückgang der Papierproduktion wirkt sich im Modell auf die inländische Herstellung von Druckwaren aus. Dieser Kombinationseffekt hat die stärksten negativen Auswirkungen auf die Beschäftigung. Die sinkenden Einschnittskapazitäten der Sägeindustrie führen ebenfalls zu sinkender Beschäftigung, wobei dies anteilig deutlich weniger Auswirkungen auf die Gesamtzahl hat. Durch die Substitution von konventionellen Energieträgern finden im A50- und A100- Szenario bei der energetischen Nutzung mehr Menschen in Bayern Beschäftigung als im Basisszenario. Abbildung 69: Änderung der Beschäftigtenzahlen in Erwerbspersonen/a bei der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung in Variante 1 50% Import und 50% Ersatz von fehlenden Bauschnittholzprodukten, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A50

204 204 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Die Varianten 1 und 2 unterscheiden sich um insgesamt 23 EP/a bzw. 34 EP/a, die in Variante 2 mehr beschäftigt werden. Dies ist damit zu begründen, dass durch den Ersatz von Holzhäusern Arbeitsplätze entstehen und somit die höhere Substitution Beschäftigung generiert. Abbildung 70: Änderung der Beschäftigtenzahlen in Erwerbspersonen/a bei der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung in Variante 2 100% Ersatz aller für den Bausektor fehlenden Schnittholzbauprodukte durch Nicht-Holzbauprodukte, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A Wertschöpfung Durch die zunehmende energetische Nutzung von Holz und den steigenden Preisen für Waldholz verändert sich die Wertschöpfung. Im Szenario A50 geht sie um 178 Mio. Euro/ a zurück, im Szenario A100 steigt sie um etwa 550 Mio. Euro/ a an (Abbildung 71 und Abbildung 72). Die Varianten unterscheiden sich dabei jeweils nur sehr geringfügig. Zum Vergleich: Die Wertschöpfung allein der Forstwirtschaft in Bayern betrug 2010, je nach Quelle, 518 Mio. Euro (eigene Berechnungen nach BMELV 2013 und LfStaD 2011e) bis 643 Mio. Euro (eigene Berechnungen im Rahmen des vorliegenden Berichts) pro Jahr.

205 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 205 Seintsch (2013) ermittelte für dasselbe Bezugsjahr für den Cluster Forst und Holz Bayern eine Bruttowertschöpfung von 9,462 Mrd. Euro. Im Szenario A50 entsprächen die Berechnungen im vorliegenden Bericht einem Rückgang von 1,8%, in A100 einer Zunahme von 5,8%. Abbildung 71: Änderung der Wertschöpfung in Euro/ a bei der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung in Variante 1 50% Import und 50% Ersatz von fehlenden Bauschnittholzprodukten, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A50 Abbildung 71 und Abbildung 72 zeigen, dass die verminderte Papierproduktion und die im Modell daran gekoppelte Drucktätigkeit der Hauptgrund für den Rückgang der Wertschöpfung auf stofflicher Seite sind. Mit höheren Preisen für die forstlichen Produkte im Szenario A100 wird auf Seiten der stofflichen Leitprodukte wieder mehr Wertschöpfung erzielt, da die Mengenrückgänge durch Preissteigerungen überkompensiert werden. Die Substitution konventioneller Energieträger durch Holz generiert Wertschöpfung. Im Szenario A100 nimmt die Wertschöpfung durch Pellet und Scheitholzbereitstellung sogar so weit zu, dass insgesamt der Rückgang im stofflichen Bereich ausgeglichen wird.

206 206 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Die Ursache der in Variante 1 um 1 Mio. Euro/a höheren Wertschöpfung auf stofflicher Seite je Szenario ist, dass die Substitution von Holz in Gebäuden durch andere Baustoffe zu einer geringeren Wertschöpfung führt. Daher ist die sich stärker auf Schnittholzimporte stützende Variante in diesem Fall diejenige mit mehr Wertschöpfung. Abbildung 72: Änderung der Wertschöpfung in Euro/a bei der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung in Variante 2 100% Ersatz aller für den Bausektor fehlenden Schnittholzbauprodukte durch Nicht-Holzbauprodukte, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A Löhne Die Auswirkungen der Verschiebung zwischen stofflicher und energetischer Nutzung von Holz und des Rückgangs des Waldholzaufkommens können Abbildung 73 und Abbildung 74 entnommen werden. Sowohl in Szenario A50 als auch in Szenario A100 geht die ausgezahlte Lohnsumme um 247 Mio. Euro/a bzw. 164 Mio. Euro/a zurück. Die Unterschiede zwischen den Varianten sind zu vernachlässigen.

207 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 207 Laut dem Bayerischen Landesamt für Statistik und Datenverarbeitung wurden 2010 im verarbeitenden Gewerbe insgesamt Mio. Euro Entgelte bezahlt. Die Auswirkungen der Stoffstromverschiebungen, die im Rahmen vorliegenden Berichts bewertet wurden, belaufen sich somit auf 0,3% bis 0,5% der Löhne im Vergleich zu den gesamten verarbeitenden Branchen. Auch beim Indikator Löhne ist der Rückgang bei den Papier- und Druckerzeugnissen am größten. Die anderen stofflichen und energetischen Leitprodukte fallen kaum ins Gewicht. Auf energetischer Seite werden durch Substitution konventioneller Energieträger insgesamt 9 bzw. 20 Mio. mehr Löhne gezahlt, je nach Szenario. Anzumerken ist, dass in der Forstwirtschaft sowie der Scheitholzaufbereitung zahlreiche selbständige Unternehmer tätig sind sowie Familienangehörige, die keine Löhne beziehen. Daher unterschätzt die Definition, die für die Berechnung gewählt wurde, die Höhe des Einkommens, das aus forstwirtschaftlichen Tätigkeiten erzielt wird. Dies betrifft sowohl die Bereitstellung von Sägerundholz für die Schnittholzproduktion und Industrieholz als auch die energetisch genutzten Waldholzsortimente. Abbildung 73: Änderung der Lohnzahlungen in Euro/a bei der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung in Variante 1 50% Import und 50% Ersatz aller für den Bausektor fehlenden Schnittholzbauprodukte durch Nicht-Holzbauprodukte, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A50

208 208 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Die Ursache der in Variante 2 um 1 Mio. Euro/a höheren Lohnsumme je Szenario ist, dass die Substitution von Holz in Gebäuden durch andere Baustoffe zu mehr Lohnzahlung führt. Daher ist die stärker auf Substitutionen basierende Variante in diesem Fall diejenige mit mehr Wertschöpfung. Abbildung 74: Änderung der Lohnzahlungen in Euro/a bei der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung in Variante 2 100% Ersatz aller für den Bausektor fehlenden Schnittholzbauprodukte durch Nicht-Holzbauprodukte, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A50

209 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Indikatoren-Ergebnisse der Nutzenkörbe nach Szenarien Primärenergiebedarf (PE) nicht reg.: Der Ersatz von fehlenden Bauschnittholzprodukten führt in den Szenarien A50 und A100 zu einem Mehrverbrauch an fossiler Energie und zu den negativsten Wirkungen auf stofflicher Seite. Importe weisen einen vergleichsweisen geringen zusätzlichen fossilen Energieverbrauch auf. Der Ersatz von Druckmedien durch elektronische Medien weist beim Primärenergiebedarf indifferente ökologische Auswirkungen auf. Die erhöhte energetische Holznutzung führt in den Szenarien auf energetischer Seite zu reduziertem Primärenergiebedarf im Zuge des Ersatzes fossiler Energie. Der Einfluss der Leitprodukte ist dabei unterschiedlich hoch. Aufgrund der in den Szenarien angenommenen erhöhten Zunahme des Pelletsbedarfs weist dieses Sortiment in den Nutzenkörben die größten Auswirkungen auf die Nutzenkorbergebnisse auf. 100% Ersatz von fehlenden Bauschnittholzprodukten führt im A50 zu einem erhöhten Verbrauch an fossiler Energie. Im A100 kommt es zu Einsparungen aufgrund der vermehrten energetischen Holznutzung. Treibhauspotenzial (THP) Der Ersatz von Bauschnittholzprodukten führt auf stofflicher Seite zu den höchsten Treibhausgasemissionen. Importe weisen wie beim fossilen Primärenergiebedarf ebenfalls nur geringe Wirkungen auf. Der Ersatz von Druckmedien durch elektronische Medien weist beim Treibhauspotenzial indifferente ökologische Auswirkungen auf. Der Ersatz fossiler Energie durch Holzenergie führt in den Szenarien zu reduzierten Treibhausemissionen. Die Unterschiede von THP/PE von A50/A100 zu A0 sind aber gering. Bezogen auf bayerische Gesamtemissionen sind die Auswirkungen auch als gering einzustufen. Humantoxizität (Feinstaubbelastung) Aufgrund der erhöhten Energieholznutzung ergeben sich für Bayern deutlich erhöhte Feinstaubemissionen. Hierbei besteht insbesondere bei der Scheitholzverbrennung Verbesserungspotenzial. Die Feinstaubbelastung stellt einen wichtigen Indikator zur Verbesserung der energetischen Holznutzung dar. Die Feinstaubbelastung ist in den Szenarien für die stoffliche Seite aufgrund unzureichender Datengrundlage nicht bestimmbar.

210 210 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Kernaussagen: Indikatoren-Ergebnisse der Nutzenkörbe nach Szenarien Fortsetzung Beschäftigung Auf stofflicher Seite führt die Verschiebung zu einer geringeren Beschäftigung, der Ersatz von fossilen Energien durch Holz führt auf energetischer Seite zu steigenden Erwerbstätigenzahlen. Die Beschäftigung sinkt insgesamt bei zunehmender Verschiebung der Holzströme zur Energiegewinnung in beiden Varianten, in Szenario A50 stärker als in A100, da das Holzangebot geringer ist. Der Rückgang der Beschäftigtenzahlen trifft insbesondere die Druckbranche, da diese im Modell an die inländische Papierproduktion gekoppelt ist und keine Papierimporte unterstellt wurden. Papier- und Sägeindustrie verlieren ebenfalls Arbeitsplätze, wenn auch die Effekte deutlich geringer sind. Wertschöpfung Auf stofflicher Seite führt insbesondere der Ersatz von Papier- und Druckerzeugnissen durch elektronische Medien zu einem Verlust an Wertschöpfung. Die Wertschöpfung auf energetischer Seite steigt durch den Einsatz von Holzenergieträgern deutlich. Insgesamt sinkt die Wertschöpfung in Szenario A50, steigt jedoch in Szenario A100 deutlich an. Im Szenario A100 kompensiert die steigende Wertschöpfung der Forstwirtschaft und der Holzenergieprodukte den Rückgang des Holzangebots auf der stofflichen Seite. Löhne Auf stofflicher Seite sinken für alle Leitprodukte die Lohnzahlungen. Der Rückgang findet vor allem in Druck- und Papiergewerbe statt. Die Lohnsumme auf energetischer Seite steigt nur sehr geringfügig an und kompensiert insgesamt den Verlust auf stofflicher Seite bei Weitem nicht.

211 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten Gesamtbewertung der Indikatoren-Ergebnisse Die Auswertung der Nutzenkörbe zeigte bezüglich der untersuchten Nachhaltigkeitsaspekte unterschiedliche, teils gegenläufige Auswirkungen einer stofflich-energetischen Mengenverschiebung (Tabelle 92). In der Gesamtbilanz wurden gemittelte Ergebnisse pro Jahr über den gesamten Betrachtungszeitraum 2010 bis 2035 dargestellt. In einzelnen Perioden treten teilweise höhere Verschiebungen von der stofflichen zur energetischen Nutzung als im Mittel auf (z.b. in 2020), so dass hier andere Werte zu erwarten sind. Weiterhin werden die Ergebnisse der Szenarien von unterschiedlichen Holznutzungsmengen überlagert. Tabelle 92: Gesamtdarstellung der Ergebnisse verschiedener Indikatoren hinsichtlich einer Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung bei gleichzeitig erhöhter Gesamtholznutzung im A100 gegenüber A50; Variante 2 100% Ersatz aller für den Bausektor fehlenden Schnittholzbauprodukte durch Nicht-Holzbauprodukte, 100% Import von fehlenden Spanplatten, 100% Ersatz von fehlenden grafischen Papieren durch elektronische Medien. +: Zunahme des Indikators, -: Abnahme des Indikators Indikator Differenz A50 zu A0 Differenz A100 zu A0 Primärenergiebedarf, nicht reg. + - Treibhauspotenzial + + Humantoxizität (Feinstaubbelastung) Energetische Nutzung: + Stoffliche Nutzung: n.b Energetische Nutzung: + Stoffliche Nutzung: n.b Beschäftigung - - Wertschöpfung - + Löhne - - Das Szenario A50 führt im Vergleich zum Basisszenario A0 beim Indikator nicht regenerativer Primärenergiebedarf zu einem höheren Verbrauch von fossiler Primärenergie, da das fehlende Schnittholz komplett durch Nichtholz-Baustoffe im Gebäudebereich ersetzt wird und dies nicht durch Einsparungen bei der Energieholznutzung kompensiert werden kann. Im Szenario A100 ergeben sich dagegen leichte Einsparungen. Durch die hier höhere Energieholznutzung kann geringfügig mehr fossile Primärenergie eingespart werden als auf stofflicher Seite zusätzlich verbraucht wird. Das Treibhauspotenzial der stofflichen Nutzung steigt und das der energetischen Nutzung sinkt in den Szenarien A50 und A100. Der Ersatz von fehlenden Bauschnittholzprodukten durch Nicht-Holzprodukte führt in den Szenarien zu einer Erhöhung der Treibhausgasemissionen. Der Ersatz von Druckmedien durch elektronische Medien weist indifferente Auswirkungen auf. Die erhöhte energetische Holznutzung führt in den Szenarien zu verringerten Treibhausgasemissionen im Zuge des Ersatzes fossiler Energie durch Holzenergie. Der Einfluss der energetischen Leitprodukte ist unterschiedlich hoch.

212 212 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Aufgrund der in den Szenarien angenommenen erhöhten Zunahme des Pelletsbedarfs weist dieses Sortiment die größten Auswirkungen auf die Nutzenkorbergebnisse auf. Insgesamt steigt das Treibhauspotenzial in beiden Szenarien, da die Zunahme der CO 2 -Äqv.- Emissionen auf stofflicher Seite die Abnahme auf energetischer Seite überkompensiert. Bezogen auf Bayern hat die Zunahme der CO 2 -Äqv.-Emissionen nur eine geringe Wirkung (0,01% bis 0,3%). Erhöhte Feinstaub-Emissionen ergeben sich jedoch für den Indikator Humantoxizität durch eine gestiegene Energieholznutzung (+10% in A50, +25% in A100). Hohes Verbesserungspotenzial besteht insbesondere bei der Scheitholzverbrennung. Aufgrund der stärker gestiegenen Energieholznutzung im Szenario A100 sind die Effekte im Nutzenkorb des Szenario A100 stärker als im Nutzenkorb des Szenarios A50. Es ist jedoch unklar, inwieweit die gestiegenen Feinstaubemissionen durch Veränderungen bei der stofflichen Nutzung beeinflusst werden könnten, da diese aufgrund unzureichender Datengrundlage nicht bestimmbar ist. Auf stofflicher Seite führt die Verschiebung zu einer geringeren Beschäftigung, der Ersatz von fossilen Energien durch Holz führt auf energetischer Seite zu steigenden Erwerbstätigenzahlen. Die Beschäftigung sinkt insgesamt bei zunehmender Verschiebung der Holzströme zur sofortigen Energiegewinnung, in Szenario A50 stärker als in A100, da das Holzangebot geringer ist. Der Rückgang der Beschäftigtenzahlen trifft insbesondere die Papier- und Druckbranche. Auf stofflicher Seite führt insbesondere der Ersatz von Papier- und die Druckerzeugnissen durch elektronische Medien zu einem Verlust an Wertschöpfung. Auf energetischer Seite steigt sie durch den Einsatz von Holzenergieträgern deutlich. Insgesamt sinkt die Wertschöpfung in Szenario A50, steigt jedoch in Szenario A100 an. Im Szenario A100 kompensiert die steigende Wertschöpfung der Forstwirtschaft und der Holzenergieprodukte den Rückgang des Holzangebots auf der stofflichen Seite. Auf energetischer Seite führt der Ersatz fossiler Energieträger durch Holz zu geringfügig mehr Löhnen. Durch die Produktionsrückgänge in der Papierindustrie und dem Druckwesen werden deutlich weniger Löhne ausbezahlt. Die in Bayern ausgezahlte Lohnsumme sinkt insgesamt in beiden Szenarien, in Szenario A50 stärker als in A Schlussfolgerungen zu den Indikatoren-Ergebnissen Bei der Gesamtbewertung muss berücksichtigt werden, dass es sich um gemittelte Ergebnisse handelt. In einzelnen Perioden treten teilweise höhere Verschiebungen von der stofflichen zur energetischen Nutzung als im Mittel auf (z.b. in 2020), so dass hier andere Werte zu erwarten sind. Die Ergebnisse der Szenarien werden von unterschiedlichen Holznutzungsmengen überlagert. So wird im A100 am meisten Holz über alle Perioden genutzt, und im A50 am wenigsten.

213 5 Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten 213 Schlussfolgerungen zu den Indikatoren-Ergebnissen der Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung basierend auf den definierten Szenarien: Stoffliche Nutzung: Der Ersatz von Holzgebäuden durch Nichtholz-Gebäude führt zu den höchsten negativen Auswirkungen hinsichtlich Treibhauspotential und Primärenergiebedarf. Der Ersatz von Druckmedien durch elektronische Medien führt zu indifferenten ökologischen Auswirkungen. Importe von Industrieholz, Schnittholz und Spanplatten haben bei gleichen Produktionsbedingungen negative ökologische Effekte durch die erhöhten Transportdistanzen. Importe von Papier sind wegen fehlender Informationen zu den Produktionsprozessen in den Exportländern nicht quantifizierbar. Der Rückgang der Produktion von Papier- und Druckerzeugnissen hat jeweils die größten negativen Folgen für die ökonomischen Indikatoren. Importe führen zum Wegfall von Beschäftigung, Wertschöpfung und Löhnen in Bayern. Energetische Nutzung: Leitprodukte unterscheiden sich bezüglich der ökologischen Wirkungen. Substitution von fossilen Energieträgern hat positive Auswirkungen hinsichtlich des Primärenergiebedarfs. Treibhauspotenzial entwickelt sich je Szenario unterschiedlich. Negative Entwicklung hinsichtlich Humantoxizität: Feinstaub-Emissionen treten überwiegend bei der Verbrennung auf, Vorketten (z.b. Transport) haben einen geringen Einfluss. Pelletsimporte weisen schlechtere ökologische Werte auf als inländische produzierte Pellets. Der Ersatz von fossilen Energieträgern durch Holz hat insgesamt positive Effekte für alle Indikatoren, insbesondere die Wertschöpfung in Bayern.

214 214 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Schlussfolgerungen Indikatoren-Ergebnisse: Gesamtbilanz Einflussfaktoren: Holzaufkommen, Energieholznachfrage, Kapazitäten Effekte überlagern sich: Höhe der potentiellen Holzverwendung Verschiebung von stofflicher zu energetischer Nutzung Treibhauspotenzial / Primärenergiebedarf nicht reg.: A100: Positiver Effekt der höheren Schnittholzproduktion in sowie positiver Effekt der höheren energetischen Nutzung. Importe: Schnittholz-Importe führen zu deutlich geringeren Belastungen als der Ersatz von Nicht-Holzprodukten bei Gebäuden. Unterschiede des Treibhauspotenzials/Primärenergiebedarf von A50/A100 zu A0 sind gering. Humantoxizität Die Feinstaubbelastung ist ein wichtiger Indikator zur Verbesserung der energetischen Holznutzung. Die Wertschöpfung der stofflichen Nutzung sinkt in beiden Szenarien, während die der energetischen Nutzung wächst. Insgesamt sinkt die Wertschöpfung im Szenario A50 und steigt in A100 gegenüber A0. Die Verluste an Wertschöpfung bei der stofflichen Nutzung werden in A100 durch die größere Wertschöpfung in der Forstwirtschaft kompensiert. Beschäftigung und Löhne gehen in beiden Szenarien zurück, in Szenario A100 ist dieser Effekt geringer, da das Holzaufkommen aus dem Wald höher ist.

215 6 C-Bilanz und Kompensationsbeträge C-Bilanz und Kompensationsbeträge Das Kapitel 6 ist in Anhalt an Härtl (2015, eingereicht) formuliert. 6.1 Modellbildung Kohlenstoffspeicher Um den Kohlenstoffkreislauf eines bewirtschafteten Waldes insgesamt zu erfassen, müssen drei Speichergrößen betrachtet werden: der Waldspeicher, der Produktspeicher und der substitutionseffektive Speicher (vgl. Lippke et al und Köhl 2013). Der Waldspeicher selbst kann wiederum in lebende Biomasse, tote Biomasse (inkl. Streu) und organische Bodensubstanz unterschieden werden. Während es nach internationalen Standards vorgesehen ist, alle drei Waldspeicherteile zu betrachten (vgl. Penman 2003 und Eggleston et al. 2006), wird im Folgenden lediglich auf Teile der lebenden Biomasse eingegangen, das oberirdische Derbholzvolumen. Letztere ist die vom Waldbewirtschafter normalerweise beachtete und beeinflusste Vorratsgröße. Das Volumen des Nichtderbholzes (Reisholz) kann über Expansionsfaktoren (Burschel et al. 1993; Schöne und Schulte 1999) oder Biomassefunktionen (Wirth et al. 2004b; Wutzler et al. 2008; Zell 2008) abgeleitet werden, ist jedoch im Mittel über eine größere Waldfläche (ein Forstbetrieb oder eine überregionale Betrachtungsweise) als in seinem Verhältnis zum Derbvolzvolumen als konstant anzusehen. Das gleiche gilt für die Wurzelmasse (Schätzung über oberirdische Biomasse, (S.506 in UBA 2013) und das Totholz (S.516 in UBA 2013)). Insbesondere bei den hier verglichenen Preisszenarien, die auf gleichen waldbaulichen Behandlungen beruhen (lediglich der Zeitpunkt der Endnutzungen variiert), konnte der von Höllerl und Neuner (2011) und Höllerl und Bork (2013) gefundene Einfluss der Bewirtschaftung auf Totholzvolumen und Schlagabraum, im Vergleich zu nicht bewirtschafteten Flächen, vernachlässigt werden. Der Kohlenstoffvorrat im Waldboden kann für mitteleuropäische Verhältnisse ebenfalls als konstant angesehen werden (Scheffer et al. 2010, Block und Gauer 2012 und UBA 2013, S.492). Zur Berechnung der Kohlenstoffbilanz wurde auf die vom Optimierungsmodell bereitgestellten, nach Hauptbaumarten und Hauptsortimenten gegliederten Gesamtergebnisse für Bayern zurückgegriffen. Stellt man sich den Wald als einen Kohlenstoffspeicher vor, der durch Aufnahme und Abgabe von Kohlenstoffmengen mit seiner Umwelt interagiert, kann die periodenweise Änderung dieses Waldspeichers anhand der Vorratsänderung oder der Zu- und Abflüsse berechnet werden. Wie Abbildung 75 zeigt, kann diese Änderung zu jedem Zeitpunkt t gegenüber der jeweils vorhergehenden Periode t-1 als Differenz zwischen dem in diesem Zeitraum geleisteten Zuwachs g(t) und der zeitgleich dem Speicher durch Nutzung (und Totholzbildung) entzogenen Menge u(t) ausgedrückt werden, wobei all diese Größen als Kohlenstoffmengen zu betrachten sind ( Gain-Loss-Methode ). Alternativ kann diese Differenz auch über die Änderung des Gesamtvorrats x(t) - x(t-1) abzüglich der Änderung der Nutzungen u(t) - u(t-1) oder über die Änderung des verbleibenden Vorrats hergeleitet werden ( Stock-Difference-Methode ).

216 216 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Abbildung 75: Kohlenstoffspeicher Wald. Der gestrichelte Säulenanteil stellt die Speicheränderung dar. Beide Methoden entsprechen den international vereinbarten zwischenstaatlichen Standards (Eggleston et al. 2006, Vol. 4) und implizieren eine vollständige Anrechnung der ausscheidenden Biomasse, also auch des genutzten Holzes, als eine Kohlenstoffemission zu Lasten des Waldspeichers. Die ergänzende Gegenrechnung eines Produktspeichers, in dem die im Wald genutzten Mengen u(t) wieder als senkenwirksamer Fluss eingerechnet werden, ergibt in der Summe ein korrektes Ergebnis, indem die durch die Nutzungen angerechneten, scheinbaren Emissionen neutralisiert werden. Bei der Bilanzierung wird jedoch die Tatsache vernachlässigt, dass die Menge u(t) bei der Holzernte nicht unmittelbar freigesetzt, sondern je nach Verwendungszweck unterschiedlich lange in einem Holzprodukt gebunden wird. Erst am Ende der Lebensdauer des Holzprodukts wird sie als Emission wirksam, hat jedoch zum Aufbau eines Produktspeichers beigetragen, der in Verbindung mit dem Waldspeicher eine Senkenleistung durch verzögerte Emissionen bereitstellt. Diese Senkenleistung der Holzverwendung kann der genutzten Menge u(t) über einen lebensdauerabhängigen Reduktionsfaktor gutgeschrieben werden, so dass sich die klimawirksamen Emissionen aus dieser Nutzungsmenge auf ũ(t) reduzieren (s.u.).

217 6 C-Bilanz und Kompensationsbeträge 217 Für einen genutzten Wald inklusive Produktspeicher gilt somit die Kohlenstoffbilanz: g(t) u(t) + u(t) u (t) Diese Bilanz im Rahmen einer nachhaltigen Bewirtschaftung, bei der die genutzte Menge u(t) dauerhaft nicht über dem Zuwachs g(t) liegen kann, immer positiv, da die um den Produktspeichereffekt reduzierte Emissionsmenge ũ(t) stets kleiner als u(t) und somit auch kleiner als g(t) ist. Separiert man in der Gleichung die Terme nach den Kategorien Wald und Produkt, ergibt sich folgende sinnvolle Zuordnung: g(t) u(t) + u(t) u (t) Wald Produkt Wie man sieht, hängt die Senken- bzw. Quellenwirkung des Waldes von der Höhe seiner Kohlenstoffspeicherleistung g(t)-u(t) ab, während die Nutzung des Holzes als Produkt einen Senkeneffekt in Höhe von u(t)-ũ(t) verursacht. Für die Berechnung des erläuterten Produktspeichereffekts wird, wie bereits angesprochen, auf einen Reduktionsfaktorenansatz zurückgegriffen, der diesen Speicher nicht explizit quantifiziert, sondern lediglich die reduzierende Wirkung der Holznutzung gegenüber des sofort einsetzenden Abbaus von ungenutztem Totholz bewertet und den Emissionseffekt dadurch reduziert. Der Vorteil zu anderen Methoden (z.b. Pistorius und Zell 2005; Klein und Schulz 2012) besteht darin, dass die nur aufwendig zu bestimmende Ausgangsgröße des Produktspeichers nicht benötigt wird. Abbildung 76: Darstellung des Kohlenstoffspeichers Produktlebenszyklus Schwarz eingefärbt sind die Faktoren des statischen Modells mit gleichbleibender Nutzungsmenge, rot die des dynamischen Modells mit sich zeitlich ändernden Nutzungsmengen.

218 218 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Wie Abbildung 76 zeigt, sei angenommen, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt t eine bestimmte Holzmenge u(t) (quantifiziert in Kohlenstoff) durch Ernte genutzt und bestimmten Verwertungsschienen zugeführt wird. Vereinfachend für die Erklärung sei angenommen, dass die gesamte Menge u nur in eine Produktart (z.b. Schnittholz) eingeht. Dann folgt, dass die Menge u in dieser Periode durch die Nutzung des Produkts Schnittholz weiterhin gespeichert wird. Nimmt man zunächst weiter an, dass diese Nutzungsmenge über der Zeit konstant ist (statisches Modell), dann wird in derselben Periode auch die gleiche Menge das Ende ihrer Lebensdauer als genutztes Holzprodukt erreichen und eine äquivalente Menge Kohlenstoff u in die Atmosphäre entlassen. Gleichzeitig ist bei einer Lebensdauer T die Menge u * (T-1) zu jedem Zeitpunkt in den Produkten gespeichert und dem Kreislauf Wald - Atmosphäre entzogen. D.h., zu jedem Zeitpunkt t wird die Kohlenstoffmenge u + u * (T-1) = u * T in der genutzten Holzmenge zurückgehalten und die Menge u wieder freigesetzt. Die atmosphärisch wirksame Kohlenstoffmenge wird also um den Faktor auf r p = u u T = 1 T u (t) = r p u(t) reduziert. Erweitert man das statische Modell um die Zeitabhängigkeit der genutzten Menge u=u(t), ist die zum Zeitpunkt t ihren Lebenszyklus beendende Menge u gleich der T Jahre zuvor genutzten Menge u(t-t). Die im Produktspeicher gebundene Menge ist dann gleich der aktuell genutzten Menge u(t) und der Summe der in den Perioden t-1 bis t-t-1 genutzten und aktuell in Benutzung sich befindlichen Mengen. Für den Reduktionsfaktor folgt in diesem dynamischen Modell daher u(t T) r p = T 1 u(t k) k=0 Es zeigt sich also, dass die kohlenstoffwirksame Leistung des Produktspeichers eigentlich nicht aus einem gedachten System von Speicherung und Emission besteht, sondern ausschließlich aus einer verzögerten Emission. Die Berechnung des Substitutionseffekts erfolgt auf Basis bereits publizierter Studien. Dieser Effekt beruht auf der Tatsache, dass durch den Einsatz der stofflichen oder energetischen Eigenschaften von Holz die Herstellung von Alternativprodukten vermieden wird (Abbildung 77). Bauholz ersetzt Beton und Ziegel, Papier und Pappe ersetzen Kunststoffe und Energieholz den Einsatz von Öl und Gas. Darüber hinaus kann alles stofflich genutzte Holz am Ende seines Lebenszyklus ebenso der thermischen Nutzung zugeführt werden. Eine derartige Kaskadennutzung führt somit zu einem zweifachen Substitutionseffekt.

219 6 C-Bilanz und Kompensationsbeträge 219 Abbildung 77: Darstellung der Vermeidung von Kohlenstoffemissionen durch Substitutionsleistungen des Holzes. Die mögliche Kaskadennutzung von stofflich genutztem Holz stellt ein zusätzliches energetisches Substitutionspotential dar. Die Substitutionsleistung wird mit den Faktoren nach Hofer et al. (2007) berechnet (Tabelle 93). Tabelle 93: Faktoren für die Berechnung des Substitutionseffekts (Originalwerte der Quelle) Substitution Einheit Stoffliche Thermische Hofer et al [kg CO 2 /fm] Die Möglichkeit einer Kaskadennutzung wird für das Stammholz und Industrieholz angenommen. Für Industrieholz wird unterstellt, dass der Substitutionseffekt des in die Spanplattenproduktion fließenden Holzes dem der stofflichen Nutzung entspricht, dass jedoch das Papierholz kein nennenswertes Substitutionspotential aufweist. Eine Auswertung der von Friedrich et al. (2012) publizierten Daten ergab, dass im Schnitt 21% des Industrieholzes in die Spanplattenindustrie und 60% in die Papierindustrie gehen, wenn man mit Mantau (2012b) annimmt, dass 47% des Rohstoffeinsatzes in der Holzwerkstoffindustrie aus Industrieholzsortimenten bestritten werden. Die restlichen 18% werden energetisch genutzt. Vom Stammholz werden 49% zu Schnittholz weiterverarbeitet. 24% gehen in die Industrieholzschiene und weitere 27% werden verfeuert. Hier ist bereits berücksichtigt, dass nach Helm (2011) bei der Schnittholzausbeute zusätzliche Verluste von ca. 19% in der zweiten Absatzstufe anfallen. Daraus ergeben sich die in Tabelle 94 aufgeführten Substitutionsfaktoren je Hauptsortiment.

220 220 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 94: Faktoren für die Berechnung des Substitutionseffekts, Werte je Hauptsortiment Substitution Einheit Stammholz Industrieholz Energieholz [kg CO 2 /fm] 0,225 0,097 0, Produktlebensdauer Um repräsentative Produktlebenszyklen abzuleiten, wurden aus einer Vielzahl von Veröffentlichungen (Burschel et al. 1993; Karjalainen et al. 1994; Harmon et al. 1996; Pingoud et al. 1996; Skog und Nicholson 1998; Liski et al. 2001; Wirth et al. 2004a; Smith et al. 2006; Marland et al. 2010; Klein et al. 2013) folgende Mittelwerte für die Verwendungsdauer abgeleitet: Für Möbel und Bauholz 67 Jahre, für Papier, Verpackung und Hygieneartikel 3 Jahre und für Energieholz 2 Jahre. Aus diesen Produktzyklen werden durch anteilige Gewichtung durchschnittliche Werte für die Hauptsortimente abgeleitet. Nach Klein und Schulz (2012) werden über alle Baumarten im Schnitt 64% des Stammholzvolumens zu Schnittholz verarbeitet. 36% fallen als Sägerestholz an. Von letzterem werden knapp 51% energetisch genutzt (die über den Handel abgegebenen Mengen wurden hierbei anteilsmäßig auf diese beiden Verwertungsschienen aufgeteilt) und 49% gehen in die Holzwerkstoff- und Papierindustrie (Friedrich et al. 2012). Entsprechend dieser Anteile wurde die Nutzungsdauer des Stammholzes gewichtet, woraus sich eine Lebensspanne von 44 Jahren für Stammholz ergibt. Von 2007 bis 2010 wurden in Bayern rund t atro Holz pro Jahr für die Papier- und Zellstoffproduktion und ca t atro pro Jahr in der Holzwerkstoffindustrie eingesetzt. Gleichzeitig fielen pro Jahr t atro Restholz an, das energetisch genutzt wurde, kompostiert oder zu Rindenmulch weiterverarbeitet wurde (Friedrich et al. 2012). Die entsprechende Gewichtung der Lebensdauer des Industrieholzes führt zu einer Durchschnittsverweildauer von 12 Jahren Finanzielle Bewertung In einem weiteren Schritt wurden die Ergebnisse bezüglich der Kohlenstoffbilanz einer finanziellen Bewertung unterzogen. Dabei wurden drei Ansätze gewählt: 1. Die möglicherweise sich zwischen den Preisszenarien ergebenden Veränderungen bezüglich des Senkeneffekts wurden mit Preisen für Emissionszertifikate bewertet und so ein volkswirtschaftlicher Schaden aufgrund der Verschlechterung der Senkenleistung abgeleitet. Die Annuitätenberechnung erfolgte mit einem Zinssatz von 1,5% und für einen Kalkulationszeitraum von 30 Jahren. Als Preis für die Zertifikate wurde der am an der Energiebörse in Leipzig gehandelte Spotmarktpreis von 4,70 /tco 2 gewählt. 2. In einem zweiten Ansatz wurde auf gleiche Weise die absolute Senkenleistung des Gesamtsystems Wald und Produkt bewertet und daraus ein volkswirtschaftlicher Nutzen dieser Leistungserbringung berechnet.

221 6 C-Bilanz und Kompensationsbeträge In einem dritten Ansatz wurde der Frage nachgegangen, welche Kompensationen den Forstbetrieben gezahlt werden müssen, um sie auf das bezüglich der Kohlenstoffbilanz günstigste Nutzungsverhalten zu verpflichten. Dazu wurden für die acht Forstbetriebe in den Wuchsgebieten 5 und 12 Kapitalwerte errechnet, die sich bei einem Nutzungsverhalten gemäß diesem günstigsten Szenario in den jeweils anderen Szenarios ergeben. Die Differenz zu den Kapitalwerten der finanziellen Optimallösung ergaben die zu kompensierenden Mindererlöse. Setzt man diese in Relation zu den zusätzlich gespeicherten Kohlenstoffmengen, erhält man einen Kosten-Nutzen-Koeffizient für diese Maßnahme Zusammenfassende Kernaussagen Kernaussagen: Berechnung C-Speicher und finanzielle Bewertung Die Kohlenstoffbilanz wird anhand dreier Größen erstellt: Waldspeicher, Produktspeicher und Substitutionseffekt. Der Waldspeicher wird über die Entwicklung des verbleibenden Vorrats abgebildet. Die genutzten Mengen fließen ihrerseits wiederum in den Produktspeicher und verbleiben dort je nach Sortiment gemäß einer angenommenen mittleren Lebensdauer. Die über die Lebensdauer hinweg vermiedenen Emissionen, d.h. die den Produktspeicher bildenden Kohlenstoffmengen können den Holzmengen aus den Holzverbrauchsszenarien über einen lebenszeitabhängigen Reduktionsfaktor angerechnet werden, indem die am Ende der Nutzungsdauer entstehenden Emissionen über die Lebensdauer verteilt werden. Für die Berechnung der durch die Vermeidung alternativer stofflicher Produkte oder Energieträger entstehenden Substitutionseffekte wurde auf Literaturwerte zurückgegriffen und diese anhand der im Projekt ermittelten Holzverwendungsmengen angepasst. Für Stammholz und Holzwerkstoffe wurde zusätzlich die Möglichkeit einer Kaskadennutzung unterstellt. Um finanzielle Aussagen treffen zu können, wurden die verschiedenen Senkenleistungen zum einen über Zertifikatspreise bewertet und zum anderen über den Vergleich der Änderungen der Kohlenstoffbilanz mit den Änderungen der finanziellen Ergebnisse Kosten-Nutzen-Koeffizienten und Kompensationsbeträge abgeleitet.

222 222 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar Ergebnisse Naturale Bewertung Wie gezeigt, kann die Senken- und Quellenwirkung des Waldes über die durch den Zuwachs bedingte Kohlenstoff-Speicherleistung quantifiziert werden (abzüglich der Holznutzungen). Tabelle 95 zeigt die Ergebnisse, die wie auch die folgenden Tabellen aus den Mengen der Holzverbrauchsszenarien abgeleitet wurden (s. Kapitel 4). Ein Senkeneffekt, d.h. eine Nettobilanz, bei der die im Wald in einer Periode gespeicherte Kohlenstoffmenge größer als die durch Holznutzungen entzogene Menge ist, hat definitionsgemäß ein negatives Vorzeichen. Ein positives kennzeichnet dementsprechend eine Quellenwirkung. Die Tabellen zeigen für jede Simulationsperiode diese jährliche Nettobilanz. Tabelle 95: Senkenleistung bzw. Quellenwirkung des Waldes (Alle Angaben in Tonnen Kohlenstoff. Die Spalten Diff zeigen jeweils die Differenz zum Basisszenario). Jahr Basis A50 Diff A100 Diff [t/a] [t/a] [t/a] [t/a] [t/a] Gesamt [t] [t/a] [t/ha/a] 0,30-0,02-0,32 0,19-0,11 Je nach Szenario wird der Wald zu einer Kohlenstoffquelle oder -senke. Die Quellenwirkung liegt bei den Szenarien Basis und A100 im Schnitt zwischen 0,4 und 0,7 Mio. tc/a (0,2 bis 0,3 tc/ha/a), ist also relativ stabil. Dagegen weist das A50-Szenario einen leichten Senkeneffekt von tc/a auf, da hier die Vorratshaltung durch die geringeren Nutzungsmengen im Schnitt etwas höher ist.

223 6 C-Bilanz und Kompensationsbeträge 223 Tabelle 96 zeigt die Ergebnisse für die durch die Holznutzung bereitgestellte Senkenwirkung der Holzprodukte. Tabelle 96: Senkenleistung durch Produkte (Alle Angaben in Tonnen Kohlenstoff. Die Spalten Diff zeigen jeweils die Differenz zum Basisszenario.) Jahr Basis A50 Diff A100 Diff [t/a] [t/a] [t/a] [t/a] [t/a] Gesamt [t] [t/a] [t/ha/a] -1,29-1,02 0,27-1,10 0,19 Die durchschnittliche Senkenleistung schwankt zwischen 2,5 und 3,1 Mio. tc/a (1,0 bis 1,3 tc/ha/a) und überkompensiert damit etwaige Emissionen durch geringfügige Veränderungen des Waldspeichers. In der periodenweisen Darstellung wird auch hier die zunehmende Volatilität der Nutzungsmengen deutlich, je extremer die angenommene Preissteigerung ausfällt. Während die Senkenleistung im Basisszenario zwischen 2,3 und 3,9 Mio. tc/a schwankt, erhöht sich diese Variation im A100-Fall auf eine Spanne zwischen 1,4 und 3,7 Mio. tc/a. Die Senkenwirkung durch die Substitutionseffekte zeigt Tabelle 97. Der Substitutionseffekt ist mit Werten zwischen 4,4 und 4,6 Mio. tc/a (1,8 bis 1,9 tc/ha/a) die größte Komponente der Kohlenstoffbilanz.

224 224 Abschlussbericht Konkurrenz um Holz, 27. Februar 2015 Tabelle 97: Substitutionseffekt des Holzprodukteeinsatzes (Alle Angaben in Tonnen Kohlenstoff. Periodenweise Kohlenstoffspeicherung in Tonnen pro Jahr. Die Spalten Diff zeigen jeweils die Differenz zum Basisszenario.) Jahr Basis A50 Diff A100 Diff [t/a] [t/a] [t/a] [t/a] [t/a] Gesamt [t] [t/a] [t/ha/a] -1,89-1,83 0,06-1,88 0,00 In Tabelle 98 ist schließlich die Summe aller Effekte gebildet. Dabei ist zu beachten, dass die zeitliche Auflösung derart erfolgt, dass dem Aufbau des Kohlenstoffspeichers Wald im Bezug zur Vorperiode die Holznutzungen der aktuellen Periode gegenübergestellt werden. Die Gesamtbilanz der Senkenleistung liegt zwischen 6,7 und 7,0 Mio. tc/a (2,8 bis 2,9 tc/ha/a) und zeigt eine eindeutige Reihung der Szenarien vom Basisszenario mit der höchsten Speicherleistung zum A100-Szenario mit der niedrigsten Leistung. In allen Szenarien ist das Gesamtsystem Wald und Holzprodukt eine Kohlenstoffsenke, auch ohne die Berücksichtigung der Substitutionseffekte. Dies wird auch in Abbildung 78 deutlich, die die Bedeutung der Senkenleistung des Produktspeichers gegenüber dem Waldspeicher herausstellt und die mittlere jährliche Bilanz der zwei behandelten Speicher und des Substitutionseffekts grafisch und in auf CO 2 beruhenden Einheiten darstellt.

225 6 C-Bilanz und Kompensationsbeträge 225 Tabelle 98: Kohlenstoffbilanz des Gesamtsystems Wald und Holznutzung (Alle Angaben in Tonnen Kohlenstoff. Periodenweise Kohlenstoffspeicherung in Tonnen pro Jahr. Die Spalten Diff zeigen jeweils die Differenz zum Basisszenario.) Jahr Basis A50 Diff A100 Diff [t/a] [t/a] [t/a] [t/a] [t/a] Gesamt [t] [t/a] [t/ha/a] -2,88-2,86 0,02-2,79 0,09 Abbildung 78: Kohlenstoffbilanz des Gesamtsystems Wald und Holznutzung (Alle Angaben in Millionen Tonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr.)