Energetische Nutzung von Holz. Chancen und Grenzen

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1 Energetische Nutzung von Holz Chancen und Grenzen Prof. Dr. Drs. h. c. Albrecht Bemmann, TU Dresden Dr. habil. Denie Gerold, OGF mbh Praxisseminar Holz Brand aktuell DECHEMA-Tagung Bautzen, 2. April 2014 Frankfurt, 5. November 2013 Folie 1

2 Gliederung des Vortrages: 1. Stoffliche und energetische Nutzung von Holz 2. Was ist Energieholz? 3. Potentiale an Energieholz 4. Kommunale Wertschöpfungsketten 5. Chancen und Grenzen (Folgerungen)

3 1. Stoffliche und energetische Nutzung von Holz

4 zukünftig aktuell aktuell - traditionell Rohholz-Herkunft und Holz-Verwendung in Deutschland Wald Schnittholz Zellstoff / Papier Holzwerkstoffe Rohholz Wärme / Strom (Kraftstoffe) Grundchemikalien ( Rohstoffersatzwirtschaft ) Plantage Folie 4

5 Stoffliche und energetische Holzverwendung in Deutschland -Gesamtholzverbrauch in Mio. m³ stoffliche Verwendung energetische Verwendung Quelle: Mantau 2012 Folie 5

6 Entwicklung der energetischen Holzverwendung in Deutschland in Mio. m³ - kumulativ Holzenergieprodukte BTL BMA < 1MW BMA > 1MW Haushalte Quelle: Mantau 2012 Folie 6

7 Holzmarktentwicklung in Deutschland, Februar 2014 Marktverlauf im Monat Februar Künftige Marktentwicklung (etwa 3 M.) Nachfrage war Preis war Nachfrage wird Nachfrage wird Institut für Internationale Forst- und Holzwirtschaft, Professur für Forst- und Holzwirtschaft Osteuropas diverse Holzarten Waldhackschnitzel Buche Stammholz Industrieholz Faserholz Brennholz Kiefer Stammholz lang Abschnitte Industrieholz Douglasie Stammholz lang Abschnitte Industrieholz Fichte Stammholz lang Abschnitte Palettenholz Papierholz Industrieholz F/K 36% 60% 32% 38% 44% 35% 47% 50% 42% 38% 50% 50% 44% 43% 53% 58% 64% 40% 63% 63% 50% 65% 53% 50% 58% 58% 46% 50% 56% 57% 48% 43% 16% 18% 11% 21% 7% 32% 35% 41% 24% 23% 35% 32% 27% 30% 32% 69% 82% 84% 76% 87% 68% 65% 59% 76% 77% 65% 68% 87% 73% 70% 68% 29% 16% 23% 35% 26% 22% 21% 27% 30% 31% 26% 41% 43% 79% 69% 80% 81% 58% 71% 59% 68% 74% 71% 64% 67% 69% 74% 59% 58% 14% 11% 30% 18% 17% 23% 17% 15% 19% 100% 94% 95% 90% 70% 86% 87% 87% 82% 83% 77% 80% 87% 85% 81% 87% 23% Quelle: nach LÜCKGE (2014) Folie 7

8 Steigender Holzbedarf in Deutschland kann zunehmend - aber n i c h t unbegrenzt (!) - gedeckt werden durch: Erhöhung des Holz-Angebotes in Deutschland K u r z f r i s t i g (< 10 Jahre) >> Mobilisierung vorhandener, nachhaltig nutzbarer Waldholz-Potenziale M i t t e l f r i s t i g (5 20 Jahre) >> Anbau / Nutzung von Kurzumtriebsplantagen auf landwirtschaftlichen Flächen L a n g f r i s t i g (> 50 Jahre) >> Veränderung Waldbaustrategie zur nachhaltigen Erzeugung von Dendromasse Erhöhung des Holz-Importes nach Deutschland >> Verringerung Wertschöpfung in Deutschland >> Holz aus nicht nachhaltig bewirtschafteten Wäldern >> Transport / Energie o d e r Holz-Nachfrage in Deutschland wird an das gegenwärtige Holz-Angebot angepasst >> Kein weiterer Ausbau bzw. Abbau von Kapazitäten >> Verlagerung von Kapazitäten in das Ausland Folie 8

9 Folie 9

10 Abhängigkeit vom Holz Die 3-Stadien-Theorie der Holzverwendung 1. Stadium weitgehend unersetzbar 2. Stadium weitgehend austauschbar 3. Stadium rückläufig austauschbar ( Rohstoffersatzwirtschaft ) Persönlicher Bedarf teilweise Holzverdrängung Aber: Entwicklung zahlreicher neuer Holzprodukte - Holzschliff - Zellstoff - Holzwerkstoffe Reproduzierbare, vielseitige Roh- und Werkstoffe gewinnen an Bedeutung; Chemiegrundstoffe, energetische Nutzung Früh zeit Quelle: verändert nach Schulz 1993 Folie 10

11 Region Oberlausitz: (stofflicher und energetischer Holzkreislauf) Legende: Klausner Sägewerke Holzpellet / Hackschnitzel Biomasse Heizkraftwerke Holzwerkstoffindustrie

12 2. Was ist Energieholz?

13 3. Waldrestholz

14 3. Waldrestholz

15 Energieholz aus dem Wald

16 3. Potentiale an Energieholz

17 Region Oberlausitz Hoyerswerda Bautzen Görlitz Waldfläche: ha Privatwald: 62,9 % Waldbesitzer: Pers. Hauptbaumarten: Kiefer: 47 % Fichte: 25 % Holzpotential: fm/a Einschlag: fm/a Dresden Zittau Bundeswald Landeswald Körperschaftswald Kirchenwald Privatwald (einschl. TRW)

18 Waldrestholz Tabelle 1: Jährliches Holzpotential in der Modellregion Holzarten- Gruppe Holzeinschlag Hauptsortiment (fm/a) Waldrestholz (rm/a) fm/a/ha fm/a L/LAS IS/BR Summe Kiefer/Lärche 3, Fichte/SoNd 5, Buche/Eiche 3, Birke/SoLb 3, Summe/Durch. 3,

19 Nutzung im Kleinprivatwald Sachsens Tab. 1: Nutzung im Kleinprivatwald Sachsens (Schätzung 2006). Verhältnis energetische : stoffliche Verwertung: 80 % zu 20 % Hauptsächlich Eigenverbrauch der Waldbesitzer (Hausbrand) Geht nicht in offizielle Holzkreisläufe ein

20 Potenzialanalyse (Wald) in Erzgebirgsregion Theoretisches Potenzial: fm/a bzw MWh/a Technisches Potenzial: fm/a bzw MWh/a Wirtschaftliches Potenzial: fm/a bzw MWh/a Folie 20

21 Potenzialanalyse (KUP) in Erzgebirgsregion Theoretisches Potenzial: tatro/a bzw MWh/a Technisches Potenzial: tatro/a bzw MWh/a Wirtschaftliches Potenzial: tatro/a bzw MWh/a Folie 21

22 Potenzialanalyse (offene Landschaft) in Erzgebirgsregion Theoretisches Potenzial: Annahmen Studie: Natur- und bodenschutzgerechte Nutzung von Biomasse-Dauerkulturen (LfULG 2009) FG tatro/a MEK tatro/a ANA tatro/a STL tatro/a 5 % nicht erschließbar (Bergung) 2/3 unwirtschaftlich (Transportkosten etc.) tatro/a bzw MWh/a Technisches Potenzial: tatro/a bzw MWh/a Wirtschaftliches Potenzial: tatro/a bzw MWh/a Folie 22

23 Potenzialanalyse (Dendromasse gesamt) Aufkommensbereich Theoretisches Potenzial Technisches Potenzial Wirtschaftliches Potenzial MWh/a MWh/a MWh/a Wald KUP Offene Landschaft SUMME Folie 23

24 4. Kommunale Wertschöpfungsketten

25 Kommunale Wertschöpfung durch Energieholznutzung Energetische Verwertung Eigenverwertung Energiekosteneinsparung Holzvermarktung W a l d b e s i t z e n d e K o m m u n e Einnahmen aus dem Verkauf von Säge- u. Industrieholz Stoffliche Verwertung

26 Kommunale Wertschöpfung durch Energieholznutzung Brennstoff Spezifische Brennstoffkosten Wärmebedarf Wirkungsgrad des Kessels Wärmebedarf inkl. Verluste Energiekosten Cent/kWh kwh/a % kwh/a /a Hackschnitzel 2, Heizöl 9, Erdgas 6, Flüssiggas 9, Tab. 1: Energiekostenkalkulation für ein kommunales Objekt in der Bioenergie-Region.* *) Bei der Ermittlung der spezifischen Brennstoffkosten für Hackschnitzel wurden durchschnittliche Bereitstellungskosten von 14,75 EUR/Sm³ (Ernte, Hackung, Trocknung und Transport) veranschlagt. Optimales Logistikkonzept erforderlich (kurze Transportwege etc.)!!!

27 5. Chancen und Grenzen (Folgerungen)

28 Folgerungen zur stofflichen Holzverwertung Durchsetzung der Kaskadennutzung ist automatisch nicht gewährleistet Es gibt keine zusätzlichen Quellen für Holz zur stofflichen Verwertung Die Quellen der stofflichen Nutzung sind damit primär nicht zu verringern, es sei denn?? Akzeptanz des Nebeneinanders von überregionalen und regionalen Wertschöpfungsketten müssen die stofflichen Verwerter akzeptieren

29 Folgerungen zur energetischen Holzverwertung Verhältnis energetische zu stoffliche Verwertung in Oberlausitz: Holzeinschlag: 34% zu 66%; Holzbedarf: 16% zu 84% Realistische Einschätzung der wirklichen Energieholzpotentiale für offizielle Stoffkreisläufe (nicht Hausbrand) ist dringendes Erfordernis (nicht 1,0 fm/a/ha sondern 0,2 bis 0,4 fm/a/ha (5% bis 15%) Der Eigenverbrauch für den Hausbrand nimmt mit fast 30% eine erhebliche Größenordnung ein (kein offizieller Stoffkreislauf!!) Versorgung der energetischen Holzverbraucher aus dem Wald ist nachhaltig nicht gesichert (!! Preisrelationen beim Industrieholz) Entscheidungen über Investitionen zu Heizkraftwerken müssen die Versorgungssicherheit als zentralen Planungsbestandteil beinhalten Der Entwicklung von Bereitstellungsketten bisher ungenutzter Energieholzpotentiale kommt eine hohe Bedeutung zu

30 Weitere Folgerungen zur energetischen Holzverwertung 1. FSC Zertifizierung von Forstbetrieben könnte Waldrestholzernte verhindern 2. Staatsbetrieb Sachsenforst ist zurückhaltend bei der Bereitstellung von Energieholz 3. Anlage von Kurzumtriebsplantagen geht schleppend voran (Landwirte sind zurückhaltend) 4. Kommunen mit Wald zum Teil schwer zu überzeugen (Einstellung, Energieberater, Bürgermeister, Beförsterung) 5. Machbarkeitsstudien am Beginn dringend erforderlich Folie 30

31 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit TU Dresden Fakultät Umweltwissenschaften Fachrichtung Forstwissenschaften Prof. Dr. Drs. h.c. Albrecht Bemmann Pienner Straße 19 D Tharandt Telefon: FAX: albrecht.bemmann@forst.tudresden.de Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbh NL Sachsen Dr. habil. Denie Gerold Zum Wiesengrund Kesselsdorf Telefon: FAX: sachsen@ogf. de Folie 31