Beitrag der Holzverwendung zur

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1 Dipl. Ing. Silv. Sebastian Rüter, Johann Heinrich von Thünen Institut (vti) Federal Research Institute for Rural Areas, Forestry and Fisheries Institute for Wood Technology and Wood Biology, Hamburg, Germany Beitrag der Holzverwendung zur Vermeidung von Treibhausgasemissionen 4. Life Sciences Forschungskolloquium Ansätze in der energetischen Verwertung von Biomasse Hamburg, 31. März 2011

2 Klimarelevanz l der Holznutzung Verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff (Speichereffekt) Treibhausgasemissionen entlang des Produktlebenszyklus (Substitutionseffekt) Entwaldung und Degradierung von Wäldern Holzprodukte in der internationalen Klimapolitik Verhandlungen (UNFCCC, AWG KP) um die Einbeziehung von Holzprodukten in ein zukünftiges Klimaabkommen Resümee Seite 2

3 KLIMARELEVANZ SPEICHERUNG Die verzögerte Freisetzung von Kohlenstoff Holzprodukte stellen einen Kohlenstoffspeicher dar der die Emission biogenen Kohlenstoffs zeitlich verzögert CO CO 2 CO 2 CO 2 2 CO 2 Die Annahme einer sofortigen Emission hat den gleichen Effekt als gäbe es keine signifikanten Änder ungen im Produktspeicher C Inventuren oder Flussdatenmethoden z.b. Verpflichtungsperiode C pool year i+n ΔC = C (i+n) C (i) C pool year i Jahre Jahr i Nutzungsdauer n i+n Abschätzung der Netto Emissionen über die Ermittlung der jährliche Speicheränderung Seite 3

4 KLIMARELEVANZ SPEICHERUNG Methoden zur Abschätzung des Speichers (Massenbilanz) Inventuren (z.b. Bestand an Holzgebäuden) Jahr i Jahr i+n Flussdaten Methoden Zufluss Abfluss Direkte Schätzungen Δ C x (44/12) = CO 2 Netto Emission Daten zu Produktion und Außenhandel von Holzhalbwaren* Holzeinschlagsdaten Direkte Schätzungen * Vom Weltklimarat vorgeschlagene Default Methode (IPCC 2006 GL tier 1) Abschätzung mittels Nutzungsdauern Linearer Zerfall Logistischer Zerfall Exponentieller Zerfall* Methode stellt sicher, dass weder Speicher überschätzt, noch Emissionen unterschätzt werden (Anforderung an Gute Praxis nach IPCC 2003) Seite 4

5 KLIMARELEVANZ SUBSTITUTION Stoffliches und energetisches Substitutionspotential Treibhausgasemissionen entlang des Lebenszyklus von Produkten (Energieverbrauch) CO 2 CO 2 e CO 2 e CO 2 Vergleiche nur auf Basis der gleichen funktionalen Einheit stofflich energetisch Abschätzung der Umweltauswirkungen mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) nach ISO und Rohstoffe Additives Energie Systemgrenze (Co )Produkt Luft Emission Wasser Emission Boden Emission Klimarelevante Indikatoren sind der Primärenergieverbrauch (PE) und das Treibhausgaspotential (GWP 100) Seite 5

6 KLIMARELEVANZ SUBSTITUTION Beispiel Innenwandsysteme Holzständerwand Metallständerwand Massivwand Berechnung des Substitutionspotentials eines Produktes nur auf Basis der funktionalen Einheit: Dimension 5000 x 2500 mm Türöffnung 875 x 2000 mm Schalldämmmaß Rw, R = 38 db S. Rueter, 2010 Seite 6

7 KLIMARELEVANZ SUBSTITUTION Innenwandsystem : Treibhausgaspotential (100 Jahre) [in kg CO2e] Holzständerwand Metallständerwand Ziegelwand Substitutionspotential Produktion und Instandhaltung Fixierter Kohlenstoff Entsorgung (Kredit für Dampf & Strom & Recycling Pot) Entsorgung (emittiert) Quelle: Albrecht et al (2008) 97 kg CO 2 eq. (netto) 136 kg CO 2 eq. (netto) 488 kg CO 2 eq. (netto) S. Rueter, 2010 Seite 7

8 KLIMARELEVANZ SUBSTITUTION Substitutionspotential [in 1000 kg CO 2 e] Durch die Nutzung von Holzprodukten können energieintensiver herzustellende Produkte und fossile Energieträger ersetzt werden Ergebnisse des BMBF Projektes ÖkoPot, skaliert kli auf 1 m³ Holz BACKGROUND (hier: ohne Gutschriften) 0,08 1,66 Stoffliche Substitution 1, , ,85 0,02 7,71 Energetische Substitution i 2, ,56 Metallständer Massivwand Massivwand Teppich PVC Belag Fliesen Alu fenster PVC Fenster Heizöl EL Holzständerwand Holzrahmen Holzfußboden Holzfenster Nadelholz atro Außenwand Fig 7 1: Stoffliches und energetisches Substitutionspotential von 1m³ Nadelholz in Holzprodukten im Vergleich mit ihren jeweiligen Substituten (GWP 100)* (Rüter, 2010 and Albrecht et al., 2008) * ermittelt und begutachtet tnach ISO ff (life cycle assessment) Substitutionsfaktor (aus Metastudie SATHRE und O'CONNOR, 2010): tc/tc (Emissionsreduktion/Holzeinsatz): ø stofflich = 2,1 und Bsp. energetisch = 1,7 Seite 8

9 KLIMARELEVANZ HOLZ Vom Holzeinschlag zum verwendeten Holzprodukt Nur ein Teil des eingeschlagenen Holzes wird stofflich bzw. energetisch genutzt BACKGROUND 10% Rinde 10% Ernterückstände ca. 25% Brennholz (energetische Nutzung) (inkl. nicht verwendetes Derbholz, i.e. 13,8 % vom Einschlag) ca. 38,6% Verschnitt (Schnittholz), hiervon ca. 30% energetisch verwendet ca. 20% Verschnitt, hiervon: 30% energetisch genutzt Altholz (geschätzt 70% erfasst, hiervon: 35% energetisch genutzt) Einschlag Rohholz Halbware Fertigware Altholz stoffliche Nutzung energetische Nutzung Seite 9

10 KLIMARELEVANZ ENTWALDUNG Entwaldung und Degradierung von Wäldern Eine der größten CO 2 Emissionsquellen weltweit (> 7 Mrd. T CO 2 yr 1, 18%) BACKGROUND Länder mit zunehmender Waldfläche Länder mit Netto Entwaldung Quelle: Dorling et al. (2008) Reducing emissions from deforestation and degradation in developing countries, including aspects of conservation, sustainable management of forests and enhancement of forest carbon stocks in developing countries (REDD+ Mechanismus in zukünftigem Klimaabkommen) Seite 10

11 Klimarelevanz l der Holznutzung Verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff (Speichereffekt) Treibhausgasemissionen entlang des Produktlebenszyklus (Substitutionseffekt) Entwaldung und Degradierung von Wäldern Holzprodukte in der internationalen Klimapolitik Verhandlungen (UNFCCC, AWG KP) um die Einbeziehung von Holzprodukten in ein zukünftiges Klimaabkommen Resümee Seite 11

12 KLIMAPOLITIK HWP ANRECHNUNG Bisher vorgeschlagene Vorgehensweisen Jahr i Nutzungsdauer n i+n pv Jahre Daten zu Produktion und Außenhandel müssen für eine Abschätzung der Emissionen verwendet werden, um Herkunft/Verbleib des Holzes zu bestimmen Verbrauch = Produktion + Import Export Produktion Export Import Verbrauch Stock change Ansatz Produktionsansatz Atmospheric flow Ansatz Waldwachstum Oxidation Holz Waldwachstum Oxidation Holz Waldwachstum Oxidation Holz Abraum (inl. Verbrauch) Abraum (Produktion) Abraum (inl. Biomasse) Export Export Export Import Import Einigung gauf Vorgehensweise: 06/2010 Bonn: FCCC/KP/AWG/2010/6/Add.2 08/2010 Bonn: FCCC/KP/AWG/2010/CRP.2 10/2010 Tianjin: FCCC/KP/AWG/2010/CRP.3 12/2010 Cancun: FCCC/KP/AWG/2010/CRP.4 Seite 12

13 KLIMAPOLITIK HWP ANRECHNUNG Vorschlag für eine Anrechnung von Holzprodukten (FCCC/KP/AWG/2010/CRP.4/Rev.4) 27. Emissions from harvested wood products removed from forests which are accounted for by a Party under Article 3 shall only be accounted for by that Party. Accounting shall be on the basis of the first order decay function 19 with default half lives of two years for paper, 25 years for wood panels, and 35 years for saw wood. Alternatively, for domestically produced and consumed harvested wood products only, a Party may use country specific data to replace the default half lives li specified above, or to account for such products in accordance with the definitions and estimation methodologies in the most recently adopted IPCC Guidelines and any subsequent clarifications agreed by the Conference e of the Parties, ates,po provided dedthat verifiable abeand dta transparent spae tdata are aeaaabe available. [Harvested wood products resulting from deforestation shall be accounted for on the basis of instant oxidation.] 28. Where CO 2 emissions i from harvested wood products in solid waste disposal sites are separately accounted, this shall be on the basis of instantaneous oxidation. Wood harvested for energy purposes should be accounted on the basis of instantaneous oxidation. Seite 13

14 KLIMAPOLITIK HWP ANRECHNUNG Vorschlag für eine Anrechnung von Holzprodukten (FCCC/KP/AWG/2010/CRP.4/Rev.4) 27. Emissions from harvested wood products removed from forests which are accounted for by a Party under Article 3 shall only be accounted for by that Party. [...] Artikel 3.3 (seit 1990) HWP produzierendes Land Aufforstung Wiederaufforstung Entwaldung Artikel 3.4 Waldbewirtschaftung Seite 14

15 KLIMAPOLITIK HWP ANRECHNUNG Vorschlag für eine Anrechnung von Holzprodukten (FCCC/KP/AWG/2010/CRP.4/Rev.4) 27. Emissions from harvested wood products removed from forests which are accounted for by a Party under Article 3 shall only be accounted for by that Party. Accounting shall be on the basis of the first order decay function 19 with default half lives of two years for paper, 25 years for wood panels, and 35 years for saw wood. Alternatively, for domestically produced and consumed harvested wood products only, a Party may use country specific data to replace the default half lives li specified above, or to account for such products in accordance with the definitions and estimation methodologies in the most recently adopted IPCC Guidelines and any subsequent clarifications agreed by the Conference e of the Parties, ates,po provided dedthat verifiable abeand dta transparent spae tdata are aeaaabe available. [Harvested wood products resulting from deforestation shall be accounted for on the basis of instant oxidation.] 28. Where CO 2 emissions i from harvested wood products in solid waste disposal sites are separately accounted, this shall be on the basis of instantaneous oxidation. Wood harvested for energy purposes should be accounted on the basis of instantaneous oxidation. Seite 15

16 BERECHNUNG AM VTI 1. Berechnung der Netto Emissionen 2. Ergebnisse je nach Anrechnungsregel im Sektor LULUCF Seite 16

17 Klimarelevanz l der Holznutzung Verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff (Speichereffekt) Treibhausgasemissionen entlang des Produktlebenszyklus (Substitutionseffekt) Entwaldung und Degradierung von Wäldern Holzprodukte in der internationalen Klimapolitik Verhandlungen (UNFCCC, AWG KP) um die Einbeziehung von Holzprodukten in ein zukünftiges Klimaabkommen Resümee Seite 17

18 RESÜMEE Entwaldung und Degradierung von Wäldern stellte eine der größten CO 2 Quellen weltweit dar; Teil der Verhandlungen für zukünftiges Klimaschutzabkommen (REDD+) Nur nachhaltig produzierte Holzprodukte (Gesamt Kohlenstoffbilanz) haben einen positiven Klimaeffekt; dies betrifft auch ihre energetische Nutzung (Bioenergie) Ergebnisse von Ökobilanzen zeigen Vorteil heimisch hergestellter Holzprodukte besonders hinsichtlich klimarelevanter Indikatoren; daher besitzen Holzprodukte einpotential zur Substitutionvon Produkten/Energieträgern, deren Herstellung mit einer höheren Emissionsbelastung einhergeht Eine kaskadische Nutzung von Holz (erst stofflich, dann energetisch) erhöht den klimapositiven Effekt der Nutzung von nachhaltig erzeugtem Holz Eine mögliche Anrechnung von Holzprodukten ermittelt die Netto Emissionen (Speichereffekt) auf nationaler Ebene auf Basis von Speicheränderungen; dies ist Bestandteil der laufenden Verhandlungen zu einem Kyoto Nachfolgeabkommen (UNFCCC); ihr Beitrag ist abhängig von den Regeln für den gesamten Sektor (LULUCF) Einigung auf Regel zu Anrechnung von Holzprodukten in Cancun Seite 18

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Mehr Informationen Kontakt