Nachhaltig Nutzung der Resource Holz Utilisation durable de la ressource du bois

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1 Nachhaltig Nutzung der Resource Holz Utilisation durable de la ressource du bois Gero Becker, Christian Suchomel Institut für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft Karlsruhe, 19. November 2010

2 Waldverteilung in Deutschland Waldfläche (ha) Deutschland Hessen Sachsen-Anhalt Sachsen Thüringen Brandenburg & Berlin Mecklenburg-Vorpommern Baden-Württemberg Saarland Rheinland-Pfalz Nordrhein-Westfalen Niedersachsen (HH / HB) Schleswig-Holstein Bayern Quelle: Holzabsatzfonds 2009, BWI² 2005

3 Waldbesitz in Deutschland 3% Landeswald Privatwald 44% >1.000 ha ha ha < 20 ha Körperschaftswald 20% Bundeswald 29% Treuhandwald 4% Waldfläche in Tsd. ha Quelle: BWI 2, 2003

4 Baumartenverteilung in Deutschland 59 % Nadelholz 41 % Laubholzz

5 Holzeinschlag in Deutschland Laubindustrieholz Nadelindustrieholz Laubstammholz Nadelstammholz

6 Vergleich Holz Stahlproduktion Suchomel Holz Stahl Produktion 2007: Stahl 45,8 Mio. t (Statistisches Bundesamt 2009) Holz rd. 38,4 Mio. t (ZMP 2009)

7 Holz als Wirtschaftsfaktor Betriebe Beschäftigte Umsatz (Mrd. Euro) Forstwirtschaft ,06 Holz bearbeitendes Gewerbe Holz verarbeitendes Gewerbe , ,13 Holz im Bauwesen ,41 Holz im Papiergewerbe ,52 Holzhandel ,07 Cluster Forst & Holz ,31 Quelle: Clusterstudie Forst und Holz, J. H. v. Thünen Institut 2008

8 Weltweiter Holzeinsatz Weltweiter Holzeinsatz Holzverbrauch für energetische Verwertung (Kochen, Heizen, Stromerzeugung) Holzeinsatz weltweit Holzverbrauch in Mio. Fm Welt Asien Afrika Europa Quelle: FAOSTAT (2007) 1,6 Mrd. m³; 41% 2,3 Mrd. m³; 59% Brennholz sonst. Holz Quelle: verändert nach

9 Holzeinsatz zur Energieerzeugung in Deutschland Holzeinsatz zur Energieerzeugung in Deutschland Holzverbrauch in Mio. Fm Quelle: verändert nach Mantel (1990), Dieter et al. (2004) privater Brennholzverbrauch W aldholzverbrauch durch EVU

10 Inlandsverwendung in Deutschland Quelle: Mantau 2006

11 stoffliche Nutzung Furnierindustrie Dekorfurniere Sperrholz

12 stoffliche Nutzung Sägeindustrie Bauholz Möbel und Innenausbau Verpackungen / Paletten

13 stoffliche Nutzung Papier- und Zellstoffindustrie Zellstoff graphische Papiere Hygienepapiere Fotos: Zellstoff Stendal, 2009

14 stoffliche Nutzung Platten- und Holzwerkstoffindustrie Leimbinder / -platten Spanplatten Faserplatten OSB Platten WPC

15 neue Konversionsprodukte Bio-Refinery BtL Kunststoffe Kosmetik & Pharmazie Foto & Abb.: Choren, 2008

16 Holzartige Biobrennstoffe Scheitholz thermische Energie Sägespäne Bündel Hackschnitzel Umwandlung Pellets Verbrennung mechanische Energie elektrische Energie Foto: Siemens 2008 Foto: Choren, 2008

17 Struktur des Primärenergieverbrauchs in der EU,

18 Anteile erneuerbarer Energien am gesamten Endenergieverbrauch in Deutschland 2009 Endenergiebereitstellung: rd. 242 TWh (871 PJ) 10,3 % Anteil am gesamten Endenergieverbrauch biogene Festbrennstoffe 53,1 % 1 Endenergieverbrauch Stand feste, flüssige, gasförmige Biomasse, Biogener Anteil des Abfalls, Deponie- und Klärgas Quelle: BMU Erneuerbare Energien in Zahlen nationale und internationale Entwicklungen, 2010

19 Energie aus Holz Bilanz für 1 kg Holz 1,46 kg CO 2 1 kg Holz 0,60 kg H 2 O 1,06 kg O 2 18,5 MJ Sonnenenergie 18,5 MJ zur thermischen Verwendung Quelle: Frühwald, 2008

20 CO 2 Speicherung in deutschen Wäldern oberirdische Biomasse jährlicher Zuwachs 100 Mio. m 3 Holz 120 Mio. m 3 Biomasse 40 Mio. t C ca. 140 Mio. t CO 2 Quelle: Frühwald, 2008 jährliche Holznutzung ca. 65 Mio. m 3 Holz + 10 Mio. m 3 Brennholz 20 Mio. t C 70 Mio. t CO 2 jährliche Netto-Speicherleistung 20 Mio. t C ca. 70 Mio. t CO 2 (ca. 8 % der jährlichen Emissionen Deutschlands)

21 CO 2 Speicherung in Wäldern: Effekt nachhaltiger Nutzung Quelle: Frühwald, 2008

22 CO 2 Speicherung in Holzprodukten Goods Lifetime Newspapers Magazines Books Packaging Furniture Cheap Expensive Outdoor utilisation Buildings non bearing parts bearing parts Average (weighted by mass) (Produktmix Beispiel Deutschland) 0.2 years 0.5 years 25 years 2 years 10 years 30 years 15 years 30 years 75 years 33 years

23 CO 2 Speicherung in Holzprodukten (Beispiel Deutschland) Volume [mio. t] C-sink [mio. t] 35 Mio. buildings with 2,000 kg furniture and inventory Mio. (semi-) detached houses made out of wood (25 m 3 wood each) 2,75 Mio. apartment buildings (40 m 3 wood each) wood in outdoor facilities wood in the non-construction sector wood as packaging material 10 5 paper products semi-finished products in production and storage 15 8 in total per inhabitant 8 4 Annahmen bis 500 Mio. t C zum Vergleich: C Speicherung in Wäldern ca Mio. t C

24 Energie aus Holz Ernte und Bereitstellung: je dünner, desto höherer Aufwand 30,00 Euro / m³ 20,00 Euro / m³

25 Holzernte Energieholz

26 Holzernte Energieholz

27 Holzernte Energieholz

28 Grenzen der Bioenergie: Nutzungskonkurrenzen direkte Konkurrenz Lebensmittel oder Kraftstoff Brennholz oder Holzwerkstoffe indirekte Konkurrenz Landnutzung (Energiepflanzen oder Nahrungsmittel) Bild: Bild: Bild:

29 Potentiale erweitern Intensivere Waldwirtschaft Nutzung von Holz außerhalb Waldes Hochleistungs-Energiewälder Nutzung von Reststoffen Ernährung umstellen Pasta statt Schnitzel 4/5 weniger Flächenverbrauch 29

30 Konkurrenz um Holz: Potenziale erweitern Mio. m³ 120,0 100,0 91,8 102,8 nachhaltiger Zuwachs 80,0 60,0 40,0 62,2 64,6 Landschaftspflegeholz Kurzumtriebsplantage Rinde Waldrestholz Stammholz und Industrieholz Altholz 20,0 0,0 Einschlagsstatistik tatsächliche Entnahme Szenario zusätzliche Potenziale Szenario intensivierte Nutzung

31 Biomassepotentiale in Deutschland 2009 Landwirtschaftl. Nutzfläche 17 Mio. ha Stilllegungsfläche ca. 0,2 Mio. ha Wald ca. 11 Mio. ha 5 Mio. ha Dauergrünland 12 Mio. ha Pflanzenproduktion Davon ca. 1,8 Mio ha. Energiepflanzenanbau Davon ca. 30 % für energetische Nutzung Quelle: destatis, HAF,

32 Energie aus Holz: Alternative Verwendungen 10 m³ Industrieholz 6 m 3 Spanplatte (ca. 240 m 2 )? 7,5 m 3 Pellets (Jahresbedarf Einfamilienhaus) Bild:

33 Alternative Verwendungen 1 ha Mais 18,000 Tortillas (Kalorienbedarf an Mais von 2,600 Mexikanern pro Tag)? 3,700 l Diesel-Kraftstoff 33

34 Grenzen der Bioenergie: Naturschutz vs. Energie Naturschutz Belassen von Waldrestholz im Bestand (Nährstoffe) Belassen von Reisig auf der Rückegasse zur Bodenschonung Belassen von Totholz keine intensivierte Nutzung der Wälder Habitatschutz Bioenergie Nutzung von Waldrestholz zur energetischen Verwertung unter Berücksichtigung der Nachhaltigkeit: intensivierte Nutzung der Wälder

35 Einige Beispiele für Forschungsfragen mit Umweltbezug an der Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften der ALU FR 1. Potentialabschätzungen (regional / örtlich) Zuwächse, Logistikkette, Energieeffizienz stoffliche vs. energetische Nutzung von Holz Ökonomie Ökologie (Wirkungsgrad, CO 2 ) ökologische Verträglichkeit (Nährstoffexport) Moderne Inventurverfahren (Fernerkundung) 2. Kurzumtriebsplantagen Wo? (Konkurrenz um Standorte) Wie? (Arten, Anlage, Ernte) Nachhaltigkeitsanalysen, LCA 3. Nutzung von Lignocellulose außerhalb Waldes Geschäftsmodelle, Qualität, Technologie von Nutzung und Logistik

36 Einige Beispiele für Forschungsfragen mit Umweltbezug an der Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften der ALU FR 4. neue Materialen und Produkte (biobased products) Nanocellulose hybride Materialien synthetische Kraftstoffe (BtL) 5. Wald, Forstwirtschaft und Klimawandel Baumphysiologische Grundlagen Trends und Auswirkungen Anpassung durch Waldbau (Baumarten, Zuwachs) Risiken 6. Wald und Wasser Auenwälder Wasserspeicher (Grundwasser, Hochwasserschutz) Reinigungsfunktion des Waldes (Trinkwasser) Erosion 7. Biodiversität in Wald und Landschaft Natura 2000 Wildtiere 8. Umweltgeschichte, Umweltökonomie, Umweltpolitik 9.

37 Prof. Dr. Dr. h. c. Gero Becker Institut für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft Werthmannstraße 6; Freiburg Telefon