Kohlenstoffstudie Forst und Holz Sachsen-Anhalt

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1 Kohlenstoffstudie Forst und Holz Sachsen-Anhalt Kohlenstoffstudie Forst und Holz Sachsen-Anhalt Rene Wördehoff, Hermann Spellmann, Jan Evers, Jürgen Nagel, Ulrike Gaertner im Auftrag des Ministeriums für Landwirtschaft Und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt vorgestellt von Hermann Spellmann Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt MInisterium für Landwirtschaft und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt

2 CO 2 -Speicherung als Beitrag zum Klimaschutz und Optionen zur Klimaanpassung Gliederung: Anlass und Ziele Datengrundlagen Methoden Ergebnisse Schlussfolgerungen Kohlenstoffstudie Forst und Holz Sachsen-Anhalt Rene Wördehoff, Hermann Spellmann, Jan Evers, Jürgen Nagel, Ulrike Gaertner im Auftrag des Ministeriums für Landwirtschaft und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt

3 Herausforderung Klimawandel Anstieg der Treibhausgase in der Erddatmosphäre (IPCC, 2001) Anstieg der Jahresmitteltemperatur in der nördlichen Hemisphäre

4 Umgang mit dem Klimawandel Mitigation = Maßnahmen zur Vermeidung und Verminderung von Treibhausgasemissionen CO 2 -Speicherung im Wald und in Holzprodukten Adaptation = Anpassungsmaßnahmen zur Vermeidung von Risiken und Nutzung von Chancen unter Bedingungen des bereits heute unvermeidbaren Klimawandels Waldbauliche Anpassung an veränderte Produktionsbedingungen und Risikostrukturen

5 Klimaschutzziele bis 2020 Europa: Deutschland: 20 % weniger CO 2 -Emissionen 20 % mehr Erneuerbare Energien 20 % mehr Energieeffizienz 40 % weniger CO 2 -Emissionen % mehr erneuerbare Energien 35 % mehr Strom aus erneuerbare Energien Quelle: BMU 2012

6 Photosynthese - Zauberformel der Natur Sonnenenergie 6 H 2 O 6 O 2 6 CO 2 C 6 H 12 O 6 (Glucose = Biomasse) Holz als Kohlenstoffspeicher: chemische Zusammensetzung von Holz: 50% Kohlenstoff, 43% Sauerstoff, 6% Wasserstoff, <1% Stickstoff Holz als ein nachwachsender CO 2 -neutraler Rohstoff: Bilanz für 1kg Holz: Input: 1,44 kg CO 2 + 0,56 kg H 2 O + 18,5 MJ Sonnenenergie Output: 1 kg Holz (18,5 MJ Heizwert) + 1 kg O2

7 Ziele der Kohlenstoffstudie Quantifizierung der Kohlenstoffspeicherung im Wald und in Holzprodukten Positionierung der Forstwirtschaft im Kyoto-Folgeprozess Entwicklung einzelner Kohlenstoffspeicher bei unterschiedlichen waldbaulichen Szenarien Bewusstsein schaffen für die Bedeutung des Waldes sowie der Forst- und Holzwirtschaft für den Klimaschutz Wälder als Kohlenstoffsenke Holzprodukte als zusätzlicher Kohlenstoffspeicher Substitution fossiler Energieträger durch Holzprodukte Substitution von energieintensiv produzierten Rohund Baustoffen durch Holzprodukte Vermeidung von Holzimporten aus Ländern, die nicht nachhaltig wirtschaften

8 Ausgangssituation in Sachsen-Anhalt Waldfläche: ha Bewaldung: 24,1 % [1000 ha] Lärche Kiefer Douglasie Fichte ALn ALh Buche Eiche 2,5 % 46,6 % 0,3 % 12,0 % 14,6 % 7,3 % 6,6 % 10,0 % ohne Lücken u. Blößen > 160 Jahre (Quelle: BWI 2)

9 Datengrundlagen zur Berechnung der C-Vorräte BWI-Trakte mit Kyrill-Schadensgebieten Stichprobennetz der BZE II (2007) 76 Stichprobenpunkte BZE-Bezugsfläche (30 m Radius) Profil Satelliten Baum der WZE Zuwachsmessung BZE Probenbaum BZE (Beprobung Nadeln/Blätter und Trieblängen)

10 Vorgehen bei der Berechnung der Rohholzpotenziale Sturmschäden durch den Orkan Kyrill BWI Wachstumssimulation Status Quo 2007 naturnaher Waldbau ertragsorientierter Wb. naturschutzorient. Wb. Zustand 2037 reale Einschlagsmengen alle 5 Jahre

11 Betrachtete C-Speicher im Waldökosystem (verändert nach WBGU 1998) + Speicher in Holzprodukten (Stämme, Äste, Rinde, Stümpfe, Samen, Blätter) (Ø 7 cm) (Ø 2 cm) (bis 90 cm)

12 Berechnung der C-Vorräte lebende Baumbiomasse tote Baumbiomasse vereinfacht: C-Vorrat = Volumen x Raumdichte x 0,5 Raumdichten: Eiche: 561,1 kg/m³ Buche: 554,3 kg/m³ Kiefer: 430,7 kg/m³ Fichte: 377,1 kg/m³ Regelfall: Biomassefunktion C-Vorrat = lebende Baumbiomasse x 0,5 C-Vorrat = Volumen x Raumdichte x 0,5 Raumdichten: Laubholz: 300 kg/m³ * Nadelholz: 210 kg/m³ * * unter Berücksichtigung der Dauer der Zersetzungsphasen

13 Produktklassen mit ihren Zersetzungskonstanten (k), Lebensdauern und Hauptprodukten. Produktklasse Zersetzungskonstante (k) [Jahre -1 ] Mittlere Lebensdauer (t 63 ) [Jahre] Hauptprodukte Produkte mit langer Lebensdauer 0,02 50 Bauholz Produkte mit mittlerer Lebensdauer 0, Holzwerkstoffe, Furniere, Vollholzmöbel Produkte mit kurzer Lebensdauer 0,032 3 Papier, Pappe, Kartonagen Energieholz 0,7 1 Brennholz, Pellets

14 Vereinfachter Holzverwendungsschlüssel für Sachsen-Anhalt, Basisjahr 2006 (BMELV 2008) Gruppe Produkte mit langer Lebensdauer Produkte mit mittlerer Lebensdauer Produkte mit kurzer Lebensdauer Energieholz Laubholz 24,5 % 38,0 % 14,6 % 22,9 % Nadelholz 27,5 % 25,3 % 33,9 % 13,9 % Laubschnittholz: 64 % Ausbeute, Nadelschnittholz: 61 % Ausbeute Sägerestholz: 44 % PmL, 18 % PkL, 38 % Energieholz (MANTAU 2008, VDP 2007)

15 Veränderung der relativen Derbholzvorräte und der in ihnen gespeicherten C-Gehalte Derbholzvorrat [m³/ha bzw. C-Vorrat t C/ha] Vorrat [m³/ha] C-Vorrat [t C/ha] eo nn no

16 Derbholzvorräte und C-Vorräte pro Hektar in der lebenden Baumbiomasse der Hauptbaumarten im Jahre getrennt nach Altersstufen - Baumart Derbholzvorräte mittlerer C-Vorräte der mittlerer lebenden Baumbiomasse C-Vorrat leb. Derbholzvorrat Baumbiomasse [m³/ha] [t C/ha] Buche 389,2 316,7 133,1 110,1 Eiche 276,8 291,9 105,4 96,4 Fichte 334,7 362,5 86,7 93,0 Kiefer 210,2 208,9 67,7 67,0

17 Tiefland Laubwald = 117 t C/ha Nadelwald = 109 t C/ha Verhältnis Boden 2007 Hügelland C-Vorrat in lebender Biomasse (2007) Laubwald = 109 t C/ha Nadelwald = 105 t C/ha Laubwald: 1 : 1 C-Vorrat in Auflage + Mineralboden (2007) Harz Nadelwald: 2 : 1 Laubwald = 112 t C/ha Nadelwald = 139 t C/ha Mineralboden Auflagehumus

18 Veränderung der relativen Derbholzvorräte und der in ihnen gespeicherten C-Gehalte Derbholzvorrat [m³/ha bzw. C-Vorrat t C/ha] Vorrat [m³/ha] C-Vorrat [t C/ha] eo nn no

19 Akkumulierter C-Vorrat im Produktspeicher - getrennt nach Produktklassen sowie nach Laub- und Nadelholz - Szenario: naturnaher Waldbau naturnaher Waldbau 100 % Holzgruppe Laubholz ertragsorientiert 113 % naturschutz - orientiert % Nadelholz % %

20 Gesamter akkumulierter C-Vorrat 2036 in der lebenden Baumbiomasse, dem Totholz und den Holzprodukte - nach den Waldbauszenarien ertragsorientiert, naturnah, naturschutzorientiert - C-Vorrat [Mio. t C] 117,2 39,6 60,2 16,3 23,3 7,9 1,9 49,1 21,4 126,6 42,6 52,4 13,6 29,0 8,3 1,9 65,6 27,1 132,6 45,0 36,2 34,5 10,5 9,3 2,3 87,2 32,2 Baumbiomasse Totholz Holzprodukte naturnah ertragsorientiert naturschutzorientiert

21 Gesamter akkumulierter C-Vorrat 2036 in der lebenden Baumbiomasse, dem Totholz und den Holzprodukte - nach den Waldbauszenarien ertragsorientiert, naturnah, naturschutzorientiert - C-Vorrat [Mio. t C] 117,2 39,6 60,2 16,3 7,9 1,9 49,1 21,4 126,6 42,6 52,4 13,6 8,3 1,9 65,6 27,1 132,6 45,0 36,2 10,5 9,3 2,3 87,2 32,2 Baumbiomasse Totholz Holzprodukte naturnah ertragsorientiert naturschutzorientiert

22 Entwicklung der C-Vorräte der lebenden Baumbiomasse der Hauptbaumarten nach den Ertragstafeln -Grundlagen: Eiche: Erteld (1962), Hochdurchforstung, erste Ertragsklasse Buche: Dittmar et al. (1983), erste Ertragsklasse kiefer: Lembcke et al. (1975), mittleres Niveau, erste Ertragsklasse Fichte: Wenk et al. (1984), langsames System, Mittelhöhenbonität 34 m C-Vorrat [t C/ha] Buche Eiche Fichte Kiefer Alter [Jahre]

23 Baumartenvergleich auf gleichem Standort - frischer, kräftiger Standort im Solling dgz C dgz C dgz C dgz C dgz C dgz C dgz [m3/ha*a] bzw. C [t/ha*a] dgz (durchschnittlicher Gesamtzuwachs) m³/ha/a C-Biomasse t/ha/a C-Produktspeicher t/ha/a 22,1 18,6 13,3 7,9 8,1 5,819 3,751 4,184 2,525 2,193 29,8 8,571 Eiche Buche Kiefer Fichte Dgl KTa

24 Schlussfolgerungen Der Wald in Sachsen-Anhalt und die aus ihm hervorgegangenen Holzprodukte leisten einen wichtigen Beitrag zur Kohlenstoffspeicherung. Die Strategien der Forst- und Holzwirtschaft haben einen deutlichen Einfluss auf die Kohlenstoffspeichermengen. Die Kohlenstoffspeicherung wird als Teilziel der Forstbebetriebe in Zukunft ein höheres Gewicht erhalten. Sie darf aber dennoch nicht isoliert von den anderen Waldfunktionen gesehen werden. Kohlenstoffstudie Forst und Holz Sachsen-Anhalt Rene Wördehoff, Hermann Spellmann, Jan Evers, Jürgen Nagel, Ulrike Gaertner

25 Das Szenario naturnaher Waldbau überzeugt. Es hält die Kohlenstoffvorräte im Wald nachhaltig auf einem hohen Niveau und erhöht zusätzlich die Senkenleistung im Produktpool. Verlässt man den Waldökosystemansatz und bezieht auch den Kohlenstoffspeicher in Holzprodukten mit ein, so verschieben sich die Kohlenstoffbilanzen eindeutig zugunsten der leistungsfähigen Nadelbaumarten. Die politischen Entscheidungsträger sind gefragt, die Erweiterung des Waldökosystemansatzes zu vollziehen. Kohlenstoffstudie Forst und Holz Sachsen-Anhalt Rene Wördehoff, Hermann Spellmann, Jan Evers, Jürgen Nagel, Ulrike Gaertner

26 Vorstellung der Kohlenstoffstudie Forst und Holz Sachsen-Anhalt im Auftrag des Ministeriums für Landwirtschaft und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt vorgestellt von Hermann Spellmann Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Kohlenstoffstudie Forst und Holz Sachsen-Anhalt Rene Wördehoff, Hermann Spellmann, Jan Evers, Jürgen Nagel, Ulrike Gaertner Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit