Die Rolle der Waldwirtschaft im Kohlestoffhaushalt: Außernutzungstellung und CO 2 Senke

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1 Die Rolle der Waldwirtschaft im Kohlestoffhaushalt: Außernutzungstellung und CO 2 Senke Univ.Prof.Dr. Hubert Hasenauer Institut für Waldbau Universität für Bodenkultur

2 Allgemeines zum CO 2 Gehalt in der Atmosphäre? Ohne CO 2 : mittlere Temperatur 18 C statt + 15 C Zunahme seit der Industrialisierung CO 2 Ursache sind fossile Brennstoffe (Kohle, Gas, Öl) 2014 bisher höchster Wert mit 9,8PgC (10 15 g C) CO 2 Gehalt im Winter höher als im Sommer 1 PgC aus dem Verlust an Waldflächen = Landnutzungsänderung bzw. Degradierungseffekte

3 Warum Entwaldung in Europa Siedlungsraum und Übernutzung in Stadtnähe Eisenproduktion Erzberg in der Stmk Salzgewinnung seit 4000 Jahre Abbau

4 Kohlenstoffspeicher Wald Weltweit lagern (Pan et al. 2011) 861 PgC (Billionen t Kohlenstoff) 44 % im Boden 42 % in der Biomasse 8% Totholz 5 % Streu Österreichs Wald: 800 Mio. t Kohlenstoff

5 Waldwirtschaft und Kohlenstoffhaushalt Kohlenstofflager Wald bindet große Mengen Kohlenstoff Ausnahmen sind Störungen (Windwurf, etc.) Großes Energielager Holzverbrennung - CO 2 neutral Bedarf an Holzbiomasse steigt

6 Vergleich Urwaldzyklus (300 Jahre) mit Umtriebszeit im Wirtschaftswald (2 mal 150 Jahre) Urwald Holz verrottet im Wald und setzt damit CO 2 frei Wirtschaftswald Holz wird geerntet, CO 2 entsteht am Ende der Wertschöpfung

7 Waldwirtschaft und Kohlenstoffhaushalt Folgen der Waldwirtschaft Intensivierung der Waldwirtschaft bewirkt: Verringerung des stockenden Holzvorrates Erhöhung des laufenden Zuwachses Mehr im Wald gebundenes C geht in die Atmosphäre das sogenannte carbon dept Führt zur Diskussion ist Biomasse CO 2 neutral? Studie Joanneum Research (Zanchi et al. 2010) Studie Joint Research Centre (Agostini et al. 2013)

8 Wirkung intensivierter Waldwirtschaft Gleichgewicht (mittlerer Vorrat) verändert sich Führt kurzfristig zu einer zusätzlichen Kohlenstofffreisetzung Neues Gleichgewicht stellt sich ein Wichtig zu betonen ist: Holz substituiert fossile Brennstoffe (Öl, Gas, Kohle) Zeithorizont für die Bindung von CO 2 aus Biomasse vs. CO 2 aus fossilen Brennstoffen?

9 Kaskadische Verwendung von Holz Pfemeter 2015 Genutztes C (Holz) wird zwischengelagert CO 2 wird der Atmosphäre entzogen Am Ende der Energieerzeugung zugeführt

10 Waldwirtschaft und Kohlenstoffhaushalt Einige Begriffe Volume V (fm) Biomasse (t): Kohlenstoff plus die anderen Elemente ca. Volumen /2 Kohlenstoff C (t) ca. die Hälfte der Biomasse Kohlendioxid CO 2 (t) 3,6 fache von C (12:44) Stammbiomasse ca. 20 bis 30% der gesamten Biomasse (Stamm, Ast, Blatt und Wurzelmasse)

11 Wie wird Kohlenstoff ermittelt: 1. Statistisch empirischer Ansatz Expansions Faktoren: aus Volumen wird Biomasse ermittelt Biomasse Funktionen: aus Baumparametern wird Biomassse ermittelt Typische Ansatz für Waldinventurdaten und in Waldwachstums- und Sukzessionsmodellen

12 Source: Thurnher et al Vergleich von Biomasseschätzungen in Österreich Stammkohlenstoff für Buche

13 Wie wird Kohlenstoff ermittelt? 2. Expliziter Kohlenstoffzyklus Photosyntheseroutine schätzt in Abhängigkeit von Baumart, Boden und Klimaparametern die CO 2 - Bindung von Waldgebieten Validierung erfolgt mittels Expansionsfaktoren Typischer Ansatz in Prozess bzw. Carbon Cycle Modellen (BGC Models)

14 Waldwirtschaft und Kohlenstoffhaushalt Woher kommen Kohlenstoffdaten? Waldinventuren messen Baumvolumina (V m 3 /ha) Flux tower messen Stoffflüsse MODIS Satellitendaten schätzen NPP (C t/ha)

15 Aus Mittels MOD17 Biomassefunktionen Netto Primär Produktion wird ableitbar aus Baumdaten ( ) die NPP berechnet Hasenauer et al. 2012

16 Differenz von MODIS NPP und NPP abgeleitet aus Inventurdaten Hasenauer et al. 2012

17 Kohlenstoffdaten für Europa Daten und Methoden 1 x 1 km Tageswetterdaten 1 x 1 km Bodendaten Waldinventurdaten von 13 Europäischen Ländern > Inventurpunkte Moreno and Hasenauer 2014 Hasenauer et al. 2014

18 MODIS NPP Schätzungen für Europas Wälder 1-km Seit 2000 Mittlere NPP 510 gc/m²/jahr 1/3 der NPP wird im Stamm

19 Ergebnis Forest characteristics Konsistente Informationen für Kohlenstoff, V/ha, Bestandeshöhe, -alter Auflösung Volume je ha Konsistent mit den FAO daten Moreno, Neumann, Hasenauer 2017, Geoscience Data Journal

20 Waldwirtschaft und Kohlenstoffhaushalt Zusammenfassung Photosynthese fixiert atmosphärischen Kohlenstoff Wälder speichern große Mengen an Kohlenstoff Störungen bzw. Mortalität setzen Kohlenstoff frei Holz gilt als erneuerbare Energie Wälder sind kohlenstoffneutral Intensivierung der Waldwirtschaft ist zu erwarten

21 Herausforderungen für Waldwirtschaft Erhaltung der Waldfunktionen (Nutz, Schutz-, Wohlfahrts- und Erholungsfunktion) Nutzfunktion wird zunehmen Wie verträgt sich das mit den anderen Ökosystemleistungen des Waldes? Nachhaltige Waldwirtschaft schützt das Klima Wald ist Gestalter und Betroffener im Klimawandel