Ökosystemleistungen naturnaher Wälder in der Wald- und Klimapolitik

Präsentation zum Thema: "Ökosystemleistungen naturnaher Wälder in der Wald- und Klimapolitik"—  Präsentation transkript:

1 Ökosystemleistungen naturnaher Wälder in der Wald- und Klimapolitik
F+E-Vorhaben: Ökosystemleistungen naturnaher Wälder in der Wald- und Klimapolitik Auswirkungen des Verzichts auf stoffliche und energetische Holznutzung in ehemals bewirtschafteten Wäldern auf die Kohlenstoffbilanz des Wald- und Holzsektors in Deutschland

2 Georg-August-Universität Göttingen Thüringer Landesanstalt für Wald,
Projektdaten Gemeinschaftsprojekt Georg-August-Universität Göttingen & Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei Gefördert durch das Bundesamt für Naturschutz (BfN) mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) Laufzeit: 15. August 2011 bis 31. Juli 2013

3 Projektdaten Projektleitung Prof. Dr. C. Ammer Ansprechpartner
Abt. Waldbau und Waldökologie der gemäßigten Zonen, Universität Göttingen Ansprechpartner Dr. Martina Mund Büsgenweg 1, Göttingen, Tel: Ingolf Profft Sachgebiet: Klimaschutz und Klimafolgen Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei Jägerstraße 1, Gotha, Tel: 03621/

4 Übersicht Hintergrund Ziele Methoden Zeitplan

5 Globale Fossile CO2 Emissionen
CO2 emissions (Pg C y-1) CO2 emissions (Pg CO2 y-1) Growth rate 1 % per year 2.5 % per year Time (y) 2009: Emissions:8.4±0.5 PgC Growth rate: -1.3% 1990 level: +37% Growth rate: +3.2% 2010 (projected): Growth rate: >3% Fossil fuel CO2 emissions decreased by 1.3% in 2009, with a total of 8.4±0.5 PgC emitted to the atmosphere (30.8 Pg of CO2; 1 Pg = 1 billion tons or 1000 x million tons). These emissions were second highest in human history, just below 2008 emissions, and 37% higher than in 1990 (Kyoto reference year). Coal is now the largest fossil-fuel source of CO2 emissions. About 92% of the growth in coal emissions for the period resulted from increased coal use in China and India. CO2 emissions from fossil fuel and other industrial processes are calculated by the Carbon Dioxide Information Analysis Center of the US Oak Ridge National Laboratory. For the period 1958 to 2007 the calculations were based on United Nations Energy Statistics and cement data from the US Geological Survey, and for the years 2008 and 2009 the calculations were based on BP energy data. Uncertainty of the global fossil fuel CO2 emissions estimate is about ±6%. Uncertainty of emissions from individual countries can be several-fold bigger. The abrupt decline in fossil fuel emissions by 1.3% in 2009 is indisputably the result of the global financial crisis (GFC). A detectable lower-than-average growth of 2% in 2008 already signaled the beginning of the impact. The decline in 2009 was smaller than anticipated because: 1) the contraction of the Global World Product (GWP) was only -0.6%, as opposed to the forecasted -1.1%; and 2) the impact of the GFC was largely in developed economies which led more carbon-intense economies to take a larger share of the production of global wealth (with associated higher emissions). The long-term improvement of the carbon intensity of the economy (amount of carbon emissions to produce one dollar of wealth) is -1.7% y-1; the carbon intensity of the economy in 2009 improved only by -0.7% y-1. We estimate an emission growth of at least 3% in 2010 based on the forecast of +4.8% GWP growth rate of the International Monetary Fund, corrected for expected improvements in the carbon intensity of the global economy. Friedlingstein et al. 2010, Nature Geoscience; Gregg Marland, Thomas Boden-CDIAC 2010 5

6 Verbleib der anthropogenen CO2 Emissionen (2000-2009)
1.1±0.7 PgC y-1 + 7.7±0.5 PgC y-1 2.4 PgC y-1 27% Calculated as the residual of all other flux components 4.1±0.1 PgC y-1 47% 26% 2.3±0.4 PgC y-1 Average of 5 models Residue is included in the land sink Global Carbon Project 2010; Updated from Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; Canadell et al. 2007, PNAS 6

7 – was ist nun besser für den Klimaschutz?
Hintergrund Bauholz oder Totholz – was ist nun besser für den Klimaschutz? BUND (Pressemitteilung, Dezember 2009): „Verschiedenste Studien zeigen, dass die Kapazität zur Speicherung von Kohlenstoff mit dem Alter des Waldes ansteigt und nicht absinkt.“  Forderung: Reduktion der Holzeinschläge Rock & Bolte (vTI) (AFZ-DerWald 2011): „Jeder Nutzungsverzicht im Wald ist im Gegenzug mit Emissionen verbunden und deshalb für den Klimaschutz negativ.“

8 Holznutzung / -produkte
Hintergrund C-Bilanz Ökosystem Wald Lebende Biomasse Totholz Boden-C Wachstum Abbau org. Substanz C-Bilanz Holznutzung / -produkte C-Vorräte in Holz-produkten Substitutionseffekte I) Material II) fossile Energieträger Abschlusssatz 8

9 Hintergrund Nationale Strategie zur Biologischen Vielfalt der Bundesregierung (2007) Ziel: 5 % der deutschen Waldfläche sollen bis 2020 zugunsten des Schutzes und der Förderung der Biodiversität einer natürlichen Entwicklung überlassen werden

10 Hintergrund Forstwirtschaft Biodiversitäts- schutz Klimaschutz Spannungsfeld oder Win-Win Situtation? Konflikte oder Synergien?

11 Ziele Flächengenaue Gesamt-C-Bilanz des Verzichts auf stoffliche und energetische Nutzung von Waldbeständen am Beispiel ausgewählter, bewaldeter Modellregionen Entwicklung von Algorithmen mit deren Hilfe die Gesamt-C-Bilanz der tatsächlichen Flächenkulisse des 5%-Ziels in Deutschland berechnet werden kann Bewertung des Verzichts auf stoffliche und energetische Nutzung von Waldbeständen hinsichtlich der Klimaschutzrelevanz „Flächengenaue Gesamt-C-Bilanz“ bedeutet, (a) dass die C-Bilanz für konkrete, bestehende oder in Planung befindliche Totalschutzflächen quantifiziert wird, und (b) dass die C-Bilanz sowohl die C-Sequestrierung im Ökosystem Wald als auch mögliche, aber ausbleibende C‑Speicherung in Holzprodukten und die Reduktion von CO2‑Emissionen durch Material‑ und Energiesubstitution beinhaltet. Dabei sollen insbesondere die standorttypischen (nicht die theoretischen) Bestandeszuwächse und –vorräte, Stammholzdimensionen und –qualitäten sowohl der real vorhandenen Prozessschutzflächen selbst als auch der vergleichbaren, benachbarten bewirtschafteten Bestände in die Berechnung eingehen. Hinzu kommen die regionalen und überregionalen Holzabnehmerstrukturen und Holzvermarktungsstrategien der holzverarbeitenden Industrie, die einen großen Einfluss auf die Lebensdauer der Holzprodukte und Substitutionspotentiale haben (Profft et al. 2009). Die Modellregionen sollen eine möglichst große Bandbreite von potentiellen Buchen-Waldstandorten und charakteristische Abnehmerstrukturen der holzbe- und –verarbeitenden Industrie in Deutschland widerspiegeln, die als mögliche Prozessschutzflächen gemäß des 5%-Zieles von Relevanz sind.

12 Ziele Identifikation von Synergien und Konflikten zwischen Biodiversitätsschutz im Wald und den Ökosystemdienstleistungen „Holzproduktion“ und „Kohlenstoffsequestrierung“ Vorschläge für eine Optimierung der Flächenkulisse des 5%-Ziels zugunsten des Biodiversitäts- und Klimaschutzes „Flächengenaue Gesamt-C-Bilanz“ bedeutet, (a) dass die C-Bilanz für konkrete, bestehende oder in Planung befindliche Totalschutzflächen quantifiziert wird, und (b) dass die C-Bilanz sowohl die C-Sequestrierung im Ökosystem Wald als auch mögliche, aber ausbleibende C‑Speicherung in Holzprodukten und die Reduktion von CO2‑Emissionen durch Material‑ und Energiesubstitution beinhaltet. Dabei sollen insbesondere die standorttypischen (nicht die theoretischen) Bestandeszuwächse und –vorräte, Stammholzdimensionen und –qualitäten sowohl der real vorhandenen Prozessschutzflächen selbst als auch der vergleichbaren, benachbarten bewirtschafteten Bestände in die Berechnung eingehen. Hinzu kommen die regionalen und überregionalen Holzabnehmerstrukturen und Holzvermarktungsstrategien der holzverarbeitenden Industrie, die einen großen Einfluss auf die Lebensdauer der Holzprodukte und Substitutionspotentiale haben (Profft et al. 2009). Die Modellregionen sollen eine möglichst große Bandbreite von potentiellen Buchen-Waldstandorten und charakteristische Abnehmerstrukturen der holzbe- und –verarbeitenden Industrie in Deutschland widerspiegeln, die als mögliche Prozessschutzflächen gemäß des 5%-Zieles von Relevanz sind.

13 Methoden Flächengenaue und vorhandene Daten, stratifiziert nach Standorteigenschaften, Baumartenzusammensetzung, Schutzzielen und Bewirtschaftung vollständige C-Bilanz: Ökosystem (Uni Göttingen) & Holzprodukte (TLWJF) Bewirtschaftungsszenarien schirmschlagartigen Bewirtschaftung (Altersklassenwald) plenter- oder femelwaldartige Bewirtschaftung

14 Methoden Überführung von Buchenaltersklassenwald in plenter- oder femelwaldartige Bewirtschaftung mit Beteiligung anderer Laubbaumarten Mittelgebirge: Überführung Fichtenforste in plenter- oder femelwaldartig bewirtschaftete Bergmischwälder (gemäß Baumartenempfehlungen der TLWJF zur Anpassung an den Klimawandel) evtl. historische Nutzungsformen: Mittelwald

15 Methoden Quantifizierung von Unsicherheiten
(bedingt z.B. durch Datenbasis, natürlicher Variabilität, Methodenwahl und Extrapolationen, Marktschwankungen, technische Innovationen etc.)

16 Methoden Modellregionen
Hainich (Muschelkalk mit Lössablagerungen unterschiedlicher Mächtigkeit, basenreiche bis mäßig basenreiche, mäßig trockene bis mäßig frische Standorte) Hohe Schrecke (Buntsandstein mit Lösseinfluss, mäßig basenarme, trockene bis mäßig trockene Standorte) Biosphärenreservat Vessertal-Thüringer Wald (basenarme, mäßig frische bis frische Standorte) Alle drei Regionen umfassen in enger Nachbarschaft sowohl bestehende oder geplante, ausreichend große (> 30 ha) Prozessschutzflächen als auch vergleichbare regulär bewirtschaftete Bestände oder nach besonderen naturschutzfachlichen Anforderungen bewirtschaftete Bestände. ·         Gemeinsam repräsentieren die drei Regionen die wichtigsten natürlichen Buchen- und Buchenmischwald-Standorte, einschließlich der Bergmischwälder in Deutschland. So weisen die Modellregionen unterschiedliche standörtliche Wuchsverhältnisse auf (sauer bis basisch, geringe bis hohe Nährstoffversorgung, kühl-feuchtes bis warm-trockenes Klima, geringe bis hohe Wasserverfügbarkeit) und geben unterschiedliche waldbauliche Rahmenbedingungen mit unterschiedlichen Hauptbaumarten vor. ·         Alle drei Regionen liegen im Bundesland Thüringen für welches die Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei (TLWJF) über umfangreiche Datensätze zur Forst- und Holzwirtschaft verfügt (z. B. forstliche Bestandesdaten, Standortsinformationen, Energie- und Kostenaufwand der forstliche Bewirtschaftung, Holzverkaufs- und Holzverbleibanalysen, Holzmarktdaten, Abschnitt 4.2.3). Der TLWJF obliegt die Forsteinrichtung im BR Vessertal und die fachliche Begleitung der stichprobenbasierten Waldinventuren im NP Hainich und der Hohen Schrecke. In Thüringen kann das beantragte F+E-Vorhaben zudem auf über 10 Jahre intensiver gemeinsamer Forschung der TLWJF (hier vertreten durch Herrn Profft) und des Max-Planck-Institutes für Biogeochemie, Jena, (hier vertreten durch Frau Mund) zum C-Haushalt und zur Biodiversität von Wäldern aufbauen (Abschnitt 6). ·         Durch frühere Forschungsaktivitäten in den Modellregionen und noch laufende Kooperationen mit anderen Forschungs- und Naturschutzprojekten (Abschnitt 6.1) bestehen gute Kontakte zu den Akteuren aus Forstwirtschaft und Naturschutz und den Waldeigentümern der Regionen. Die Erfahrung belegt ein großes Eigeninteresse und Entgegenkommen der forstlichen und naturschutzfachlichen Behörden und Waldeigentümer, wenn es um die Umsetzung von Forschungsprojekten geht. Die Zugehörigkeit aller Modellregionen zu einem Bundesland gewährleistet ein Maximum an Datenhomogenität, Kompatibilität der Datenformate und Datenbanksysteme und der tatsächlichen Verfügbarkeit der landeseigenen Daten, die eine Bearbeitung des Vorhabens innerhalb von zwei Jahren erlaubt. Eine erste Evaluierung der gesamten zukünftigen Flächenkulisse des 5%-Zieles in Deutschland hinsichtlich Datenstruktur und -verfügbarkeit, der standörtlichen und betriebswirtschaftlichen Gegebenheiten, der waldbaulichen Ziele und Eigentumsverhältnisse und damit der Übertragbarkeit der Ergebnisse aus den Modellregionen in Thüringen wird Teil der Entwicklung von Algorithmen sein (Abschnitt 4.2.6), und in Anlehnung an das laufende F+E-Vorhaben „Natürliche Waldentwicklung (5%) als Ziel der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt“ erfolgen.

17 Zeitplan 2011 Evaluierung vorhandener Daten & Kennzahlen
Homogenisierung & Standardisierung Daten und Datenformate Erstellung einer Datenbank und Verschneidung der räumlichen Daten 2012 Berechnung der C-Vorräte und –Flüsse im Wald Holzabnehmerstruktur, Prozess- und Verarbeitungskennzahlen Geländeansprachen von Stammholzdimension und -qualität Definition waldbaulichen Pflege- und Bewirtschaftungsmaßnahmen Berechnung der C-Vorräte und –Flüsse im Holzproduktsektor Energieverbrauch & Treibhausgasemissionen durch Bewirtschaftung Substitutionskennzahlen & -potentiale für die Holzverwendung

18 Zeitplan Ende 2012 Bei Bedarf ergänzende Datenerhebungen im Gelände
Evaluierung geeigneter Wald-Modelle und Anpassung der Modelle Zusammenführung der Ergebnisse des Wald- und Holzsektors und Extrapolation der Bilanzen auf die nächsten 50 Jahre 2013 Entwicklung von Algorithmen zur operativen Bilanzierung der Gesamt-C-Bilanz von Prozessschutzflächen Bewertung der Klimarelevanz des Nutzungsverzichts Identifikation von Win-Win Situationen oder Konflikten Optimierungsvorschläge für Flächenkulisse des 5% Zieles Abschlussbericht und Publikationen

19 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
F+E-Vorhaben: Ökosystemleistungen naturnaher Wälder in der Wald- und Klimapolitik Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

20 Begrifflichkeiten Ökosystemfunktionen ecosystem functioning, ecosystem properties Hooper et al. (2005) = Größe aller Kompartimente des Ökosystems (z. B. Biomasse, Vorräte an C, N, Kationen im Boden) & alle Prozesse, d.h. alle Material- und Energieflüsse, zwischen den Kompartimenten (z.B. Wachstum, Nährstoff- und Wasserkreisläufe)

21 Begrifflichkeiten Ökosystem(dienst)leistungen ecosystem goods and services (Hooper et al. 2005) = Leistungen im Sinne von Gütern, die einen direkten Marktwert haben (z. B. Baumaterial, Energie, Nahrung, Medizin) & Dienstleistungen, die direkt oder indirekt menschlichen Bedürfnissen und Unternehmungen zu Gute kommen. (z.B. Kohlenstoffsequestrierung, Erosionsschutz, Wasser-speicherung und –filterung) Anthropozentrische Sicht stark von aktuellen politischen, wirtschaftlichen und sozio-kulturellen Entwicklungen beeinflusst  kurzweilig im Vergl zu Ökosystemfunktionen, zB Kyoto-Protokoll

22 C-Vorräte Baumbiomasse Buchen(-laubmisch)-wälder der temperaten Zonen
Altersklassenwald Ungleichaltrige Wälder C-Vorräte (tC ha-1) Plenterwald Reservate Primärwälder Bestandesalter (Jahre) Ungünstige Standorte Günstige Standorte Mund 2004

23 Wachstum (NPP) NP Hainich
Mund et al. 2010, Mund et al. unpublished

24 Wachstum (NPP) NP Hainich
Wood NPP NEP Kutsch et al. 2008, Mund et al. 2010, Mund et al. unpublished

25 Vergleich C-Flüsse Bewirt- schaftet Nicht bewirtschaftet
Quelle (tC * ha-1* Jahr-1) NEP global Immergrüne Laubabwerfend 3,98 3,11 Luyssaert et al. 2007 Alte Wälder 2,4 Luyssaert et al. 2008 NEP NP Hainich 3,4 Kutsch et al. 2008 NBP Europa/ Thür. Biomasse Boden 0,75 0,53 / 1,9 0,22 Luyssaert et al. 2010; Schulze et al. 2010 Wutzler et al. (in rev.) NBP NP Hainich 2,8-3,6 0,26 Kutsch et al. (in prep) Schrumpf (pers. Mitteilung) Mund unpublished

26 ++ + / - -- - / 0 -- - / (+ kurzzeitig) + / - + / - --
Einfluss Waldbewirtschaftung auf Boden-C ++ + / - -- - / 0 -- - / (+ kurzzeitig) + / - + / - -- - / (+ kurzzeitig) + / - + / - + / - + / - - / + + / - + / - + / - + / 0 - / + + / - / 0 -- Nave et al. 2010, Mund & Schulze 2005, Mund 2004, Jandl et al 2007, Schrumpf pers. comm., Schöning pers. comm., Wäldchen pers. comm. 26

27 ++ + / - -- - / 0 -- - / (+ kurzzeitig) + / - + / - --
Einfluss Waldbewirtschaftung auf Boden-C ++ + / - -- - / 0 -- - / (+ kurzzeitig) + / - + / - -- - / (+ kurzzeitig) + / - + / - + / - + / - - / + + / - + / - + / - + / 0 - / + + / - / 0 -- Nave et al. 2010, Mund & Schulze 2005, Mund 2004, Jandl et al 2007, Schrumpf pers. comm., Schöning pers. comm., Wäldchen pers. comm. 27

28 Boden-C-Vorräte Buchenwälder
Mund 2004

29 Holzernte und Boden-C Nave et al. 2010
Als Alfisol bezeichnet man gemäß der USDA-Bodenklassifikation gut entwickelte Waldböden mit einer tief liegenden Lehmschicht. Sie finden sich besonders in den gemäßigten Breiten in Regionen mit relativ feuchtem Klima, etwa im Osten und Südwesten Australiens, Ostindien, dem Südosten und Westen Afrikas, an der Ostküste und im Südwesten Brasiliens, vereinzelt in Kanada und den USA sowie in einem breiten Streifen von Frankreich und den Beneluxstaaten über Mittel- und Südosteuropa bis nach Russland. Meist leicht bis mäßig sauer, gelten sie als sehr fruchtbare Böden und werden entsprechend häufig landwirtschaftlich genutzt. Oft finden sie sich in Laubwäldern, wo das jährlich abfallende Laub mit der Zeit eine dicke Humusschicht ausbildet, unter der sich durch Verwitterungsprozesse die charakteristische Lehmschicht ausbildet, die gewöhnlich auf ein hohes Alter des Bodens hinweist. Als Inceptisol bezeichnet man gemäß der USDA-Bodenklassifikation junge Böden mit sehr schwach ausgebildetem vertikalen Profil. Sie kommen sowohl in tropischen als auch in gemäßigten Breiten vor und finden sich besonders häufig in Europa und den Mündungsgebieten großer Flüsse wie zum Beispiel dem Ganges-Delta, wo auf ihnen Reis angebaut wird. Im Gebirge, wo sie sich häufig auf steilen Abhängen finden, werden diese Böden hauptsächlich forstwirtschaftlich genutzt. Die Fruchtbarkeit und der pH-Wert eines Inceptisols sind sehr variabel. Horizonte haben sich erst schwach entwickelt, nur Entisole besitzen eine noch geringere Differenzierung. Mit der Zeit lagert sich organisches Material in der obersten Schicht ab, die dadurch dunkler wird und sich von der darunter liegenden Schicht abgrenzt. Als Spodosole oder Podzole bezeichnet man gemäß der USDA-Bodenklassifikation stark saure, tief geschichtete Böden der gemäßigten Breiten, die sich aus sandigem Ausgangsmaterial gebildet haben. Spodosole finden sich hauptsächlich auf der Nordhalbkugel in Regionen mit kaltfeuchtem Klima, insbesondere im Osten Kanadas und in Skandinavien. Die Bodenstruktur ist meist grobkörnig, so dass Wasser sehr leicht ablaufen kann. Es laugt dabei die oberen Bodenschichten aus und trägt den darin enthaltenen Humus in tiefere Schichten ein. Dadurch entsteht der charakteristische helle A-Horizont des Bodens, der durch den Verlust wasserlöslicher basischer Bestandteile stark sauer und mineralienarm ist. Darunter befindet sich eine dunklere, humushaltige Schicht, die durch eingespülte Eisen- und Aluminium-Oxide oft rot gefärbt ist. Letztere werden häufig durch organische Säuren weiter in die Tiefe verbracht und bilden dort dann einen weiteren, nun hellorange gefärbten Horizont, der typisch für Spodosole ist. Die natürliche Vegetation auf Spodosolen ist Nadelwald - aus den abgefallenen und dann langsam verrottenden Nadeln der dort wachsenden Nadelholzgewächse stammt ein Großteil der organischen Säuren, die für den niedrigen pH-Wert des Bodens verantwortlich sind. Landwirtschaftlich genutzt werden kann er nur nach Einsatz von Düngemitteln und Kalkung zur Neutralisierung. Durch die relativ großen Lücken zwischen einzelnen Körnern des Bodens, sind Spodosole besonders reich an Fadenwürmern. Als Ultisol bezeichnet man gemäß der USDA-Bodenklassifikation Waldböden der Tropen und Subtropen, die aufgrund intensiver Verwitterung und Auslaugung stark säurehaltig sind. Sie finden sich insbesondere in den südöstlichen Teilen der USA, in Mittelamerika, Brasilien und Argentinien, West- und Zentralafrika, Südostasien sowie Teilen Koreas, Japans und Nordostaustraliens und haben sich meist über einen verhältnismäßig langen Zeitraum hinweg ausgebildet. Typisch für Ultisole ist ein dünner gelblich gefärbter A-Horizont nahe der Oberfläche, unter dem sich ein tiefer, durch Eisenoxide rot gefärbter B-Horizont befindet. Landwirtschaftlich sind Ultisole nur nach intensiver Düngung nutzbar, da die meisten Nährstoffe durch die Verwitterung in tiefere Bodenschichten verbracht wurden. Der niedrige pH-Wert muss zudem durch Kalkzusatz neutralisiert werden. Aus forstwirtschaftlicher Sicht werden Ultisole dagegen als sehr produktiv eingeschätzt. Nave et al. 2010

30 Holzartenspektrum = breites Verwendungsspektrum
Holz ist regional verfügbar Holz speichert Kohlendioxid Holz bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten Holzverwendung vermeidet CO2-Emissionen Holz wächst bei nachhaltiger Bewirtschaftung nach Holz ist schadstoffarm Holz kann zu 100 % verwertet werden

31 Holznutzung = Klimaschutz
Holz = 50 % gespeicherter Kohlenstoff ... ... und 1 kg Holz entlastet die Atmosphäre direkt um 1,8 kg CO2 Holz vermeidet CO2-Emissionen ... ... über die Materialsubstitution = Ersatz energieintensiver Materialien ... über die Energiesubstitution = Ersatz fossiler Energieträger

32 Holzverwendungsanalyse (Zeitraum 2001 – 2009)
Produktion und Produzenten Forstberichte Profft 2010

33 Holzverwendungsanalyse (Zeitraum 2001 – 2009)
Produktgruppen differenziert nach Produktverwendungszeiten Kategorie Verwendungs- bereiche Produktverwendungs-zeit (MRT) [Jahre] Gruppierung Produktgruppe 1 Brennholz, X-Holz, nvD-Holz, ... 1 Produkte mit kurzer Produktlebenszeit Produktgruppe 2 Papier- und Zellstoffprodukte, Verkaufssortimente P, PF, GL, Verpackungsmaterial, Bauhilfsstoffe 3 Produktgruppe 3 Paletten, Masten, Rammpfähle 11 Produktgruppe 4 Produkte der Holzwerkstoffindustrie sowie Möbel, Innenausbau 25 Produkte mit langer Produktlebenszeit Produktgruppe 5 Parkett 43 Produktgruppe 6 Bauholz für den Außenbau 50 Produktgruppen & mean residence time (MRT) in Anlehnung an Wirth et al. (2004); Produktgruppenzuordnung in Anlehnung an Profft et al. (2009); siehe hierzu auch Profft et al

34 Holzverwendungsanalyse (Zeitraum 2001 – 2009)
von der Produktgruppe zur Kohlenstoffbindungszeit Gewichtete mittlere Dauer der Kohlenstoffbindungszeit über alle Produktgruppen  18,9 Jahre Profft 2010

35 Fallstudie: Thüringen - Holzprodukte
Artengruppe MRT (t95) (Jahre) Holzprodukte Totholz Buche 19 (56) Laubbäume 14 (41) Eiche 20 (59) Fichte 21 (62) Nadelwälder 34 (103) Kiefer 24 (73) Mittel Thüringen 20 (62) 28 (84) Profft et al., 2009

36 Fallstudie: Thüringen - Holzprodukte
Kurze MRT Lange MRT Arten- gruppe Produkte gesamt PC 1 (1 a) PC 2 (3 a) PC 3 (11 a) PC 4 (25 a) PC 5 (43 a) PC 6 (50 a) MRT tC ha-1 a-1 (% Baumartengruppe) (Jahre) Buche 1.44 0.17 0.24 0.01 0.99 0.03 0.00 18.7 (100) (12) (17) (1) (69) (2) (0) Eiche 0.79 0.19 0.52 0.04 19.5 (24) (4) (66) (5) Fichte 0.96 0.08 0.51 0.36 20.7 (8) (53) (<1) (37) Kiefer 0.85 0.07 0.27 0.25 24.2 (31) (29) (32) Mittel 1.06 0.10 0.38 0.33 20 (10) (36) (22) MRT = mittlere Verweildauer (t63) Profft et al., 2009

37 Konsequenzen Prozessschutz
Beispiel: 5 % Prozessschutzfläche in Deutschland Grobe Annahme: mittlerer Zuwachs bzw. potentielle Ernte = Nutzungsverzicht von 8 fm/ha Jahr das entspricht einem Verzicht auf eine Substitution von mindest. 792 Mill. l Erdöl pro Jahr ! ABER Erdölverbrauch in Deutschland liegt durchschnittlich bei ca. 420 Mill. l pro TAG! der Erdölverbrauch in Deutschland liegt durchschnittlich bei barrel pro Tag (ca. 420 Mill l pro TAG!) 1fm/Jahr ~ 99 Mill l Erdöl 1 kg Holz ~ 1,8 kg CO2

38 Human Perturbation of the Global Carbon Budget
5 10 1850 1900 1950 2000 (PgC) atmospheric CO2 ocean land fossil fuel emissions deforestation (Residual) Sink Source Time (y) CO2 flux (PgC y-1) 2.3±0.4 (5 models) 4.1±0.1 7.7±0.5 1.1±0.7 2.4 How the global carbon budget is put together: Atmospheric CO2. The data is provided by the US National Oceanic and Atmospheric Administration Earth System Research Laboratory. Accumulation of atmospheric CO2 is the most accurately measured quantity in the global carbon budget with an uncertainty of about 4%. Emissions from CO2 fossil fuel. CO2 emissions from fossil fuel and other industrial processes are calculated by the Carbon Dioxide Information Analysis Center of the US Oak Ridge National Laboratory. For the period 1958 to 2007 the calculations were based on United Nations Energy Statistics and cement data from the US Geological Survey, and for the years 2008 and 2009 the calculations were based on BP energy data. Uncertainty of the global fossil fuel CO2 emissions estimate is about ±6% (currently ±0.5 PgC). Uncertainty of emissions from individual countries can be several-fold bigger. Emissions from land use change. CO2 emissions from land use change are calculated by using a book-keeping method with the revised data on land use change from the Food and agriculture Organization of the United Nationals Global Forest Resource Assessment Uncertainty on this flux is the highest of all budget components. Ocean CO2 sink. The global ocean sink is estimated using an ensemble of five process ocean models. Models are forced with meteorological data from the US national Centers for Environmental Prediction and atmospheric CO2 concentration.  Current uncertainty is around 0.4 PgC y-1. Land CO2 sink. The terrestrial sink is estimated as the residual from the sum of all sources minus ocean+atmosphere sink. The sink can also be estimated using terrestrial biogeochemical models as in previous carbon budget updates. More information on data sources, uncertainty, and methods are available at: Global Carbon Project 2010; Updated from Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; Canadell et al. 2007, PNAS 38

39 Emissions from Land Use Change (2000-2009)
Emissionen durch Landnutzungsänderungen ( ) Emissions from Land Use Change ( ) -400 -200 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Tropical Temperate CO2 emissions (TgC y-1) Time (y) For the first time, land use change in the temperate world is a net carbon sink. R.A. Houghton 2010, personal communication; GFRA 2010 39