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Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund F+E-Vorhaben: Ökosystemleistungen naturnaher Wälder in der Wald- und Klimapolitik Auswirkungen des Verzichts auf.

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1 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund 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 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund 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 Projektdaten

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

4 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund Übersicht  Hintergrund  Ziele  Methoden  Zeitplan

5 Globale Fossile CO 2 Emissionen Friedlingstein et al. 2010, Nature Geoscience; Gregg Marland, Thomas Boden-CDIAC : Emissions:8.4±0.5 PgC Growth rate: -1.3% 1990 level: +37% Growth rate: +3.2% 2010 (projected): Growth rate: >3% CO 2 emissions (Pg C y -1 ) CO 2 emissions (Pg CO 2 y -1 ) Growth rate % per year Growth rate % per year Time (y)

6 Verbleib der anthropogenen CO 2 Emissionen ( ) 1.1±0.7 PgC y ±0.5 PgC y 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 Global Carbon Project 2010; Updated from Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; Canadell et al. 2007, PNAS

7 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund 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.“ Hintergrund Bauholz oder Totholz – was ist nun besser für den Klimaschutz?

8 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund C-Bilanz Holznutzung / -produkte  C-Vorräte in Holz- produkten  Substitutionseffekte I) Material II) fossile Energieträger C-Bilanz Ökosystem Wald  Lebende Biomasse  Totholz  Boden-C  Wachstum  Abbau org. Substanz Hintergrund

9 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund 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 Hintergrund

10 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund Forstwirtschaft Spannungsfeld oder Win-Win Situtation? Biodiversitäts- schutz Konflikte oder Synergien? Hintergrund Klimaschutz

11 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund (1)Flächengenaue Gesamt-C-Bilanz des Verzichts auf stoffliche und energetische Nutzung von Waldbeständen am Beispiel ausgewählter, bewaldeter Modellregionen (2)Entwicklung von Algorithmen mit deren Hilfe die Gesamt-C-Bilanz der tatsächlichen Flächenkulisse des 5%-Ziels in Deutschland berechnet werden kann (3)Bewertung des Verzichts auf stoffliche und energetische Nutzung von Waldbeständen hinsichtlich der Klimaschutzrelevanz Ziele

12 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund Ziele (4)Identifikation von Synergien und Konflikten zwischen Biodiversitätsschutz im Wald und den Ökosystemdienstleistungen „Holzproduktion“ und „Kohlenstoffsequestrierung“ (5)Vorschläge für eine Optimierung der Flächenkulisse des 5%-Ziels zugunsten des Biodiversitäts- und Klimaschutzes

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

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

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

16 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund Modellregionen (1)Hainich (Muschelkalk mit Lössablagerungen unterschiedlicher Mächtigkeit, basenreiche bis mäßig basenreiche, mäßig trockene bis mäßig frische Standorte) (2)Hohe Schrecke (Buntsandstein mit Lösseinfluss, mäßig basenarme, trockene bis mäßig trockene Standorte) (3)Biosphärenreservat Vessertal-Thüringer Wald (basenarme, mäßig frische bis frische Standorte) Methoden

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 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 Zeitplan

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

20 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund 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 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund 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) Begrifflichkeiten

22 C-Vorräte Baumbiomasse Buchen(-laubmisch)-wälder der temperaten Zonen AltersklassenwaldUngleichaltrige Wälder PlenterwaldReservatePrimärwälder Bestandesalter (Jahre) C-Vorräte (tC ha -1 ) Mund 2004 Ungünstige Standorte Günstige Standorte

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

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

25 Mund unpublished Vergleich C-Flüsse Bewirt- schaftet Nicht bewirtschaftet Quelle (tC * ha -1 * Jahr -1 ) NEP global Immergrüne Laubabwerfend 3,98 3,11 Luyssaert et al Alte Wälder2,4 Luyssaert et al NEP NP Hainich3,4 Kutsch et al NBP Europa/ Thür. Biomasse Boden 0,75 0,53 / 1,9 0,22 Luyssaert et al. 2010; Schulze et al Wutzler et al. (in rev.) NBP NP Hainich Biomasse Boden 2,8-3,6 0,26 Kutsch et al. (in prep) Schrumpf (pers. Mitteilung)

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

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

28 Boden-C-Vorräte Buchenwälder Mund 2004

29 Holzernte und Boden-C Nave et al. 2010

30 Holz bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten Holz kann zu 100 % verwertet werden Holz ist regional verfügbar Holz ist schadstoffarm Holz wächst bei nachhaltiger Bewirtschaftung nach Holzartenspektrum = breites Verwendungsspektrum Holz speichert Kohlendioxid Holzverwendung vermeidet CO 2 -Emissionen

31 Holz = 50 % gespeicherter Kohlenstoff und 1 kg Holz entlastet die Atmosphäre direkt um 1,8 kg CO 2 Holznutzung = Klimaschutz Holz vermeidet CO 2 -Emissionen über die Materialsubstitution = Ersatz energieintensiver Materialien... über die Energiesubstitution = Ersatz fossiler Energieträger

32 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund Holzverwendungsanalyse (Zeitraum 2001 – 2009) Produktion und Produzenten Forstberichte Profft 2010

33 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund 50 Bauholz für den Außenbau Produktgruppe 6 43 Parkett Produktgruppe 5 Produkte mit langer Produktlebenszeit 25 Produkte der Holzwerkstoffindustrie sowie Möbel, Innenausbau Produktgruppe 4 11 Paletten, Masten, Rammpfähle Produktgruppe 3 3 Papier- und Zellstoffprodukte, Verkaufssortimente P, PF, GL, Verpackungsmaterial, Bauhilfsstoffe Produktgruppe 2 Produkte mit kurzer Produktlebenszeit 1 Brennholz, X-Holz, nvD-Holz,... Produktgruppe 1 Gruppierung Produktverwendungs- zeit (MRT) [Jahre] Verwendungs- bereiche Kategorie Produktgruppen & mean residence time (MRT) in Anlehnung an Wirth et al. (2004); Produktgruppenzuordnung in Anlehnung an Profft et al. (2009); siehe hierzu auch Holzverwendungsanalyse (Zeitraum 2001 – 2009) Produktgruppen differenziert nach Produktverwendungszeiten Profft et al. 2011

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

35 Profft et al., 2009 Fallstudie: Thüringen - Holzprodukte Artengruppe MRT (t95) (Jahre) HolzprodukteTotholz Buche19 (56) Laubbäume 14 (41) Eiche20 (59) Fichte21 (62) Nadelwälder 34 (103) Kiefer24 (73) Mittel Thüringen20 (62)28 (84)

36 MRT = mittlere Verweildauer (t63) Profft et al., 2009 Fallstudie: Thüringen - Holzprodukte Kurze MRTLange 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 (100)(12)(17)(1)(69)(2)(0) Eiche (100)(24)(1)(4)(66)(5)(0) Fichte (100)(8)(53)(<1)(1)(0)(37) Kiefer (100)(8)(31)(<1)(29)(0)(32) Mittel (100)(10)(36)(1)(31)(1)(22)

37 Quellen: Buchenzentrum Mühlhausen; Mund 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! Konsequenzen Prozessschutz

38 Human Perturbation of the Global Carbon Budget Global Carbon Project 2010; Updated from Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; Canadell et al. 2007, PNAS (PgC) atmospheric CO 2 ocean land fossil fuel emissions deforestation (Residual) Sink Source Time (y) CO 2 flux (PgC y -1 ) 2.3±0.4 (5 models) 4.1± ± ±

39 Emissions from Land Use Change ( ) R.A. Houghton 2010, personal communication; GFRA Tropical Temperate CO 2 emissions (TgC y -1 ) Time (y) Emissionen durch Landnutzungsänderungen ( )


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