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Auswirkungen der Kaskadennutzung von Holz auf die Umweltbilanz der nationalen Forst- und Holzbranche in Abhängigkeit von marktwirtschaftlichen und zeitlichen Effekten - Akronym: KHoMaTe

Anschrift
Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft
Winzererstr. 45
80797 München
Projektleitung
Prof. Dr. Klaus Richter
Tel: +49 89 2180-6421
E-Mail schreiben
FKZ
2219NR104
Anfang
01.10.2019
Ende
31.03.2022
Ergebnisverwendung
Im Jahr 2019 wurden für die Herstellung von Holzhalbwaren in Deutschland rund 62 Mm³ Festholzäquivalente (SWE) verschiedener Holzrohstoffsortimente eingesetzt und insgesamt 27.33 Mm³ SWE (13.34 Mt) Holzfertigwaren in den Sektoren Bau, Möbel, Verpackung und Sonstige verbraucht. Gleichzeitig ist mit einer zunehmenden Menge an Altholz mit einem Minimum von 26,6 Mm³ SWE (13,1 Mt) für 2019 bis 29,5 Mm³ SWE (14,2 Mt) im Jahr 2050 zu rechnen. Im Jahr 2050 wird das Altholz voraussichtlich zu 52% aus dem Bausektor, zu 30% aus dem Möbelsektor, zu 15% aus dem Verpackungssektor und zu 2% aus sonstigen Sektoren stammen. Schnittholzprodukte aus dem Bausektor scheinen für eine erneute hochwertige, stoffliche Nutzung, bspw. in Form von Brettschichtholz, vielversprechend. Eine Implementierung der Kaskadennutzung führt in den meisten Umweltwirkungskategorien im Vergleich zum Status-Quo (energetische Nutzung Altholz) zu weniger Umweltwirkungen. Die Umweltwirkungen werden dabei insbesondere von der zukünftigen Entwicklung des Energiesystems und den Substitutionseffekten auf Marktebene bestimmt. In der Transformation zu einer Bioökonomie, die mit der Substitution von Nicht-biobasierten Produkten einhergeht, schneidet das Kaskadensystem im Vergleich zur energetischen Nutzung vorteilhaft ab. Die Klimabilanz von Holzkaskadensystemen wird durch die verlängerte Kohlenstoffspeicherung maßgeblich verbessert. Die Auswirkungen biogener Emissionen der modellierten Systemerweiterung können die Vorteile dabei allerdings abschwächen. Die Ergebnisse werden von den Annahmen zum Bewertungszeitraum, dem Zeitpunkt der Kohlenstoffsequestrierung und der Produktlebensdauer beeinflusst. Neben den Auswirkungen der methodischen Entscheidungen beeinflusst die Wahl des BCA-Ansatzes die berechnete Klimawirkung erheblich. Eine dynamische Bewertung der Effekte des biogenen Kohlenstoffs erweist sich aufgrund der zuverlässigen und konsistenten Bewertung langer Betrachtungszeiträume in Kaskadensystemen als relevant.
Aufgabenbeschreibung
In einer Bioökonomie kommt der verstärkten Nutzung von Holzprodukten eine hohe Bedeutung zu. Um unter Berücksichtigung einer nachhaltigen Forstwirtschaft die steigende Nachfrage nach Holz zu decken, ist eine effizientere und zirkuläre Nutzung von Holz erforderlich. Dabei stellt insbesondere die Kaskadennutzung von Holz ein vielversprechendes Konzept dar. Um die Potenziale der Kaskadennutzung in Deutschland zu analysieren, werden detaillierte Informationen über den aktuellen Holzmarkt sowie zukünftig anfallendes Altholz benötigt. Dazu bedarf es einer nach Arten und Sektoren differenzierte Prognose des nationalen Altholzaufkommens. Zur Ermittlung der Nutzungspotenziale von Altholz wurde eine Materialflussanalyse für Deutschland für das Jahr 2019 durchgeführt und darauf aufbauend ein Modell (PRecTimber) für die Vorhersage zukünftiger Altholzmengen entwickelt. Um die Kaskadennutzung von Holz aus Umweltsicht zu bewerten, kann auf die Methode der Ökobilanzierung zurückgegriffen werden. Studien deuten auf eine Reduktion der Umweltwirkungen sowie Steigerung der Ressourceneffizienz durch die Kaskadennutzung hin, lassen bei der Bewertung jedoch Verschiebungseffekte auf Marktebene (z.B. Umnutzung des Altholzsortiments) sowie zeitliche Aspekte (z.B. Entwicklungen des Energiesystems) unberücksichtigt. Daher wurde eine konsequentielle LCA der Kaskadennutzung von Holz durchgeführt, die sowohl zeitliche Aspekte als auch Substitutions- und Marktverschiebungseffekte berücksichtigt. Zusätzlich scheint, insbesondere im Vergleich zu Nicht-Kaskadensystemen, eine Betrachtung der Effekte des im Holz gebundenen biogenen Kohlenstoffs aufgrund der langen Betrachtungs- und Speicherzeiträume in Kaskadensystemen relevant. Um die Effekte der temporären Speicherung und der verzögerten Freisetzung des im Holz gebundenen Kohlenstoffs zu berücksichtigen, wurden verschiedene Ansätze zur Bewertung biogenen Kohlenstoffs (BCA) in die LCA eines Holzkaskadensystems implementiert und verglichen.

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