Der Umweltbeitrag der Holznutzung

von Sebastian Rüter

 

Gegenwärtig steht die Gesellschaft vor zwei Herausforderungen: dem weltweit steigenden Energiebedarf bei gleichzeitig fortschreitender Verknappung der fossilen Ressourcen und in Folge deren Verbrennung, der anthropogene Klimawandel. Die Zeit drängt nach allgemein verbindlichen, wissenschaftlich begründeten Prinzipien und Standards zur Bewertung von Nachhaltigkeit.

Spricht man heute von nachhaltigen Gebäuden, so ist es selbst­verständlich, dass diese eine ganze Reihe von ökologischen, öko­nomischen, soziokulturellen und funktionalen Kriterien erfüllen müssen. Diese beschreiben die verschiedensten Anforderungen der Gesellschaft an das Bauen und Wohnen über den gesamten Lebenszyklus von Häusern. Aber auch technische Kriterien und Gesichtspunkte der Prozessqualität im Bausektor fließen in die Beurteilung von Gebäuden mit ein. So wurden mit der Entwick­lung von entsprechenden Bewertungssystemen bis dahin allge­meine Leitlinien einer nachhaltigen gesellschaftlichen Entwicklung für den Bausektor konkretisiert. Damit werden nun beispielsweise auch prozedurale Aspekte bei der Inbetriebnahme von Gebäuden, eine Übererfüllung gesetzlich vorgegebener technischer Stan­dards oder die gestalterische Qualität von öffentlichen Gebäuden gewürdigt und fließen in den mittlerweile im Bausektor gebräuch­lichen Nachhaltigkeitsbegriff mit ein.1

In Mitteleuropa tauchte der Begriff der Nachhaltigkeit bereits im 14. Jahrhundert in den Forstordnungen auf und gewann im Zuge einer immer stärkeren Nutzung der Wälder zunehmend an Bedeutung. Ab Ende des 16. Jahrhunderts setzte sich das Prinzip der Nachhaltigkeit in der Forstwirt­schaft unaufhaltsam durch. Es beschränkte sich lange Zeit auf die Massennachhaltigkeit bei der Bewirtschaftung der Wälder und sicherte eine lang­fristige Verfügbarkeit des nachwachsenden Rohstoffs. Seit Anfang der 1990er Jahre erlangten die Themen Umweltschutz und Ressourcensicherheit eine immer größere Be­deutung, wozu die Veröffentlichung des Brundtland-Reports im Jahr 1987 maßgeblich beigetragen hatte. Dieser stellte erstmalig einen Zusammenhang zwischen Themen wie der globalen wirtschaftlichen Entwicklung, Armutsbekämp­fung und Umweltzerstörung her und schaffte somit das Leitbild einer nachhaltigen Entwicklung im heutigen Sinne. In der Folge rückten besonders die negativen Auswirkungen des zunehmenden Energie- und Ressourcenverbrauchs in das Zent­rum der weltweiten Wahrnehmung.

Konsequenterweise nehmen die Klima- und Energiepolitik mittler­weile einen großen Raum in der gesellschaftlichen Debatte ein. Nach Berechnungen der Internationalen Energieagentur (IEA) ist neben dem Industrie- und Verkehrssektor vor allem der Gebäudebereich für den globalen Energieverbrauch verantwortlich. So schätzt die IEA, dass bis zu 40 Prozent der weltweit produzierten Energie in diesem Sektor verbraucht wer­den. Ebenso hoch ist der globale Beitrag zu den CO2-Emissionen, welche mit dem Bereich "Bauen und Wohnen" zusammenhängen.3 Die Bereitstellung und Nutzung von Energie sowie die Auswirkungen von Gebäuden auf das Klimasystem werden in den beiden in Deutschland vertretenen Bewertungs­systemen des Nachhaltigen Bauens (BNB und DGNB) anhand folgender Kriterien bewertet:

  • Treibhauspotenzial (GWP),
  • Primärenergiebedarf, nicht erneuerbar (PENE),
  • Gesamtprimärenergiebedarf (PEGES) und Anteil erneuerbarer
  • Primärenergiebedarf (PEE).

Allerdings geht das Treibhauspotenzial aufgrund der momentanen Gewichtung mit nur annähernd 3,5 Prozent in die Gesamtbewertung eines Gebäudes ein. Der Energieverbrauch trägt mit nur 5,5 Pro­zent zur Gesamtnote bei (Stand 10 / 2012). In Anbetracht der für den Baubereich "neu" definierten Kriterien zur Bestimmung der Nachhaltigkeit und vor dem Hintergrund der dargestellten Zusam­menhänge muss dieser Umstand aber kritisch hinterfragt werden.

Neben der Vielzahl an Indikatoren, an denen sich Gebäude aus den unterschiedlichsten Baustoffen gleichermaßen messen las­sen müssen, ist zudem das Bewertungskriterium "Nachhaltige Materialgewinnung / Holz" als Teil der ökologischen Säule speziell für den Baustoff Holz geschaffen worden. Seine Erfüllung wird anhand des Nachweises der Verwendung von zertifiziertem Holz (FSC, PEFC oder vergleichbare Zertifikate) gemessen.1 Somit werden durch den verlangten Produktketten­nachweis für im Gebäude verwendetes Holz indirekt auch Gesichtspunkte einer nachhaltigen Waldbe­wirtschaftung bei der Gebäudebewertung berücksichtigt.

Anteil des Holzbaus an Baufertigstellungen von Wohngebäuden in Deutschland (Quelle: Statistisches Bundesamt, 2012)

Energetische und stoffliche Holznutzung in Deutschland

Holz ist der Brennstoff schlechthin - ein Umstand, der vor Ent­deckung und Ausbeutung der fossilen Energieträger Kohle, Erdöl und Gas wesentlich zu seiner Verknappung und somit ursprünglich zur Entstehung des Nachhaltigkeitsbegriffs geführt hat. Zugleich ist Holz auch eines der ältesten Baumaterialien der Menschheit. Lange Zeit wurden fast alle Gegenstände des Alltags aus Holz ge­fertigt.

Die globale Ressourcenverknappung und die Debatte um die Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels rücken den nachwachsenden Rohstoff zunehmend in den Fokus der Aufmerk­samkeit. Holz wird als Teil der Lösung der globalen Herausfor­derungen gesehen. Dies manifestiert sich in Deutschland bei­spielsweise in den Strategien der Bundesregierung zur stofflichen beziehungsweise energetischen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen, von welchen Holz mit deutlichem Abstand den größ­ten Massenanteil hat. Vor allem die energetische Nutzung nach­wachsender Rohstoffe wird vonseiten der Politik, beispielsweise durch die Nachhaltigkeitsverordnung zum Erneuerbare-Energien-Gesetz, massiv gefördert. Hierbei ist Holz der mit Abstand wichtigste Bioenergieträger: Etwa 25 Prozent des Holzeinschlags werden gegenwärtig als Brennholz genutzt. Ein Teil des entlang der Verarbeitungs­kette anfallenden Industrierestholzes wird ebenfalls als Brennstoff verwertet.4

Der Großteil des stofflich genutzten Holzes kommt in Deutschland hingegen im Bausektor zum Einsatz. So wurde 2007 ermittelt, dass ungefähr 65 Prozent des Schnitt­holzes und 35 Pro­zent der Holzwerkstoffe als Bauteile und Baupro­dukte Verwendung fanden. Doch nicht nur in Holzgebäuden wird der nachwachsende Rohstoff eingesetzt, auch in konventionellen Gebäuden wird Holz für Dachstühle, Fenster und Türen oder für Bodenbeläge verwendet. Allerdings wird in Ein- und Zweifamilien­häusern in Holzbauweise gut zwei- bis dreimal so viel Holz verbaut wie in Häusern in Massivbauweise.3

Insgesamt ging die Zahl der Baufertigstellungen von Wohngebäu­den in den vergangenen Jahren rasant zurück, doch während sich die Anzahl der aus konventionellen Baumaterialien erstellten Ge­bäude im Schnitt der vergangenen fünf Jahre um weitere 20 Pro­zent reduzierte, konnte die Anzahl der erstellten Holzgebäude im selben Zeitraum um zwei Prozent gesteigert werden, sodass die Holzbauquote im Jahr 2011 bereits bei über 17 Prozent lag.

Aber auch bei der Sanierung von Gebäuden und im Nichtwohnbau spielt Holz eine zunehmend wichtige Rolle als Baumaterial. Seit 2000 stieg der Marktanteil von Holzgebäuden im Nicht­wohnbau von zwölf Prozent auf fast 19 Prozent und im Segment der Büro- und Verwaltungsgebäude verdoppelte sich der Anteil in den vergangenen elf Jahren beinahe.5 Damit bestätigt sich der langjährige Trend eines steigenden Holzhausanteils bei den Bau­fertigstellungen in Deutschland.

Einteilung der Lebenszyklusinformationen nach EN 15643-2 / EN 15804 (Quelle: S. Rüter / S. Diederichs: Ökobilanz-Basisdaten für Bauprodukte aus Holz, Hamburg 2012)

Ökobilanzen bei der Umweltbewertung von Gebäuden

Bei der Verarbeitung des Rohstoffs zu Bauprodukten, Bauteilen oder Gebäuden wird thermische und elektrische Energie benötigt. Deren Bereitstellung ist ebenfalls wieder mit der Entstehung von Treibhausgasen verbunden. Zur Abschätzung der mit einem Produktsystem verbundenen Umweltwirkungen wird die Methode der Produktökobilanz nach ISO 14040 und 14044 ange­wandt. Sie stellt auch die zentrale Methode bei der Ermittlung ei­nes Großteils der bei der Nachhaltigkeitsbewertung für Gebäude benötigten ökologischen Indikatoren dar. Die Norm definiert eine Ökobilanz als die "Zusammenstellung und Beurteilung der Input-und Output-Flüsse und der potenziellen Umweltwirkungen eines Produktsystems im Verlaufe seines Lebensweges"6.

Das Produktsystem untergliedert sich in ein Vordergrundsystem, das oftmals dem Werk oder Unternehmen entspricht, das die untersuchten Produkte herstellt, und einem Hintergrundsystem, das die dem Produktionsprozess vorgelagerten Vorketten umfasst. Nach dem ersten Schritt einer Ökobilanz, der Festlegung der Systemgrenzen des Produktsys­tems und der Definition der funktionalen Einheit werden alle ein- und ausgehenden Produkt-, Stoff- oder Energieflüsse in einer Sachbilanz aufgelistet. Hierfür werden die Aufwendungen des Systems dem Produkt zugeordnet, für das die Umweltauswirkung abgeschätzt werden soll. In einem dritten Schritt werden die Sachbi­lanzergebnisse für die Berechnung entsprechender Indikatorwerte definierten Wirkungskategorien zugeordnet und mit festgelegten Charakterisierungsmodellen beschrieben.

Somit lassen sich mit Ökobilanzen, neben dem mit der Herstellung eines Bauprodukts verbundenen Energiebedarf, auch die mit dem Produktsystem verbundenen potenziellen Umweltauswirkungen ermitteln. Da die der Ökobilanzierung zugrunde liegenden Regeln für eine adäqua­te Verwendung dieser Umweltinformationen auf Gebäudeebene bislang zu unterschiedlich ausgelegt werden konnten, wurde im Rahmen des europäischen Normungsprozesses im CEN / TC 350 eine Präzisierung speziell für eine Verwendung bei der Nachhal­tigkeits­bewertung von Gebäuden notwendig.7 Zugleich fand man in den Umweltproduktdeklarationen nach ISO 14025 ein ideales Instrument, um die benötigten Informationen über die Auswirkungen der Herstellung der verbauten Baustoffe auf Gebäudeebene zusammenzutragen: Neben einer Dokumentation über die bei der Herstellung verwen­deten Grundstoffe, die Verarbeitungs- und Entsorgungsmöglich­keiten der Bauprodukte, bilden die Ergebnisse von Ökobilanz­berechnungen den Kern von EPDs. Die neue Norm EN 15804 (Nachhaltigkeit von Bauwerken - Umweltproduktdeklarationen - Grundregeln für die Produktkategorie Bauprodukte) sieht nun­mehr als eines der wesentlichen Ergebnisse des europäischen Normungsprozesses eine Untergliederung der bereitgestellten Umweltinformationen in Lebenszyklusabschnitte vor. Nicht nur über die bis zur Fertigstellung eines Gebäudes (Module A) oder die während seines Betriebs anfallenden Umweltlasten (Module B) muss Klarheit herrschen. Auch die Aufwendungen am Ende des Gebäudelebenszyklus sollen sichtbar gemacht werden (Module C) und somit eine vorausschauende Planung und nachhaltiges Handeln im Sektor erst ermöglichen.8 Danach lassen sich nach EN 15804 grundsätzlich drei mögliche Varianten der Ausgestal­tung von Umweltproduktdeklarationen unterscheiden:

  1. Von der Wiege bis zum Werkstor ("cradle to gate") beinhaltet die Aufwendungen nur für das Produktstadium.
  2. Von der Wiege bis zum Werkstor mit Optionen ("cradle to gate with options") beinhaltet die Aufwendungen von der Bereit­stellung der Rohstoffe bis zum Bauprodukt inklusive weiterer optionaler Lebensabschnitte, die über Szenarien einbezogen werden.
  3. Von der Wiege bis zur Bahre ("cradle to grave") beinhaltet alle Aufwendungen entlang des Lebenszyklus.
Indikatoren für die Bewertung von Bauprodukten nach EN 15804 (nach CEN 2012)

Als eine zentrale Neuerung der EN 15804 kann gelten, dass es bei der Erstellung von EPDs nun nicht mehr möglich ist, die oftmals mit den Rohstoffeigenschaften eines Bauprodukts verbundenen Vorteile durch seine Wiederverwendung, Rückgewinnung oder sein Recycling mit den Aufwendungen am Anfang des Lebenszyklus zu verrechnen und in Form eines einzelnen Werts darzustellen. Stattdessen werden die mit der Verwendung des Bauprodukts möglichen Potenziale in einem separaten Informationsmodul D abgebildet. Dies dient der Transparenz und schafft Klarheit, inwieweit und zu welchem Zeit­punkt mit bestimmten Umweltwirkungen durch die Nutzung von Produkten zu rechnen ist. Für die Ergebnisdarstellung definiert die EN 15804 insgesamt 24 statt der bisher üblichen sieben Indikatoren, die in Umwelt­produktdeklarationen für Bauprodukte enthalten sein sollen. Sie gliedern sich in:

  • sieben Indikatoren, die die potenzielle Umweltwirkung mit Hilfe einer Charakterisierung im Sinne der klassischen Ökobilanzme­thode beschreiben,
  • zehn Indikatoren mit Bezug zum Ressourcenverbrauch, für die alle im System verwendeten Ressourcen auf Basis der einge­setzten Primärenergie oder Masse quantifiziert werden,
  • drei Indikatoren zur Beschreibung der aus dem Produktsystem anfallenden Abfälle,
  • vier Indikatoren zur Beschreibung von aus dem Produktsystem herausgehenden Stoff- und Energieflüssen.

Auf der gegenüberliegenden Seite sind alle Indikatoren mit den je­weiligen Abkürzungen aufgelistet, wie sie bereits in den ersten am Markt befindlichen Umweltproduktdeklarationen nach EN 15804 zu finden sind. Im Ergebnis kann mit solch umfassenden Infor­mationen eine detaillierte Analyse der Umweltauswirkungen von Bauprodukten und den mit ihrer Verwendung verbundenen Auf­wendungen auf Gebäudeebene vorgenommen werden. Doch sind zwei Indikatoren speziell für den Baustoff Holz von Bedeutung: das Globale Treibhauspotenzial, in welchem sich die Ei­genschaft des Holzes als Teil des natürlichen Kohlenstoffzyklus widerspiegelt und der Indikator "Einsatz der als Rohstoff ver­wendeten erneuerbaren Primärenergieträger (stoffliche Nutzung)", mit dem sich der für das Baumaterial Holz einzigartige Umstand abbilden lässt, dass ein aus nachwachsendem Rohstoff hergestelltes Bauteil oder Gebäude sich am Ende seines Lebenszyklus als erneuerbarer Energieträger verwenden lässt.

Substitutionseffekte durch die Verwendung von Holz

So lassen sich mit Hilfe der Ökobilanzmethodik neben der Identi­fizierung möglicher Optimierungspotenziale entlang der Verarbei­tungsprozesse von Holz zu Bauprodukten auch die Vorteile der Verwendung von Holz in Bezug auf die zentralen Umweltaspekte Energie und Klimaschutz aufzeigen. Den nachwachsenden Roh­stoffen, und hier insbesondere dem Holz, wird bei der Beantwor­tung zentraler Zukunftsfragen eine wichtige Rolle zugedacht.

Ziel der Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäuden ist es, schon während der Planungsphase deren mögliche späteren Auswir­kungen auf die verschiedenen Kriterien der Nachhaltigkeit entlang ihres Lebenszyklus zu benennen und zu quantifizieren. Ausschlag­gebend für die Wahl einer bestimmten Bauweise sind somit nicht mehr nur die kurzfristig entstehenden Kosten eines Gebäudes; beispielsweise können auch die Folgen der Auswahl des verwende­ten Baustoffs für ein Bauteil oder das gesamte Gebäude in Bezug auf den Energieverbrauch oder das Treibhauspotenzial in Zukunft an Bedeutung gewinnen. So lassen sich schon mit der Auswahl des Baumaterials klimaschädliche Emissionen einsparen und der dem Gebäude zuzurechnende Energieverbrauch reduzieren. Denn immerhin 20 Prozent der insgesamt benötigten Energie von Ge­bäuden werden bereits für ihre Errichtung beziehungsweise die Herstellung der darin verwendeten Baumaterialien verbraucht.9 Durch die Verwendung von Umweltproduktdeklarationen nach EN 15804 wird Planern, Architekten und Bauherren die Möglich­keit gegeben, anhand der technischen Spezifikationen der Bau­produkte gewünschte Alternativen zusammenzustellen und deren Umweltwirkung miteinander zu vergleichen.

Grundvoraussetzung für die Abschätzung eines möglichen Ein­sparpotenzials durch die Verwendung von Holz muss jedoch im­mer der Produktvergleich auf Basis einer gleichen funktionalen Einheit sein, da alternative Bauprodukte oder Bauteile stets auch nur unter Berücksichtigung ihrer gleichen funktionellen Eigen­schaften miteinander verglichen werden können. Die zu verglei­chenden Produkte müssen dieselben Funktionen erfüllen oder dieselben bauphysikalischen Eigenschaften besitzen (Flächen­ausmaß, Schallschutz oder Dämmwerte). Die Ergebnisse zahl­reicher vergleichender Ökobilanzstudien, welche nach diesem Grundsatz vorgegangen sind, belegen, dass mit dem Einsatz von Holz als Baumaterial in vielen Fällen der Energieverbrauch redu­ziert wird, da für die Herstellung von Holzbauprodukten weniger Energie aufgewendet werden muss. Auch der mit dem Einsatz von Holz verbundene Ausstoß an Treibhausgasen ist somit in den meisten Fällen geringer.

Bilanz des biogenen CO2 von Konstruktionsvollholz nach Lebenszyklusabschnitten (Quelle: S. Rüter / S. Diederichs: Ökobilanz-Basisdaten für Bauprodukte aus Holz, Hamburg 2012)

Holz als Speicher von biogenem Kohlenstoff

Wälder sind Teil des na­türlichen Kohlenstoffkreislaufs: Bäume entziehen mit Hilfe der Fotosynthese während ihres Wachstums Kohlendioxid (CO2) der Atmosphäre und lagern ihn in Form von Kohlenstoff (C) ein. Holz besteht zu etwa 50 Prozent seiner Trockenmasse aus Kohlenstoff (C), der im Stamm, den Ästen, Zweigen und Wurzeln als Bestand­teil der lebenden Biomasse gespeichert wird. Auch die abgestor­bene Biomasse und der Waldboden binden diesen Kohlenstoff so lange weiter, bis er sich durch Oxidationsprozesse bei der natürli­chen Zersetzung des Holzes wieder mit Sauerstoff (O2) verbindet und als Treibhausgas CO2 in die Atmosphäre entweicht. Durch die stoffliche Nutzung von Holz wird die Bindung eines Teils des durch die Bäume gebundenen Kohlenstoffs um die jeweili­ge Nutzungsdauer der Produkte verlängert, beispielsweise in teils sehr langlebigen Holzbaukonstruktionen.

Für die CO2-Bilanz eines einzelnen Holzprodukts bedeutet dies über den gesamten Lebenszyklus betrachtet ein Nullsummenspiel: Die vom Baum auf das Produkt übertragene Kohlenstoffmenge oxidiert letztlich wieder in die Atmosphäre. Für die Darstellung die­ser Tatsache in Ökobilanzen nach ISO 14040 / 44 mittels der Wirkungs­kategorie Treibhauspotenzial (GWP) und nach den Vorga­ben der EN 15804 ergeben sich folglich zwei mögliche Ansätze:

1. Die Übertragung des durch das Baumwachstum gebundenen Kohlenstoffs auf das Produkt bei der Rohstoffbereitstellung wird ebenso wenig wie der Abfluss des biogenen Kohlenstoffs aus dem Produktsystem, etwa in Form von CO2 bei der energetischen Verwertung des Holzprodukts am Lebenszyklusende, dargestellt (Beitrag ist jeweils 0).

2. Der Zufluss des biogenen Kohlenstoffs in das Holzproduktsys­tem wird als Systemeingang in Höhe des im Holz befindlichen Kohlenstoffs, umgerechnet in CO2e, als negativer Wert in Modul A1 verbucht (- 1). Verlässt dieser Kohlenstoff das Sys­tem am Ende des Produktlebenszyklus wieder, beispielsweise durch die energetische Verwendung oder die Aufbereitung des Altholzes für seine stoffliche Wiederverwendung (Modul C3), wird die bis dahin gespeicherte Kohlenstoffmenge als Emission ausgewiesen (+ 1).

Beide Alternativen spiegeln die Tatsache wider, dass die CO2- Bilanz eines Produkts über seinen gesamten Lebenszyklus be­trachtet ausgeglichen ist. Das obenstehende Diagramm zeigt die CO2-Bilanz von Konstruktionsvollholz, in der sowohl die Koh­len­stoffflüsse der stofflichen Nutzung als auch die energetische Nutzung von Holz entlang der Herstellungskette dem Lebenszy­klusabschnitt zugeordnet sind. Neben der im Produkt enthaltenen Kohlenstoffmenge, die im Altholz als Sekundärstoff den Produktle­benszyklus verlässt, um anschließend energetisch verwertet oder stofflich wiederverwendet zu werden, sind auch die Kohlenstoffflüsse enthalten, die beim Einsatz von Biomasse als Brennstoff entlang der Verarbeitungskette sowie bei der Verwendung von Verpackungen aus Holz anfallen. Für eine Einbeziehung der gespeicherten Kohlen­stoffmenge in die Berechnung der Ökobilanz-Wirkungskategorie Treibhauspotenzial (GWP) spricht, dass damit der vorgeschlage­nen Darstellungsweise und der Intention der EN 15804 entspro­chen wird, auch die zeitliche Abfolge von Umweltauswirkungen von Bauprodukten abzubilden und zu kommunizieren. Diese ist insbe­sondere sowohl im Hinblick auf die zeitliche Dynamik der Wirkung von Treibhausgasen in der Atmosphäre als auch speziell für Bau­produkte aus Holz als Teil des natürlichen Kohlenstoffkreislaufs von Bedeutung.

Um dieser Frage nachzugehen, muss man sich von der Einzelpro­duktbetrachtung, wie sie Produktökobilanzen zu eigen ist, lösen und die Zusammenhänge des Kohlenstoffkreislaufs des gesamten Forst- und Holzsektors auf nationaler Ebene näher betrachten.

Wälder und die nachgelagerte stoffliche Nutzung von Holz sind riesige Kohlenstoffspeicher. So erstreckt sich die Waldfläche in Deutschland über elf Millionen Hektar; 1,3 Milliarden Tonnen13 Kohlenstoff werden auf dieser Fläche gebunden. Ausschlag­gebend für die Atmosphäre beziehungsweise eine mögliche Treibhauswirkung ist allerdings nicht die bloße Existenz des ge­speicherten Kohlenstoffs. Vielmehr ist von Bedeutung, welchen Einfluss die Nutzung der Wälder auf die Veränderung des Waldspeichers über die Zeit hat. Vergrößert sich der Speicher, heißt dies, dass mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre gebunden wird, als durch Zersetzung oder Entnahme von Biomasse aus dem Speicher entweicht. In diesem Fall spricht man von einer Senke für das Treibhausgas, die mit einem negativen Vorzeichen (-) gekennzeichnet wird. Dies gilt streng genommen aber nur für die lebende Biomasse des Speichersystems Wald, das man zur besseren Quantifizie­rung im Zuge der Treibhausgasbilanzierung in die fünf Subspei­cher oberirdische und unterirdische Biomasse, Totholz, Streu und Boden untergliedert. Nach der Sequestrierung von CO2 aus der Atmosphäre durch die lebende (oberirdische) Biomasse wird der Kohlenstoff anschließend nur von Speicher zu Speicher weiterge­geben. Verliert ein Speicher mehr Kohlenstoff als er aufnimmt, verkleinert sich dieser und stellt somit eine Netto-Quelle dar, die mit einem positiven Vorzeichen (+) versehen wird (vgl. 4).

Nach den Ergebnissen einer Inventurstudie aus dem Jahr 2008 hat der Holzvorrat in Deutschland auch seit der Bundeswaldin­ventur im Jahr 2002 weiterhin zugenommen, da insgesamt zehn Prozent mehr Holz zugewachsen ist als etwa durch Holznutzung dem Speichersystem Wald entnommen wurde.14 Die Wälder in Deutschland stellen demnach eine Sen­ke für das klimaschädliche Treibhausgas dar, wobei dieser Effekt nicht unumkehrbar ist: Auch bei einer nachhaltigen Bewirtschaf­tung kann der Senkeneffekt, beispielsweise aufgrund einer sich ändernden Altersklassenstruktur, abnehmen.

Wie die Historie in Mitteleuropa oder ein Blick in andere Welt­gegenden zeigen, trägt eine langfristig nicht nachhaltige Holznutzung zum Problem der Klimaänderung bei: Entwaldung und Degradation von Wäldern gehen einher mit einer drastische Abnahme der grünen Kohlenstoffspeicher. Dies verursacht fast 20 Prozent der gesamten CO2-Emissionen weltweit und trägt so massiv zum anthropogenen Klimawandel bei. Es gilt also zu unterscheiden, aus welchem Land das Holz kommt, welches genutzt wird. Eine nachhaltige Waldbewirtschaftung, wie sie in Deutschland seit der Entstehung und Umsetzung des Nachhaltigkeitsgedankens prak­tiziert wird und welche die Kohlenstoffspeicher im Wald langfristig erhält, ist demzufolge eine wesentliche Voraussetzung für einen positiven Beitrag der Holznutzung beim Klimaschutz16.

Zertifizierungssysteme und somit auch das im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) verwendete Kriterium einer "Nach­haltigen Materialgewinnung / Holz" geben allerdings nicht unbe­dingt Aufschluss über die Massennachhaltigkeit des zertifizierten Walds, aus welchem das Produkt stammt, und somit auch nicht über dessen CO2-Neutralität.

Dem Baustoff Holz kommt in Anbetracht des steigenden Energieverbrauchs bei gleichzeitiger Verknappung fossiler Energieträger eine Schlüsselrolle zu. (Foto: Peter Cheret)

CO2-Neutralität und die Berücksichtigung von Holz in der Klimapolitik

Im Rahmen der Klimarahmenkonvention (UNFCCC) haben sich alle Annex-I-Staaten (in der Regel westliche Industrieländer) dazu verpflichtet, jährlich Nationale Inventarberichte über die anthropogenen Emissionen aller Treibhausgase aus Quellen und über ihren Abbau durch Senken zu erstellen und zu veröffentlichen. Die Wortwahl "ihres Abbaus durch Senken" beschreibt dabei den Effekt, welcher den Abbau von CO2 aus der Atmosphäre aufgrund des Aufbaus von leben­der Biomasse kennzeichnet. Zum Zweck der Berichterstattung werden dementsprechend alle Emissionen systematisch in sechs Quellgruppen eingeordnet, die jedoch keine volkswirtschaftlichen Sektoren repräsentieren.

Bislang sahen die Regelungen nicht vor, über die verzögerte Freisetzung von CO2 aufgrund der Kohlenstoffspeicherwirkung von Holzprodukten Bericht zu erstatten: Die Betrachtung der CO2-Bilanz des Sektors endete beim Holzeinschlag. Da nun die Verluste an Kohlenstoff im Wald durch den Holzeinschlag bereits implizit enthalten sind, können die bei der energetischen Nutzung von Holz entstehenden CO2-Emissionen nicht noch einmal im Bereich Energie verbucht werden. Diese Vermeidung einer Doppelzählung im Energiesektor wird landläufig mit dem Begriff der CO2-Neutralität von Holz um­schrieben.16 Damit wird unterstellt, dass die CO2-Bilanz des Walds ausgeglichen ist. Wird aber beispielsweise Holz aus Ländern importiert, deren Wald-CO2-Bilanz nicht ausgeglichen ist oder nicht nachgewiesen wird (Nicht-Annex-I-Staaten), kann man nicht mehr per se von einem "CO2-neutralen" Rohstoff sprechen.

Daher wäre es denkbar, die CO2- Bilanz eines Holzbauprodukts anzupassen: Sofern ein Produkt nicht nachweislich aus einer nachhaltigen Bewirtschaf­tung kommt, wird kein Systemeingang des im Holz befindlichen Kohlenstoffs verbucht (0), während bei Verlassen der gespeicherte Kohlenstoffmenge eine Emission ausgewiesen wird (+ 1). Neben der jährlichen Treibhausgasberichterstattung unter der Konvention haben sich einige Staaten völkerrechtlich verbindlich unter dem Kyoto-Protokoll verpflichtet, ihre Treibhausgasemissionen während einer ersten sogenannten Verpflichtungsperiode im Vergleich zu einem Basisjahr zu reduzieren (Deutschland: 21 Prozent gegenüber 1990). Dabei sind für den Waldbereich die Aus­wirkungen aller Landnutzungsänderungen (Aufforstung, Wieder­aufforstung und Entwaldung) auf die CO2-Bilanz des Landes verpflichtend anzurechnen. Unter Artikel 3.4 bestand für die erste Verpflichtungsperiode zudem die Möglichkeit, die Netto-Emissi­onen aus der Aktivität "Waldbewirtschaftung" auf freiwilliger Ba­sis hinzuzuwählen. Dies ist etwa in Deutschland der Fall. Ziel der Anrechnung ist es, Anreize für die Reduzierung von Emissionen zu schaffen. Allerdings konnte sich die Staatengemeinschaft auf­grund von unterschiedlichen Vorstellungen bei der Verbuchung über die CO2-Bilanz von gehandelten Holzprodukten nicht auf eine Anrechnung der stofflichen Holznutzung für die erste Ver­pflichtungsperiode einigen.

Mit den Beschlüssen der Klimakon­ferenz von Durban wurde das Ende 2012 auslaufende Kyoto-Pro­tokoll jedoch verlängert, womit auch eine Reihe von Änderungen bei den Regeln zur Ermittlung der Emissionen aus dem Forst-und Holzsektor verbunden ist. So wurde unter anderem beschlossen, die CO2-Bilanz der Waldbewirtschaftung in Zukunft verpflichtend einzubeziehen und die zeitliche Dynamik der Emissionen aus der stofflichen Holznutzung über die CO2-Bilanz des Kohlenstoffspei­chers in Holzprodukten anzurechnen. Der Speicher soll über die Produktkategorien Schnittholz, Holzwerkstoffe und Papier abge­bildet werden und damit auch den Holzbau als den wichtigsten Verwendungsbereich für Holzhalbwaren einbeziehen. Neben einer realistischeren Erfassung der Emissionen durch die Holznutzung bedeutet dies, die stoffliche Holznutzung speziell im Gebäude­bereich zu stärken und somit die damit verbundenen positiven Substitutionseffekte auch in der nationalen Klimapolitik zu för­dern. Um dabei dem geschilderten Zusammenhang mit der CO2-Bilanz der Wälder Rechnung zu tragen, welchen der Rohstoff entnommen wurde, darf nach den vereinbarten Regeln nur Holz angerechnet werden, das aus heimischen Wäldern stammt, de­ren CO2-Wirkung ebenfalls im Zuge einer Anrechnung unter dem Kyoto-Protokoll bilanziert wird. Zugleich wird Holz aus Entwaldung von der Anrechnung ausgeschlossen.

Folgt man nun den von der internationalen Staatengemeinschaft beschlossenen Vorgaben, um eine Abschätzung der Speicher­wirkung der stofflichen Holznutzung vorzunehmen, so errechnet sich im Durchschnitt der Jahre 2005 bis 2009 aufgrund der in diesem Zeitraum steigenden Verwendung von Schnittholz, Holz­werkstoffen und Papier für Deutschland ein Nettoeffekt von jähr­lich -17,9 Millionen Tonnen CO2.17 Zählt man die durchschnittliche CO2-Bilanz der Wälder in Deutschland für diesen Zeitraum hinzu, beläuft sich die gesamte Speicherwirkung der vergangenen Jahre sogar auf -38,3 Millionen Tonnen CO2.12

Zusammenfassung und Ausblick

Mit Blick auf gleich zwei der wesentlichen Herausforderungen unserer Zeit - dem steigenden Energieverbrauch bei gleichzei­tiger Verknappung fossiler Energieträger und dem durch deren Verbrennung hervorgerufenen anthropogenen Klimawandel - hat der nachwachsende Rohstoff Holz eine besondere Bedeutung. Speziell der Verwendung von Holz im Bausektor kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Allein durch den reduzierten Energieein­satz bei der Herstellung von Holzbauprodukten und der Errich­tung von Holzgebäuden ließen sich in den vergangenen Jahren fast doppelt so viele Emissionen in Deutschland einsparen wie mit der Substitution fossiler Brennstoffe durch den Energieträ­ger Holz. Berücksichtigt man auch die Wirkung des heimischen Forst- und Holzsektors als riesigen Kohlenstoffspeicher mit seiner natürlichen Senkenfunktion, gelangt man zu der Erkenntnis, dass die gesamten Treibhausgasemissionen von Deutschland ohne die Leistungen der Forst- und Holzwirtschaft (-125 Millionen Tonnen CO2e / Jahr) ungefähr 16 Prozent höher wären.12

Zugleich zeigt speziell der Marktanteil holzbasierter Gebäude in Deutschland, dass der Beitrag der stofflichen Nutzung zum Kli­maschutz weiter ausbaufähig ist. Hierbei gilt es jedoch das Ge­samtsystem im Auge zu behalten: Entscheidend für eine verbes­serte kaskadische Nutzung des Holzes ist die Holzherkunft aus einer nachhaltigen Bewirtschaftung. Mit der Etablierung der Systeme zur Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäuden kön­nen die sektorspezifischen Merkmale und Vorteile des Einsatzes von Holz aus Baumaterial nicht zuletzt hinsichtlich seines Energie­verbrauchs und seiner Treibhausgaswirkung nun klar dargestellt und kommuniziert werden. Zugleich schafft die Klimapolitik mit der Anrechnung der stofflichen Nutzung von Holz einen politischen Rahmen, der die Vorteile einer kaskadischen Nutzung des heimi­schen Rohstoffs deutlich werden lässt und einen Anreiz setzt, die­se weiter auszubauen. Was liegt näher, als diese beiden Themen in Zukunft stärker miteinander zu verbinden?

 

Der Autor:

Sebastian Rüter Wissenschaftler für Holzforschung am Thünen-Institut für Holzforschung in Hamburg, Leitung der Arbeitsgruppe Holz und Klima zu den Themen Ökobilanzierung und Kohlenstoffmanagement, geb. 1974, Mitarbeit an zahlreichen Projekten und Gremien, darunter United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), International Energy Agency (IEA) Bioenergy T38, Ecoinvent, CEN / TC 350.

 

Literaturverweise und Quellen

1 Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Stadtentwicklung (BMVBS): Leitfaden Nachhaltiges Bauen, Berlin 2011.

3 Sebastian Rüter / Stefan Diederichs: Ökobilanz-Basisdaten für Bauprodukte aus Holz. Arbeitsbericht aus dem Thünen-Institut für Holztechnologie und Holzbiologie 2012 / 01, Hamburg 2012.

4 Sebastian Rüter: Welchen Beitrag leisten Holzprodukte zur CO?-Bilanz?, in: AFZ - Der Wald 15 / 2012, S. 15-18.

5 Statistisches Bundesamt: Bauen und Wohnen. Baufertigstellungen von Wohn- und Nichtwohngebäuden (Neubau) nach überwiegend verwendetem Baustoff. Lange Reihen. 2000-2011, Wiesbaden 2012.

6 DIN: Umweltmanagement - Ökobilanz - Grundsätze und Rahmenbedingungen. DIN EN ISO 14040:2006-10.7

CEN (2012) Sustainability of construction works - Environmental product declarations - Core rules for the product category of construction products. EN 15804:2012.

7 CEN: Sustainability of construction works - Environmental product declarations - Core rules for the product category of construction products. EN 15804:2012.

8 Sebastian Rüter: Umwelt-Produktdeklarationen für Bauprodukte nach EN 15804, in: Holztechnologie 4 / 2012, S. 56-57.

9 United Nations Environment Programme (UNEP): Buildings and Climate Change - Status, Challenges and Opportunities. UNEP Division of Technology, Industry and Economics, Sustainable Consumption and Production Branch, Paris 2007.

10 Stefan Albrecht / Sebastian Rüter / Johannes Welling / Marcus Knauf / Udo Mantau / Anna Braune / Martin Baitz / Holger Weimar / Christian Sörgel / Johannes Kreißig / Sabine Deimling / Stefan Hellwig: Ökologische Potenziale durch Holznutzung gezielt fördern. Arbeitsbericht aus dem Thünen-Institut für Holztechnologie und Holzbiologie 5 / 2008, Hamburg 2008.

11 Roger Sathre / Jennifer O'Connor: A Synthesis of Research on Wood Products & Greenhouse Gas Impacts, Technical Report No. TR-19R, Vancouver 2010.

12 Eckhard Heuer: Kohlenstoffbilanzen - Schlüssel zur forstlichen Klimapolitik, in: AFZ - Der Wald 15 / 2011, S. 16-18.

13 Katja Oehmichen / Burkhard Demant / Karsten Dunger / Erik Grüneberg / Petra Hennig / Franz Kroiher / Mirko Neubauer / Heino Polley / Thomas Riedel / Joachim Rock / Frank Schwitzgebel / Wolfgang Stümer / Nicole Wellbrock / Daniel Ziche / Andreas Bolte: Inventurstudie 2008 und Treibhausgasinventar Wald. Landbauforschung - VTI Agriculture and Forestry Research Sonderheft 343, Braunschweig 2011.

14 Heino Polley / Petra Hennig / Frank Schwitzgebel: Holzvorrat, Holzzuwachs, Holznutzung in Deutschland, in: AFZ - Der Wald 20 / 2009, S. 1076-1078.

15 Umweltbundesamt (Hg.): Berichterstattung unter der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen und dem Kyoto-Protokoll 2012 - Nationaler Inventarbericht zum Deutschen Treibhausgasinventar 1990 - EU-Submission, Dessau 2012.

16 Bundesministerium für Reaktorsicherheit und Umwelt (BMU): Erneuerbare Energien in Zahlen - Nationale und Internationale Entwicklung, Berlin 2009.

17 Sebastian Rüter: Projection of Net-Emissions from Harvested Wood Products in European Countries - For the period 2013-2020. Arbeitsbericht aus dem Thünen-Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Report 1 / 2011, Hamburg 2011.

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