Gute Wälder sind Klimalösungen: Wie Regenwälder CO2 langfristig einlagern
“Gebäude und der Bausektor sind zusammen für 40 % der totalen direkten und indirekten CO2-Emissionen verantwortlich”
(Global Status Report for Buildings and Construction, 2019)
Diese Zahl nennt der renommierte Klimafolgenforscher Hans-Joachim Schellnhuber – Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung – der Architektenkammer Baden-Württemberg im Dezember 2020.
Er weist ausdrücklich darauf hin, dass die Verwendung von Beton und Stahl im Baubereich eine katastrophale, nicht nachhaltige Klimabilanz hat. Das liegt ganz einfach daran, dass bei der Produktion von Stahl und Zement Unmengen an CO2 als zusätzliches Produkt freigesetzt werden. Er kommt zu dem Schluss, dass es nur eine vernünftige Vision für die Zukunft des Bausektors gibt: Gebäude als globale Kohlenstoffsenke, Gebäude aus Holz.
„Kohlenstoffsenke“ ist ein Begriff, der verwendet wird, um Ökosysteme und menschengemachte Konstruktionen zu beschreiben, die CO2 absorieren können. Dazu gehören die Weltmeere, globale Waldgebiete und landwirtschaftliche Ackerflächen. Schon lange ist es das Bestreben, den Gehalt des atmosphärischen CO2 zu reduzieren, indem die sogenannte Senkenkapazität natürlicher Senken erhöht wird, damit mehr CO2 effizient, langfristig und auf gesellschaftlich akzeptabler Weise gebunden werden kann. Und genau dieser Mechanismus spiegelt sich in der neuen Mission von Fairventures Worldwide wider: „Gute Wälder sind Klimalösungen“. Mit anderen Worten: Fairventures Worldwide ist nicht einfach eine Wiederaufforstungsorganisation. Fairventures ist eine Organisation, die durch die Wiederaufforstung von Brachland die naturbasierte Senkenkapazität des Waldökosystems (tropischer Regenwald) erhöht und so Ökosysteme schafft, die mehr CO2 aufnehmen und letztlich der Erderwärmung entgegenwirken. Doch wie funktioniert diese Senkenkapazität im Wald?
'Wälder sind die Lungen der Erde', das weiß jeder. Aber warum sind sie das eigentlich? Erstens, weil Bäume – mit Hilfe von Sonnenlicht und Kohlenstoffdioxid – Photosynthese betreiben. So brauchen sie also, zum Wachsen und Gedeihen, neben ausreichend Nährstoffen und Wasser auch Sonnenlicht und Kohlenstoffdioxid. Bei der Photosynthese spaltet der Baum den Sauerstoff (Dioxid) aus dem Kohlenstoffdioxid und behält dabei den Kohlenstoff. Diesen verwendet er dann für den Aufbau seiner robusten Biomasse: sein Wurzelsystem und Stamm, seine Rinde, seine Zweige und Blätter. Der Welt schenkt er bei diesem Prozess den Sauerstoff zum Atmen. Dies ist – vereinfacht gesagt – der natürliche Kohlenstoffkreislauf des Waldökosystems und der Grund dafür, warum Bäume und Wälder Weltmeister in der Aufnahme von atmosphärischem CO2 sind. Das ist auch der Grund, warum wir bei Fairventures von der naturbasierten Klimalösung „Wiederaufforstung“ so überzeugt sind.
Doch das reicht uns bei Fairventures nicht. Wir wollen den Erkenntnissen von Hans-Joachim Schellnhuber und vielen anderen Klimaforschern folgen und die Senkenwirkung des Waldes mit dem Bausektor verknüpfen. Deshalb haben wir bei Fairventures einen längerfristigen Ansatz erarbeitet, der die Senkleistung des Rohstoffes Holz voll ausschöpft. Das folgende Diagramm zeigt diese dreiteilige Senkleistung: Die erste Senkleistung tritt direkt auf der Ackerfläche auf. Bäume nehmen atmosphärisches CO2 durch Photosynthese auf, speichern den Kohlenstoff in ihrer Biomasse (unter- und oberirdisch) und setzen den Sauerstoff frei. Der zweite Profit tritt ein, nachdem Bäume aus Fairventures-Anbaugebieten geerntet werden. Je nach Baumart und lokalem Klima geschieht dies nach 7-10 Jahren. Der Baum wird geerntet und an die Holzindustrie verkauft. Hier ist die erste Station das Sägewerk. Zu diesem Zeitpunkt sind die Wurzeln bereits abgeschnitten; jetzt folgen Rinde, Äste und Blätter. Im Fachjargon sprechen wir von „Biomasse-Umrechnungsfaktor“ oder einfach „Verlustfaktor“, um zu beschreiben, wie viel Biomasse dem Baum bei der Holzverarbeitung verloren geht. Nach unserem Modell sind das bis zu 55 % der Biomasse. Dies wird oft als Brennholz oder als Grunddünger auf neuen Ackerflächen verwendet. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Biomasse-Reststoffe in Pflanzenkohle umzuwandeln. Pflanzenkohle wird zur Steigerung der Fruchtbarkeit intensiv bewirtschafteter Böden eingesetzt. Dazu wird ein Pyrolyseverfahren eingesetzt, bei dem große Teile des Restholzes karbonisiert werden und so dem Boden als Dünger wieder zugeführt werden können. Der positive Effekt ist also zweifach: Zum einen wirkt die Pflanzenkohle als Anreicherung der Böden, zum anderen speichert die Pflanzenkohle den Kohlenstoff aus den Biomasseresten. Dadurch werden Emissionen in der Holzindustrie reduziert.
Dennoch erzeugen diese Biomassereste neue, unvermeidbare Emissionen. Gleichzeitig steht hinter der Holzverarbeitung eine Industrie, die derzeit noch weitgehend auf fossile Energieträger angewiesen ist. Diese Emissionen müssen bei der Berechnung berücksichtigt werden. Was bleibt, ist die Senkleistung des fertig verarbeiteten Produkts, wie Bretter, Balken oder Furniere. Beide Senkleistungen reduzieren aktiv das atmosphärische CO2. Dies ist das direkte Ergebnis der Kohlenstoffaufnahme und seiner langfristigen Speicherung in der Biomasse von Bäumen und den daraus hergestellten Holzprodukten. Die letzte Senkleistung hat einen anderen Charakter. Es beschreibt keine aktive Reduzierung von atmosphärischem CO2, sondern eine Emissionsminderung oder Vermeidung weiterer Emissionen. Dieser Senkeneffekt wird im Fachjargon Substitutionseffekt genannt und beschreibt diejenigen Emissionen, die vermieden werden, wenn im Baubereich das geerntete Holz anstelle von Stahl und Beton als Baumaterial verwendet wird. Das heute in langlebigen Häusern gelagerte Holz dient nicht nur als langfristige Kohlenstoffsenke, sondern verhindert gleichzeitig weitere Emissionen, die durch den Einsatz energieintensiver Rohstoffe entstanden wären. Dieser Substitutionseffekt ist enorm und aus ambitionierten Klimaschutzstrategien nicht mehr wegzudenken.
Die obige Grafik stammt aus unseren eigenen CO2-Berechnungen. Die unterste Ebene modelliert das primäre Kohlenstoff-Senkenpotenzial der auf den Feldern stehenden Biomasse. Die mittlere Ebene stellt die modellierte Kohlenstoffspeicherung im Holzbau dar. Sie beinhaltet bereits die Emissionen, die bei der Holzverarbeitung entstehen. Die oberste Ebene zeigt die Vermeidung derjenigen Emissionen, die theoretisch auftreten würden, wenn der darauffolgende Bau nicht mit Holz, sondern mit Stahl und Zement ausgeführt würde.
Wie sich all diese Senkenvorteile in Zukunft entwickeln werden, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Werden wir ausreichend Kapital aufbringen, um den nachwachsenden Rohstoff Holz im Bausektor etablieren zu können? Werden wir in der Lage sein, einen ambitionierten politischen Willen gegen eine Lobby der alten Garde aus dem Stahl- und Betonbau und der fossilen Brennstoffindustrie zu mobilisieren? Werden wir als Gesellschaft einen kulturell-ästhetischen Wandel im Sinne einer ökologisch sinnvollen und sozialverträglichen Architektur anstoßen können, die Holz als nachhaltigen Baustoff anerkennt und fördert – ja, sogar akzeptiert?