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Urwälder, Natur- und Wirtschaftswälder im Kontext von Biodiversitäts- und Klimaschutz. Teil 2: Das Narrativ von der Klimaneutralität der Ressource Holz

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In der Debatte um Klimaschutz und Förderung erneuerbarer Energien wird eine verstärkte Verwendung von Holz als vermeintlich klimaneutraler Baustoff und Energieträger häufig pauschal als sinnvoll propagiert. Die Umsetzung dieses Narrativs führt zu intensiverer Nutzung der Wälder sowie zum weiteren Anstieg des globalen Rohholzaufkommens bei gleichzeitiger Verminderung der Holzvorräte und trägt auch zum Schwund der letzten europäischen Urwälder bei. Der vorliegende zweite Teil eines literaturbasierten Diskussionsbeitrags zu Urwäldern, Naturwäldern und Wirtschaftswäldern im Kontext des Biodiversitäts- und des Klimaschutzes analysiert die Entwicklung der Holzvorräte und Holzverwendung in Deutschland und beleuchtet die CO2-Senkenleistung von Holz für die vorherrschenden Nutzungspfade. Dieser Komplex hat wichtige Rückkopplungen zu Anliegen des Biodiversitätsschutzes. Kritisch betrachtet werden die Klimarelevanz von Holz als Substitut für andere Ressourcen und die vermeintliche CO2-Neutralität von Holz als Energiequelle. Die klimapolitischen Ziele der EU und Deutschlands und deren instrumentelle Umsetzung Überschätzen die Leistungsfähigkeit von Wäldern als CO2-Senke und die Lieferfähigkeit für die Ressource Holz. Dies gilt besonders in Anbetracht der Folgen des Klimawandels. Die Forderung an die Politik ist der Verzicht auf Holzeinschlag in Ur- und Naturwäldern und die Einführung entsprechender normativer Vorgaben sowie Kriterien, um die Stammholznutzung für energetische Zwecke einzuschränken. Dies gilt speziell für Importe von Pellets und Hackschnitzeln zur Verstromung in Großkraftwerken. Eine thermische Nutzung von Holz und kurzlebigen Holzprodukten führt gegenüber der fossilen Referenz meist nur zu geringen bis keinen Reduktionen der Treibhausgasemissionen. Stofflich nicht weiter verwertbares Holz, Restholz oder Sägenebenprodukte sollten thermisch und dann möglichst ortsnah in effizienten Anlagen eingesetzt werden. Holz, das in Form von lebenden Bäumen oder Totholz im Wald verbleibt, kann im Vergleich zur energetischen und ineffizienten stofflichen Verwertung einen mindestens ebenso hohen, oft sogar größeren Beitrag zum Klimaschutz leisten. Nicht maximaler Ertrag, sondern Walderhalt mit möglichst resistenten und resilienten Beständen muss das vorrangige Ziel der Forst- und Holzwirtschaft sein.
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Originalarbeit
1 Einleitung
Wald ist Rohstofflieferant für Holz und zu-
gleich vielfältiger Lebensraum, Waldöko-
systeme beeinflussen maßgeblich das Klima-
geschehen und den Kohlenstoff- und Was-
serkreislauf und sie sind auch als Erholungs-
raum wichtig. Die Ansprüche der Gesell-
schaft an den Wald sind also vielfältig und
führen regelmäßig zu Interessensgegen-
sätzen. Im Kontext von Ressourcenbereitstel-
lung und Klimaschutzbeiträgen der Wälder in
Deutsch land werden im aktuellen Diskurs
folgende Fragen debattiert: (1) wie die Wald-
fläche in Deutschland genutzt werden soll;
(2) welche Holzmenge entnommen werden
soll; (3) wie viel Fläche unter Schutz gestellt
werden soll; (4) wie empfindlich unsere
Urwälder, Natur- und Wirtschaftswälder im
Kontext von Biodiversitäts- und Klimaschutz
Teil 2: Das Narrativ von der Klimaneutralität der Ressource Holz
Von Rainer Luick, Klaus Hennenberg, Christoph Leuschner, Manfred Grossmann, Eckhard Jedicke,
Nicolas Schoof und Thomas Waldenspuhl
Eingereicht am 12.03.2021, angenommen am 16.10.2021
This article is also available in English: www.nul-online.de, DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02.e.
In der Debatte um Klimaschutz und Förderung erneuerbarer Energien
wird eine verstärkte stoffliche und thermische Verwendung von Holz
als vermeintlich klimaneutraler Baustoff und Energieträger häufig
pauschal als sinnvoll propagiert. Die Umsetzung dieses Narrativs führt
zu intensiverer Nutzung der Wälder sowie zum weiteren Anstieg des
globalen Rohholzaufkommens bei gleichzeitiger Verminderung der Holz-
vorräte und trägt auch zum Schwund der letzten europäischen Urwälder
bei. Der vorliegende zweite Teil eines literaturbasierten Diskussionsbei-
trags zu Urwäldern, Naturwäldern und Wirtschaftswäldern im Kontext
des Biodiversitäts- und des Klimaschutzes analysiert die Entwicklung
der Holzvorräte und Holzverwendung in Deutschland und beleuchtet
die CO2-Senkenleistung von Holz für die vorherrschenden Nutzungs-
pfade. Dieser Komplex hat wichtige Rückkopplungen zu Anliegen des
Biodiversitätsschutzes. Kritisch betrachtet werden die Klimarelevanz
von Holz als Substitut für andere Ressourcen und die vermeintliche
CO2-Neutralität von Holz als Energiequelle. Die klimapolitischen Ziele
der EU und Deutschlands und deren instrumentelle Umsetzung über-
schätzen die Leistungsfähigkeit von Wäldern als CO2-Senke und die
Lieferfähigkeit für die Ressource Holz. Dies gilt besonders in An betracht
der Folgen des Klimawandels.
Die Forderung an die Politik ist der Verzicht auf Holzeinschlag in Ur-
und Naturwäldern und die Einführung entsprechender normativer Vor-
gaben sowie Kriterien, um die Stammholznutzung für energetische
Zwecke einzuschränken. Dies gilt speziell für Importe von Pellets und
Hackschnitzeln zur Verstromung in Großkraftwerken. Eine thermische
Nutzung von Holz und kurzlebigen Holzprodukten führt gegenüber der
fossilen Referenz meist nur zu geringen bis keinen Reduktionen der
Treibhausgasemissionen. Stofflich nicht weiter verwertbares Holz, Rest-
holz oder Sägenebenprodukte sollten thermisch und dann möglichst
ortsnah in effizienten Anlagen eingesetzt werden. Holz, das in Form von
lebenden Bäumen oder Totholz im Wald verbleibt, kann im Vergleich
zur energetischen und ineffizienten stofflichen Verwertung einen min-
destens ebenso hohen, oft sogar größeren Beitrag zum Klimaschutz
leisten. Nicht maximaler Ertrag, sondern Walderhalt mit möglichst
resistenten und resilienten Beständen muss das vorrangige Ziel der
Forst- und Holzwirtschaft sein.
Primeval Forests, Natural and Managed Forests in the Context of Bio diversity
and Climate Protection – Part 2: The narrative of the climate neutrality of
wood as a resource
In the debate on climate protection and the promotion of renewable
energies, the increased material and thermal use of wood as a sup-
posedly climate-neutral building material and energy source is often
promoted as necessary and sensible. The adoption of this narrative is
increasingly leading to more intensive use of forests, to a further in-
crease in the global supply of raw wood with a concomitant reduction
in wood reserves, and is also contributing to the disappearance of the
last primeval forests in Europe. This second part of a literature-based
review on primeval forests, natural forests and managed forests in the
context of biodiversity and climate protection analyses the development
of wood reserves and wood use in Germany and discusses the CO2 sink
performance of wood in the prevailing usage pathways. This issue has
important implications for biodiversity conservation. The climate rele-
vance of wood as a substitute for other resources and the supposed CO2
neutrality of wood as an energy source are critically examined. The
climate policy goals of the EU and Germany and their instrumental
implementation overestimate the performance of forests as CO2 sinks
and their potential supply of wood. This is especially true in light of the
consequences of climate change.
The demand this paper makes of policy-makers is to prohibit logging
in primeval and natural forests and to introduce corresponding norma-
tive requirements and criteria to restrict the use of timber for energy
purposes. This applies in particular to imports of pellets and wood chips
for electricity generation in large power plants. Thermal use of wood
and short-life wood products usually leads to little or no reduction in
greenhouse gas emissions compared to the fossil fuel benchmark. Wood
that cannot be further utilised for materials, along with residual or
sawmill by-products, may be utilised thermally, but then as locally as
possible and only in efficient facilities. Wood that remains in the forest
in the form of living trees or deadwood can make at least as great and
often even greater a contribution to climate protection than when it is
used for energy and inefficient materials. The primary goal of forestry
must not be maximum yield but forest preservation with stands that
are as robust and resilient as possible.
Abstracts
22 NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung | 54 (01) | 2022
Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2 DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02
Originalarbeit
Wälder gegenüber dem Klimawandel sind, ob
und wie sie umgebaut werden müssen und
(5) welche Beiträge der Wald zur Erfüllung der
von Deutschland eingegangen Klimaschutz-
verpflichtungen zukünftig leisten kann.
In den beiden Teilen unseres Aufsatzes dis-
kutieren wir Argumente zu den Themen-
feldern (1) Biodiversität und Forstwirtschaft,
(2) Speicher- und Senkenleistung genutzter
und ungenutzter Wälder für Kohlenstoff und
(3) Klimaschutzwirkungen der energetischen
Holznutzung vor dem Hintergrund aktueller
klimapolitischer Entscheidungen der EU und
der Bundesregierung. Der erste Teil (Luick et
al. 2021) befasste sich mit der Verbreitung
von Ur- und Naturwäldern in Europa und
ihren Beiträgen zum Biodiversitäts- und Kli-
maschutz. Im vorliegenden zweiten Teil prä-
sentieren wir Daten und Analysen, um die
These zu widerlegen, nach der Holz grund-
sätzlich eine klimaneutrale Ressource sei.
2 Holzvorräte und Holzverwendung
in Deutschland
Die Wälder in Deutschland gehören mit
einem durchschnittlichen Holzvorrat von
358 m
3
pro ha nach den Wäldern der Schweiz
und Österreichs zu den vorratsreichsten in
Europa. Sie erreichen vielerorts Werte, wie sie
seit vielen Jahrhunderten nicht mehr exis-
tierten. Mit 3,7 Mrd. m3 Vorrat hat Deutsch-
land den mit Abstand größten Gesamtholz-
vorrat aller EU-Länder und liegt damit deut-
lich vor waldgeprägten Ländern wie Schwe-
den oder Finnland. Die Wälder in Bayern ha-
ben mit 403 m3 pro ha im Vergleich der
Bundesländer die durchschnittlich höchsten
Vorräte, gefolgt von Baden-Württemberg mit
365 m3; die niedrigsten finden sich in Bran-
denburg mit 239 m
3
und in Sachsen-Anhalt
mit 237 m3 (FNR 2020).
In diesen Vorratswerten sind allerdings die
Auswirkungen von Trockenheit, Kalamitäten
und Sondernutzungen des Zeitraums 2018–
2020 noch nicht berücksichtigt, die voraus-
sichtlich zu einer Abnahme der mittleren
Vorräte geführt haben (BMEL 2021 a). Nach
Angaben des Statistischen Bundesamtes be-
trug der Holzeinschlag im Jahr 2019 circa 79
Mio. m
3
und im Jahr 2020 rund 86 Mio. m
3
(Hennenberg et al. 2021, Jochem et al. 2021);
das sind rund 90 % des Zuwachses (Statisti-
sches Bundesamt 2019, Statista 2021 a). In
der Forst- und Holzwirtschaft kursieren mit
Klimaschutz begründete Forderungen, den
Einschlag bis in Größenordnung des Zu-
wachses zu erhöhen (unter anderem BMEL
2017). In diesem Zusammenhang warnt das
Umweltbundesamt dezidiert, dass der stei-
gende Nutzungsdruck auf die Wälder zuneh-
mend die Gefahr birgt, die bereits erreichten
positiven Veränderungen hin zu einer um-
weltverträglichen und nachhaltigen Wald-
nutzung zu konterkarieren (UBA 2021 a).
Deutschland ist ein bedeutendes Import-
und Exportland für den Rohstoff Holz, ins-
besondere für holzbasierte Produkte. Beim
Export gehört Deutschland weltweit zu den
fünf wichtigsten Akteuren. Für die Periode
2016–2018 betrug die jährliche Verwen-
dung an Holz und Produkten auf Holzbasis
im Durchschnitt 263 Mio. m3. Davon waren
circa 129 Mio. m
3
inländischer Konsum und
circa 134 Mio. m³ Importe (Abb. 1). Die Ex-
porte betrugen 134 m³; die Bilanz der ge-
handelten Holzproduktmengen war bei ho-
hen grenzüberschreitenden Stoffströmen
also nahezu ausgeglichen.
Vom Inlandverbrauch in Höhe von 129
Mio. m³ entfallen rund 78 Mio. m³ auf Holz-
produkte und 51 Mio. m³ auf Papiere und
Kartonagen (Weimar 2020). Für das Jahr 2016
wurden die Herkünfte der Holzrohstoffe mit
78,3 Mio. m³ aus der Primärproduktion er-
mittelt; 48,8 Mio. m³ stammten aus Rest-
und Recyclingmaterialien. Der Inlandver-
brauch wird hälftig mit jeweils circa 63,5
Mio. m³ stofflich und energetisch genutzt
(KIWUH 2019, Mantau et al. 2018).
Hervorzuheben ist, dass der jährliche
Inlandverbrauch im Zeitraum 1991 bis
2018 von 87,2 Mio. m³ um fast 50 % auf
127,4 Mio. m³ gestiegen ist (Weimar 2020,
Abb. 1); dies war ganz im Sinne des in der
Charta für Holz 2.0 der Bundesregierung for-
mulierten Ziels einer wachsenden Holzmobi-
lisierung (BMEL 2004, 2017). Die stoffliche
Verwendung wuchs in diesem Zeitraum von
45,9 Mio. m³ auf 63,7 Mio. m³ (+38 %), die
energetische Nutzung von 18,9 Mio. m³ auf
63,8 Mio. m³ (+237,6 %) (Mantau et al. 2018).
3 Die CO2-Senkenleistungen von
Holz
Für die Bilanzierung einer angenommenen
Treibhausgas(THG)-Minderung durch Holz-
produkte auf Staatenebene wird nach Kon-
vention nur die Menge an Holzprodukten an-
gesetzt, die aus den Wäldern eines Landes
Abb. 1: (a) Holzverwen-
dung und (b) Holzauf-
kommen für Deutschland
nach Aufkommensquel-
len in der Periode 1991–
2018 (nach Weimar 2020).
Grafik: Klaus Hennenberg
54 (01) | 2022 | NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung 23
DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02 Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2
Originalarbeit
stammt (UBA 2020 a). Dazu zählen vor allem
Schnittholz und Holzwerkstoffe, aber auch
kurzlebige Produkte wie Papier und Pappe
aus inländischer Nutzung sowie die Export-
menge. Importierte Holzprodukte werden
den Herkunftsländern angerechnet. Diese
Abgrenzung ist sinnvoll, da die Holzentnah-
me direkt mit der Senkenleistung der Wälder
zusammenhängt und so Doppelzählungen
ausgeschlossen werden. Die Ermittlung ei-
nes exakten C-Produktspeichers und des
Substitutionspotenzials von holzbasierten
Produkten ist schwierig und von zahlreichen
Annahmen begleitet, die sowohl pessimis-
tisch wie optimistisch gesetzt werden kön-
nen. Die im Folgenden genutzten empiri-
schen Grundlagen beziehen sich vor allem
auf Zahlen des THG-Inventars für Deutsch-
land aus dem Jahr 2020, aus dem auch der
aktuelle Projektionsbericht der Bundesregie-
rung zur Entwicklung der THG-Emissionen in
Deutschland seine Daten bezieht (Bundes-
regierung 2021 b).
Ein wichtiger Aspekt der Bilanzierung des
Holzproduktspeichers ist die „Abschrei-
bung“, denn der Holzspeicher und damit die
THG-Senkenleistung verringert sich daher
durch den natürlichen Abgang der Holz-
produkte kontinuierlich und er muss durch
neue Produkte laufend aufgefüllt werden.
Ein wachsender Holzproduktspeicher erhöht
entsprechend die notwendige „Speicherer-
haltungsmenge“. So waren allein in Deutsch-
land in der Periode 2009–2018 im Durch-
schnitt circa 30 Mio. m³ pro Jahr an neuen
langlebigen Holzprodukten für den Erhalt
des Holzproduktspeichers erforderlich (nach
eigenen Berechnungen auf Basis der Com-
mon-Reporting-Format(CRF)-Tabellen aus
UBA 2020 a).
Unter der Annahme, dass für 1 m³ Produkt
1,2 m³ Rohholz benötigt werden, ergibt sich
ein Wert von 36 Mio. m³ pro Jahr an Rohholz
für den Erhalt der Speicherleistung. Mit
durchschnittlich weiteren 4 Mio. m3 pro Jahr,
das entspricht 4,8 Mio. m
3
Rohholz, wurde
der Speicher im Durchschnitt um 3 Mio. t
CO2 pro Jahr in dieser Periode vergrößert; er
wirkte also als Senke. Dies bedeutet in der
Bilanz: Werden aus einem Rohholzäquivalent
von 1 m3 langlebige Holzprodukte hergestellt
und damit der Produktspeicher vergrößert,
kann mit einer zusätzlichen Senkenleistung
von 0,63 t CO
2
pro
m³ pro Jahr an Rohholz ge-
rechnet werden. Wird der Holzproduktspei-
cher allerdings verringert, so sind je nicht
eingesetztem m³ Rohholz THG-Emissionen
in ähnlicher Größenordnung zu erwarten.
Aus Klimaschutzsicht ist vor allem die Ver-
änderung der Lebensdauer langlebiger Holz-
produkte interessant. In Abb. 2 ist die Dyna-
mik der CO2-Festlegung und -Freisetzung
dargestellt: Neue Holzprodukte füllen den
Holzproduktspeicher und führen zu einer
CO2-Festlegung; entsprechend der Halb-
wertszeit der Holzprodukte, die bei Schnitt-
holz 35 Jahre und bei Holzwerkstoffen nach
bisherigen Annahmen 25 Jahre beträgt,
scheiden Produkte aus dem Holzprodukt-
speicher aus. Das bedeutet, dass nach dieser
Zeit aus der Hälfte der Produkte das ge-
bundene CO2 wieder freigesetzt wird.
Die Angaben zu CO2-Senkenleistungen
von holzbasierten Produkten werden unserer
Meinung nach allerdings vermutlich nach
Menge und der zeitlichen Dauer überschätzt.
Im Monitoringbericht der Bundesregierung
zur Energiewende wird für Schnittholz eine
Halbwertszeit von 35 Jahren, für Holzwerk-
stoffe von 25 Jahren und für Papier, Pappe
und Karton (PPK-Produkte) von zwei Jahren
angenommen (BWE 2021, UBA 2020 a). Diese
Annahmen beruhen auf Daten von Wenker &
Rüter (2015) sowie Rüter (2016), die sich wie-
derum auf Einschätzungen von Frühwald et
al. (2001) beziehen. Zumindest für Holzwerk-
stoffe sind diese Annahmen kritisch zu hin-
terfragen, denn in der Summe hat sich deren
Nutzungsdauer in den letzten Jahrzehnten
signifikant verkürzt – und damit auch ihre
THG-Bilanzwirkung. Hinzu kommt ein An-
stieg an kurzlebigen Holzprodukten, die nur
geringe positive Auswirkung auf den Klima-
schutz haben. In diesem Zusammenhang
sind folgende Aspekte wichtig:
(1) Nur ein kleiner Teil des Rohholzauf-
kommens wird bisher langfristig im Bausek-
tor als langlebiger CO
2
-Speicher festgelegt.
Dies resultiert in kürzeren Halbwertzeiten
(unter anderem Huber et al. 2021). Daran hat
auch der erfreuliche Anstieg des Anteils der
Wohngebäude in überwiegender Holzbau-
weise in Deutschland, im Zeitraum 2003–
2019 von 12,3 % auf 18,7 %, wenig geändert
(Statista 2021 b).
(2) Der Anteil hochwertiger Möbel mit lan-
ger Nutzungsdauer ist zurückgegangen: Ein
Großteil der Möbelproduktion für den heimi-
schen Markt und den Export sowie impor-
tierter Möbel basiert heute auf preiswerten
Span- und Faserplatten. Diese besitzen nur
noch eine Nutzungsdauer von wenigen Jah-
ren und sind aufgrund ihrer komplexen und
heterogenen Materialstruktur für weiteres
stoffliches Recycling oft kaum noch brauch-
bar (unter anderem ZDF 2020).
(3) Der Verbrauch von PPK-Produkten (Pa-
pier, Pappe, Karton) mit einer nur geringen
Halbwertszeit ist in den letzten Jahrzehnten
deutlich gestiegen. Die jährliche Gesamtbi-
lanz des PPK-Verbrauchs beträgt pro Person
0,24 t; das sind für Deutschland insgesamt
circa 20 Mio. t. Damit ist Deutschland mit
Abstand weltweiter Spitzenreiter im Pro-
Kopf-Verbrauch (Deutscher Bundestag 2019).
Allein der Verbrauch von Verpackungen im
Onlinehandel hat von 1996 bis 2017 um
607 % zugenommen und ist weiter stark stei-
gend (Schlüter 2019, UBA 2020 b). Zwar kön-
nen vor allem Papiere theoretisch stofflich
mehrfach wiederverwertet werden, dies aller-
dings mit jeweils geringerer Qualität. Die Re-
cyclingquote in Deutschland beträgt jedoch
aufgrund des hohen Importanteils nur circa
60 %, da in vielen Produktionsländern die
Wiederverwertungsquoten deutlich geringer
sind als in Deutschland. So liegt die stoffliche
Recyclingquote von PPK-Materialien, die aus
Grafik: Klaus Hennenberg
Abb. 2: Menge und Dynamik der CO2-Festlegung im Holzproduktspeicher beziehungsweise der
CO2- Freisetzung des in Deutschland produzierten Schnit tholzes und der Holzwerkstoffe (UBA 2020 a).
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Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2 DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02
Originalarbeit
Finnland und Schweden importiert werden,
nur bei 6 beziehungsweise 11 % (Deutscher
Bundestag 2019). Für die Produktion von 1 t
PPK-Produkten werden durchschnittlich
3,93 m³ Rohholz benötigt. Unter Berücksich-
tigung einer notwendigen jährlichen neuen
Holzeinspeisung in den Wiederverwertungs-
kreislauf von circa 10 % des Gesamtprodukti-
onsvolumens und des gegebenen Recycling-
anteils entspricht das einem jährlichen Roh-
holzbedarf für Deutschland von circa 40 Mio.
m3, davon 32 Mio. m3 für neue PPK-Produkte
und 8 Mio. m3 für erneuten frischen Holz-
einsatz beim Recycling.
(4) Der Verbrauch von Paletten und Holz-
verpackungen (Abb. 3, 4), ebenfalls Produkte
mit einer kurzen Halbwertszeit, hat stark zu-
genommen (HPE 2016, 2018; VR 2019, Wirt-
schaft 2020). Der deutsche Inlandsverbrauch
an Paletten betrug im Jahr 2019 circa 140
Mio. Einheiten. Davon wurden circa 110 Mio.
Paletten in Deutschland produziert (VR 2019),
was einem Holzbedarf von 6 Mio. m3 ent-
spricht oder bei kalkulierten Sägeverlusten
von 30 % einem Rohholzbedarf von 9 Mio.
m3; das entspricht etwa 15 % des durch-
schnittlichen jährlichen Gesamtrohholzein-
schlags in Deutschland. Die Produktion war
2003 mit circa 55 Mio. Paletten erst halb so
groß; die gesamteuropäische Palettenpro-
duktion betrug 2020 rund 500 Mio. Paletten.
Mengenmäßig wichtiger als das eher lang-
same Wachstum des Holzproduktspeichers,
das für Deutschland beispielsweise für das
Jahr 2018 mit 4,2 Mio. t CO
2
bilanziert wurde,
ist die Senkenleistung der Wälder, also die C-
Festlegung in anwachsender Holzmasse. Die-
se Senkenleistung ist zumindest bis zum Jahr
2017 kontinuierlich gestiegen. Auf Basis ver-
schiedener Datensätze, wie der Bundeswal-
dinventur 3 (BWI 3), der Inventurstudie IS08
(2008) und der Kohlenstoffinventur (2017)
sowie Modellannahmen wurden durch den
nicht genutzten Zuwachs auf der bestehen-
den Waldfläche beispielsweise im Jahr 2017
circa 45 Mio. t CO
2
zusätzlich auf der Wald-
fläche Deutschlands festgelegt (UBA 2020 a);
das entspricht im Mittel 4,1 t CO2 pro ha.
Die Senkenleistung der Waldfläche ist stark
abhängig vom Auftreten natürlicher Störun-
gen und den resultierenden Schäden sowie
vom Ausmaß der Holzentnahme (Abb. 5). In
Abb. 6 ist dieser Zusammenhang für die le-
bende Biomasse der Waldfläche auf Basis des
aktuellen THG-Inventars für Deutschland von
2002 bis 2017 dargestellt (Hennenberg et al.
2021). Im Zeitraum von 2008 bis 2017, der
durch relativ geringe natürliche Störungen
und damit geringe Schadensintensitäten ge-
prägt war, wurden relativ hohe Mengen an
CO2 zusätzlich in der Holzbiomasse festge-
legt. In Zeiten mit erhöhtem Einschlag verrin-
gerte sich dagegen die Senkenleistung der
Wälder um 0,62 t CO
2
je m³ entnommenem
Holz. Im Zeitraum von 2002 bis 2007 gab es
mehrere große Schadereignisse (2002 Orkan
Janette, 2003 Dürre, 2007 Orkan Kyrill), die
durch erhöhte Baummortalität und verringer-
te Zuwächse zu einer Abnahme der Senken-
leistung, das heißt einem geringeren Holzvor-
ratsaufbau, führten. Der reduzierende Effekt
der Holzentnahme auf den Vorratsaufbau
lässt sich auch in dieser Periode starker na-
türlicher Störungen mit einer Reduktion um
0,25 t CO
2
je m³ geerntetem Holz erkennen.
Um Einschätzungen zu Potenzialen der
Ressourcenbereitstellung von Wäldern zu ge-
nerieren und als Bewertungsgrundlage, um
Abb. 3 und 4: Paletten und Transportverpackungen aus Holz landen of t schon nach nur einer Nutzung aus
Bequemlichkeits- und Oppor tunitätsgründen als billiger Brennstoff im Hausbrand, obwohl sie als Beitrag
zum Klimaschut z besser stofflich genutzt werden sollten. Die stark gestiegenen Preise für fossile Energie-
träger, aber auch für Brennholz, befördern diese Entwicklung derzeit massiv.
Bild: Raine r Luick (2021)
Bild: Raine r Luick (2021)
Abb. 5: Auf einer Kahlschlagfläche in Sachsen-Anhalt wird auch noch der verbliebene Schlagabraum mit
sogenannten Bundlern kompaktiert und geht dann in die thermische Verwertung in ein Großkraftwerk.
Bild: Raine r Luick (2015)
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DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02 Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2
Originalarbeit
Konflikte bei der Waldnutzung bestmöglich
zu vermeiden, sind Waldbewirtschaftungs-
modelle mit unterschiedlichen Nutzungs-
szenarien sinnvolle Instrumente. In den meis-
ten Szenarien werden verschiedene Waldbe-
wirtschaftungsintensitäten hinsichtlich ihrer
wirtschaftlichen, ökologischen und sozialen
Auswirkungen untersucht und Effekte der
Holzentnahme auf die C-Speicherleistung im
Wald modelliert. Die sogenannten WEHAM-
Szenarien (Waldbehandlungs- und Holzver-
wendungsszenarien) sind dabei wichtige
Grundlage vieler waldpolitischer Bewertun-
gen und Entscheidungen in Deutschland, in
der Vergangenheit und bis in die Gegenwart
wirkend (Rüter et al. 2017, WEHAM 2017).
Interessant sind Aussagen und Bewertun-
gen der Szenarien für den Zeitraum von 2020
bis 2050, die sich auch mit dem Handlungs-
zeitraum zur Zielerreichung von gesetzlich
und völkerrechtlich vereinbarten Klima-
schutzzielen decken: Die von Anlass und
Intention her unterschiedlichen Szenarien-
Analysen für Deutschland prognostizieren
übereinstimmend eine signifikante Zunahme
der C-Speicherleistung, wenn die Nutzung
der Wälder reduziert wird. Beispiele sind das
WEHAM-Naturschutzpräferenz-Szenario im
Vergleich zum WEHAM-Basis-Szenario (Oeh-
michen et al. 2018), die FABio-Waldvision im
Vergleich zum FABio-Basis-Szenario (Böttcher
et al. 2018) oder das Nature-Protection-Sze-
nario im Vergleich zum Baseline-Manage-
ment-Szenario (Gutsch et al. 2018). Wird 1
Holz geerntet und damit Kohlenstoff aus
dem Wald entnommen, führt dies bis zum
Jahr 2050 zu einer Abnahme der Speicherleis-
tung um 0,5–1,5 t CO2 pro m³ Holzentnahme
(Hennenberg et al. 2019, siehe auch https://
co2-speichersaldo.de/, für Wälder in Deutsch-
land; Böttcher et al. 2020 a für boreale und
temperate Wälder).
Nach Einschätzung des Wissenschaftlichen
Beirates für Waldpolitik (WBW) beim BMEL
sind die Interaktionen von klimatischen Ver-
änderungen, Veränderungen des biotischen
Störungsregimes und der Vitalität und Pro-
duktivität des Waldes, die sich aus den viel-
fältigen Kombinationen der verschiedenen
Einflussfaktoren ergeben, nicht ausreichend
gut voraussagbar. Die angenommenen Ent-
wicklungspfade zur zukünftigen Produktivi-
tät der Wälder sind daher mit erheblichen
Unsicherheiten behaftet: „Selbst sehr weit
entwickelte Klimamodelle können Extrem-
wetterereignisse, die einen entscheidenden
Einfluss auf Wälder und ihre Ökosystemleis-
tungen haben, nur unzureichend abbilden“,
so der WBW (2021a). Verständlicherweise
sind zudem in keinem der vorliegenden
Waldentwicklungsszenarien die Extreme der
Jahre 2018–2020 berücksichtigt.
Vor diesem Hintergrund werden im aktuel-
len Projektionsbericht der Bundesregierung
die Ergebnisse des verwendeten WEHAM-
Basis szenarios kritisch eingeordnet (Bundes-
regierung 2021 b). Auch die Senkenleistung
der lebenden Bäume in der aktuellen THG-
Inventur sowie Berechnungen in der Vor-
jahresschätzung für das Jahr 2020 (UBA
2021 c) berücksichtigen noch nicht die Wald-
schäden der Jahre 2018–2020. Bis adäquate
Waldentwicklungsszenarien verfügbar sind,
schlagen Hennenberg et al. (2021), aufbau-
end auf den Daten der THG-Inventur in
Abb. 6, vor, als weitere Schadniveaus mittlere,
sehr starke und extreme Schäden anzuneh-
men. So würde man zum Beispiel bei der An-
nahme sehr starker Schäden für die lebenden
Bäume im Jahr 2019 statt einer Senkenleis-
tung von circa –41 Mio. t CO2 lediglich circa
–9 Mio. t CO2 erwarten.
Trotz dieser dargestellten Unsicherheiten
hat die Veränderung der Senkenleistung auf
der Waldfläche eine signifikante Größenord-
nung und sollte daher in die THG-Bilanzen
von Holzprodukten eingebunden werden
(Hennenberg et al. 2019). Klimabilanziell sind
die Abnahme der Senkenleistung auf der
Waldfläche und die Senkenleistung aufgrund
der C-Festlegung in langlebigen Holzproduk-
ten mit 0,63 t CO
2
pro m³ gegenzurechnen.
Im Saldo werden durch die Abnahme der
Senkenleistung auf der Waldfläche die posi-
tiven Effekte der langlebigen Holzprodukte
damit deutlich reduziert. Die Nutzung lang-
lebiger Holzprodukte erreicht nur dann eine
verlässliche THG-Minderung, wenn eine Sub-
stitution von THG-intensiven nicht-biogenen
Werkstoffen auf Basis mineralischer, metalli-
scher oder fossiler Rohstoffe stattfindet. Dies
gilt umso mehr für kurzlebige Holzprodukte
oder Waldenergieholz (Abb. 7 und 8), da die
Senkenleistung im Holzprodukt, wie etwa bei
Papier, sehr kurz oder, wie bei zum Beispiel
Scheitholz, gleich null ist. Negative Effekte
auf den Waldspeicher und die Produktivität
der Wälder, wie von Kalamitätsereignissen in
den Jahren 2018–2020 ausgelöst, sind in die-
sen Betrachtungen noch nicht abgebildet.
Zudem wird die Senkenleistung der Wald-
fläche vermutlich künftig geringer ausfallen,
da überdurchschnittlich viele Bäume abge-
storben sind und weiter absterben, ein Groß-
teil der Wälder unter starkem Stress steht
und auch in den kommenden Jahren mit
Wachstumsdepressionen zu rechnen ist (un-
ter anderem BMEL 2021 a, Ibisch et al. 2021).
Grafik: Klaus Hennenberg
Abb. 6: Abhängigkeit der C-Speicherleistung des deutschen Waldes (Holzvorratsaufbau in Mio. t gebundenem
CO2 pro Jahr) von der Holzentnahme und natürlichen Schäden in verschiedenen Perioden [aus Hennenberg
et al. 2021 auf Basis von Daten in UBA 2021 b sowie Jochem et al. 2020 (Wer te ohne Einschlagrückrech-
nung)]. Steigung der Geradengleichungen: (1) 0,621 Mio. t CO2/Mio. m³ bei geringen Schäden; (2) 0,436
Mio. t CO2/Mio. m³ bei mittleren Schäden; (3) 0,251 Mio. t CO2/Mio. m³ bei starken Schäden; (4) 0,125 Mio.
t CO2/Mio. m3 bei sehr starken Schäden und (5) extreme Schäden 0 Mio. t CO2/Mio. m³.
26 NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung | 54 (01) | 2022
Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2 DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02
Originalarbeit
Erste Hinweise zur Stützung dieser Annahme
kommen von Berechnungen des Statisti-
schen Bundesamtes (2021), wonach die ge-
samte CO
2
-Speicherfähigkeit der deutschen
Wälder von 44,3 Mio. t. CO2 im Jahr 2018 auf
30,6 Mio. t CO2 im Jahr 2019 massiv abge-
nommen hätte, was deutlich unter den pro-
gnostizierten THG-Senkenstärken im Projek-
tionsbericht der Bundesregierung liegen wür-
de (Bundesregierung 2021 b). Alarmierend
ist, so das Statistische Bundesamt (2021),
dass eine zusätzliche Speicherung nach die-
sen Daten nur noch in Waldböden stattge-
funden haben dürfte.
4 Substitution – Holz ist nicht in
jedem Fall die beste Option
Es ist kein thermodynamischer Imperativ,
dass Produkte aus Holz eine vergleichsweise
bessere THG-Bilanz aufweisen, wenn sie Pro-
dukte substituieren, die ansonsten aus an-
deren Rohstoffen hergestellt werden. Selbst
die Nutzung von Holz in langlebigen Produk-
ten führt nicht per se zu einer THG-Minde-
rung dieser Produkte. Korrekterweise müss-
ten bei Holznutzung und der entsprechen-
den Speicherbilanzierung auch die nicht
mehr realisierbaren Speicherpotenziale des
Holzes im Wald ermittelt und bilanziert wer-
den. So gibt es viele Holzprodukte, die einen
deutlich kürzeren Lebenszyklus haben als die
effizienten Top-Runner aus nicht-biogenen
Werkstoffen (unter anderem Fehrenbach et
al. 2017). Es sind zum Beispiel bei Fassaden,
Türen, Fenstern etc. die zusätzlichen Ökobi-
lanzwerte für den regelmäßigen Unterhal-
tungsaufwand des verbauten Holzes zu be-
rücksichtigen; dazu zählen beispielsweise
Farben, Lacke und die zugehörige Ent-
sorgung sowie Arbeitsgeräte. Positiv wird die
Bilanz vor allem dann, wenn zusätzlich eine
Substitution THG-intensiver Produkte er-
reicht wird, also THG-intensive Produkte wie
Stahlbeton durch Holz ersetzt werden.
Steigt der Anteil erneuerbarer Energien
und sinken damit die Emissionen, wie dies
erklärtes politisches Ziel ist, so verringern
sich auch gleichzeitig mögliche Substitu-
tionseffekte und damit das THG-Einspar-
potenzial durch Holzprodukte. Denn viele
Produkte aus nicht-biogenen Werkstoffen
gehen noch mit einem hohen Einsparpoten-
zial in Substitutionsmodelle ein, weil etwa
der Energiemix aus einem Durchschnittswert
für ein bestimmtes Referenzjahr stammt.
Dieser Wert ändert sich für Deutschland
ständig zu Gunsten von Stromanteilen aus
erneuerbaren Energien.
2020 hatten erneuerbare Energieträger in
Deutschland schon einen Anteil von circa
50 % am Strommix; dieser war vor zehn Jah-
ren erst halb so hoch und betrug vor 20 Jah-
ren gar nur wenige Prozente (ISE 2021). Da-
her ist die Aussagekraft vergleichender Öko-
bilanzen von Produkten zunehmend kritisch
zu sehen. Für die Erstellung von Ökobilanzen
(= Life-Cycle-Assessment, LCA) gibt es
Normen, die auch die qualitative Absiche-
rung von Eingangsdaten umfassen; aktuell
gültig sind die Versionen der DIN EN ISO
14040:2009-11 und DIN EN ISO 14044:2006-
10. Danach sollen beispielsweise Eingangs
-
daten nicht älter als zehn Jahre sein. Aller-
dings werden diese Prinzipien nicht konse-
quent eingehalten. In einer Metastudie auf
Grundlage der Analyse der 100 am häufigs-
ten zitierten Studien zur Evidenz von LCAs
zur Bioenergie stellen Agostini et al. (2020)
massive Interpretationsfehler fest. In vielen
Ökobilanzen für Holzprodukte werden zu-
dem oft wichtige Elemente der Prozesskette
nicht abgebildet und so CO2-Emissionen
nicht oder unvollständig erfasst, woraus er-
höhte Substitutionsfaktoren resultieren.
Dazu zählt etwa die Bestandsbegründung
(unter Umständen mit Räumung und Boden-
bearbeitung), Bestandspflege, Ernte und
Holzverarbeitung, deren Kette sich sogar
über Kontinente hinweg erstrecken kann
(Camia et al. 2021, Hudiburg et al. 2019, Le-
turcq 2020). Diese entsprechend zu erheben-
den und zu bilanzierenden Änderungen der
Senkenleistung auf der Waldfläche wird in
den meisten Treibhausgasbilanzen nicht be-
rücksichtigt (siehe Abschnitt 3).
5 Holz als CO2-neutrale Energie-
quelle?
Im Jahr 2019 wurden in der EU-28 circa
19 % des Brutto-Endenergieverbrauchs aus
erneuerbaren Energien gedeckt (EU 2020 b).
Daran hat holzbasierte Bioenergie mit 60 %
den mit Abstand größten Anteil (EU 2021 c).
Für Deutschland liegen die Zahlen in ähn-
licher Dimension: Im Jahr 2020 stammten
rund 19 % des deutschen Endenergiever-
brauchs aus erneuerbaren Energien, daran
hatte Biomasse einen Anteil von 52 %. An die-
sem Anteil wiederum nahm Holz, das über-
wiegend für die Wärmeerzeugung eingesetzt
wird, einen Anteil von 65 % ein (UBA 2021 a).
Die europäische und auch die deutsche
„Energiewende“ setzt also bisher auf den
wohl ältesten Energieträger der Kulturge-
schichte. Das erklärt, warum in Deutschland
Abb. 7 und 8: Die energetische Nutzung von Durchforstungs- und Restholz und von Holz aus der Landschaftspflege ist als Energieressource für effiziente Nah-
wärmever sorgungen sinnvoll. Das nachhaltig nutzbare Aufkommen ist allerdings geringer als über Modelle ermittelt. Eine zu intensive Biomassenutzung in Menge
und Häufigkeit kann abhängig vom Standort und den Nährstoffnachlieferungspotenzialen zu Nährstoff versorgungsproblemen führen. In manchen Bundeslän-
dern wird über sogenannte „Ampelkarten“ mit drei Stufen auf mögliche Nutzungsintensitäten und Restriktionen für die energetische Biomassenutzung hinge-
wiesen.
Bilder: Rainer Luick
54 (01) | 2022 | NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung 27
DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02 Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2
Originalarbeit
vom jährlichen Holzaufkommen gut die
Hälfte energetisch genutzt wird. Das Holz-
aufkommen umfasst alle Herkünfte, also
Holzernte, Durchforstungsholz, Waldrest-
holz, Altholz, Industrierestholz, Landschafts-
pflegeholz und weitere Fraktionen.
Nach Analysen von Jochem et al. (2020
und 2021) werden allerdings rund 40 % des
Brennholzeinschlags nicht erfasst und fehlen
daher in vielen Bilanzen; dazu gehören auch
die privaten Einschläge (Abb. 9). So erklären
sich teilweise divergierende Zahlen der ener-
getischen Holzverwertung entsprechend ih-
res Aufkommens und ihrer Pfadzuordnung.
Nach Daten des Rohstoffmonitorings Holz,
das von der Verwendungsseite gesehen die
Mengenflüsse bilanziert, betrug im Jahr
USA, in Europa und an die EU-Organe richten
(siehe BIOMASS101 2019, Hudson 2021,
NAUFRP 2019, WCRC 2021). Dabei geht es ins-
besondere um Lobbying für eine verstärkte
thermische Nutzung von Holz, versteckt in
einer „wissenschaftlichen Beweisführung“ für
die angeblich herausragend positiven klima-
bilanziellen Effekte energetischer Holznut-
zung, die im Wesentlichen auf der Arbeit von
Miner et al. (2014) basieren. Diese Studie
nimmt für sich in Anspruch, dass sie von den
führenden Experten zur Thematik des Wald-
Kohlenstoff-Komplexes erstellt wurde (siehe
IEA Bioenergy 2019). Die zentralen Aussagen,
die sogenannten „Fundamentals“, sind, dass
(1) die energetische Nutzung von Holz die
globalen CO2-Emissionen deutlich senken
könne,
(2) die Zunahme energetischer Waldholz
-
nutzungen zu einer Zunahme der Wald-
flächen führe und damit zu einer weiteren
Verbesserung der CO2-Bilanz, und
(3) die kurzfristig höheren biogenen CO2-
Emissionen bei der energetischen Nutzung
von Waldholz unbedenklich seien, da sie
durch die Substitution fossiler Energieträger
und der so eingesparten CO
2
-Emissionen be-
reits in kurzer Zeit mehr als ausgeglichen
würden.
Wern et al. (2021) plädieren ebenfalls
nachdrücklich dafür, dass Energie aus Holz
ein entscheidender Faktor für die Gestaltung
der Energiewende sein sollte. Basis ihrer Be-
wertung ist, dass (1) die wichtigsten wissen-
2016 die energetische Holznutzung rund
60 Mio. m³. Diese Energieholzmenge ver-
teilte sich auf die energetischen Verwendun-
gen wie folgt (Döring et al. 2018a, b, Mantau
et al. 2018):
f
Kleinfeuerungen: FWL < 1 MW in 2016:
8,2 Mio. m3; Waldholzanteil 1,3 Mio. m3;
f
Großfeuerungen: FWL 1 MW in 2016:
23,8 Mio. m3; Waldholzanteil 1,0 Mio. m3;
f
private Haushalte: 28,3 Mio. m³; Waldholz-
anteil 18,6 Mio. m3 (vor allem Scheitholz).
Aus forstwirtschaftlichen Kreisen der USA
werden mit unterschiedlicher Autorenschaft
seit mehreren Jahren im Inhalt identische Po-
sitionspapiere „führender US-Wissenschaftler
im Sektor Holznutzung“ veröffentlicht, die
sich wechselnd an neue Regierungen in den
Abb. 9: Die Gewinnung
von Feuerholz aus Privat-
wald wird über die offizi-
ellen Statistiken nicht
erfasst und hat erhebli-
che, aber nicht bilanzierte
Anteile am Gesamtroh-
holzaufkommen. Auch
die Brennholzmengen, die
über sogenannte „Reis-
schläge“ aus staatlichen,
kommunalen und Groß-
privat-Wäldern stammen,
liegen deutlich über
den pauschal erfassten
Mengen. Diese „Mehrnut-
zung“ ist verständlicher-
weise das eigentliche
wirtschaftliche Interesse
der Selbstwerber.
Bild: Raine r Luick (2020)
Tab. 1: Qualitative Evaluierung der CO2-Emissionsreduktion verschiedener energetischer Nutzungspfade von Holz unterschiedlicher Herkunft im Vergleich mit zwei
fossilen Energieressourcen (Steinkohle und Erdgas) für drei Perioden (Agostini et al. 2014).
Biomasse Effizienz von CO2-Emissionensreduktionen
kurzfristig
(10 Jahre)
mittelfristig
(50 Jahre)
langfristig
(Jahrhunderte)
Kohle Erdgas Kohle Erdgas Kohle Erdgas
Vollbaumnutzung für Energie aus temperaten Wäldern ––– ––– + / – ++ +
Vollbaumnutzung für Energie aus borealen Wäldern ––– ––– –– + +
Ernterückstände* + / – + / – + + ++ ++
Durchforstung* + / – + / – + + ++ ++
Landschaftspflegematerial* + / – + / – + + ++ ++
Kalamitätennutzung* + / – + / – + + ++ ++
Aufforstungen auf landwirtschaftlichen Grenzertrags-
standorten (ohne Berücksichtigung von evtl. ILUC-Effekten)
+++ +++ +++ +++ +++ +++
Kurzumtriebsplantagen ++ ++++ +++
Altholz, Sägeabfälle +++ +++ +++ +++ +++ +++
+ / – Treibhausgasemissionen (THG) von energetischer Biomassenutzung und fossilen Energien sind im Prinzip vergleichbar; die Vorzüglichkeit ist
pfadabhängig.
– / –– / –– – Die thermische Biomassenutzung emittiert mehr CO2-Äquivalente als das Referenzsystem für fossile Energieträger.
+ / ++ / ++ + Die thermische Biomassenutzung emittiert weniger CO2-Äquivalente als das Referenzsystem für fossile Energieträger.
* Die Vorteile oder Nachteile der thermischen Nutzung von Holz aus Ernterückständen, Durchforstung und Holz aus Kalamitätennutzung sind
von eventuell vorhandenen alternativen Nutzungspfaden und den Zersetzungsraten abhängig.
28 NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung | 54 (01) | 2022
Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2 DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02
Originalarbeit
schaftlichen Szenarien dies unterstützen
würden und (2) mit Energie aus Holz und
den flexiblen Einsatzmöglichkeiten, wie zum
Beispiel für die Bereitstellung von Hochtem-
peratur-Prozessenergie, Klimaschutzziele
schnell und mit geringen Kosten erreicht
werden können. Nach Wern et al. (2021) hat
Holz einschließlich Totholz, das im Wald ver-
bleibt, aber alternativ als Substitut für Öl,
Kohle oder Gas genutzt werden könnte, da-
gegen „keinen gesellschaftlichen Nutzen“.
Zu gegensätzlichen Bewertungen kom-
men Studien des Joint Research Centre der
EU (Agostini et al. 2014, Camia et al. 2021)
und des European Academies Science Ad-
visory Council (EASAC 2017, 2018), des Natu-
ral Resources Defense Council (NRDC 2015)
sowie Norton et al. (2019) und Kun et al.
(2020). In diesen Studien wird festgestellt,
dass die thermische Verwertung von forstli-
cher Biomasse über einen Horizont von we-
nigen Jahrzehnten deutlich mehr CO2 emit-
tiert als fossile Energieträger und je nach
Herkunft schon bei seiner Bereitstellung eine
negative CO
2
-Bilanz aufweisen kann. Dies ist
vor allem dann der Fall, wenn Bäume direkt
als Feuerholz eingeschlagen werden oder
wenn es sinnvolle stoffliche Alternativen
gibt. ILUC-Effekte (indirect land use changes)
sind dabei noch nicht berücksichtigt (siehe
dazu auch Tab. 1 und Abb. 10). Es bedarf
daher einer spezifischen Betrachtung – so
stellt sich beispielsweise bei Kurzumtriebs-
plantagen (Tab. 1 und Abb. 11) erst mit ei-
nem Zeithorizont von 50 Jahren eine effizi-
ente CO2-Reduktion ein.
Eine ebenfalls sehr kritische Evaluation der
Substitution fossiler Energieträger und den
zugeordneten Emissionen durch Holzener-
gienutzung und ihren bilanziellen Wirkun-
gen für den Zeitraum bis 2050 wird von Se-
archinger et al. (2018) vertreten. In dieser
Studie wurden auch Holzverluste und ther-
modynamische Effizienzunterschiede bei
energetischer Holznutzung gegenüber Heiz-
öl oder Erdgas berücksichtigt. Die Gesamtbi-
lanz ist ernüchternd, denn die thermische
Verwertung von Holz weist um den Faktor
2–3 höhere THG-Emissionen auf als die fos-
sile Referenz. Zu ähnlichen Ergebnissen kom
-
men Hennenberg et al. (2019) bei der Bewer-
tung unterschiedlicher Waldbehandlungs-
und Holzverwendungsszenarien (siehe auch
Abschnitt 4). Wenn die Veränderung der Sen-
kenleistung auf der Waldfläche, die durch die
Holzentnahme bedingt ist, in Ökobilanzen
einbezogen wird, kann die Nutzung von
Holz energie gegenüber fossilen Brennstoffen
zu einer THG-Minderung um 20 % beitragen,
aber auch zusätzlich THG-Emissionen von
80 % und mehr verursachen. Auch Bolte et
al. (2021) betonen die große Bedeutung der
Waldsenke und weisen darauf hin, dass ein
Vorratsabbau, wie zum Beispiel bei intensi-
ver energetischer Nutzung von Holz, dem
Klima schadet, da die mittel- und langfristi-
ge Minderung der CO2-Senke im Wald durch
die Substitutionseffekte nicht mehr kom-
pensiert werden kann.
Diese deutlich negativen Bewertungen ste-
hen in klarem Widerspruch zu den Vorein-
stellwerten der Erneuerbare-Energien-Richtli-
nie der EU (Renewable Energy Directive; EU
RED II 2018/2001), wonach Holzenergie aus
der direkten Ernte mit einer THG-Minderung
von über 80 % gegenüber fossilen Energieträ-
Abb. 10: Grafische Über-
sicht der Mitigations-
potenziale für CO2-Emis-
sionen aus thermischer
Holznutzung aus unter-
schiedlichen Pfadzu-
ordnungen und einer
zugeordneten Risikobe-
wertung für den Zustand
der Biodiver sität der
assoziierten Ökosysteme
(aus Camia et al. 2021).
Grafik: R ainer Luick
54 (01) | 2022 | NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung 29
DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02 Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2
Originalarbeit
gern in Bilanzen eingeht. Der Hauptgrund der
abweichenden Bewertung liegt darin, dass in
der THG-Bilanz der RED II die Veränderung der
Senkenleistung der Waldfläche nicht berück-
sichtigt wird. Hinzu kommt, dass schlechte
Holzbrennstoff-Qualitäten, ineffiziente Öfen,
die Art und Weise der Feuerung und Wartung
und schlechte Bau sub stanz dazu führen,
dass die energetische Effizienz von Holz in
den Bereichen Kleinfeuerungen und private
Haushalte, den Einzelraum-Feuerungsanla-
gen, höchst problematisch ist (UBA 2021 b).
In der Gesamtbewertung berücksichtigt wer-
den müssen auch die massiven Feinstaub-
belastungen bei schlechter Verbrennung. Im
Jahr 2017 waren in Deutschland Holzfeue-
rungsanlagen für knapp 20 % der Feinstaub-
emissionen verantwortlich. Das ist höher als
die Feinstaubemissionen aller Motoren von
Pkws und Lkws in Deutschland zusammen
(FNR 2020, Schmidt 2018, UBA 2021 d).
Beide Aspekte, die schlechte Effizienz und
die hohen Emissionen von Luftschadstoffen,
waren auch Anlass für Reglementierungen
durch den Gesetzgeber. Allein von 2020 bis
2024 müssen circa vier von etwa 11,2 Mio.
alter Holz- und Kohleöfen entweder abge-
baut oder ausgetauscht und nachgerüstet
werden (BImSchG & BImSchV 2010).
Die umfassende Studie des Umweltbun-
desamtes (UBA) zu Biomassekaskaden (siehe
Fehrenbach et al. 2017) kommt ebenfalls zu
der Wertung, dass die Verschiebung von di-
rekt energetisch genutztem Frischholz hin zu
verstärkter stofflicher Nutzung zu deutlichen
Vorteilen in allen untersuchten Wirkungska-
tegorien führen würde. Besonders deutlich
profitiert der Faktor der CO2-Mitigations-
effekte. Berücksichtigt werden muss auch,
dass bei einer zeitlichen Verschiebung um
20–30 Jahre die Potenzialmenge an energe-
tisch nutzbarem Holz am Ende sogar kaum
geringer wäre. Da zu diesem Zeitpunkt aber
die Nutzung über industrielle und hoch-
effiziente, weniger umweltbelastende An-
lagen erfolgen dürfte und nicht mehr über
ineffiziente Hausanlagen, würde sich sogar
eine erhebliche Reduktionsminderung an
Luftschadstoff-Emissionen ergeben. Aller-
dings wird auch in der UBA-Studie die Verän-
derung der Senkenleistung der Waldfläche
durch die Holzernte nicht betrachtet.
6 Klimapolitische Ziele und die
Rolle von Holz
Wichtige Strategieinstrumente der EU und
ihrer Mitgliedsstaaten zum Klimaschutz und
zur Erfüllung des Pariser Klimavertrages von
2015 sind die RED II (Renewable Energy Di-
rective, Erneuerbare Energien-Richtlinie; EU
RED II, 2018), die LULUCF-Verordnung (Land
Use, Land Use Change and Forestry Sector;
Landnutzung, Landnutzungsänderung und
Forstwirtschaft; EU LULUCF 2018) und als
übergeordnetes Regelwerk das europäische
Klimagesetz (EU 2021a) (s. auch Box 1). Diese
gesetzgeberischen Vorgaben nehmen in
komplizierten Wechselwirkungen auch Ein-
fluss auf die Wälder in Deutschland.
Als wichtiges Gestaltungselement des
Green-Deal-Konzeptes (EU 2019, siehe auch
Box 1) hat im Juli 2021 die EU-Kommission
den weiteren EU-Organen unter dem Titel
„Fit for 55“ ein Maßnahmenpaket vorgelegt,
das geeignet sein soll, die Bereiche Klima,
Energie, Landnutzung, Verkehr und Steuern
so zu gestalten, dass die Netto-Treibhaus-
gasemissionen bis 2030 um mindestens
55 % gegenüber dem Stand von 1990 ge-
senkt werden können (EU 2021 b). Worum
geht es im Detail?
(1) Sieben bestehende und dem Klima-
schutz dienliche Regelwerke sollen ver-
schärft werden. Im Kontext dieses Aufsatzes
sind besonders Änderungen der RED und der
LULUCF-Verordnung von Bedeutung (siehe
auch Box 1).
(2) Zudem soll es vier neue Regel- und
Maßnahmenwerke geben. Für die in diesem
Beitrag behandelte Thematik wichtig sind:
f
das CO2-Grenzausgleichssystem CBAM
(Carbon Border Adjustment Mechanism),
das die Problematik des sogenannten
„carbon leakage“ umgehen soll, indem
auf Produkte, die nicht in der EU unter ge-
ringeren Standards hergestellt wurden,
eine Abgabe erhoben werden soll;
f
die Europäische Waldstrategie (EU 2021d),
f die Verordnung über den Aufbau der Inf-
rastruktur für alternative Kraftstoffe (so-
wohl basierend auf Biomasse als auch auf
dem Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft).
Während aus den Regierungen und Wirt-
schaftsverbänden der EU-Staaten breite Zu
-
stimmung und Unterstützung des Fit-for-
55-Pakets kommt, äußern vor allem die Um-
weltverbände Kritik. Denn die Zielerreichung
der Netto-Reduktion der Treibhausgase um
55 % bis zum Jahr 2030 basiere zu einem ho-
hen Anteil auf der bilanziellen Anrechnung
deutlich erhöhter Klimasenken von Wäldern
und Mooren, die zwar wünschenswert, aber
mit den existierenden Instrumenten und Nor-
men nicht erreichbar sind. Allein dadurch sol-
len 310 Milliarden t CO2-Äquivalente kom-
pensiert werden. Besonders kritisch wird die
verstärkte Nutzung von Biomasse gesehen,
während vor allem die Sektoren Industrie und
Verkehr bei ihren Beiträgen deutlich geschont
werden (CLEW 2021, EEB 2021, IEEP 2021).
In Deutschland werden mit der Novelle
des deutschen Klimaschutzgesetzes (siehe
Abb. 11: Noch vor wenigen Jahren galt in Deutschland die Anlage von Kurzumtriebsplantagen (KUPs) zur
Produktion von energetisch nutzbarer Biomasse als wichtiges Ziel zur Umsetzung der Energiewende und
zur Schließung einer aus forstwirtschaftlichen Kreisen prognostizierten „Holzlücke“ in Höhe von 30 Mio.
m3 bis zum Jahr 2020. Verschiedene Studien ermittelten Potenzialflächen für die Anlage von KUPs in einer
Dimension von 2–4 Mio. ha. Der Umset zungsstand ist überschaubar: Nach einer kurzzeitigen Euphorie
sind es derzeit weniger als 6.000 ha, in der Tendenz weiter abnehmend.
Bild: Raine r Luick (2018)
30 NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung | 54 (01) | 2022
Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2 DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02
Originalarbeit
Bunderegierung 2021 a) erstmals jährliche
Zielmarken für die Senkenleistung des LU-
LUCF-Sektors bis 2045 verbindlich vorgege-
ben (siehe auch Box 1): Das sind –25 Mio. t
CO2 im Jahr 2030, –35 Mio. t CO2 2040 und
–40 Mio. t CO2 in 2045. Zum Vergleich:
Im Jahr 2018 lag die Senkenleistung des
LULUCF-Sektors bei –26,9 Mio. t CO
2
; im Jahr
2017 war der Wert mit –26,6 Mio. t CO2
nahe zu identisch (UBA 2020a).
Das Bundes-Klimaschutzgesetz sieht zu
-
dem vor, dass die Bundesregierung Rechts-
verordnungen erlassen darf, welche die An-
rechenbarkeit von natürlichen Störungen
regelt, die vor allem den Wald betreffen
(Stürme, Trockenheit, Kalamitäten). Je nach
Ausgestaltung der ausstehenden Rechts-
verordnung könnte so die Zielerreichung er-
leichtert werden. Derartige Optionen sollten
nach unserer Auffassung aber nicht als Ar-
gument dienen, die Zielwerte zu reduzieren,
da nicht vorhersagbar ist, wie häufig ver-
gleichbare Ereignisse in Zukunft auftreten
werden.
Nach Sektoren getrennt speicherten Wald
und Holzprodukte –70,2 Mio. t CO
2
, während
Ackerland, Grünland, Feuchtgebiete und
Siedlungen 43,3 Mio. t CO2 emittierten (UBA
2020 a und CRF-Tabellen). Die Ziele des Kli-
maschutzgesetzes für den LULUCF-Sektor
können sicherlich nur zu einem kleinen Teil
mit Emissionsminderungen auf landwirt-
schaftlichen Flächen erreicht werden. Ein
deutlicher Anteil muss daher aus einem Er-
halt der aktuellen Senkenleistung der Wald-
flächen kommen, entweder durch einen wei-
teren Vorratsaufbau oder durch Aufforstung.
Eine intensivere Nutzung von Wäldern mit
einem Abbau der Vorräte ist in der Logik des
Klimaschutzgesetzes mit einer Reduktion
der Senkenleistung verbunden und daher
nicht zulässig (Hennenberg et al. 2021). Dies
steht aber im Widerspruch
(1) zur realen Situation aufgrund von kli-
mawandelbedingten (natürlichen) Störungen
Box 1: Green Deal, Klimaschutzgesetze, RED II und RED III sowie die LULUCF-Verordnung
Der Europäische Green Deal ist ein von der
EU-Kommission im Dezember 2019 vor-
gestelltes Konzept, die Netto-Treibhausgas-
emissionen der EU-Staaten bis zum Jahr
2050 auf null zurückzuführen, eine Kreis-
laufwirtschaft zu etablieren und wichtige
Biodiversitätsziele zu erreichen (EU 2019).
Zu den wichtigsten Handlungsfeldern des
Green Deal gehören der Klima- und der
Agrar- und Forstsektor. Im Juni 2021 gab es
zwischen den Organen der EU eine Einigung
über neue Eckwerte im EU-Klimagesetz (EU
2020 a, 2021 a).
Die neuen Zielsetzungen der EU zur Re-
duzierung der Treibhausgas-Emissionen
(greenhouse gas emissions = GHG) sind jetzt
–55 % bis zum Jahr 2030 gegenüber dem
Referenzwert 1990. Das zentrale Umset-
zungsinstrument der EU zur Erreichung der
Klimaziele ist die Erneuerbare-Energien-
Richtlinie in ihrer zweiten Novelle (Renew-
able Energy Directive, RED II, EC 2018).
Ausgehend von einem derzeitigen Anteil
von 19 % erneuerbarer Energien in der EU
(Anteil des Bruttoendverbrauchs) muss
nach der (noch gültigen) RED II die EU bis
2030 mindestens 32 % ihrer Energie aus er-
neuerbaren Quellen gewinnen. Dieser Wert
wurde im Juni 2021 mit dem neuen EU-
Klimagesetz auf 38–40 % angehoben, was
eine Verdopplung des aktuellen Anteils
bedeutet (EU 2021 a, b).
Ein Schlüsselsektor für die Dekarbonisie-
rung des Energiesystems ist der bisher vom
energetischen Holzeinsatz dominierte Wär-
mesektor. Vor dem Hintergrund der neu
definierten Klimaschutzziele der EU muss
auch dieser Sektor in der RED an die deut-
lich höheren Ziele angepasst werden. Es ist
zu erwarten, dass die Nachfrage nach holz-
artiger Biomasse durch die Wirkungen der
neuen RED noch weiter steigen wird (unter
anderem Böttcher et al. 2020 b).
Wichtig ist weiterhin der Sektor Landnut-
zung, Landnutzungsänderungen und Forst-
wirtschaft (LULUCF), der erhebliche Mitiga-
tionspotenziale aufweist und daher wichti-
ge Beiträge zur Erfüllung des Pariser Klima-
abkommens leisten kann. Da der Sektor
aktiv und vergleichsweise rasch Verände-
rungen in den CO2-Flüssen bewirken kann,
ist er eine eigenständige Säule der Klima-
schutzpolitik der EU. In der EU-Verordnung
2018/841 (EU LULUCF 2018, EP & EC 2018)
wurden verbindliche länderspezifische An-
rechnungs- und Verbuchungsvorschriften
für Emissionen und deren Reduktion im LU-
LUCF-Sektor festgelegt, mit der Verpflich-
tung, regelmäßig der Kommission zu be-
richten. So muss jeder EU-Mitgliedstaat si-
cherstellen, dass die CO₂-Emissionen aus
Landnutzung, Landnutzungsänderungen
und Forstwirtschaft ausgeglichen werden,
indem im Zeitraum 2021–2030 eine min-
destens gleich große Menge CO2 aus der
Atmosphäre gebunden wird. Dies wird in
Deutschland durch das Bundes-Klima-
schutzgesetz umgesetzt (Bundesregierung
2021 a). Mit den Vorgaben des novellierten
Bundes-Klimaschutzgesetzes und des EU-
Klimagesetzes wurden die Zielvorgaben für
CO2-Emissionsminderungspflichten für
Deutschland angehoben (von 55 % auf min-
destens 65 % gegenüber 1990). Dies erfor-
derte auch entsprechende Anpassungen im
LULUCF-Sektor. Im Mittel soll dieser bis zum
Jahr 2030 eine jährliche THG-Senken-
leistung von 25 Mio. t CO2-Äquivalenten
beitragen und soll auf mindestens 40 Mio. t
CO
2
-Äquivalente pro Jahr bis zum Jahr 2045
gesteigert werden, um die Emissionen an-
derer Sektoren auszugleichen, so etwa für
die Wärmeerzeugung und die Mobilität. Der
LULUCF-Sektor soll damit nicht nur klima-
neutral sein, sondern es wird eine erheb-
liche Senkenleistung erwartet.
Die Bilanzierungen der LULUCF-Verord-
nung bauen auf bestehenden Anrechnungs-
und Verbuchungsvorschriften auf und gel-
ten zunächst für den Zeitraum 2021–2030.
Folgende wichtige Einzelziele wurden ver-
einbart:
(1) Es gelten länderspezifische Bilanzie-
rungsparameter und Reduktionsziele.
(2) Der LULUCF-Sektor eines Landes darf
insgesamt keine Nettoemissionen erzeu-
gen.
(3) Dieser soll langfristig eine signifikante
Senke darstellen.
Jeder Mitgliedstaat erstellt und führt
Konten, welche die Emissionen und Senken
korrekt widerspiegeln, und er gewährleistet,
dass die Konten und sonstigen Daten, die
gemäß der LULUCF-Verordnung mitgeteilt
werden, genau, vollständig, kohärent, ver-
gleichbar und transparent sind. Für den
Forstsektor sieht die LULUCF-Verordnung
vor, dass als Grundlage für die Bilanzierung
von jedem EU-Staat ein „National Forestry
Accounting Plan“ vorzulegen ist. Verein-
facht dargestellt muss in Deutschland der
Mittelwert der berichteten Waldsenke für
die Bilanzierungsperiode 2021–2030 mit
einem Referenzwert, dem Forest Reference
Level, von 34,4 Mio. t CO
2
-Äquivalenten ver-
glichen werden (EU 2021f).
54 (01) | 2022 | NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung 31
DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02 Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2
Originalarbeit
in den Wäldern Deutschlands, wie in den
Jahren 2018–2020, und
(2) anderen Sektorzielen, wie den geplan-
ten Änderungen der RED mit einem vorgese-
henen erheblichen Ausbau der erneuerbaren
Energien, der im Wärmesektor vermutlich zu
einem sehr großen Teil durch steigende Holz-
energienutzung bereitgestellt werden wird.
Im Hinblick auf den Erhalt der Senken-
leistung der Waldfläche stellt der Wissen-
schaftliche Beirat Waldpolitik (WBW) beim
BMEL heraus (WBW 2021b), dass
(1) in stabilen Wäldern mit den Klimawan-
del tolerierenden Baumarten und -mischun-
gen auch in älteren Lebensphasen weiterhin
deutliche Biomassevorräte aufgebaut wer-
den können,
(2) die Wahrscheinlichkeit, dass es in Folge
von Störungen in weniger klimaangepassten
Wäldern zu einer erneuten Freisetzung des ge-
bundenen Kohlenstoffs kommt, sehr hoch ist.
Auffallend ist weiterhin, dass sowohl der
WBW als auch der aktuelle Treibhausgas-
emissions-Projektionsbericht der Bundes-
regierung (Bundesregierung 2021 b) darauf
hinweisen, dass die Projektionen zum Wald
mit großen Unsicherheiten behaftet sind
(siehe auch Hennenberg et al. 2021 und Ab-
schnitt 3). Die WBW-Studie (WBW 2021) gibt
gleichzeitig sinnvolle Empfehlungen, wie
weniger klimaangepasste Wälder in klima-
resiliente Wälder überführt werden könnten.
Wenn mögliche und effektive Klima-
schutzmaßnahmen im LULUCF-Sektor kon-
sequent umgesetzt werden, erscheint es
nach Hennenberg et al. (2021) möglich, die
Ziele des Bundes-Klimaschutzgesetzes für
den LULUCF-Sektor zu erreichen. Dazu zählen
Maßnahmen wie die Vernässung von land-
wirtschaftlich genutzten Moorböden, exten-
sivere Grünlandnutzung mit verstärktem Hu-
musaufbau, Maßnahmen zur Kohlenstoffan-
reicherung von mineralischen Ackerböden
durch sogenanntes Carbon Farming (EU
2021 e) und ein Vorratsaufbau in ökologisch
stabilen Wäldern. Dies setzt aber die Annah-
me von nur mittleren Schäden durch natürli-
che Störungen auf der Waldfläche voraus
(vergleiche Abb. 6). Nehmen klimawandelbe
-
dingt natürliche Störungen in Frequenz und
Intensität jedoch weiter zu, wird die Senken-
leistung der Waldfläche stärker abnehmen
und die Zielerreichung nicht möglich sein.
Sehr problematisch ist die zunehmende
Verbrennung von Holz in thermischen Groß-
kraftwerken zur Stromgewinnung, das soge-
nannte Co-Firing, zu bewerten. Dieses ist un-
ter den RED-II-Regelwerken bei Einhaltung
von definierten Effizienzstandards der Kraft-
werke grundsätzlich erlaubt. Wichtige Her-
kunftsregionen der Pellets und Hackschnitzel
sind derzeit die Südstaaten der USA; immer
größere Mengen kommen aber auch aus Ka-
nada, baltischen Staaten und aus Russland.
Die dort vorherrschende Bewirtschaftung
sind großflächige Kahlschläge und Vollbaum-
nutzung, vielfach sogar mit Stubbennutzung
(siehe auch Box 2, Abb. 12). Damit sind große
Nährstoffausträge verbunden, die auf Stand-
orten mit schwacher Nachlieferung die
nächste Waldgeneration gefährden. Erschwe-
rend kommt hinzu, dass auf stockgerodeten
Kahlschlägen mit speziellen Mulchmaschi-
nen der verbliebene Schlagabraum gehäck-
selt wird, was durch die rasche Minerali-
sierung weitere erhebliche CO2-Emissionen
verursacht. Zahlreiche Studien belegen die
extrem negativen Wirkungen dieser Art von
Forstwirtschaft auf Umwelt und Natur (unter
anderem Berndes et al. 2016, EPN 2021, Ku-
resoo et al. 2020, Milford & Westphal 2021,
NRDC 2019, Pearce 2015, SELC 2018).
Warum die thermische Verwertung von
Holz in der Weise, wie sie aktuell über-
wiegend praktiziert wird, aus Sicht der glo-
balen THG-Bilanz in Summe negativ zu beur-
teilen ist, wird aus den folgenden Tatsachen
deutlich:
(1) Die weltweite Entwicklung der Gesamt-
waldfläche und noch mehr der Holzvorräte
ist rückläufig. Allein im Zeitraum 2000–2017
hat sich die globale Waldfläche im Saldo um
3,35 Mio. km
2
reduziert, das entspricht 8,4 %
der Gesamtwaldfläche. Die Nutzung der
Holzvorräte der verbliebenen Primärwälder
ist jedoch unverändert hoch, sodass der glo-
bale Holzbiomassevorrat fortschreitend ab-
nimmt; die größten Flächenverluste finden
gegenwärtig in den tropischen und borealen
Primärwäldern statt (FAO & UNEP 2020, UN
2021, WD 2019, WRI 2020). Auf die massiven
Verluste der letzten Urwälder in Europa, ins-
besondere in den Karpaten, die auch durch
die Belieferung deutscher Märkte mitverur-
sacht sind, haben wir in Teil 1 dieses Beitrags
hingewiesen (siehe Luick et al. 2021).
(2) Aufgrund der wachsenden Weltbevöl-
kerung und vielerorts einer Förderung zu-
sätzlicher Holznutzung wird sich die Nach
-
frage tendenziell weiter verstärken (Bringen-
zu et al. 2021). Das globale Rohholzauf-
kommen ist in den vergangenen 20 Jahren
jährlich um circa 0,85 % gestiegen und dürf-
te nach Schätzungen, wenn es keine poli-
tisch oder durch Katastrophen bedingte
Korrekturen gibt, zwischen 2020 und 2050
von heute 4 auf 6 Mrd. m
3
pro Jahr ansteigen
(Barua et al. 2014, FAO 2021).
(3) Verluste durch Waldbrände nehmen
infolge des Klimawandels sowie durch
verstärkte Waldnutzung in Verbindung mit
illegalen Brandrodungen zu. Im Zeitraum
2017–2020 sind weltweit Wälder auf circa
50 Mio. ha Fläche abgebrannt (Statista
2020). Die dramatischen Waldverluste im
Amazonas-becken werten Lovejoy & Nobre
Abb. 12: Auf Waldstandorten mit kompletter Räumung inklusive Stockrodung und Bearbeitung mit einem
Forstmulcher zur Vorbereitung einer Pflanzung kann aufgrund des Nährstoffentzugs Nährstoffmangel
bei der nächsten Waldgeneration auftreten. Zudem werden in kurzer Zeit große Mengen an CO2 emittiert,
die erst nach vielen Jahrzehnten wieder durch die pflanzliche Fixierung kompensiert sind. Das Bild zeigt
eine Räumung eines abgestorbenen Fichtenbestandes im südwestlichen Baden-Württemberg im Landkreis
Konstanz; geplant ist eine Wiederaufforstung mit Fichten und Douglasien.
Bild: Raine r Luick (2021)
32 NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung | 54 (01) | 2022
Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2 DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02
Originalarbeit
(2018) als Überschreitung eines globalen
Kipppunktes des Erdklimasystems.
(4) Der Klimawandel setzt die Wälder
einem wachsenden Trockenstress aus
(Abb. 14); treibende Faktoren sind steigende
Temperaturen, erhöhte Verdunstungsbean-
spruchung der Atmosphäre und regional sin-
kende Sommerniederschläge (unter anderem
Allen et al. 2010, Schuldt et al. 2020, Walthert
et al. 2021). In vielen Regionen, wie etwa in
den kanadischen und US-amerikanischen Ro-
cky Mountains, sind Wälder bereits groß-
flächig von Waldschäden betroffen (unter an-
derem Negrón & Cain 2018, Walker et al.
2019, Welch 2020). Generell sind sinkende
Vita lität und Produktivität sowie Schäden in
Trockenjahren mit meist nur langsamer Erho-
lung der Bestände die Folge, die insbesondere
die produktiven Baumarten trifft. Dies wurde
in Mitteleuropa in der extremen Trockenperi-
ode 2018–2020 deutlich. Daher sind auch
Aussagen zu weiterhin deutlich wachsenden
Holzvorräten, wie in Deutschland auf Basis
der Waldinventur 3 (BWI 3) abgeleitet, kritisch
zu hinterfragen (BMEL 2018). Steigende Ein-
schläge und negative Wirkungen des Klima-
wandels könnten vielmehr längerfristig zu
sinkenden Holzvorräten führen. Die Auswir-
kungen auf die CO
2
-Speicher- und -Senken-
funktionen der Böden sind als weiterer Kom-
plex noch nicht einmal modellhaft bilanziert.
Alle genannten Entwicklungen reduzieren
die vorhandene Waldbiomasse und die C-
Senkenleistung der Wälder.
7 Schlussfolgerungen
In unserem zweiteiligen Aufsatz plädieren
wir dafür,
(1) den Schutz der wenigen verbliebenen
Reste europäischer Urwälder und Naturwäl-
der sicherzustellen;
(2) Prozessschutzflächen unter Beachtung
ökologischer und naturschutzfachlicher Kri-
terien weiterhin auch in die deutschen Wirt-
schaftswälder zu integrieren;
(3) die positiven klimabilanziellen Funk-
tionen von Wäldern zu erhalten und zu
stärken und
(4) die aktuelle politische Steuerung der
Holzverwertung zu revidieren und heimi-
sches Holz verstärkt in Produkten zu nutzen,
die mit einer effektiven CO2-Senkenleistung
verbunden sind.
Beim Disput um den Wert von Ur- und Na-
turwäldern im Vergleich zu Wirtschaftswäl-
dern für die Erreichung von Klimaschutzzie-
len und den Biodiversitätsschutz geht es um
mehr als eine Fehlinterpretation der Datenba-
sis, wie sie Schulze et al. (2020) unterlaufen
ist (siehe den 1. Teil dieses Beitrags – Luick et
al. 2021). Von zentraler Bedeutung ist die
Wahl des Referenzsystems, gegen das die Bio-
diversität und die CO
2
-Senken- und Speicher-
funktion des Waldes gemessen wird. Ist dies
ein erst vor wenigen Jahren aus der Nutzung
genommener ehemaliger Wirtschaftswald,
sind naturgemäß noch keine nennenswerten
Box 2: Die thermische Verwertung von Holz
In den EU-Ländern ist in den zurückliegen-
den Jahren ein deutlicher Anstieg der ener-
getischen Holznutzung festzustellen. Gera-
de in Deutschland wurde und wird diese
Entwicklung durch politische Maßnahmen
wie durch das Marktanreizprogramm und
das EEG gefördert. Im Kontext des Green
Deal und der neuen EU-Klimaziele (siehe
auch Box 1) ist ein weiterer Anstieg der
Holz energienutzung wahrscheinlich. Die
EU-Kommission hat angekündigt, mög-
lichst rasch eine Reihe von Gesetzen zur An-
passung der bestehenden EU-Klima- und
-Energiegesetzgebung wie der RED zu ver-
abschieden; möglicherweise wird dies be-
reits vollständig oder in Teilen zum Zeit-
punkt der Publikation dieses Aufsatzes der
Fall sein.
In Deutschland betrug im Jahr 2019 der
Investitionsanteil von Anlagen zur Erzeu-
gung von „erneuerbarer“ Wärme über Bio-
masseverbrennung (das sind im Wesent-
lichen Holzheizanlagen) bereits 40 % der
Gesamtinvestitionen (FNR 2020). Auch eine
Mitverbrennung von Holz in Kohlekraft-
werken oder eine vollständige Umstellung
der Anlagen auf Holz kann zur Zielerrei-
chung schon jetzt angerechnet werden.
Dieses Anreizsystem halten wir aus den
dargelegten Gründen für falsch.
Welche Entwicklungen mit dieser Bilan-
zierungsoption bereits ausgelöst worden
sind, illustrieren Beispiele aus Dänemark
und Großbritannien. Im Kraftwerk Avedøre
bei Kopenhagen (Abb. 13) wird im Kessel 2
mit einer Leistung von 550 MW ausschließ-
lich Biomasse (Holzpellets) als Energiequel-
le verbrannt. Auf der Homepage wird darauf
verwiesen, es würde sich um eine CO
2
-neu-
trale Energiegewinnung handeln und die
Umstellung des Kraftwerks auf Biomasse
sei eines der wichtigsten Instrumente, da-
mit Kopenhagen die CO2-Neutralität bis
2025 erreichen kann (Ørsted 2016). Ein wei-
teres holzbefeuertes Großkraftwerk steht
ebenfalls im Großraum Kopenhagen auf
der Insel Amagar. Dort werden zwei Kessel
mit zusammen 630 MW mit Holzpellets
und Holzhackschnitzeln befeuert. Bei
Aarhus auf Jütland steht das Großkraftwerk
Studstrup mit einer Leistung von 700 MW.
Block 3 mit einer Leistung von 350 MW wird
ausschließlich mit Holzbiomasse befeuert.
Das derzeit größte mit Biomasse (Holz) be-
feuerte Kraftwerk in Europa (Drax Power-
plant) steht in North Yorkshire in Großbri-
tannien. In vier Blöcken mit zusammen
2,6 GW wird ausschließlich Biomasse (Holz-
pellets) mit einem jährlichen Bedarf von
circa 7 Mio. t verfeuert. Allein für dieses
Kraftwerk lässt sich Großbritannien im Sin-
ne der Zielerreichung des Klimavertrages
von Paris eine Mitigationsleistung von jähr-
lich circa 90 Mio. t CO2 anrechnen. Haupt-
herkunftsgebiete der Holzpellets für die
Kraftwerke in Dänemark und Großbritan-
nien sind die Südstaaten der USA, Kanada,
die baltischen Staaten und Russland. Wei-
tere thermische Großkraftwerke auf der
Basis von Holzbiomasse stehen in den Nie-
derlanden und in Belgien. In vielen weiteren
europäischen Kohlekraftwerken wird Holz
mitverfeuert, um rechnerisch die CO2-
Bilanzen zu ver bessern.
Ein lesenswertes aktuelles Essay in der
Zeitschrift The New Yorker (2021) enthüllt
entlang einer Besucherführung durch das
Kraftwerk Dax das Konstrukt der falschen
Norm der Klimaneutralität von derartiger
energetischer Holznutzung: „The Millions
of tons of Carbon Emissions that don’t of-
ficially exist“.
Im Zuge des Kohleausstiegs erwägen
auch in Deutschland mehrere Betreiber von
Kohlekraftwerken, ihre Kraftwerke auf Holz
-
biomasse umzurüsten. So plant das Onyx-
Kohlekraftwerk Wilhelmshaven eine Um-
stellung auf Holzbiomasseverbrennung,
unter anderem um Strom für die Wasser-
stoffherstellung zu liefern. Auch für das
Onyx-Kraftwerk in Bremen-Farge gibt es
Pläne, künftig Holz statt Kohle zu verbren-
nen. Allein das Kraftwerk in Wilhelmshaven
hätte nach einer Umrüstung im Volllast-
betrieb vermutlich einen Holzpelletbedarf
von über 2 Mio. t pro Jahr (RobinWood
2021, Weser-Kurier 2020).
54 (01) | 2022 | NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung 33
DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02 Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2
Originalarbeit
Ökosystemleistungen zu erwarten, die an
langfristige Walddynamik gebunden sind.
Vergleichende Untersuchungen unter-
schiedlicher Waldnutzungssysteme können
für bestimmte Fragestellungen durchaus
sinnvoll sein; sie liefern jedoch keine validen
Aussagen (1) zum Effekt des Nutzungsver-
zichtes auf die Biodiversität und (2) zur Höhe
des Beitrags zur Erreichung der Klimaschutz-
ziele. Besonders zweifelhaft sind derartige
Vergleiche, wenn aus ihnen politische Ent-
scheidungen zur künftigen Nutzungsinten-
sität der Waldfläche abgeleitet werden.
Das Überleben der verbliebenen europä-
ischen Urwälder und Naturwälder auf weni-
ger als 3 % der Gesamtwaldfläche ist eng
mit der Holznutzung in Europa verbunden,
denn marktwirtschaftliche Opportunitäten
und die politisch gewollte Förderung der
Holznachfrage sind wesentliche Triebkräfte
für die hohen Einschläge – auch in den ver-
bliebenen europäischen Urwäldern und Na-
turwäldern. Das in den beiden Teilen dieses
Aufsatzes referierte Wissen zur Biodiversität
unterschiedlich genutzter Wälder und zu Kli-
maschutzwirkungen von Wäldern soll das
Bemühen unterstützen, die waldpolitische
Diskussion zu versachlichen und gleichzeitig
auf den dringenden Handlungsbedarf zum
Schutz der letzten europäischen Ur- und Na-
turwälder hinzuweisen.
Nach unserer Auffassung orientieren sich
die politisch gesetzten waldbaulichen Be-
wirtschaftungsziele zu stark am Bedarf und
der Nachfrage nach der Ressource Holz durch
den Markt. Es ist nicht zielführend, diese
Schwerpunktsetzungen mit Erfordernissen
des Klimaschutzes zu begründen, wie dies
auch in der vor Kurzem vorgelegten Wald-
strategie 2050 der Bundesregierung erfolgt
(BMEL 2021 b). Die waldpolitische Program-
matik setzt immer noch auf eine Erhöhung
des Holzverbrauchs. Sie übersieht die teil-
Fazit für die Praxis
Die energetische Nutzung von Waldholz
und die Nutzung von kurzlebigen Holz-
produkten ist so, wie sie heute weithin
praktiziert wird, oft ineffizient im Hinblick
auf die Erreichung der
THG-Minderungsziele und mit weiteren
negativen Umweltwirkungen verbunden.
Wenn die solcherart nutzungsbedingte
Veränderung der Waldsenke in die THG-
Bilanz einbezogen wird, führt die direkte
Verbrennung von Waldholz gegenüber der
fossilen Referenz nur zu geringen bis
keinen THG-Minderungen.
Restholz, holzartige Produktionsabfälle,
Holz, das sich aus Qualitätsgründen nicht
für stoffliche Verwertungen eignet, kann
sinnvoll energetisch genutzt werden,
wenn das in effizienten Anlagen ge-
schieht, wie zum Beispiel in Nahwärme-
netzen. Gleiches gilt für die Endnutzung
von Holz nach einer nachhaltigen stoff-
lichen Wertschöpfung. Allerdings sind die
Potenziale in Deutschland begrenzt und
regional auch schon ausgeschöpft.
Die energetische Nutzung von Holz – vor
allem der Import von Pellets und Hack-
schnitzeln aus der Ganzbaumnutzung zur
Stromproduktion – muss reguliert werden
und darf nicht als treibhausgasmindernde
Maßnahme in der THG-Bilanz anrechen-
bar sein.
Holz, das in Form von lebenden Bäumen
oder Totholz im Wald verbleibt, kann
im Vergleich zur energetischen und in-
effizienten stofflichen Verwertung einen
mindestens ebenso hohen, oft sogar
positiveren Beitrag zum Klimaschutz
leisten. Voraussetzung sind klimastabile
Waldbestände und deren Begründung.
Der Anteil des eingeschlagenen Holzes,
der in langlebige Produkte fließt und da-
mit den Holzproduktspeicher vergrößert,
sollte dringend erhöht werden. Hierzu
tragen die Entwicklung innovativer Holz-
werkstoffe aus Laubholz (insbesondere
der Buche) und die Förderung von Einsatz
und Vermarktung dieser Werkstoffe
entscheidend bei.
Den Wald als Schlüssel zur Bekämpfung
des Klimawandels zu instrumentalisieren,
wie dies von einigen Akteuren in Form
einer „Wald-Bau-Pumpe“ von Kohlen-
dioxid vorgeschlagen wird, halten wir
angesichts des rasch steigenden globalen
Holzbedarfs für unrealistisch und über-
wiegend schädlich, da dies unvermeidlich
zu höheren Einschlägen in den verblie-
benen Ur- und Naturwäldern führen wird.
Das Cluster Forst und Holz und die natio-
nale wie auch europäische Waldpolitik
müssen zu der Erkenntnis kommen, dass
Holz zwar ein nachwachsender Rohstoff,
aber dennoch nur eine begrenzt verfüg-
bare Ressource ist. Die mit dem Klima-
wandel zunehmende Dürre- und Hitze-
belastung des Waldes stellt hohe Produk-
tionsziele im deutschen Wald ohnehin
infrage, weil sich gegenwärtig nicht nur
Fichte, Kiefer, Weiß-Tanne und Buche,
sondern auch hoch produktive Koniferen
wie die Douglasie auf vielen Standorten
als empfindlich erwiesen haben.
Bild: Eckhard Jedicke (2020)
Abb. 13: Das wichtigste Instrument auf dem Weg
zur „Klimaneutralität“ in Dänemark ist die Nut-
zung von Holz als Energiequelle. Zahlreiche Kraft-
werke zur Stromproduktion wurden in den vergan-
genen Jahren auf die Verbrennung von Holz umge-
rüstet und werden teilweise im Monobetrieb oder
in Co-Firing mit Holzbiomasse betrieben. Das Holz
stammt meist aus Großkahlhieben aus Ländern
wie den Südstaaten der USA, Kanada, den balti-
schen Staaten und Russland. Im Bild das Kraftwerk
Avedøre bei Kopenhagen, siehe auch Box 2.
Abb. 14: Klimawandelbedingter Trockenstress be-
wirkt das flächige Absterben von Wäldern wie in
diesem Fichtenforst im Eggegebirge. Damit werden
Annahmen zu sukzessive weiter wachsenden Holz-
vorräten in Wäldern zunehmend inf rage gestellt.
Bild: Raine r Luick (2013)
1413
34 NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung | 54 (01) | 2022
Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2 DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02
Originalarbeit
weise ungünstige Wirkung auf die Treibhaus-
gasbilanz und verkennt, dass der Klimawan-
del den ehrgeizigen Produktionszielen im
deutschen Wald bereits biologische Grenzen
setzt. Wie bei anderen endlichen Ressourcen
ist auch beim Holzverbrauch die Einsicht
notwendig, dass angesichts des globalen Be-
völkerungswachstums eine Reduktion des
individuellen Holzverbrauchs in Deutschland
wie auch weltweit unausweichlich ist. Je frü-
her dahingehend politisches und gesell-
schaftliches Gegensteuern erfolgt, umso ge-
ringer werden die Schäden durch übernutzte
Wälder und der Verlust an Biodiversität sein.
Gleichwertig zum Klimaschutz muss
außer dem den bestehenden nationalen und
internationalen Verpflichtungen zum Schutz
der (Wald-)Biodiversität nachgekommen wer-
den. Die globale Bedrohung der (Wald-)Bio-
diversität ist wie die Klimakatastrophe eine
existenzielle Gefährdung des friedlichen Zu-
sammenlebens. Waldökosysteme beherber-
gen global geschätzte 70 % der Biodiversität.
Es steht außer Zweifel, dass in Deutschland
wie auf EU-Ebene bei der Umsetzung von In-
itiativen zum Schutz der (Wald-)Biodiversität
erhebliche Defizite bestehen. Anders als der
Klimaschutz, der heute die höchsten politi-
schen Ebenen beschäftigt, wird die Biodiver-
sität hier noch mit untergeordneter Priorität
behandelt.
Insbesondere die energetische Nutzung
von Holz, wie sie heute weithin praktiziert
wird, muss korrigiert werden, um den Nut-
zungsdruck auf den Wald zu mindern. Holz,
das heute verbrannt oder für minderstoff-
liche Nutzungen verwendet wird, hat im Mit-
tel CO2 aus 70–120 Jahren Photosynthese-
leistung gespeichert und es erfordert (theo-
retisch) den gleichen Zeitraum, um diese
Menge am Entnahmeort wieder zu fixieren.
Selbst wenn Substitutionseffekte durch die
Vermeidung von fossilen Energieträgern ein-
gerechnet werden, kann eine positive Bilanz
(wenn überhaupt) erst nach mehreren Jahr-
zehnten erwartet werden. Dies steht in deut-
lichem Kontrast zu den radikalen CO2-Emis-
sionsminderungen, die in den kommenden
drei Jahrzehnten notwendig sind. Dieser
Sachverhalt muss bei der Bewertung von
Holzprodukten und ihrer THG-Bilanz berück-
sichtigt werden. Die energetische Holzver-
wendung sollte deshalb durch eindeutige
Vorgaben und Normen begrenzt und gelenkt
werden.
Waldpolitische Weichenstellungen sind
insbesondere zu folgenden Themenbereichen
dringend notwendig:
(1) Definition von sogenannten „No-go-
area“-Regelungen für den Forstsektor, ins-
besondere der Verzicht auf Einschlag in Ur-
und Naturwäldern, wie es sie im Agrarsektor
für die Produktion von Biokraftstoffen als
Vorgabe durch die RED II schon gibt. Dort ist
festgelegt, dass Flächen mit hohem Wert für
die biologische Vielfalt und mit höheren
Kohlenstoffvorräten tabu sind. Damit würde
automatisch auch die Anrechenbarkeit von
energetisch genutztem Holz aus solchen
biologisch hochwertigen Waldbeständen zur
Zielerreichung der Erneuerbaren Energien in
EU-Mitgliedsstaaten unterbunden.
(2) Aufstellung national definierter Kriterien
zur Begrenzung der Stammholznutzung für
energetische Zwecke, insbesondere bei der
Verstromung in Kraftwerken. Die nachhaltige
Nutzung eines Großteils der europäischen
Wälder ist aus Gründen des Umwelt- und
Ressourcenschutzes bei Einhaltung effektiver
und nachprüfbarer Umwelt- und Natur-
schutzstandards zweifellos sinnvoll. Es kann
in der Abwägung für den Klimaschutz aber
fallweise wirksamer sein, Holz nicht in klima-
schädliche Nutzungspfade zu lenken, son-
dern es in klimawandelstabilen Beständen
im Wald zu belassen und dort den Speicher
zu erhöhen; das dürfte oft auch mit positiven
Effekten auf die Biodiversität verbunden sein.
Dank
Für die kritische Durchsicht des Manuskripts
und wertvolle Beiträge bedanken wir uns
herzlich bei Dr. Hannes Böttcher, Dr. Anke
Höltermann, László Maráz, Dr. Peter Meyer,
Judith Reise, Prof. Dr. Dr. h.c. Albert Reif und
Sabine Stein.
Literatur
Aus Umfangsgründen steht das ausführliche
Literaturverzeichnis unter Webcode NuL2231
zur Verfügung.
Prof. Dr. Rainer Luick lehrt
und forscht an der Hochschule
für Forstwirtschaft Rottenburg.
Studium der Biologie (Schwer-
punkt Geobotanik und Pflan-
zenphysiologie) und Ethnologie
an der Albert-Ludwigs-Univer-
sität Freiburg und Studium Evo-
lutionary Biology an der Univer-
sity of Michigan/Ann Arbor/USA. Promotion Dr. sc.
agr. Universität Hohenheim. Langjährige Tätigkeit
in der privaten Wasserwirtschaft und Landschafts-
planungspraxis. Seit 1999 Professur für Naturschutz
und Landschaftsmanagement an der Hochschule
für Forstwirtschaft Rottenburg. Forschungsschwer-
punkte: Prozesse im ländlichen Raum, Agrar-, Natur-
schutz- und Regionalpolitik, extensive Landnutzungs-
systeme, Technikfolgenabschätzungen zur Energie-
wende und Engagement zum Schutz der letzten
euro päischen Urwälder.
> luick@hs-rottenburg.de
Dr. Klaus Hennenberg arbeitet
als Senior Researcher am Öko-
Institut e. V.in Darmstadt. Stu-
dium der Biologie (Schwerpunkt
Naturschutz und Vegetations-
ökologie) an der Universität
Göttingen; Studium Energie
und an der Universität Kassel
(Master), Promotion Dr. rer. nat.
an der Universität Rostock. Seit 2007 Senior Re-
searcher im Bereich Energie und Klimaschutz im
Öko-Institut e.V. Arbeits- und Forschungsschwer-
punkte: Nachhaltigkeitsfragen in der Waldbewirt-
schaftung und Bioenergieproduktion, Bewertung
von Zertifizierungssystemen, Modellierung von
THG-Emissionen im LULUCF-Sektor.
> k.hennenberg@oeko.de
KONTAKT
Prof. Dr. Christoph Leuschner
lehrt und forscht an der Georg-
August-Universität Göttingen,
Abt. Pflanzen ökologie, im
Albrecht-von-Haller-Institut für
Pflanzenwissenschaften. Studi-
um der Biologie an den Univer-
sitäten Freiburg und Göttingen.
Promotion und Habilitation im
Fach Pflanzenökologie an der Universität Göttingen.
1996–2000 Professor für Ökologie an der Universität
Kassel, seit 2000 Professor für Pflanzenökologie an
der Universität Göttingen. Mitglied der Göttinger
Akademie der Wissenschaften. Forschungsschwer-
punkte: Ökologie temperater und tropischer Bäume
und Wälder, Klimawandeleffekte auf den Wald,
Bedeutung von Urwäldern für die Waldbiodiversität.
Zustand und Schutz der Agrarbiodiversität im
Acker- und Grünland.
> cleusch@gwdg.de
Dipl.-Ing. Manfred Grossmann, Leiter Nationalpark
Hainich, Bad Langensalza
> manfred.grossmann@nnl.thueringen.de
Prof. Dr. Eckhard Jedicke, Hochschule Geisenheim
University, Kompetenzzentrum Kulturlandschaft,
Professur für Landschaftsentwicklung
> eckhard.jedicke@hs-gm.de
Dr. Nicolas Schoof, Albert-Ludwigs-Universität
Freiburg, Professur für Standorts- und Vegetations-
kunde
> nicolas.schoof@waldbau.uni-freiburg.de
Dr. Thomas Waldenspuhl, Leiter Nationalpark
Schwarzwald, Seebach
> thomas.waldenspuhl@nlp.bwl.de
54 (01) | 2022 | NATURSCHUTZ und Landschaftsplanung 35
DOI: 10.1399/NuL.2022.01.02 Rainer Luick et al., Biodiversität, Kohlenstoffsenke und -speicher von Wäldern – Teil 2
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Die Diskussion um die Nutzung von Wäldern im Spannungsfeld von Holzproduktion, ihrem Beitrag zum Klimaschutz und der Verpflichtung zum Schutz der Biodiversität von Waldökosystemen wird mit Schärfe geführt. Es werden dabei auch Klimaschutzargumente bemüht, um Anliegen des Biodiversitätsschutzes zu diskreditieren. Manche der angeführten Argumente basieren auf einer fragwürdigen Datenbasis und -interpretation. In der Gemengelage geht es nicht nur um den Umgang mit Forderungen zu mehr Flächenstilllegungen von Wirtschaftswäldern und den Schutz von Naturwäldern in Deutschland, es droht auch der Verlust der letzten großflächigen europäischen temperaten Urwälder, die alle im Karpatenbogen liegen. Ursächliche Faktoren sind die intensive und zunehmende Holznutzung, ein unzureichender politischer Wille und ein zu geringes nationales und europäisches Engagement für den Schutz dieses Weltnaturerbes. Urwälder und Naturwälder sind in den EU-Mitgliedsstaaten auf weniger als 3 % der Gesamtwaldfläche erhalten geblieben; hunderttausende Hektar europäischer Urwälder gingen allein in den vergangenen zehn Jahren verloren. In diesem zweiteiligen Aufsatz diskutieren wir Argumente zu den Themenkomplexen (1) Biodiversität und Forstwirtschaft, (2) CO2-Speicher- und -Senkenleistung genutzter und ungenutzter Wälder und (3) Klimaschutzwirkung der energetischen Holznutzung vor dem Hintergrund aktueller klimapolitischer Entscheidungen der EU und der Bundesregierung. Der vorliegende erste Teil befasst sich mit dem Vorkommen von Ur- und Naturwäldern in Europa und widerlegt die These, diese könnten keinen wichtigen Beitrag zum Biodiversitätsschutz leisten. Außerdem wird der Beitrag von Urwäldern, Naturwäldern und Wirtschaftswäldern für den Klimaschutz vergleichend bewertet.
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Compared to other renewable energy sources, wood currently has with appr. 75 % the highest share of heat generation in Germany. But wood contributes also to renewable electricity generation. Both pathways are discused recently in terms of availability and sustainability. The article describes on the basis of recent material flow analysis and on the basis of studies about future energy systems the current challenges and limitations of using wood in the energy sector in order to define a sustainable use of wood in the energy system.
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Hoping to support sustainability, countries have established policies to foster the bioeconomy (BE), based on the use of biomass and knowledge on biological principles. However, appropriate monitoring is still lacking. We estimate global key environmental footprints (FPs) of the German BE in a historic analysis from 2000–2015 and in projection until 2030. Overall, the agricultural biomass FP is dominated by animal-based food consumption, which is slightly decreasing. The forestry biomass FP of consumption could potentially shift from net import to total supply from domestic territory. Agricultural land use for consumption is triple that of domestic agricultural land (which covers half of Germany) and induced substantial land use change in other regions from 2000–2015. The FP of irrigation water withdrawals has decreased over 2000–2015 and might continue to decline in absolute terms by 2030, but the share of supply regions with water stress might increase. The climate FP of BE contributes 18–20% to the total climate FP of domestic consumption, while employment makes up 10% and value added only 8% of the total German economy. These findings imply that sufficient monitoring of the BE needs to consider both production and consumption perspectives, as well as global FPs of national economies. An analysis of the German bioeconomy between 2000 and 2015 finds that its environmental footprints are dominated by animal-based food consumption, and agricultural land use for consumption abroad is double the domestic one.
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A common idea is that substituting wood for fossil fuels and energy intensive materials is a better strategy in mitigating climate change than storing more carbon in forests. This opinion remains highly questionable for at least two reasons. Firstly, the carbon footprints of wood-products are underestimated as far as the “biomass carbon neutrality” assumption is involved in their determination, as it is often the case. When taking into account the forest carbon dynamics consecutive to wood harvest, and the limited lifetime of products, these carbon footprints are time-dependent and their presumed values under the carbon neutrality assumption are achieved only in steady-state conditions. Secondly, even if carbon footprints are correctly assessed, the benefit of substitutions is overestimated when all or parts of the wood products are supposed to replace non-wood products whatever the market conditions. Indeed, substitutions are effective only if an increase in wood product consumption implies verifiably a global reduction in non-wood productions. When these flaws in the evaluation of wood substitution effects are avoided, one must conclude that increased harvesting and wood utilization may be counter-productive for climate change mitigation objectives, especially when wood is used as a fuel.
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The carbon stock in Europe's forests is decreasing and the importance of protecting ‘unmanaged’ forests must be recognised in reversing this process. In order to keep carbon out of the atmosphere and to meet the Paris Agreement goals, the remaining primary forests must be protected and secondary forests should be allowed to continue growing to preserve existing carbon stocks and accumulate additional stocks. Scientific evidence suggests that ‘unmanaged’ forests have higher total biomass carbon stock than secondary forests being actively managed for commodity production or recently abandoned. image
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We compare sustainably managed with unmanaged forests in terms of their contribution to climate change mitigation based on published data. For sustainably managed forests, accounting of carbon (C) storage based on ecosystem biomass and products as required by UNFCCC is not sufficient to quantify their contribution to climate change mitigation. The ultimate value of biomass is its use for biomaterials and bioenergy. Taking Germany as example, we show that the average removals of wood from managed forests are higher than stated by official reports, ranging between 56 and 86 Mill. m3 ha‐1 y‐1 due to the unrecorded harvest of firewood. We find that total removals can substitute of 0.87 m3 ha‐1 y‐1 of diesel, or 7.4 MWh/ha y‐1, taking into account the unrecorded firewood, the use of fuel for harvesting and processing, and the efficiency of energy conversion. Resultantly, energy substitution ranges between 1.9 and 2.2 t CO2equiv. ha‐1 y‐1 depending on the type of fossil fuel production. Including bioenergy and carbon storage, the total mitigation effect of managed forest ranges between 3.2 and 3.5 tCO2 equiv. ha‐1 y‐1. This is more than previously reported because of the full accounting of bioenergy. Unmanaged nature conservation forests contribute via C storage only about 0.37 t CO2 equiv. ha‐1 y‐1 to climate change mitigation. There is no fossil fuel substitution. Therefore, taking forests out of management reduces the climate mitigation benefits substantially. There should be a mitigation‐cost for taking forest out of management in Central Europe. Since the energy sector is rewarded for the climate benefits of bioenergy, and not the forest sector, we propose that a CO2 tax is used to award the contribution of forest management to fossil fuel substitution and climate change mitigation. This would stimulate the production of wood for products and energy substitution.
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Boreal forest fires emit large amounts of carbon into the atmosphere primarily through the combustion of soil organic matter1–3. During each fire, a portion of this soil beneath the burned layer can escape combustion, leading to a net accumulation of carbon in forests over multiple fire events⁴. Climate warming and drying has led to more severe and frequent forest fires5–7, which threaten to shift the carbon balance of the boreal ecosystem from net accumulation to net loss¹, resulting in a positive climate feedback⁸. This feedback will occur if organic-soil carbon that escaped burning in previous fires, termed ‘legacy carbon’, combusts. Here we use soil radiocarbon dating to quantitatively assess legacy carbon loss in the 2014 wildfires in the Northwest Territories of Canada². We found no evidence for the combustion of legacy carbon in forests that were older than the historic fire-return interval of northwestern boreal forests⁹. In forests that were in dry landscapes and less than 60 years old at the time of the fire, legacy carbon that had escaped burning in the previous fire cycle was combusted. We estimate that 0.34 million hectares of young forests (<60 years) that burned in the 2014 fires could have experienced legacy carbon combustion. This implies a shift to a domain of carbon cycling in which these forests become a net source—instead of a sink—of carbon to the atmosphere over consecutive fires. As boreal wildfires continue to increase in size, frequency and intensity⁷, the area of young forests that experience legacy carbon combustion will probably increase and have a key role in shifting the boreal carbon balance.
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Purpose We hypothesize that the current heated scientific debate on bioenergy sustainability is fuelled by flaws in the interpretation phase of bioenergy LCA studies rather than by the lack of studies or shared methodologies. The interpretation phase is the key step in LCA studies, which guarantees their quality and consistency and gives meaning to the work carried out by delivering results that are consistent with the defined goal and scope, which reach conclusions, and explain limitations. Methods To test our hypothesis, we selected the 100 most cited articles found in Scopus utilizing a query to include most of the relevant works on LCA of bioenergy. The rationale underpinning the choice of the most cited articles is that these are presumably the most influential. A further screening identified off-topic articles, reviews, and methodological papers, which were discarded. We have also checked whether the articles analysed referred to the ISO standards. The study is organized as a reasoned and parametrized review in which we assess the methodological approach of the studies, rather than the results obtained. Results and discussion We find that overlooking some of the fundamental steps in the interpretation phase in bioenergy LCA is a rather common practice. Although most of the studies referred to the ISO standards, the identification of issues, their framing with sensitivity analyses, and the identification and reporting of limitations, which are all needed to comply with ISO14044 standards, are often neglected by practitioners. The most problematic part of the interpretation phase is the consistency check. In most cases, the assessment framework built is not apt at answering the question set in the goal. Limitations are properly identified and reported only in few studies. Conclusions We conclude that in many studies either the conclusions and recommendations drawn are not robust because the inventory and the impact assessment phases are not consistent with the goal of the study, or the conclusions and recommendations go well beyond what the limitations of the study would allow. In our opinion, these flaws in the interpretation phase of influential LCA studies are among the responsible factors that continue to fuel the debate around the sustainability of bioenergy. We report a set of recommendations both for LCA practitioners and for users to guide the LCA practitioners in properly organizing and reporting their work, and to facilitate the readers in understanding and evaluating the significance and applicability of the results presented.
Article
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The mountain pine beetle (MPB) (Dendroctonus ponderosae) is one of the most prevalent disturbance agents in western conifer forests. It utilizes various species of pines (Pinus spp.) as host trees. Eruptive populations can cause extensive tree mortality. Since the late 1990s, extensive outbreaks have occurred from the southern Rockies to British Columbia. In Colorado, lodgepole pine (P. contorta) forests have been the most affected. Since 1996, about 3.4 million acres of lodgepole and ponderosa pine (P. ponderosa) forests have exhibited MPB-caused tree mortality. A large portion of the larger diameter trees have been killed with significant reductions in basal areas and tree densities. Tree mortality has impacted many forest ecosystem services including fiber production, hydrology, nutrient cycling, wildlife habitat, property values, and recreation. In this article, we examine and summarize some of what we have learned about MPB impacts from observations and research over the past two decades in Colorado.
Article
Drought responses of mature trees are still poorly understood making it difficult to predict species distributions under a warmer climate. Using mature European beech (Fagus sylvatica L.), a widespread and economically important tree species in Europe, we aimed at developing an empirical stress-level scheme to describe its physiological response to drought. We analysed effects of decreasing soil and leaf water potential on soil water uptake, stem radius, native embolism, early defoliation and crown dieback with comprehensive measurements from overall nine hydrologically distinct beech stands across Switzerland, including records from the exceptional 2018 drought and the 2019/2020 post-drought period. Based on the observed responses to decreasing water potential we derived the following five stress levels: I (predawn leaf water potential >−0.4 MPa): no detectable hydraulic limitations; II (−0.4 to −1.3): persistent stem shrinkage begins and growth ceases; III (−1.3 to −2.1): onset of native embolism and defoliation; IV (−2.1 to −2.8): onset of crown dieback; V (<−2.8): transpiration ceases and crown dieback is >20%. Our scheme provides, for the first time, quantitative thresholds regarding the physiological downregulation of mature European beech trees under drought and therefore synthesises relevant and fundamental information for process-based species distribution models. Moreover, our study revealed that European beech is drought vulnerable, because it still transpires considerably at high levels of embolism and because defoliation occurs rather as a result of embolism than preventing embolism. During the 2018 drought, an exposure to the stress levels III-V of only one month was long enough to trigger substantial crown dieback in beech trees on shallow soils. On deep soils with a high water holding capacity, in contrast, water reserves in deep soil layers prevented drought stress in beech trees. This emphasises the importance to include local data on soil water availability when predicting the future distribution of European beech.