Bewertung der Kohlenstoffspeicherung im Wald und der Effekte der Holzverwendung durch Simulation verschie¬dener Szenarien waldbaulicher Art und der Holznutzung anhand einer Modellfäche „Kirchenwaldes in Engelskirchen“

Modellhaft Berechnung der Klimawirkung

Die messbare Klimawirkung des Waldes und seiner Bewirtschaftung sind der Allgemeinheit oft nicht bekannt. Modellhaft wurde an der Fläche „Kirchenwald der Katholischen Kirchengemeinde Peter und Paul, Engelskirchen die Klimawirkungen mit BEKLIFU berechnet. Dies erfolgte im Rahmen des vom Landesbetrieb Wald und Holz geförderten Projektes „Cluster ZebiO“ in den Jahren 2019 und 2020.

„Die Ergebnisse wurden mit Hilfe des Softwaretools BEKLIFUH ermittelt. BEKLIFUH („Bewertung der Klimaschutzleistungen der Forst- und Holzwirtschaft auf lokaler Ebene“, wurde im Rahmen des Waldklimafonds (www.waldklimafonds.de) gefördert und von Knauf Consulting (Bielefeld), der Universität Hamburg (Weltforstwirtschaft), dem Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen und dem Deutschen Städte- und Gemeindebund mit Unterstützung durch die INTEND Geoinformatik GmbH durchgeführt.“

BEKLIFU: Werkzeug für ein klimaschutzorientiertes Waldmanagement

Im Rahmen des Klimaabkommens von Paris nehmen Wälder eine Schlüsselrolle im Klimawandel ein. Gleichzeitig werden im Abkommen die positive Klimawirkung von Wäldern, nachhaltiger Waldbewirtschaftung und Holznutzung genannt. Verstärken Waldverluste durch ungeregelte Nutzung insbesondere in den Tropen die weltweiten Treibhausgaseffekte, so leisten die heimischen Wälder und die Verwendung des nachwachsenden Rohstoffes Holz aus nachhaltiger Forstwirtschaft einen wichtigen Beitrag zum Schutz unseres Klimas.

Dies erfolgt sowohl durch die Speicherung des klimaschädlichen CO2 in Wald, Boden und Holzprodukten als auch durch die Verwendung von Holz als Ersatz für energieintensive Bau- und Werkstoffe sowie fossile Energieträger. Diese Klima­schutzleistungen werden sowohl durch den Klimaschutzplan NRW als auch den Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung anerkannt.

Mit Unterstützung durch den Waldklimafonds des Bundes wurde das Softwaretool BEKLIFUH als Werkzeug für ein klimaschutzorientiertes Waldmanagement entwickelt.

 

BEKLIFUH ermöglicht die:

  • Analyse und Bewertung der Auswirkungen von Waldbewirtschaftungs- und Holz­verwendungsoptionen auf das CO2-Minderungs- und Substitutionspotenzial des Gesamtsystems „Wald und Holz“ auf lokaler Ebene
  • Simulation von Szenarien zur Bewertung der Kohlenstoffeffekte auf Basis von wissenschaftlich fundierten Modellen zum lokalen Waldwachstum und zur Holzverwendung
  • Quantifizierung von Klimaschutzleistungen

Seit August 2018 ist eine Weiterentwicklung von BEKLIFUH verfügbar, die die Berechnung der Klimaschutzleistungen der Waldbewirtschaftung und Holzver­wendung auf lokaler Ebene noch einfacher macht. Eine Simulation ist jetzt basierend auf nur einer Betriebsinventur möglich. 1

Quelle: (https://www.wald-und-holz.nrw.de/wald-in-nrw/wald-und-klima/projekt-beklifuh/ – Abruf 12/2020

Zusammenfassung der Bewertungsergebnisse

Das Software-Tool „Bewertung der Klimaschutzleistungen von Forst- und Holz­wirtschaft“ ermöglicht es Forstbetrieben die Auswirkungen verschiedener Strategien der Waldbewirtschaftung und der Holzverwendung auf ihre CO²-Bilanz zu ermitteln. Es modelliert somit eine ganzheitliche Betrachtung der Klimaschutzwirkungen nicht nur des CO²-Speichers Wald, sondern auch der CO²-Speicherung in Holzprodukten und der stofflichen sowie energetischen Substitution energieintensiver Materialien und fossiler Energieträger durch Holz.

Dazu werden lokale Waldwachstums- und Holzverwendungsmodelle mit den Forsteinrichtungsdaten von konkreten Forstbetrieben gefüttert und der jeweilige Kohlenstoffeffekt ermittelt. Dabei werden als Wald-Managementoptionen folgende vier Hauptszenarien (und vier Kombinations-Szenarien) gerechnet:

Massenoptimierung: Strategie mit möglichst hoher Holzproduktion; Bestände werden zum Zeitpunkt des maximalen durchschnittlichen Zuwachses geerntet, d.h. vergleichsweise früh (kurze Rotationsdauer)

Wertoptimierung: Langfristig auf Starkholz mit entsprechendem Wertzuwachs ausgelegte Strategie durch längere Rotationszeiträume und Zuwachssteigerung des Einzelbaumes

Speicheroptimierung: (Begrenzte) Holznutzung bei gleichzeitigem Aufbau eines hohen Waldspeichers; extrem verlängerte Rotationsperioden in Verbindung mit reduzierter Durchforstungsintensität

Nichtnutzung: keine holzwirtschaftliche Nutzung der Waldbestände (kein Holzeinschlag)

Dieses Tool ist mit den Daten eines Kirchenwaldes von 168 ha Größe gespeist worden, der zum Forsteinrichtungszeitpunkt 2011 einen Fichtenanteil von rd. 70 % hatte. Dieser setzte sich trotz eines Aderlasses durch Kyrill im Jahr 2007 überwiegend aus masse­reichen Beständen im Alter von 60-90 Jahren zusammen, durch deren modellierte Ernte der im Wald gespeicherte Kohlenstoff zunächst abnahm.

Spätestens mit der Trockenheit und nachfolgenden Käferkalamität im Jahr 2018 war dieses Szenario veraltet, sodass mit einem Modell gerechnet wurde, in das der Fichtenanteil als gänzlich genutzt einging und zu je 25 % den Baumartengruppen Eiche, Buche und Douglasie als Kultur zuging, und nur 25 % für Fichtenkulturen verblieben. Dieses Szenario ist mittlerweile als wahrscheinlich anzusehen bzw. eingetreten. In diesem Modell ist der Waldspeicher in der Ausgangssituation 2018 erheblich vermindert, es finden aber bis 2100 ein erheblicher Zuwachs an Biomasse und ein stetiger Aufbau des Waldspeichers statt.

 

Bei Nichtnutzung steigen im Modellbetrieb die durchschnittlichen Holzvorräte je ha bis 2090 auf nahezu 700 m³/f und fallen erst dann durch natürliche Mortalität ab. Bei der Speicheroptimierung werden bis 2100 nahezu 500 m³/f erreicht, bei der Wertoptimierung 400 m³/f. Bei der Massenoptimierung bleibt der Vorratsaufbau deutlich niedriger, erreicht den Peak 2080 mit 400 m³/f und fällt danach wieder auf einen Wert von etwa 300 m³/f je ha ab.

Die Kohlenstoffspeicherung der unter- und oberirdischen Waldbiomasse erreicht bei Nichtnutzung im Jahr 2100 einen Wert von kumuliert 185 to C je ha, bzw. 31.000 to C im Wald des Forstbetriebes. Bei der Speicheroptimierung werden kumuliert um 110 to C je ha und 18.500 to im Waldspeicher erreicht, bei der Wertoptimierung durch geringere Totholzanreicherung etwa 100 to C pro ha und 17.000 to. Bei der Massenoptimierung erreicht die C-Speicherung 2100 nur 80 to je ha bzw. 13.500 to im Modellbetrieb.

Die Holzerntemengen kumulieren im Betrachtungszeitraum 2018 bis 2100 bei der Massenoptimierung auf 150.000 Efm, wobei die besonders zuwachskräftige Douglasie den höchsten Anteil beisteuert. Die Wertoptimierung erlaubt eine kumulierte Holzernte­menge von insgesamt 135.000 Efm, während die Speicheroptimierung mit einer sehr zurückhaltenden Holznutzung die kumulierte Holzernte auf 110.000 Efm reduziert.

Die Klimaschutzleistung der Holzverwendung verschiebt das Bild gewaltig. Bei der Nichtnutzung von Holz sind deren Effekte nicht gegeben und es bleibt bei der Kohlenstoffspeicherung von 31.000 to im Waldspeicher.

Anders im bewirtschafteten Wald: Bei dem Modell der Speicheroptimierung summiert sich der zusätzlich durch die Holzprodukte und die Energie- bzw. Materialsubstitution gespeicherte Kohlenstoff bis 2100 auf 35.000 to, bei der Wertoptimierung auf 40.000 to C und bei der Massenoptimierung gar auf 45.000 to C. Das bedeutet, dass gegenüber der Nichtnutzung bei der Nutzungsvariante der Speicheroptimierung zusätzlich rd. 22.500 to C  im Forstbetrieb gespeichert werden können, bei der Wertoptimierung 26.000 to C und bei der Massenoptimierung gar 27.500 to C.

Bezogen auf die CO²-Bilanz ergab sich eine jährliche Klimaschutzleistung im Zeitraum 2020 bis 2100 von ca. 2.600 bis 2.800 t CO²  je nach angewendetem Nutzungsszenario. Dabei macht der Waldspeicher jährlich nur ca. 1.000 t CO² oder einen Anteil von 35 bis 38 % aus.

Hinsichtlich der Gesamt-C-Speicherung unterscheiden sich Wertoptimierung und Massenoptimierung also nur unwesentlich; die Wertschöpfung dürfte allerdings bei der Nutzungsvariante der Wertoptimierung deutlich höher und auch nachhaltiger erzielbar sein. Der gänzliche Verzicht auf eine Holznutzung im Modellbetrieb ist hinsichtlich der Gesamt-Klimaschutzleistung als suboptimal zu bezeichnen. Je nach betrieblicher Zielsetzung sind aber alle möglichen Kombinationen der Nichtnutzung mit einem möglicherweise höheren Beitrag zur Biodiversität und der verschiedenen Nutzungsszenarien des Waldes denkbar. Die Tendenz bleibt aber gleich: nachhaltig genutzte stabile Wälder mit einer optimalen Vorratshöhe erbringen langfristig einen höheren Beitrag zum Klimaschutz als stillgelegte Wälder. Die Ökosystemleistungen in ihrer Gesamtheit werden in multifunktional genutzten Wäldern am besten erbracht.

Diesen Bericht können Sie sich im Bereich Downloads herunterladen.

Wenn Sie an der Langfassung dieses Berichtes interessiert sind, kann er über ZebiO e.V. zur Verfügung gestellt werden. Bitte kontaktieren Sie hierfür die Geschäftsstelle.

FNR-Webvideos erklären Nachhaltigkeit und Zertifizierung für Wald und Holz

Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), FNR 2021