Die Schweiz hat sich das ambitionierte Ziel gesetzt, bis 2050 klimaneutral zu sein. Um es zu erreichen, ist ein Umdenken nötig – insbesondere bei der Nutzung und Verwertung von Rohstoffen.
Auf dem Weg in eine klimaneutrale Zukunft ist Holz einer der wichtigsten Rohstoffe. Das erneuerbare Material bindet während seines Wachstums CO₂ aus der Atmosphäre. Sowohl als Werkstoff als auch als Energieträger bietet Holz Alternativen zu fossilen Rohstoffen. Entsprechend wollen viele Industriezweige künftig verstärkt auf Holz setzen – im Bauwesen, bei der Textilproduktion und sogar in Bereichen wie Elektronik, Pharma und Chemie. Allein die Schweizer Bauwirtschaft setzt jährlich rund 1,46 Millionen Kubikmeter Holz ein. Besonders bei Tragkonstruktionen und Fassaden gewinnt Holz im Schweizer Gebäudepark kontinuierlich Marktanteile.
Nachfrage und Angebot
Weltweit bilden rund 60 000 Pflanzenarten Holz, doch nur 3000 bis 6000 Holzarten werden genutzt. In der Schweiz sind 31 Prozent der Landesfläche bewaldet; genutzt werden lediglich rund 50 Holzarten.
Der jährliche Holzverbrauch in der Schweiz beträgt rund 11 Millionen Kubikmeter. Davon stammen etwa fünf Millionen Kubikmeter aus heimischen Wäldern. Der restliche Bedarf wird durch Importe von Rohholz, Schnittholz, Holzwerkstoffen sowie Papier und Karton gedeckt. Doch steht überhaupt genug Holz zur Verfügung, um die steigende Nachfrage zu decken?
Um zu klären, wie viel Holz für verschiedene Anwendungen in der Schweiz zur Verfügung steht und in welcher Form, haben Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) und der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) sämtliche dokumentierten Materialflüsse von Holz umfassend analysiert. Die Studie wurde kürzlich in der Zeitschrift Industrial Ecology veröffentlicht und entstand im Rahmen des «Swiss Center of Excellence on Net-Zero Emissions» (SCENE), einer gemeinsamen Initiative des ETH-Bereichs.
Unterschiedliche Holzflüsse
Holz ist ein vielseitiger Rohstoff, der auf dem Weg von der Ernte zur Anwendung zahlreiche Formen annimmt: Rohholz, Schnittholz, Konstruktionsholz, Holzwerkstoffe, Holzfasern für die Papierindustrie und vieles mehr.
Die Harmonisierung dieser unterschiedlichen Holzflüsse war für die Studie daher eine Mammutaufgabe. «Vergleichbare Studien aus dem Ausland setzen stark auf Modellierung. Sie erfassen, wie viel Holz im Wald geerntet wird, und berechnen daraus die weiteren Materialflüsse», erklärt Nadia Malinverno, Erstautorin der Studie aus dem Empa-Labor «Technologie und Gesellschaft».
Das Empa-Team verwendete hingegen weitgehend «echte» Daten – von der Holzernte und dem Import und Export über die Verarbeitung bis hin zu Recycling und Entsorgung. So ergibt sich ein deutlich genaueres Bild, wenn auch kein perfektes, betont Malinverno. «Die gute Datenlage in der Schweiz haben wir vor allem unseren Kolleginnen und Kollegen von der WSL und dem Bundesamt für Umwelt (BAFU) zu verdanken», ergänzt Co-Autorin und Empa-Forscherin Claudia Som.
Kaskadennutzung als Vision
Das Fazit der Studie: In der Schweiz besteht noch erhebliches Potenzial für eine nachhaltigere Holznutzung. So liegt die Recyclingrate von Holz bei knapp acht Prozent – bei Papier hingegen bei etwa 70 Prozent. Von den in der Schweiz jährlich geernteten rund fünf Millionen Kubikmeter Holz werden rund 40 Prozent direkt energetisch genutzt – also verbrannt. Das ist keineswegs ideal, sind sich die beiden Autorinnen einig. Denn: «Damit das Holz seine Funktion als CO₂-Speicher erfüllt, sollte es möglichst lange als Material in der Technosphäre verbleiben», erklärt Som.
Die Vision der Forscherinnen und der SCENE-Initiative ist die sogenannte Kaskadennutzung von Holz. Dabei würde ein gefällter Baum zunächst zu möglichst grossen und hochwertigen Werkstücken verarbeitet – etwa zu Balken, Brettern oder Fensterrahmen für den Bau. In dieser Form sollte das Holz so lange wie möglich verwendet werden. Erst wenn dies nicht mehr möglich ist, würde es zerkleinert und in die nächste Materialstufe überführt, beispielsweise zu kleineren Brettern, Holzspänen oder Holzwerkstoffen. In den Ofen sollte das Holz erst gelangen, wenn keine weitere stoffliche Nutzung mehr möglich ist.
Welche Holznutzungen ökologisch und wirtschaftlich sinnvoll sind, wollen die Forschenden im Rahmen von SCENE noch genauer untersuchen. Eines der Ziele ist es, ausgewählte Materialströme unter die Lupe zu nehmen: In welcher Form liegt das Holz in einem bestimmten Fluss vor? Wo fällt es an? Wie ist es behandelt? Und wie könnte es anderweitig verwendet werden? Diese Fragen werden Nadia Malinverno, Claudia Som und ihre Mitforschenden in den kommenden Jahren beschäftigen.
Kurz erklärt
Welche klimapolitische Bedeutung haben Wald und Holz?
Jeder Baum bindet während seines Wachstums CO2 aus der Luft. Der Kohlenstoff (C) wird zum Aufbau organischer Substanz verwendet, der Sauerstoff (O2) an die Umgebung abgegeben. Eine 25 Meter hohe Buche setzt täglich so viel Sauerstoff frei, wie drei Menschen zum Atmen benötigen. Mit zunehmendem Alter wächst ein Baum langsamer und absorbiert entsprechend weniger CO2. Wird er nicht geerntet, stirbt er irgendwann ab und verrottet. Der gebundene Kohlenstoff wird dabei wieder zu CO2 und an die Umgebungsluft abgegeben – der Kreislauf schliesst sich.
Was geschieht mit dem im Holz gespeicherten CO2, wenn der Baum geerntet und verarbeitet wird?
Wird ein Baum genutzt und zu Holzprodukten verarbeitet, gelangt der Kohlenstoff in ein Depot und bleibt dort über Jahrzehnte, möglicherweise sogar Jahrhunderte, gebunden. Die grösste Kohlenstofffestsetzung erfolgt im Bauwesen. Allein in der Prozesskette des Schweizer Gebäudeparks waren um die Jahrtausendwende brutto rund 85 Millionen Tonnen CO2 in Holz gebunden; nach Abzug der Emissionen aus dem Herstellungsprozess netto rund 45 Millionen Tonnen. Das entspricht ungefähr den Schweizer Treibhausgasemissionen eines ganzen Jahres. Quelle lignum.ch
