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Auswirkungen der energetischen Nutzung forstlicher Biomasse in Deutschland auf deutsche und internationale LULUCF-Senken (BioSINK)

Um die Auswirkungen der Energieholznutzung auf die Kohlenstoffsenkenleistung des Waldes in Deutschland zu untersuchen, wurden mit dem Holzverwendungsmodell TRAW, dem Waldmodell FABio-Forest und der Treibhausgasbilanzierung für Energieholz mit dem Modell HoLCA ein Referenzszenario und drei Holzenergieszenarien berechnet. In einer Literaturstudie zur Kohlenstoffspeicherung im Wald in Abhängigkeit zur Holzentnahme wurden auch Auswirkungen auf Wälder in anderen Ländern betrachtet. Im Referenzszenario (Annahmen wurden Anfang des Jahres 2023 getroffen) steigt die Energieholzverwendung bis zum Jahr 2030 an und sinkt danach aufgrund von Effizienzmaßnahmen in Gebäuden. Durch die steigende stoffliche Holznutzung kann Mitte der 2030 Jahr die Nadelholznachfrage nicht mehr aus heimischem Nadelholz gedeckt werden, wenn mittlerer oder starker natürlicher Störungen angenommen werden. Die Laubholznachfrage kann über dem gesamten Modellierungszeitraum mit heimischem Laubholz erfüllt werden. Eine steigende Laubholzentnahme für z.B. Energieholz führt in den modellierten Szenarien zu einer Verringerung der Senkenleistung der Wälder und steht so im Konflikt zu Zielen des natürlichen Klimaschutzes. Eine verringert Laubholzentnahme erhöht hingegen die Senkenleistung. Natürliche Störungen verschlechtern zwar die Senkenleistung der Wälder, der Effekt der Intensität der Laubholzentnahme auf die Senkenleistung bleibt aber unabhängig vom Störungsniveau bestehen. Ein Vorratsaufbau in Beständen mit geringen Risiken erscheint daher als eine robuste Strategie, um im ⁠ LULUCF ⁠-Sektor Senkenziele zu erreichen. In instabilen Nadelbaumbeständen sind waldbauliche Maßnahmen zur Stabilisierung notwendig. Auf Basis der Ergebnisse wird vorgeschlagen, in die Produkt-THG-Bilanz die direkten ⁠ CO2 ⁠ Verbrennungsemissionen aus der Energieholznutzung aufzunehmen, anstatt sie mit Null zu bewerten. So ist es möglich, Effekte auf LULUCF-Senken zu berücksichtigen. Unter dieser Annahme führt die Energieholznutzung in Deutschland im Vergleich zum Energiemix zu deutlichen THG-Emissionen. Veröffentlicht in Climate Change | 33/2024.

Gesetz zur Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich

Der Deutsche Bundestag hat am 6. Juni 2008 das Gesetz zur Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich (Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz – EEWärmeG) beschlossen. Eigentümer von Gebäuden, die neu gebaut werden, müssen ihren Wärmebedarf anteilig mit erneuerbaren Energien decken. Genutzt werden können alle Formen von erneuerbaren Energien. Wer keine erneuerbaren Energien einsetzen will, kann andere klimaschonende Maßnahmen ergreifen. Das Gesetz wird am 1. Januar 2009 in Kraft treten. Fortan muss grundsätzlich bei allen Neubauten, die nach diesem Datum errichtet werden, das Wärmegesetz beachtet werden.

Aktuelle Nutzung und Förderung der Holzenergie

Dieser Bericht entstand im Rahmen zweier Projekte, die aktuell im Auftrag des Umweltbundesamts durchgeführt werden: BioWISE und BioSINK. Im Fokus des Projektes BioWISE steht die Nutzung fester Biomasse im Wärmesektor mit der zentralen Frage, wie Regelungen so angepasst werden können, dass die Nachfrage nach fester Biomasse im Wärmesektor und die damit möglicherweise verbundenen negativen Umweltauswirkungen gemindert werden. Im Projekt BioSINK hingegen steht die Waldsenke im Vordergrund und es wird untersucht, wie diese im In- und Ausland durch die energetische Nutzung von Waldholz beeinflusst wird. Im Spannungsfeld des Ausbaus erneuerbarer Energien, inklusive Energieholz aus dem Wald, und der nötigen Senkenleistung der Waldfläche hat der vorliegende Bericht zum Ziel, einen Überblick über die derzeitigen Nutzungsströme der Holzenergie sowie den Außenhandel mit Holzenergieprodukten in Deutschland zu geben. Des Weiteren erfolgt eine Beschreibung solcher Regelungen und Förderinstrumenten, die die Nutzungsströme von Holzenergie maßgeblich beeinflussen. Im Anschluss wird geprüft, welche Regelungen in Bezug auf die Erfüllung von Nachhaltigkeitskriterien und Treibhausgasemissionsgrenzen derzeit für Bioenergie gelten und ob, bzw. wie diese auf die Holznutzung beschränkend wirken. Zu guter Letzt wird ein Blick ins Ausland und den dort gültigen Regulierungen, Förderinstrumenten und Nachhaltigkeitsaspekten zur Steuerung von Holznutzung im Wärmebereich geworfen. Quelle: Forschungsbericht

Teilprojekt 3: Produktion und Dienstleistung, AP 3.5

Das Projekt "Teilprojekt 3: Produktion und Dienstleistung, AP 3.5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Agraset - Agrargenossenschaft eG Naundorf bei Rochlitz durchgeführt. Ziel ist der Aufbau und die Integration des neuen Geschäftsbereiches 'Holzhackschnitzel' im bestehenden Betrieb der Agraset Agrargenossenschaft eG Naundorf sowie der Aufbau einer Wertschöpfungskette für Kurzumtriebsplantagen bis hin zum Endabnehmer im Rahmen zu erarbeitender und zu testender Geschäftsmodelle. Diese Geschäftsmodelle sollen auch die Vernetzung mit weiteren Holzproduzenten in der Region und die Gründung einer Erzeugergemeinschaft beinhalten. In der Region ansässige, dezentrale Holzfeuerungsanlagen können dadurch langfristig und zuverlässig mit Holz beliefert werden, was auch die Etablierung weiterer Anlagen begünstigt. Dies setzt zunächst die Anlage von Kurzumtriebsplantagen auf eigenen landwirtschaftlichen Flächen sowie die Mobilisierung sonstiger im Betriebsgebiet befindlicher Holzreserven aus Privatwaldparzellen und Flurgehölzen voraus. Dabei werden vorwiegend Standorte ausgewählt, die bei Extremereignissen stark erosionsgefährdet sind. Die eigenen Erfahrungen mit der Produktion von Holzhackschnitzeln sollen zudem mittelfristig in den Aufbau eines Dienstleistungsangebotes für die Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen und die Holzvermarktung einfließen.

Energiebilanz bei der Hackschnitzelerzeugung aus dem Wald

Das Projekt "Energiebilanz bei der Hackschnitzelerzeugung aus dem Wald" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Das Projekt ist Ausfluss aus dem Projekt 'Energieholzkonzept ForstBW (1243)'. Zur Beurteilung des Umweltbeitrags der Hackschnitzelbereitstellung aus dem Wald soll der Energieaufwand festgestellt werden, der zur Erzeugung von Hackschnitzeln erforderlich ist. Als Ergebnis lässt sich das Verhältnis von eingesetzter Energie zum Energiegehalt des Holzes darstellen. Dabei sollen die Arbeitsschritte von der Fällung über den Einschnitt, das Rücken, Hacken und den Transport näher untersucht werden.

Vergleich von Nieder-, Mittel-, und Hochwald im Hinblick auf die Bereitstellung von Holz für die energetische Nutzung

Das Projekt "Vergleich von Nieder-, Mittel-, und Hochwald im Hinblick auf die Bereitstellung von Holz für die energetische Nutzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-Universität Göttingen, Burckhardt-Institut, Abteilung Waldbau und Waldökologie der gemäßigten Zonen durchgeführt. Anhand mehrerer Untersuchungsbestände werden die Nutzungspotentiale von Nieder-, Mittel und Hochwald zur Energieholzerzeugung sowie ihre Auswirkungen auf den Nährstoffhaushalt geprüft und modellhaft dargestellt. Teil der Untersuchung ist auch eine ökonomische Betrachtung unter verschiedenen Rahmenbedingungen.

Teilvorhaben 2: Von der wissenschaftlichen Analyse bis zur Umsetzung

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Von der wissenschaftlichen Analyse bis zur Umsetzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik, Professur für Wasserbau durchgeführt. Seit der Industrialisierung sind die Disparitäten zwischen Stadt und Land immer größer geworden. Das Umland einer Stadt versorgt die Bevölkerung i.d.R. mit Nahrungsmitteln, Energieträgern, reguliert das Klima und dient als Naherholungsort. Dort finden wir großflächige Nutzungen wie Land-, Vieh- und Forstwirtschaft oder Rohstoffgewinnung vor. In den Städten dominieren Wohnen und Arbeiten, letzteres vor allem in Form von Dienstleistungen und produzierendem Gewerbe. Damit konzentrieren sich Kapital und Einkommen besonders in Städten. Diese Entwicklung wird sich in Zeiten der Digitalisierung der Arbeitswelt verstärken. Die Lebenswelten der Bewohner von Stadt und Land entwickeln sich unterschiedlich, die mentale Distanz wächst, das Verständnis füreinander wird geringer. Für die nachhaltige Entwicklung einer Region ist es wichtig, die ökonomische und soziale Distanz zwischen Land und Stadt zu verringern. Im Fokus des Projektes OLGA stehen die Entwicklung von strukturierten Maßnahmen, Bewirtschaftungs- und Partizipationskonzepten zur nachhaltigen Stärkung der interagierenden gewässer- und forstökologischen Verhältnisse im Verbund Stadt-Umland sowie der regionalen ländlichen Marktwirtschaft, in Form von Energieholzanbau in Verbindung mit dem Anbau und Vertrieb regional nachgefragter Lebensmittel. Dies ist gleichermaßen ausgerichtet auf die Zielerreichung der WRRL und der HWRM-RL, der Nationalen Strategie für biologische Vielfalt und den Ausgleich sozioökonomischer Verhältnisse. Der Raum Dresden eignet sich für das OLGA-Vorhaben in besonderem Maße, da Dresden mit 328 km2 Fläche zwar Rang 4, jedoch mit ca. 561.000 Einwohnern 'nur' Rang 12 in Deutschland einnimmt, über 60% Grünflächenanteil verfügt und zahlreiche Fließgewässer Stadt und Umland zu interagierenden Räumen verbinden. Die Projektergebnisse sollen die langfristig gemeinsame regionale Entwicklung sowie den sozialen Verbund fördern und auf andere Regionen übertragbar sein.

Teilprojekt ifeu

Das Projekt "Teilprojekt ifeu" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH durchgeführt. Thema: Das Thema ist die Möglichkeit der Entwicklung regionaler und überregionaler Strategien zum Ausbau der energetischen Nutzung von Holz unter Berücksichtigung der entstehenden Konkurrenzsituationen im Holzmarkt. Der vermehrte Einsatz von Holz im Bausektor, in der chemischen Industrie und in der Holzwerkstoffindustrie, zudem die erhöhte Nachfrage im energetischen Bereich für eine klimaverträgliche Energieversorgung führen dazu, dass der Bedarf einer Gesamtstrategie für die Nutzung der Ressource Holz besteht. Ein in jüngster Vergangenheit vermehrt andiskutierter Weg einer solchen Gesamtstrategie ist die Kaskadennutzung von Holz. Unter dem Aspekt der Nutzungseffizienz wird hierbei der energetischen Nutzung eine (oder mehrere) stoffliche Nutzung(en) vorgeschaltet. Vor diesem Hintergrund sollen in diesem Vorhaben entsprechende Prozessketten und Lebenswege der Holzverwendung mit dem besonderen Bezug zur energetischen Nutzung dieses Rohstoffes im Vergleich zu alternativen Nutzungspfaden im regionalen Einzugsbereich des Laminateparks in Heusweiler (Saarland) untersucht und hinsichtlich möglicher Optimierungspotenziale bewertet werden. Primäre Frage ist dabei die nachhaltige Mobilisierbarkeit von Holzpotenzialen zur energetischen Nutzung bei existierenden Konkurrenzsituationen zur Gewährleistung einer regionalen Versorgungssicherheit. Ziele: Ziel des Vorhabens ist eine Neubewertung der Koexistenz der energetischen und stofflichen Holznutzung. Im Rahmen des Projektes wird ein Konzept zum Aufbau einer Holzplattform entwickelt im Sinne der Einbindung von Holz aus verschiedenen Quellen und der Koexistenz verschiedener Nutzungswege. Durch die Analyse der Lebenswege ausgewählter Prozessketten der Holzenergie und der Holzwerkstoffindustrie können diese bewertet und Konzepte zur Optimierung erstellt werden. Zudem wird ein Konzept zur Einbindung von Agrarholz in das vorhandene Holzangebot entwickelt. Nach der Etablierung der Holzplattform sind Erweiterungen im Bereich 'Grüner Chemie' und Treibstoffproduktion geplant. Zudem soll Bezug auf den weltweiten Holzhandel genommen werden. Maßnahmen: Das IFEU untersucht mittels ökobilanzieller Verfahren die ökologischen Auswirkungen von Holznutzungsstrategien im Rahmen der Kaskadennutzung im Vergleich zu den jeweiligen äquivalenten Produkten aus anderen Materialien und zu den äquivalenten Nutzenergien aus fossilen Energieträgern. Neben Waldholz wird zusätzlich auch Holz aus Kurzumtriebsplantagen analysiert. Schwerpunkte: - Modellierung von Holzprozessketten mit spezieller Ökobilanz-Software - Gesamtökologische Bewertung von Holzprodukten und Holzkaskaden - Aufzeigen von Optimierungspotenzialen - Mitarbeit bei der Bestimmung nachhaltig erschließbarer Holzpotenziale.

Landscape ecology and bioenergy

Das Projekt "Landscape ecology and bioenergy" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. This project uses the example of energy wood (biomass) to investigate how human-mediated processes (e.g. wood product markets) affect landscape patterns (e.g forest structure) at the regional scale. Our null hypothesis is that harvest intensity (harvested volume/available volume) is distributed randomly in space. As an alternative, we will test how mapped patterns of harvest intensity in Baden-Württemberg are associated with topography, road density, harvest costs, energy prices, and forest inventory (e.g. tree species composition). Theories from spatial economics (e.g. von Thünen) and previous applications in agriculture and epidemiology provide preliminary model forms to test and adapt to forestry. The resulting general spatial model will then be used to test the sensitivity of estimates for among-and within-stand residual forest structure (e.g diameter distribution, species) to changing harvest intensities. Investigating the spatial link between market variables (e.g. price) and biological ones (e.g. deadwood) is an important step in identifying how human-mediated processes affect the patterns of forested landscapes. Such information is needed, for example, in ecosystems of the interior western United States, where wildfire interacts with forest structure in ways that influence fire severity and effects. Increased knowledge about the spatial relations between energy markets and forest structure can contribute to decisions for meeting land management objectives. Additional information about this project is documented in Joint Venture Agreement No. PNW 07-JV-11261975-331 between the USDA Forest Service Pacific Northwest Research Station (PNW) and the Forest Research Institute of Baden-Württemberg (FVA). Copies available from the project PIs.

Teilprojekt IZES

Das Projekt "Teilprojekt IZES" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IZES gGmbH durchgeführt. Thema: Das Thema ist die Möglichkeit der Entwicklung regionaler und überregionaler Strategien zum Ausbau der energetischen Nutzung von Holz unter Berücksichtigung der entstehenden Konkurrenzsituationen im Holzmarkt. Der vermehrte Einsatz von Holz im Bausektor, in der chemischen Industrie und in der Holzwerkstoffindustrie, zudem die erhöhte Nachfrage im energetischen Bereich für eine klimaverträgliche Energieversorgung führen dazu, dass der Bedarf einer Gesamtstrategie für die Nutzung der Ressource Holz besteht. Ein in jüngster Vergangenheit vermehrt andiskutierter Weg einer solchen Gesamtstrategie ist die Kaskadennutzung von Holz. Unter dem Aspekt der Nutzungseffizienz wird hierbei der energetischen Nutzung eine (oder mehrere) stoffliche Nutzung(en) vorgeschaltet. Vor diesem Hintergrund sollen in diesem Vorhaben entsprechende Prozessketten und Lebenswege der Holzverwendung mit dem besonderen Bezug zur energetischen Nutzung dieses Rohstoffes im Vergleich zu alternativen Nutzungspfaden im regionalen Einzugsbereich des Laminateparks in Heusweiler (Saarland) untersucht und hinsichtlich möglicher Optimierungspotenziale bewertet werden. Primäre Frage ist dabei die nachhaltige Mobilisierbarkeit von Holzpotenzialen zur energetischen Nutzung bei existierenden Konkurrenzsituationen zur Gewährleistung einer regionalen Versorgungssicherheit. Ziele: Ziel des Vorhabens ist eine Neubewertung der Koexistenz der energetischen und stofflichen Holznutzung. Im Rahmen des Projektes wird ein Konzept zum Aufbau einer Holzplattform entwickelt im Sinne der Einbindung von Holz aus verschiedenen Quellen und der Koexistenz verschiedener Nutzungswege. Durch die Analyse der Lebenswege ausgewählter Prozessketten der Holzenergie und der Holzwerkstoffindustrie können diese bewertet und Konzepte zur Optimierung erstellt werden. Zudem wird ein Konzept zur Einbindung von Agrarholz in das vorhandene Holzangebot entwickelt. Nach der Etablierung der Holzplattform sind Erweiterungen im Bereich 'Grüner Chemie' und Treibstoffproduktion geplant. Zudem soll Bezug auf den weltweiten Holzhandel genommen werden. Maßnahmen: - Ermittlung der verfügbaren Holzpotenziale (im Einzugsbereich der Glunzwerke Heusweiler) - Darstellung des aktuellen Einsatzes und des zukünftigen Bedarfs (im Einzugsbereich der Glunzwerke Heusweiler) - Modellierung und Bewertung von Holz-Prozessketten und Lebenswegen mit der Software Umberto - Erarbeitung der Optimierungspotenziale im Bereich prozessintegrierter Kreisläufe - Einrichtung eines regionalen Stoffstrommanagements im Bereich Holz für die Region Heusweiler - Einrichtung einer Holzplattform am Standort Warndt - Untersuchung der Prozessketteneignung von Holz aus Kurzumtriebsflächen - Darstellung der bundesweiten Relevanz der erzielten Erkenntnisse inkl. Maßnahmenpakete.

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