Die agnion Operating GmbH & Co. KG wurde im Juni 2010 als Projektgesellschaft gegründet, um die mit dem Vorhaben geplante Holzvergasungsanlage zu betreiben. Am Standort des Biomassehofes Achental in Grassau (Bayern) wird eine hocheffiziente Holzvergasungsanlage mit der neuartigen Heatpipe-Reformer Technologie errichtet. Heatpipes sind hocheffiziente Wärmeübertrager mit großer Leistungsdichte. Der Heatpipe-Reformer ermöglicht es, holzartige Biomasse in ein heizwertreiches Synthesegas umzuwandeln. Dazu wird die Wärme aus der Wirbelschichtbrennkammer durch Heatpipes in den Wirbelschichtreformer gleitet. Dort erfolgt die Reaktion der Biomasse mit Wasserdampf zu Synthesegas. Das Synthesegas wird als Brennstoff in einem eigens für dieses Vorhaben entwickelten Gasmotor in Strom und Wärme umgewandelt. Die erzeugte Wärme wird in das Wärmeversorgungsnetz vor Ort, der erzeugte Strom in das nationale Netz eingespeist. Im Vergleich zu einer konventionellen Wärme- und Stromerzeugung können mit dem Vorhaben jährlich 1.500 t CO2-Emissonen und 600.000 t Heizöl eingespart werden. Die geplante Anlage zeichnet sich durch eine wesentlich höhere Effizienz der Brennstoffausnutzung im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen zur Verbrennung holzartiger Produkte aus. Einsatzmöglichkeiten eröffnen sich nicht nur bei der Errichtung neuer, vor allem dezentraler Anlagen in Städten und Gemeinden, sondern auch beim Ersatz bestehender Anlagen.
Ein erheblicher Teil des Kohlenstoffs im Tundra-Taiga-Ökoton (engl. ‚Tundra Taiga Ecotone‘, TTE) wird als oberirdische Biomasse (engl. ‚Above-Ground Biomass‘, AGB) in Bäumen und Sträuchern durch Photosynthese gespeichert, wobei Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre während der kurzen Wachstumsperiode in hohen Breiten entzogen wird. Dies führt zu geringer Kohlenstoffspeicherung im TTE. Der Klimawandel könnte die Produktivität beeinflussen und Vegetationsmuster verändern. Die Rolle abiotischer Faktoren in der Kohlenstoffspeicherung borealer Wälder ist ungenügend verstanden. Eine Neubewertung der Vegetationsorganisation muss hinsichtlich statischer Modulatoren erfolgen. Topografie, ein wichtiger Faktor für Wasser- und Nährstoffverfügbarkeit, ist ein statischer abiotischer Faktor, der die lokalen Wachstumsbedingungen beeinflusst. Mit steigenden Temperaturen wird erwartet, dass Niederschlag intensiver und häufiger wird, was zu Wasserstau oder Nährstoffauswaschung an bestimmten topografischen Positionen führen kann und den Rückgang bestimmter Baumarten zur Folge haben könnte. Daher könnte der Klimawandel lokale Reaktionen auf die topografische Position verändern und Wechselwirkungen mit Wetterbedingungen beeinflussen. Die Topografie könnte die Auswirkungen des Klimawandels mildern und anpassungsfähigen Arten zugutekommen, während andere unter veränderten Bedingungen leiden. Das Verständnis der Beziehung zwischen Topografie und Biomasseakkumulation ist entscheidend für die Bewertung der zukünftigen Rolle borealer Wälder im globalen Kohlenstoffhaushalt. Das BToBE-Projekt zielt darauf ab, Wissenslücken hinsichtlich des Einflusses der Topografie auf die Biomasseakkumulation im TTE zu schließen und deren Auswirkungen durch Vorwärtssimulation mit einem prozessbasierten Vegetationsmodell zu bewerten. Die zentrale Hypothese ist, dass sich die Reaktionen der Vegetation auf topografische Bedingungen im TTE aufgrund starker globaler Erwärmung verändert haben. Kürzlich wurden drohnenbasiert 3D-Punktwolken gesammelt, die verarbeitet werden, um Waldbiomasse zu ermitteln. Diese hochauflösenden Referenzdaten erfassen den bioklimatischen Gradienten des TTE, wobei die nördliche Baumgrenze in Niederungen mit Permafrost und im gebirgigen Terrain verläuft. Die drohnenbasierten AGB-Daten werden verwendet, um ein AGB-Modell für das großflächige Ableiten (engl. ‚upscaling‘) mit Landsat- und Sentinel-2-Multispektralsensoren zu entwickeln. Das Ziel ist dreistufig: Erstens sollen die Beziehungen zwischen AGB und Topografie mithilfe von verallgemeinerten additiven Modellen aufgeklärt werden; zweitens soll die Stabilität dieser Abhängigkeiten durch Rekonstruktion langfristiger AGB-Daten aus den vergangenen Jahrzehnten untersucht werden. Dies wird für die Verbesserung und Implementierung des Individuen-basierten und räumlich expliziten borealen Waldvegetationsmodells LAVESI genutzt, zur Ableitung von AGB-Trajektorien im TTE in den kommenden Jahrzehnten.
Ziel dieses Projektes ist es, nachhaltige Wege zur Verwirklichung der Bioökonomie durch europäische und nationale Politikmaßnahmen zu schaffen. Europäische und nationale Bioökonomie-politiken zielen auf eine beträchtliche Zunahme des Einschlags in Nutzwäldern ab. Dieses Projekt analysiert, wie die Waldbewirtschaftung modifiziert werden sollte, wenn alternative Holzqualitäten und Holzprodukte in zunehmenden Mengen angestrebt werden. Klimaschutz ist ein Hauptmotiv zur Steigerung der Nutzung von Biomaterialien. In diesem Projekt untersuchen wir zwei alternativen Strategien zur Maximierung des Beitrages zum Klimaschutz aus Wäldern. Wir untersuchen (i) die optimale Zuteilung der Biomasse für verschiedene Holzproduktkategorien und (ii) optimale Managementpläne (d. H. Kombination von Managementsystemen), um den Klimaschutz innerhalb der Einschränkung des gewünschten Stroms von Biomasse aus den Wäldern zu maximieren. Ziel ist es, Erkenntnisse für die Schaffung von im Wesentlichen kohlenstoffneutralen Flächengebrauchs- und Managementstrategien zu liefern. Dies wird durch die Lebenszyklusanalyse von Alternativszenarien erreicht, die sowohl Kohlenstoff-Speicherung in Wäldern und in Holzprodukten, und energetischen Biomassenutzung einschließlich der Substitutionseffekte im Vergleich zu fossilen Ressourcen analysieren. Eine umfassende Nachhaltigkeitsanalyse wird durchgeführt, um zu testen, ob und wie die steigende Nachfrage nach Waldbiomasse und Waldprodukten umweltverträglich und sozialverträglich gestaltet werden kann. Dazu kombinieren wir Ökosystemdienstleistungen (Ecosystem Services - ESS) und Biodiversitätskennzahlen mit der Lebenszyklusanalyse. Wir analysieren, wie die Bereitstellung von Waldbiomasse und Kohlenstoff-Sequestrierung mit der Erhaltung sozial wichtiger ESS Indikatoren und Biodiversität in Einklang gebracht werden kann. Unser Projekt basiert auf einer Top-down-Strategie, in der wir zuerst auf europäischer Ebene Bioenergie-Szenarien entwickeln, ihre Konsequenzen auf nationaler Ebene abschätzen und in einem zweiten Schritt auf nationaler Ebene politische Szenarien für eine detaillierte Analyse erstellen. Fallstudien beinhalten die Analyse der Verringerung des Waldbrandrisikos in Spanien (Katalonien), Quantifizierung optimaler Anteile an verschiedenen Holzproduktarten in Finnland und Schweden die einen maximalen Beitrag zum Klimaschutz leisten unter Berücksichtigung des Bioenergie Sektors, der Bauindustrie und der Forstindustrie, und eine Nachhaltigkeitsanalyse des Forstsektors in drei Ländern (Finnland, Spanien und Schweden).
Waldökosysteme sind bedeutende terrestrische Kohlenstoffsenken, die große Mengen an CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen. Der Kohlenstoff wird sowohl in der Baumbiomasse als auch im Boden festgelegt. Schätzungen der Vorräte an organischem Kohlenstoff basieren im Allgemeinen auf der Anwendung allometrischer Biomassefunktionen, die den Stammdurchmesser und die Höhe der Bäume für die Berechnung der Baumbiomasse nutzen. Folglich wird in den Biomassegleichungen ausschließlich die äußere Form der Bäume ausgenutzt, während Holzzersetzung im Stamminneren und Baumhöhlungen vernachlässigt werden. Diese Vorgehensweise ist sicher für viele Bäume gerechtfertigt, solange sie keine Bereiche mit reduzierter Holzdichte durch Holzzersetzung und keine Höhlungen aufweisen. In einer aktuellen Studie von 2018 wiesen allerdings Lutz und Mitarbeiter darauf hin, dass alte Bäume mit großem Stammdurchmesser in stark überdurchschnittlichem Ausmaß zur gesamten Waldbiomasse beitragen. Die Autoren schlussfolgerten, dass die größten 1 % der Bäume global in etwa 50 % der gesamten oberirdischen Waldbiomasse stellen würden. Vor diesem Hintergrund kann die Holzzersetzung im Stamminneren in großen Altbäumen sehr wohl ins Gewicht fallen, da sie zu einer Überschätzung der gesamten Kohlenstoffvorräte von Wäldern führen würde. Im vorliegenden Projekt hinterfragen wir daher die Schlussfolgerungen von Lutz und Mitarbeitern, da wir davon ausgehen, dass vor allem die alten und großen Bäume besonders anfällig für Holzzersetzung im Stamminneren sind, was zu einem Schätzfehler für die Biomasse des gesamten Bestandes führen würde, wenn diese von den größten Bäumen dominiert wird. Wir bezweifeln daher, ob Biomasseschätzungen, die sich nur auf die äußere Form beziehen, in diesem Zusammenhang gerechtfertigt sind. Unser Projekt hat deswegen zum Ziel, den Einfluss von Holzzersetzung im Stamminneren und Baumhöhlungen auf die Baumbiomasse in Bäumen unterschiedlicher Größenklassen zu analysieren. Durch den kombinierten Einsatz von Schalltomographie, elektrischer Widerstandstomographie und der Entnahme von Holzbohrkernen beabsichtigen wir die Masseverluste durch Holzzersetzung im Stamminneren in die Biomasseschätzungen zu integrieren, indem der angenommene Massenverlust von der Baumbiomasse, die mit Hilfe konventioneller Biomassefunktionen bestimmt wurde, subtrahiert wird. Diese Untersuchungen sollen in ausgewählten temperaten und borealen Waldökosystemen durchgeführt werden, um die Hypothese zu testen, dass die oberirdische Biomasse der 1 % größten Bäume deutlich weniger als 50 % der gesamten oberirdischen Bestandesbiomasse entspricht, sobald reduzierte Holzdichten durch Vermorschung im Stamminneren und Baumhöhlungen in die Biomasseschätzung einbezogen werden.
Der Margala NP in unmittelbarer Nähe der pakistanischen Hauptstadt Islamabad stellt eine wichtige Ressource großflächigen Waldbestandes und vielfältiger Ökosysteme/Biodiversität dar. Die Bedrohung der ökologischen Stabilität nimmt durch Nutzungsdruck sowohl in bezug auf Ressourcen als auch in Bezug auf touristische Erschließung stetig zu. Remote Sensing und Referenzkartierung erfassen das Waldpotential sowohl nach Fläche und biodiverser Vielfalt als auch in Bezug auf das Potential an Biomasse und subsequent auf die Speicherkapazität von Kohlenstoff. Daraus folgend werden Schutzstrategien werden entwickelt und analysiert.
Biomasse im Wald ist eine der zentralen Zielvariablen im Waldmonitoring. Die Genauigkeit dieser Biomasse-Schätzungen ist dabei von zentralem Interesse und Gegenstand intensiver Forschung vor allem hinsichtlich Stichprobendesign und Integration von Fernerkundungsdaten und Biomassemodellen. Das Projekt befasst sich mit Verbesserungsmöglichkeiten im Rahmen des Plotdesigns: Wir stellen eine neue Methode vor, die pro-Plot Biomasse zu bestimmen: Hierbei wird nicht die Summe der Biomasse der diskreten Anzahl auf dem Plot befindlicher Bäume bestimmt (wir nennen das hier den "diskreten Ansatz", DA), sondern diejenige Biomasse erfasst, die sich über der Plot-Fläche befindet. Letzteres setzt die Kenntnis der kontinuierlichen horizontalen Biomasseverteilung pro Baum und im Bestand voraus (deshalb CA für "continuous approach"). Wir werden ein Modell zur horizontalen Biomasseverteilung am Einzelbaum ableiten (THBD = tree horizontal biomass distribution) und dessen Verwendung im Rahmen der Biomasseschätzung untersuchen. Dazu verwenden wir voll kartierte Bestände und analysieren die Schätzgenauigkeit in Abhängigkeit von Plot-Typ und Größe, aber auch von den Modellannahmen, die hinsichtlich von Kronenform und Biomasseverteilung zu machen sind. Zusätzlich ist eine Zeitstudie geplant, um den erforderlichen Zusatzaufwand zu bestimmen, der erfolgen muss um Kronenanteile über den Plot-Flächen einzuschätzen. Das vorgeschlagene Projekt hat zwei neuartige Komponenten der waldmesskundlichen Grundlagenforschung, die erstmals vorgestellt und bearbeitet werden: (1) die Ableitung der THBD, (2) die Konstruktion der horizontalen Biomasseverteilung im Bestand. Zwei unmittelbare Anwendungen für die Verbesserung der Schätzgenauigkeit werden analysiert: (1) Anwendung des CA auf rein felddatenbasierte Inventuren und (2) Anwendung des CA auf integrierte Inventurdesigns, in denen die pro-Plot Biomasse mit Fernerkundungsdaten modelliert wird. Weitere Anwendungsmöglichkeiten, die hier nicht untersucht werden, mögen in der Verbesserung der Modellierungen der Waldentwicklung und der Ausbreitung von Waldbränden liegen.
Der Aufgabenschwerpunkt "Nachwachsende Rohstoffe" umfasst die Erarbeitung von Empfehlungen zur Rohstoffbereitstellung für die Energiegewinnung und technische Produktherstellung (z.B. Dämmstoffe, Biokraftstoff, Biogas) sowie die Umsetzung und Begleitung der Forschungsförderung. Zu den nachwachsenden Rohstoffe gehören z.B. schnellwachsende Hölzer, Chinaschilf, Getreide, Roggen, Hanf, Faserpflanzen, Energiepflanzen, Winterraps, halm- und holzartige Biomasse. Unter dem Begriff nachwachsende Rohstoffe werden Produkte pflanzlicher und tierischer Herkunft zusammengefasst, die im Nicht-Nahrungs- und Nicht-Futtermittelsektor verwertet werden. Nachwachsende Rohstoffe umfassen - Nebenprodukte der Land- und Forstwirtschaft (z. B. Stroh, Holz aus Waldpflege, Biomasse aus der Landschaftspflege), - Pflanzen aus dem landwirtschaftlichen Anbau (z. B. öl- und stärkehaltige Pflanzen, ein- und mehrjährige Gräser, Faserpflanzen, Heil-, Gewürz- und Aromapflanzen) sowie - unbehandelte Abfallstoffe der Biomasseverarbeitung (Bau- und Industrierestholz, Hobel- und Sägespäne etc.). Zunehmende Bedeutung erlangen sie vor allem vor dem Hintergrund des steigenden Energiebedarfs, der Endlichkeit fossiler Rohstoffe und der CO2-Anreicherung der Atmosphäre.
Im Rahmen des Vorhabens sind drei Kernfragen zu beantworten: - Wie kann die Klimawirkung einer energetischen Biomassenutzung insbesondere der Holznutzung realistisch und umfassend abgebildet werden? - Welche Instrumente regulieren die (insbesondere energetischen) Nutzungspfade von Holz und wie können diese zur Berücksichtigung der damit verbundenen Klimawirkung angepasst bzw. neu entwickelt werden? - Welche ökonomischen, ökologischen und sozialen Auswirkungen sind durch die mögliche Anpassung dieser Instrumente zu erwarten? Zur Beantwortung der Fragen ist zu analysieren, welche Regelungen aktuell auf internationaler, europäischer und nationaler Ebene zur Klimawirkung der Nutzung holzartiger Biomasse existieren und welche Ansätze sich bereits als praxistauglich erwiesen haben. Zudem müssen wissenschaftliche Ansätze zur Quantifizierung der Klimawirkung von Holznutzungspfaden identifiziert und dargestellt werden, welche eine produktbezogene Treibhausgasbilanzierung einer energetischen Nutzung ermöglichen. Darauf aufbauend sollen politische Handlungs- und Implementierungsansätze entwickelt, ausgearbeitet und bewertet werden um Empfehlungen zur adäquaten Berücksichtigung der Klimawirkung der energetischen Holznutzung in relevanten Politikinstrumenten, insbesondere auf europäischer Ebene, abzuleiten. Anschließend soll herausgearbeitet werden, worin Hemmnisse in der praktischen Anwendung und Umsetzung liegen und wie diesen begegnet werden kann. Rechtliche Änderungen, insbesondere in der RED III, sind hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit für eine Regulierung der Klimawirkung einzuordnen. Ziel des Vorhabens ist es, praxisgerechte Ansätze herauszuarbeiten, welche als Empfehlungen in Gesetzgebungsprozesse eingehen können, um bundesweit zu einem guten Gelingen der Umsetzung einer Nationalen Biomassestrategie beizutragen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 157 |
| Land | 3 |
| Wissenschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 1 |
| Förderprogramm | 146 |
| Gesetzestext | 2 |
| Text | 9 |
| unbekannt | 5 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 11 |
| offen | 151 |
| unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 137 |
| Englisch | 58 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Bild | 1 |
| Dokument | 6 |
| Keine | 89 |
| Webseite | 69 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 151 |
| Lebewesen und Lebensräume | 163 |
| Luft | 77 |
| Mensch und Umwelt | 163 |
| Wasser | 65 |
| Weitere | 151 |