Holznutzung in einer Kaskade

Sonja Rickert-Kruglov

9. Biomassetagung

05. November 2009, Birkenfeld

Studie „CO2-Speicherung und Wertschöpfung – Holznutzung in einer Kaskade“

in Zusammenarbeit mit:

• Verband der Deutschen Holzwerkstoffindustrie e.V. (VHI), Gießen

• Fraunhofer Institut für Holzforschung (Wilhelm-Klauditz-Institut WKI), Braunschweig

• Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützig GmbH

• Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie GmbH

• TU Dresden

• BASF SE, Ludwigshafen

• Glunz AG, Nettgan

• Wodego GmbH

• Nolte Möbel GmbH & Co. KG, Germersheim

• Pfleiderer AG, Neumarkt

• Technocell Decor, Osnabrück

• Remondis Assets & Services GmbH & Co. KG, Berlin

• Van Gansewinkel Groep, Eindhoven & Amsterdam

Definition Kaskadennutzung

• BMBF: zuerst stoffliche, dann energetische Verwendung

• BMELV:

• Produkte/Komponenten so lange wie möglich im Wirtschaftssystem nutzen

• vom hohen Wertschöpfungsniveau schrittweise in tiefere Niveaus

• bei nachwachsenden Rohstoffen:

• zuerst stoffliche Verwendung, ggf. verschiedene Nutzungsetappen, am Ende energetische Verwertung

Quellen: BMBF 2006: Die Hightech-Strategie für Deutschland.BMELV 2008:Bekanntmachung über die Förderung der angewandten Forschung auf dem Gebiet der nachwachsenden Rohstoffe im Rahmen des...

Hintergrund der Kaskadennutzung

Warum Kaskadennutzung?

Begrenzte Verfügbarkeit von Rohstoffen, bei nachwachsenden Rohstoffen Limitierung durch:

• Wuchszeit

• begrenzte Flächen

• verschiedene, miteinander konkurrierende Möglichkeiten der Nutzung

• Holz: Konkurrenz zwischen stofflicher und energetischer Verwertung

Energetische und stoffliche Verwertung von Holz in Deutschland

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Erstellt nach Mantau 2008: Energetische und stoffliche Holzverbrauchentwicklung in Deutschland

Starke Zunahme der energetischen Holzverwertung

Durch gesetzliche Förderung:

• § 27 EEG: Vergütung von Strom aus Biomasse

• Marktanreizprogramm (Richtlinien zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien im Wärmemarkt): Förderung der Errichtung und Erweiterung von Biomasseanlagen 2007 42,2 Mio € Fördermittel für kleine Biomasseanlagen

• § 12 Abs 2 Nr. 1 UStG i. V. m. Anlage 2 Nr. 48: ermäßigter Umsatzsteuersatz von 7% für Brennholz, Sägespäne, Holzabfälle, Holzausschuss

• § 9 Absatz 1 Nr. 1 i. V. m. § 2 Nr. 7 Stromsteuergesetz: Strom aus erneuerbaren Energieträgern von der Ökosteuer befreit

Holzverwendung in Deutschland

Erstellt nach Mantau, Sörgel & Weimar 2007: Holzrohstoffbilanz Deutschland, Szenarien des Holzaufkommens und der Holzverwendung bis 2010.

Hausbrand In Anlagen < 1MWIn Anlagen > 1 MW

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Sägeindustrie Holzwerkstoffe Holzschliff und Zellstoff Sonstige stoffliche Verwertung

Energetisch verwertete Holzarten

AltholzIndustrierestholzSägenebenprodukte

Waldholz

ScheitholzScheitholz Waldholz(geringwertige Ast-/Stammstücke, Schwachholz), Flurholz

SchnittholzresteSchnittholzreste Altholz, Sägewerk (Sägenebenprodukte)

LandschaftspflegeholzLandschaftspflegeholz aus Pflege öffentlicher Flächen

HolzbrikettsHolzbriketts Sägenebenprodukte

HackschnitzelHackschnitzelWaldholz (schwache Sortimente), Sägenebenprodukte, Industrierestholz, Flur- und Schwemmholz

PelletsPellets Sägenebenprodukte, Waldrestholz, Industrierestholz

Privathaushalte

Anlagen > 1MW

Anlagen < 1MW

Erstellt nach Bauer et al. 2006: Energieholzmarkt Bayern: Analyse der Holzpotentiale und der Nachfragestruktur.

Mantau & Sörgel 2006: Energieholzverwendung in privaten Haushalten.

FNR 2008: Was sind Holzpellets?

Durch die Holzwerkstoff- und Zellstoffindustrie genutzte Holzsortimente

Quellen:VHI 2008: Der aktuelle Rohstoffstatus und die Auswirkungen auf die Holzwerkstoffindustrie.VDP/VHI 2006: Position der Zellstoff-, Papier- und Holzwerkstoffindustrie zur Nutzung des Rohstoffes Holz.

Holzwerkstoffindustrie: Sägenebenprodukte Industrie(rest)holz Wald(rest)holzAltholz

Papier- und Zellstoffindustrie: Waldholz Industrierestholz

Begrenzte Holzressourcen

• Deutschland:

• Holzrohstoffbilanzen: Zunahme des inländischen Holzaufkommens und

der inländischen Verwertung

• Prognose D 2010-2020: Verwendung übertrifft Aufkommen bei weitem

• Bis 2020 wird nur mit einer leichten Erhöhung des Rohholzaufkommens

gerechnet

• Europa:

• FAO-Prognose: Fehlbedarf an Holz in Europa im Jahr 2020: 400 Mio m3

(ausgelöst durch „EU-Klimapaket 2020“)

Quellen: FAO 2007: Wood resources availability and demands – implications of renewable energy policies.Mantau/Sörgel/Weimar 2007: Holzrohstoffbilanz Deutschland, Bestandsaufnahme 1987 bis 2005Mantau, Steierer, Hetsch, & Prins 2007: Wood resources availability of renewable energy policies. A first glance at 2005, 2010 and 2020 in European Countries.

Idee einer Holznutzungskaskade nach Cradle to Cradle®

Voraussetzungen für eine Holznutzungskaskade nach Cradle to Cradle®

• Alle verwendeten Substanzen sind (öko)toxikologisch unbedenklich und zur Verbrennung geeignet

• Beschichtungen verbrennen ungiftig oder sind leicht zu demontieren

• Die zwischen den Stufen zurückgelegten Transportwege sind nicht zu

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Exkurs Cradle to Cradle®

• Positive Definition von Materialien

• Technische NährstoffeKreislaufschließung

• Biologische Nährstoffe

• Es gibt keinen Abfall

Rückführung von Aschen aus der Verbrennung in den biologischen Kreislauf

• Entnahme von Biomasse aus dem Wald: Nährstoffentzug

• Holzaschen enthalten Kalzium, Kalium, Magnesium, Phosphor

• Holzaschen können als Düngemittel gemeinsam mit zur Waldkalkung verwendeten Dolomitkalken ausgebracht werden

• Nährstoffwert einer Tonne Asche liegt zwischen 90-130€

• Nährstoffrückführung, Kreislaufschließung

Quellen: Stahl 2006: Qualität und Verwertungsmöglichkeiten von Holzaschen in NRW.Regierungspräsidium Tübingen 2008: Dolomitkalk und Holzasche hilft dem sauren Waldboden.Ministerium für Umwelt und Verkehr 2003: Schadstoffströme bei der Entsorgung von Holzasche.

Lösungsansatz für die praktische Durchführbarkeit

Kooperation der Akteure: Vernetzung, bspw. in Form einer Qualitätsgemeinschaft

Produzenten v. Holzprodukten(Baumaterialien, Möbel etc.)

Produzenten v. Hilfsmaterialien(Lacke, Farben, Beschichtungen,

Holzschutzmittel etc.)

Forschungsinstitute,Verbände

Verwertungsbetriebefür Alt-/Restholz

HolzhändlerEnergetischeVerwerter

QualitätsgemeinschaftQualitätsgemeinschaftHolzHolz

CO2-Wirkung stofflicher, energetischer und kaskadischer Holznutzung

• Stoffliche Nutzung:

• in Form von Kohlenstoff im Holz gebundenes CO2 bleibt in Holzprodukten gebunden und verzögert die CO2-Freisetzung

• Holz substituiert andere Bau- und Werkstoffe, deren Verarbeitung einen höheren Energieeinsatz erfordert Einsparung von CO2-Emissionen

• Energetische Nutzung:• Einsparung von CO2-Emissionen durch Substitution fossiler Energieträger

• Kaskadennutzung: Kombination der CO2-Wirkungen von stofflicher und energetischer Verwertung

Quelle: Bundesamt für Umwelt Schweiz 2008: Wer Holz nutzt, schützt das Klima.

Quellen: Deutscher Forstwirtschafsrat 2007: Holz gegen KlimawandelAlbrecht et al. 2008: Verbundprojekt ÖkoPot

Wertschöpfung stofflicher, energetischer und kaskadischer Nutzung

• Pöyry Forest Industry Consulting-Studien:

• Wertschöpfung der stofflichen Nutzung 4-15mal so hoch wie die der energetischen Nutzung

• Zahl der Arbeitsplätze bei der stofflichen Nutzung um ein Vielfaches höher als bei der energetischen Nutzung

• Kaskadennutzung: nach mehrfacher stofflicher Nutzung energetische Verwertung weitere Erhöhung von Wertschöpfung und Beschäftigung

Quellen: Pöyry 2006: Value Added and Employment in PPI and Energy AlternativeLehner 2007: Von der Vision zum Geschäftsfeld – Spannungsfeld zwischen stofflicher und energetischer...BMELV 2008: Bekanntmachung über die Förderung der angewandten Forschung auf dem Gebiet der... Knoll & Rupp 2007: Stoffliche oder Energetische Nutzung? – Nutzungskonkurrenz um die Ressource Holz.Pöyry 2003: FBI Forum

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