Der Wald in Nordrhein-Westfalen ist ein wahres Multitalent. Er gilt längst nicht mehr nur noch als Lieferant für den nachhaltigen Rohstoff Holz. Intakte, nachhaltig bewirtschaftete Wälder stellen eine breite Palette von Ökosystemleistungen zur Verfügung. Ökosystemleistungen sind direkte oder indirekte Leistungen, die auf natürliche Weise von Waldökosystemen erbracht werden und von denen wir Menschen profitieren. Eine dieser Ökosystemleistungen ist der Klimaschutz.
Welchen Beitrag leistet der Wald im Bereich Klimaschutz? Warum ist nachhaltige Holznutzung aktiver Klimaschutz? Und wieso sind Wälder an heißen Sommertagen die beste Klimaanlage?
Welche Klimaschutzleistungen erbringen unsere Wälder?
Wälder spielen eine wichtige Rolle im Klimaschutz, weil sie Kohlenstoff aus der Luft aufnehmen und speichern können. Die globale Klimaerwärmung wird hauptsächlich durch den Treibhauseffekt verursacht, der durch den Menschen verstärkt wird. In den letzten 50 Jahren ist der Anteil des Kohlendioxids (CO2) in der Atmosphäre stark gestiegen, was den Treibhauseffekt verstärkt.
Ein natürlicher Prozess in Wäldern ist die Fotosynthese. Dabei entnehmen Bäume CO2 aus der Atmosphäre und speichern den darin enthaltenen Kohlenstoff (C) in Biomasse, also in ihrem Holz, ihren Wurzeln und Blättern. Wie viel Biomasse ein Wald produziert, hängt von vielen Faktoren ab – zum Beispiel der Art der Bäume, ihrem Alter, dem Zustand des Waldes und der Verfügbarkeit von Wasser und Nährstoffen.
Neben Mooren sind Wälder die effektivsten natürlichen terrestrischen Kohlenstoffsenken und -speicher auf der Erde. Wenn ein Wald durch Stürme oder Insekten geschädigt wird, kann das seine Fähigkeit, Kohlenstoff zu speichern, beeinträchtigen.
Ein weitaus größerer Kohlenstoffspeicher als die oberirdische Biomasse, sprich Bäume und Pflanzen, ist der Waldboden. Je nach Bodentiefe und Horizont enthält der Waldboden unterschiedliche Mengen an organischem Material. Der größte Teil des Kohlenstoffs ist im Humus gespeichert, der sich im Boden von oben nach unten verringert.
Bei konstanten Standortfaktoren stellt sich in Waldböden über längere Zeit hinweg ein Gleichgewicht zwischen Abbau und Anlieferung von organischem Material ein. Der im Boden gespeicherte Kohlenstoff kann über sehr lange Zeiträume erhalten bleiben. In Deutschland sind mehr als die Hälfte des in Wäldern gespeicherten Kohlenstoffs in der Humusschicht und im Waldboden bis ein Tiefe von 90 cm gespeichert. Das entspricht etwa 119 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar.
Wälder und Waldböden in Nordrhein-Westfalen sind natürliche Kohlenstoffspeicher. Doch der Wald leistet noch viel mehr für den Klimaschutz. Werden die Wälder nachhaltig bewirtschaftet und der Rohstoff Holz genutzt, erbringt der Wald eine zusätzliche Klimaschutzleistung. Diese zusätzliche Klimaschutzleistung teilt sich in den Holzproduktespeicher und die Substitutionseffekte auf.
Auch nach der Ernte bleibt der Kohlenstoff im Holz gespeichert. Wird es beispielsweise für Möbel oder im Hausbau eingesetzt, bleibt der Kohlenstoff in diesen langlebigen Holzprodukten gespeichert und wird erst verzögert wieder freigesetzt. Wie lange der Kohlenstoff gespeichert wird, hängt davon ab, wie lange die Produkte genutzt oder weiterverarbeitet werden.
Besonders nachhaltig ist die sogenannte Kaskadennutzung. Dabei wird das Holz mehrfach genutzt, bevor es am Ende der Wertschöpfungskette energetisch verwendet wird. So bleibt der Kohlenstoff länger in den Produkten und trägt zum Klimaschutz bei.
Holz kann fossile Brennstoffe ersetzen und so schädliche Emissionen verringern: Wenn wir Holz als Energiequelle nutzen, vermeiden wir die Emissionen, die bei der Verbrennung von Erdgas oder Kohle entstehen. Die Verwendung von Holz als erneuerbarer Energieträger ist durchaus nicht CO2-neutral, aber die entstehenden Emissionen sind im Vergleich niedriger.
Doch warum ist das so?
Energieträger, wie Holz oder Kohle, speichern Kohlenstoff (C). Werden sie verbrannt, gelangt der Kohlenstoff in Form von CO2 in die Atmosphäre.
Holz gehört zu den erneuerbaren Energien, das bedeutet es wächst kontinuierlich nach. Eine wichtige Voraussetzung hierfür ist, dass es aus nachhaltiger Waldbewirtschaftung stammt. Bei der Verbrennung von Holz gelangt so viel CO2 zurück in die Atmosphäre, wie es während seines Wachstums aufgenommen hat. Hinzu gerechnet werden Emissionen, die für die Bereitstellung (Ernte, Transport) entstehen.
Bei der Nutzung von fossilen Brennstoffen hingegen, wie Erdgas oder Kohle, wird der Atmosphäre zusätzliches CO2 zugeführt, welches seit Millionen von Jahren in der Erde gespeichert ist. Dies führt zu einem beschleunigten Anstieg des CO2-Gehaltes und geht weit über die Mengen hinaus, die in natürlichen Prozessen freigesetzt werden.
Wälder, die jedoch ausschließlich für die energetische Substitution durch Holz genutzt werden, schöpfen nicht das maximale Potenzial ihrer Kohlenstoffspeicherung aus. Auch hier ist die Kaskadennutzung (kreislauffähige Nutzung) besonders nachhaltig.
Wenn Holz anstelle von Beton, Stahl oder Aluminium verwendet wird, entsteht ein sogenannter Substitutionseffekt – das heißt, ein anderes Material mit höheren CO2-Emissionen wird ersetzt. Zum Beispiel: Wird ein Fensterrahmen aus Holz statt aus Aluminium gebaut, spart man die Emissionen ein, die bei der energieaufwendigen Herstellung von Aluminium entstehen würden. Holz spielt daher auch als Holzwerkstoff und Baumaterial eine wichtige Rolle im Zuge des Klimaschutzes.
Gerade im Bauwesen zeigt sich, wie wertvoll der Rohstoff Holz ist: Zum einen speichert es Kohlenstoff – also den Teil des CO₂, den Bäume beim Wachsen aus der Luft aufgenommen haben – über viele Jahrzehnte. Zum anderen senkt es den Ausstoß von Treibhausgasen, weil weniger Beton oder Stahl gebraucht wird, dessen Herstellung große Mengen CO₂-Emissionen verursacht.
Ein weiterer Pluspunkt: Viele Holzhäuser sind sehr energieeffizient. Oft werden sie sogar als sogenannte „Passivhäuser“ gebaut, die besonders wenig Heizenergie brauchen. Und auch bei der Sanierung älterer Gebäude steckt in Holz ein riesiges Potenzial, um den Energieverbrauch zu senken.
Ein Beispiel macht das greifbar: Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus in Holzbauweise werden etwa 60 m³ Holz benötigt. Ein Kubikmeter Holz kompensiert etwa die Emission einer Tonne CO2. Ein Mittelklassewagen mit einer jährlichen Fahrleistung von 15.000 km verursacht etwa 1,4 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr. Daraus ergibt sich, dass in einem Einfamilienhaus in Holzbauweise soviel Kohlenstoff gespeichert ist, dass der CO2 -Ausstoß von 40 Jahren Autofahren kompensiert werden kann. Die Emissionsvermeidung durch den Ersatz anderer energieintensiveren Baumaterialen, wie beispielsweise Beton, ist hierbei noch nicht berücksichtigt und kommt noch hinzu. Nachhaltige Holznutzung ist also aktiver Klimaschutz.
An heißen Sommertagen heizen sich die Städte auf, aber im Wald bleibt es angenehm kühl. Der Temperaturunterschied ist deutlich messbar und kann an extremen Tagen bis zu 10 Grad Celsius betragen. Der Wald funktioniert als natürliche Klimaanlage. Aber wie genau macht er das?
Der Kühlungseffekt der Wälder ist zum einem auf die Schattenwirkung der Bäume zurückzuführen. Das Sonnenlicht wird an der Lauboberfläche der Bäume reflektiert und gestreut. Es gelangt deutlich weniger Licht auf die Erdoberfläche und diese erwärmt sich nicht so stark, wie völlig besonnte Bereiche. Zum anderen kühlen die Waldbäume die Luft durch den natürlich ablaufenden Prozess der Verdunstung ab. Auf diese Weise schützen sie sich selbst vor den Schäden von zu großen Hitzeeinwirkungen. Zeitgleich haben sie durch die Abkühlung der Umgebung einen wichtigen Einfluss auf das lokale Klima.
Städte profitieren direkt von dem Kühlungseffekt der umliegenden Waldgebiete. Bei sehr hohen Temperaturen bilden sich am Tag über Stadtgebieten Hitzeinseln, die selbst in der Nacht nicht mehr ausreichend abkühlen. Es entsteht eine Luftzirkulation zwischen der aufgeheizten Stadt (Hochdruckgebiet) und dem kühleren, umliegenden Waldgebiet (Tiefdruckgebiet). Die kühle Waldluft strömt bis in die Nacht hinein in die Innenstädte.
Wälder spielen eine entscheidende Rolle im regionalen und globalen Wasserkreislauf und nehmen somit Einfluss auf das Klima. Sie speichern Wasser, beeinflussen die Niederschlagsverteilung und regulieren das lokale Klima. Zudem tragen Wälder zur Grundwasserneubildung bei und sichern unsere Trinkwasserversorgung. Um diese positiven Auswirkungen auf den Wasserkreislauf langfristig zu erhalten, ist es wichtig, gesunde und nachhaltig bewirtschaftete Mischwälder zu fördern.
Wie funktioniert der Wasserkreislauf im Wald?
Der Niederschlag fällt auf die Baumkronen. Ein Teil des Niederschlages wird direkt von den Baumkronen abgefangen und verdunstet wieder, bevor er den Boden erreichen kann (Interzeption). Überschüssiges Wasser fließt am Baum herab und erreicht den Waldboden (Kronentraufe, Stammabfluss). Ein Teil des Wassers auf dem Waldboden verdunstet direkt wieder (Evaporation). Das Wasser, das nicht verdunstet, versickert im Boden (Tiefenversickerung) oder fließt oberflächlich ab (Oberflächenabfluss). Die Bäume nehmen das Wasser über ihre Wurzeln auf und nutzen es für die Fotosynthese oder verdunsten es über die Blätter (Transpiration).