Der Kohlendioxid-Kreislauf
1. Energieverbrauch und Klima
Dass der Energieverbrauch das Klima beeinflusst,
hat man vor wenigen Jahrzehnten noch nicht gewusst. Ohnehin unterliegt
das Klima natürlichen Schwankungen. Auch in jüngeren
erdgeschichtlichen Zeiträumen wechselten Warm- und Kaltzeiten
ab. Die verschiedensten Einflussfaktoren spielen hierbei
eine steuernde Rolle. Neben den internen Faktoren wie Atmosphäre,
Biosphäre, Kryosphäre, Lithospähre und Hydrosphäre
wirken sich auch externe Einflüsse wie etwa die zyklisch
schwankende Sonnenstrahlung aus.
Auch innerhalb der internen Faktoren laufen
vielfältige wechselseitige Austauschprozesse ab. Man denke
nur an die Aufnahme von CO2 durch Pflanzen oder den Ausstoß
von Gasen und Stäuben durch Vulkane, die Bindung von Kohlenstoff
durch die Weltmeere oder die Aufnahme von Wasser durch die Atmosphäre.
Einen zunehmenden Einfluss auf das Klima übt ein bis
vor kurzer Zeit noch völlig unbedeutender Faktor aus: der
Mensch. Dieser anthropogene Einfluss scheint ein bestimmender,
ein ernsthafter Störfaktor im Klimageschehen der Erde zu
werden.
2. Kohlendioxid- Gas des Lebens
Als Grundlage alles Leben auf der Erde spielt
das geruchs- und farblose Gas Kohlendioxid eine herausragende
Rolle. Bestünde die Atmosphäre nur aus den an ihrem
Aufbau zu 99 % beteiligten Gasen Stickstoff und Sauerstoff, läge
die mittlere Temperatur der Erdoberfläche bei eisigen
-18°C. Gemeinsam mit anderen Spurengasen sorgt das Kohlendioxid
für einen überlebensnotwendigen natürlichen Treibhauseffekt.
Dieser sorgt für eine verminderte Abstrahlung der auf die
Erdoberfläche auftreffenden Sonneneinstrahlung und hebt so
die Temperatur in der Atmosphäre um 30°C auf durchschnittlich
lebensfreundliche 15 °C. Dabei wirkt die Atmosphäre ähnlich
der Verglasung eines Gewächshauses und lässt die kurzwellige
Sonnenstrahlung im wesentlichen ungehindert auf die Erdoberfläche
auftreffen. Diese erwärmt sich und strahlt nun ihrerseits
einen Teil der Energie langwellig in Richtung Weltall ab. Diese
Strahlung wird jedoch vom Kohlendioxid und weiteren klimawirksamen
Spurengasen reflektiert und absorbiert. So bleibt ein Großteil
der Wärme in den unteren Atmosphärenschichten und im Bereich
der Erdoberfläche gefangen.
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Erst Kohlendioxid ermöglicht den Pflanzen,
mit Hilfe von Sonnenenergie organische Substanzen aufzubauen,
wobei diese Substanzen bei der Verrottung wiederum u.a. zu Kohlendioxid
umgewandelt werden und so den Kreislauf schließen. Das vorhandene
relative Kohlendioxidgleichgewicht zwischen Atmosphäre und Biosphäre
sorgt gleichzeitig für eine Stabilität
des Klimas. Störungen dieses CO2-Gleichgewichtes in bereits
geringen Ausmaßen können zu globalen Klimaveränderungen
führen. Ein durch die industrielle Entwicklung immer stärker
zum tragen kommender Störfaktor ist das bei Verbrennungsprozessen
in zunehmendem Maße freigesetzte CO2, dass durch die Biomasse
nicht wieder gebunden wird. Die Verbrennung fossilen Energieträger
Erdöl, Ergas und Kohle setzt weltweit etwa 22 Mrd. t CO2
frei, allein Deutschland ist mit etwa 1 Mrd. Tonnen beteiligt.
Msan geht davon aus, das auf dieser Art und Weise der CO2-Gehalt
der Atmosphäre in den letzten 100 Jahren um etwa 25 % zugenommen
hat.
Welt |
#### 4,09 |
Europa (ohne GUS) |
######## 8,32 |
GUS |
############ 12,08 |
Japan |
########## 9,88 |
China |
## 2,14 |
Asien (ohne China, Japan, GUS) |
# 1,38 |
Australien/Ozeanien |
############ 11,85 |
Lateinamerika |
## 2,23 |
Nordamerika |
##################### 21,21 |
Afrika |
# 1,01 |
Weltweite CO2-Emissionen in Mio. t pro Kopf der Bevölkerung
im Jahr 1992 (1) |
3. Kohlenstoffspeicher Holz
Holz ist ein Rohstoff, der sich bei seiner
Verbrennung als auch beim biologischen Abbau CO2-neutral verhält.
Die Bäume nehmen für den Ablauf der Photosynthese Kohlendioxid
aus der Atmosphäre auf und wandeln dieses unter Freisetzung
von Sauerstoff letztendlich in Holz (Biomasse) um. Die erforderliche
Energie ist Sonnenenergie und deshalb auch bei der Produktion
des Holzes nicht CO2-relevant. Durch die Photosynthese werden
so etwa 1000 kg Kohlenstoff in 4 m3 Holz gespeichert, dies entspricht
einem CO2-Äquivalent von immerhin 3,7 Tonnen. Auf die gesamte
Holzmasse der Wälder Deutschlands hochgerechnet, ergibt dies
die enorme Menge von 1 Mrd. t gebundenem Kohlenstoff. Holz ist
damit eine wirksame CO2-Senke. Dabei ist es unerheblich, ob das
Holz als Bäume im Wald oder als Holzprodukt im Gebrauch ist.
Produkte aus Holz verlängern zum einen die "Lagerung"
des Kohlenstoffs im Holz und ersetzen darüber hinaus Produkte
aus endlichen Rohstoffen, die fast immer für ihre Herstellung
deutlich mehr Energie benötigen, und reduziert somit nochmals
die Kohlendioxidemission. Die Verwendung von Holz als Rohstoff
und Energielieferant weist deshalb mehrfache und sich ergänzende
Vorteile hinsichtlich der CO2-Bilanz auf: 1. Speicherwirkung für
CO2, 2. Eignung als Energieträger, 3. Rohstoff für verschiedenste
Produkte, 4. geringer Energieeinsatz für die Produktherstellung.
Der Rohstoff Holz scheint oberflächlich
betrachtet von anderen Rohstoffen bedrängt und zum Teil auch
verdrängt zu sein. Bei genauerer Betrachtet wird man aber
feststellen, dass in Deutschland beispielsweise fünfmal mehr
Holz als Kunststoff und sogar etwas mehr Holz als Stahl verwendet
wird.
Durch die nachhaltige Bewirtschaftung des
Waldes durch die deutsche Forstwirtschaft wird mit der Holzernte
nur die Holzmenge abgeschöpft, die das Ökosystem Wald
aus eigener Kraft reproduzieren kann. Tatsächlich wird in
den deutschen Wäldern weniger Holz geerntet, als nachwächst,
so dass gegenwärtig die Holzmenge in Deutschland um 20 Mio.
m3 pro Jahr anwächst und so gleichzeitig zusätzlich
5 Mio. t Kohlenstoff im Holz bindet. Das schon seit mehreren Jahrhunderten
traditionelle Prinzip der Nachhaltigkeit in der deutschen Forstwirtschaft
sichert auch unseren Nachkommen den Wald als Ressource nachwachsenden
Rohstoffes.
Verrottet oder verbrennt das Holz, wird der
gebundene Kohlenstoff über die Oxidation zu CO2 wieder frei.
Da der biologische Abbauprozess und die thermische Nutzung vom
Grundsatz her identische Prozesse sind, ist eine Verbrennung dem
biologischen Abbau vorzuziehen, da so zusätzlich nutzbare
Energie frei wird.
(1) BMWi 1993, Statistisches Bundesamt 1993
Literatur:
- Waldfacetten, Begegnungen mit dem Wald,
Hrsg. Deutscher Forstverein, DRW-Verlag, 1998,
- Nationales Forstprogramm Deutschland, BML,
2000
- Treibhauseffekt und Wald, Stiftung Wald
in Not, Band 5, 1990
- Wald- und Forstwirtschaft in Thüringen,
TMLNU, 1999
- Waldbauliche Rahmenrichtlinie für
das Land Sachsen-Anhalt, Landesforstverwaltung
Sachsen-Anhalt,
1993

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Kohlendioxid-Kreislauf
aus der Sicht von Nachwachsenden Rohstoffen |
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