Bei der Kaskadennutzung wird das Holz mit einer Quote von 46% deutlich effizienter verwendet als bei der einfachen Nutzung.
Bild R. Rosin | TUM

Führt die Kaskadennutzung von Holz wirklich zu einer erhöhten Ressourceneffizienz? Wenn etwa das Rohholz vor der energetischen Nutzung im Kraftwerk erst zu Konstruktionselementen, dann zu Lamellen für einen Tisch und schliesslich zu Spänen einer Spanplatte wird? Für eine Antwort auf diese Frage hat sich Michael Risse zusammen mit Professorin Gabriele Weber-Blaschke und Professor Klaus Richter vom Lehrstuhl für Holzwissenschaft der Technischen Universität München TUM auf die Suche nach einer geeigneten Bewertungsmethodik gemacht.

Ressourceneffizienz im Fokus

Ein Kaskadensystem aus vielen Lieferanten, Herstellern und Nutzern ist komplex und aufwendig. Die Stoffströme innerhalb und zwischen den Kaskadenstufen sind zahlreich und verflochten. In der Theorie ist das Konzept seit Jahren beschrieben und inzwischen wissenschaftlich belegt, dass sich fossile Rohstoffe einsparen lassen, Treibhausgasemissionen vermindert werden und die Wertschöpfung steigern lässt. Bisher jedoch fehlte eine gezielte Betrachtung der Ressourceneffizienz.

Da sich die biologische Erzeugung von Holz grundsätzlich von synthetischen Rohstoffen unterscheidet, gilt es zu untersuchen, ob und inwieweit sich eine Kaskadennutzung bei nachwachsenden Rohstoffen unter Effizienzbetrachtung lohnt. Um den charakteristischen Merkmalen der Kaskadennutzung gerecht zu werden, verwendete Holzwissenschaftler Michael Risse den ganzheitlichen Lebenszyklus-Ansatz und analysierte die Exergie sämtlicher verwendeter Materialien, der internen Recyclingprozesse und den Verbrauch weiterer primärer Ressourcen wie etwa der beanspruchten Flächen. Als Exergie wird der Teil der Energie bezeichnet, der in Arbeit umgewandelt werden kann.

Einsparung vor allem zu Beginn der Produktionskette

Die Wissenschaftler und die Wissenschaftlerin der TUM verglichen in zwei Szenarien den Weg von einer Tonne Altholz mit der Bereitstellung derselben Funktionen aus Frischholz. Im ersten Szenario wurde das Altholz in einem Kaskadensystem zunächst zu Schnittholz und danach noch zwei weitere Mal zu Spanplatten verarbeitet. Im Referenzszenario wurden dieselben Produkte hergestellt, allerdings jeweils aus Frischholz.

Das Ergebnis: Bei der Kaskadennutzung wird das Holz mit einer Quote von 46% deutlich effizienter verwendet als bei der einfachen Nutzung, die auf 21% kommt. Die grösste Einsparung ist am Anfang der Produktionskette zu verzeichnen – durch den reduzierten Einsatz von Frischholz und den damit einhergehenden geringeren Flächenbedarf. Während der weiteren Verarbeitung des Holzes bleibt die Kaskadennutzung zwar effizienter, aber in deutlich geringerem Umfang. In beiden Szenarien verbraucht die Spanplattenherstellung die meisten Ressourcen, insbesondere bei der Trocknung und Verklebung.

Ressourceneffiziente Verarbeitung noch in den Kinderschuhen

In der industriellen Praxis steckt die Kaskadennutzung noch in den Kinderschuhen, es fehlt an den notwendigen Logistikprozessen und der angepassten Verfahrenstechnik – und: ‹Die energetische Nutzung hat noch Vorrang vor der stofflichen Nutzung von Holz›, beklagt Lehrstuhlinhaber Klaus Richter. Fast die Hälfte der jährlich geernteten 60 Mio. Tonnen Waldholz fliesse direkt oder bei der industriellen Verarbeitung in die energetische Nutzung.

Diesen Weg subventioniere in Deutschland noch bis 2019 das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), etwa dadurch, dass mit Einspeisevergütungen Wärmeerzeugung aus Holzenergie gefördert oder Investitionszuschüsse zum Beispiel für Holzpellets- oder Hackschnitzelheizungen gewährt würden. Diesen einseitigen Anreiz habe schon im Jahr 2016 das umfangreiche Klimaschutz-Gutachten von Land- und Forstwirtschaft kritisiert.

Holz intensiver stofflich nutzen

Nur etwa ein Drittel des in Deutschland aufkommenden Altholzes wird heute in Spanplatten verarbeitet, etwa sieben Millionen Tonnen wandern laut Richter direkt in die Verbrennung, um in entsprechenden Kraftwerken Wärme und Strom zu erzeugen. Dem Holzwissenschaftler ist das mindestens ein Schritt zu wenig. Er und sein Team plädieren für eine intensivere stoffliche Nutzung von Holz.

‹Wir müssen den Rohstoff Holz mittelfristig effizienter, sprich mehrmals stofflich nutzen, bevor wir ihn verbrennen oder zu Pellets verarbeiten. Die materialtechnischen Eigenschaften stehen einer Kaskadennutzung nicht im Wege. Es muss aber die Verarbeitung und Nutzung von Holz planerisch und konzeptionell angepasst werden, damit die Mehrfachnutzung Realität wird›, sagt Richter.

Link www.hfm.tum.de | Publikation