Klimaschutz durch mehr Städtebau? Das kann funktionieren…

… wenn man aus Holz baut. Zu diesem Ergebnis kommt eine Forschungsgruppe von der Yale-University. Da wir besonders gerne dazu forschen, wie man CO2-neutral werden kann, ohne das Leben dabei zu völlig verlieren, hat uns das Thema sofort begeistert. Aber der Reihe nach…

Das erwartete Wachstum und die Verstädterung der Weltbevölkerung in den nächsten Jahrzehnten wird eine enorme Nachfrage nach dem Bau von neuen Wohnungen, Geschäftsgebäuden und der dazugehörigen Infrastruktur schaffen. Die Produktion von Zement, Stahl und anderen Baumaterialien wird zu einer wichtigen Quelle von Treibhausgasemissionen werden.

Könnte es möglich sein, diese potenzielle Bedrohung für das globale Klimasystem in ein wirksames Mittel zur Eindämmung des Klimawandels zu verwandeln?

Genau diesem Thema hat sich Galina Churkina et.al. von der Yale-University in einer Untersuchung für das Fachblatt Nature Sustainability aus 2020 wissenschaftlich angenommen.

Die Zementindustrie ist einer der größten Emittenten von CO2. Mit etwa 8% trägt die Herstellung von Zement derzeit zum globalen Ausstoß von Treibhausgasen bei. Und dabei hat sich die Zementproduktion seit 1990 verfierfacht, Trend weiter steigend. Etwa die Hälfte des CO2-Ausstosses bei der Zementproduktion ist chemisch technisch bedingt, so die Forscher, da bei der Umwandlung von Calciumcarbonat (CaCO₃) in Calciumoxid (CaO), dem Hauptbestandteil von Zementklinker, jeweils ein Molekül CO₂ abgeschieden wird. Die Lösung für das Emissionsproblem kann daher nur lauten: weniger Zement!

Das Team um Churkina hat sich vor allem mit dem Potenzial von Holzverbundstoffen beschäftigt, die so stabil sind, dass sie auch im urbanen Hochhausbau eingesetzt werden können.

Mögliche Bauformen aus Holz für den schweren Hausbau. Quelle (1)

Vier Szenarien betrachten die Forscher: von „going concern“ (weiter so wie bisher aus Stahl und Zement) bis zu einem Modell, in dem selbst Entwicklungsländer auf vorrangig Holzbau umsteigen und 90 Prozent aller neuen Gebäude im Jahr 2050 aus Holz bestehen. Dabei zeigt sich, dass der CO2-Ausstoß durch die Bauaktivität von ca. 71 Gigatonnen CO2 (rot markiert) auf ca. 35 Gigatonnen CO2 (blau markiert) halbiert werden könnte.

Quelle (2)

Dabei könnten im besten Szenario (90% Holzbau) ca. 75 Gigatonnen CO2 in den Städten als CO2-Speicher gebunden werden. Das entspricht dem gesamten CO2-Ausstoß der Menschheit in etwa 1,5 bis 2 Jahren.

Quelle (2)

Aber wo soll das ganze Holz herkommen? Denn das Verbauen von Holz in den Mengen, die im 90%-Szenario prognostiziert werden, ist mehr als die gesamte heutige Sägeholzproduktion. Und das nur für neue Holzhäuser. Aber auch diesem Thema nehmen sich die Wissenschaftler an und verweisen auf Studien, wonach die nötige zusätzliche Holzmenge durchaus nachhaltig herstellbar wäre. Carle et.al. verweisen in einer Studie aus 2008 etwa darauf, dass bin zum Jahr 2050 auf jährlich bis zu 0.4 -1.75 Gigatonnen C (also die Kohlenstoffkomponente, nicht zu verwechseln mit dem 3,7X schwereren CO2) ausgeweitet werden könnte. Der für das 90% Szenario errechnete Holzbedarf liegt mit ca. 1,4 Gigatonnen C durchaus in diesem Bereich. Und der dafür notwendige Plantagenanbau für Bauholz wäre auch nachhaltig möglich, weil zwar auf der einen Seite neue Plantagen angelegt werden müssten, diese aber auf der anderen Seite den Abholzungsdruck auf die übrigen Wälder verringern dürfte. Dazu passt auch, dass nach der Studie von Buongiorno und Zhu aus 2014 etwa 46% aller Rundhölzer in weniger als 7% der globalen Waldgebiete geerntet wurden.

Fassen wir zusammen:

  1. Holzbau ist technisch auch im urbanen Stil und Bedarf möglich,
  2. Der CO2-Ausstoß durch die Bauaktivität würde sich halbieren und
  3. ca. 75 Gigatonnen CO2 liessen sich in den Städten „einschließen“ und der Atmosphäre entziehen,

so die Forscher. Da das zusätzliche Holz angebaut und nachhaltig geerntet werden muss, erscheint dieses Gebiet als dringend weiter erforschungsbedürftig. Die Pioniere im Holzbau werden sich freuen, ihre Arbeit leistet einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz.


Quellen:

(1) Churkina, G., Organschi, A., Reyer, C.P.O. et al. Buildings as a global carbon sink. Nat Sustain (2020). https://doi.org/10.1038/s41893-019-0462-4

(2) Ergänzungen zu „Buildings as global carbon sink“ (1): https://static-content.springer.com/esm/art%3A10.1038%2Fs41893-019-0462-4/MediaObjects/41893_2019_462_MOESM1_ESM.pdf

(3) Carle, J. & Holmgren, P. Wood from planted forests. A global outlook 2005-2030. Forest ProductsJournal 58, 6-18 (2008).

(4) Buongiorno, J. & Zhu, S. Assessing the impact of planted forests on the global forest economy. NewZealand Journal of Forestry Science 44, S2 (2014).

(5) Artikel in der SZ vom 28.01.2020: „Holz statt Beton

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