Abb. 1: Scheitholz, ...
Fossile Energieträger wie Heizöl oder Erdgas können durch Holz ersetzt werden, um Wärme zu produzieren. Dabei werden Emissionen von Treibhausgasen wie Kohlendioxid, Methan oder Lachgas eingespart. Um die konkrete Treibhausgas(THG)-Vermeidung zu bestimmen, müssen deren Emissionen bei der Wärme aus Holz mit denen bei Wärme aus Referenzprodukten wie Heizöl oder Erdgas verglichen werden.
Treibhausgase in Ökobilanzen
Um zu bestimmen, welche Menge an Treibhausgasen durch die Nutzung von Holz vermieden wird, müssen sowohl das Holzprodukt (Scheitholz, Hackschnitzel, Pellets) als auch dessen Referenzprodukte entlang ihres gesamten Lebensweges auf Material- und Energieverbrauch untersucht werden: von der Rohstoffgewinnung über die Fertigstellung und eigentliche Nutzung bis hin zu Abfallbehandlung bzw. Recycling. Für diese Ökobilanzierung gelten in Deutschland zwei Normen, die dem Anwender allerdings viel Spielraum lassen. Das kann zu intransparenten und nicht vergleichbaren Ergebnissen führen. Um die Vorgaben aus den Ökobilanznormen zu präzisieren, haben Experten im Projekt ExpRessBio Handlungsempfehlungen erarbeitet und umgesetzt. Diese bilden die Basis für die Berechnung der THG-Emissionen von Wärme aus Holz.
Treibhausgasbilanzierung von Wärme aus Holz
Bei der Berechnung der THG-Emissionen wurden verschiedene Prozessgruppen berücksichtigt:
- Erzeugung und Bereitstellung von Rohholz [A]
- Transformation zum Energieholzprodukt [B]
- Konversion zu Wärme [C]
- Transport von Rohholz [T1] und Energieträger [T2]
Abfallbehandlung bzw. Recycling kann für Holzenergie vernachlässigt werden. Die THG-Emissionsfaktoren werden in Gramm (g) CO2-Äquivalente für die erzeugte Menge an Nutzenergie in Megajoule (MJ) ausgewiesen.
Treibhausgasemissionen von Wärme aus Holz
Die THG-Emissionen je MJ Heizwärme aus Holz schwanken zwischen 7,5 g CO2-Äquivalente für Scheitholz in Scheitholzkesseln und 25,4 g in 15 kW Pelletfeuerungen. Dabei nehmen die verschiedenen Prozessgruppen unterschiedliche Anteile ein, je nach Holzprodukt:
- Für Erzeugung und Bereitstellung von Rohholz [A] zwischen 10 % bei Scheitholz- und knapp 30 % bei Pelletnutzung.
- Für Transporte [T1 und T2] zwischen 4 % für Hackschnitzel und 15 % beim Scheitholz.
- Für Transformation zum Energieholzprodukt [B] zwischen 15 % bei der Scheitholz- und bis knapp 40 % bei der Hackschnitzel- und Pelletnutzung.
- Für Konversion zu Wärme [C] von gut 20 % (Pellets) über rund 30 % (Hackschnitzel) bis hin zu über 50 % (Scheitholz).
Abb. 2: ... Hackschnitzel und ...
Treibhausgasvermeidung durch Wärme aus Holz
Je technisch aufwendiger die Bereitstellung und Konversion von Holzenergieträgern ist, desto geringer ist der potenzielle THG-Vermeidungseffekt. Von größter Bedeutung für die Höhe der THG-Vermeidungseffekte ist die Wahl des ersetzen Referenzsystems (Erdgas, Heizöl, usw.). So können durch moderne Scheitholzkessel bei der Substitution von Heizöl annähernd 100 g CO2-Äquivalente je MJ und bei der Substitution von Wärme aus Strom 165 g CO2-Äquivalente je MJ eingespart werden. Anhand der THG-Emissionen je MJ kann in Verbindung mit dem Energiegehalt von einem Erntefestmeter (Efm) Holz dessen THG-Vermeidungsleistung berechnet werden.
Einordnung der Ergebnisse
Die dargestellten Werte repräsentieren mittlere Annahmen für typische Holzenergiesysteme. Die Ergebnisse können auch abweichen, wenn sich z.B. Baumarten, Ernteverfahren, Transportentfernungen oder Jahresnutzungsgrade von den Annahmen unterscheiden.
Die Holzverbrennung kann bei einer nachhaltigen Forstwirtschaft als CO2-neutral angesehen werden, da der freigesetzte Kohlenstoff wieder in der nachwachsenden Biomasse des Waldes gespeichert wird. Völlig Klimaneutral ist die Holznutzung damit aber nicht, da bei der Verbrennung die treibhauswirksamen Gase Methan und Lachgas entstehen können.
Es ist zu bedenken, dass die THG-Emissionen natürlich nur einen Aspekt der relevanten Umweltwirkungen von Holzenergiesystemen darstellen. So sind besonders die Emissionen von Feinstäuben gesundheitlich nicht unbedenklich. Umfangreiche Ökobilanzen sollten also weitere Wirkungskategorein berücksichtigen.
Abb. 3: ... Pellets liefern Wärme aus Holz (Fotos: F. Schulmeyer).
