Holz als neuer Werkstoff – Innovationen mit holzbasierten Materialien

Mehr als 200 Teilnehmenden nahmen am 2. Kooperationsforum von Bayern Innovativ „Holz als neuer Werkstoff – Innovationen mit holzbasierten Materialien“ teil. Tagungsort war am 12.11. der Salzstadel in Regensburg.

Nach einem Grußwort des Amtschefs des Bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten Hubert Bittlmayer referierte Marcus Knauf über wichtige Entwicklungen im bayerischen Holzbau. Die vorgestellten Ergebnisse wurden im Rahmen der Clusterstudie Forst und Holz in Bayern, die im Februar/März 2016 vorgestellt werden soll, erarbeitet. In seinem Referat fokussierte Marcus Knauf auf fünf für den bayerischen Holzbau wichtige Themen:

  1. Wohnungsbau: Das Zugpferd für den Holzbau
  2. Nichtwohnbau: Wolken am blauen Himmel
  3. In den Regionen: Die Stadt-Land-Differenz sich
  4. Holzbauvolumen: Eigenheime und Gewerbebau dominant
  5. Holzbaupotenziale: Rechnerische Potenziale und die Schwierigkeit, sie zu erschließen
Bildnachweis: Matthias Merz/Bayern Innovativ GmbH

Fotos (auch Beitragsbild): Matthias Merz/Bayern Innovativ GmbH

Zum Abschluss seines Vortrages stellte Marcus Knauf das „Handlungsprogramm Holzbau Bayern 2020“ des von der Clusterinitiative Forst und Holz in Bayern koordinierten Zukunftsnetzwerks Holzbau Bayern und dessen sieben Handlungsziele vor.

Trends in der deutschen Holzwerkstoffindustrie bis 2020

Seit fast 15 Jahren ist die empirische Trend- und Zukunftsforschung in der deutschen Forst- und Holzwirtschaft ein Schwerpunkt von Marcus Knaufs Arbeit. In einem aktuellen Beitrag in Holztechnologie stellt er zusammen mit Arno Frühwald Ergebnisse einer Befragung von Experten aus der Holzwerkstoffindustrie vor, die im Rahmen des 9. Holzwerkstoffkolloquiums in Dresden erhoben wurden.

Einige Ergebnisse: Die Technologie der Herstellung wird sich nach Ansicht der Experten bis 2020 nicht grundsätzlich ändern, ebenso nicht die eingesetzten Klebstoffsysteme. Lediglich bei der Oberflächentechnologien (Direktdruck, Pulverlackierung) werden Veränderungen erwartet. Bei der Fertigungsorganisation erwarten die Experten Veränderungen, z.B. Flexibilisierung der Fertigung hin zu kleineren Losgrößen wie auch eine Erhöhung der Fertigungstiefe. Die Verknappung der Rohstoffe ist ein wichtiges Thema, dem die Branche mit verschiedenen Maßnahmen begegnen wird, z.B. Ausweitung des Einsatzes von Laubholz und weltweites Rohstoffsourcing. Der wichtigste Innovationstreiber für die Produktentwicklung in der Holzwerkstoffindustrie wird aus Sicht der Experten die Entwicklung energieeffizienter Produkte und Produktsysteme sein. Besonders sicher sind sich die Experten, dass Nachhaltigkeitsaspekte beim Bauen (insbesondere beim Nichtwohnbau) eine sehr große Bedeutung haben werden.

Der Beitrag ist als The future development of the German wood-based panel industry. Analyzing expert assessments during a German congress in 2011″ in Holztechnologie erschienen.

Modellierung der CO2-Wirkungen von Forstwirtschaft und Holznutzung auf regionaler Ebene

Zentrale Ergebnisse der Studie „Der Beitrag des NRW Clusters ForstHolz zum Klimaschutz“ wurden in der Zeitschrift Carbon Balance and Management vorgestellt: Modeling the CO2-effects of forest management and wood usage on a regional basis.

Die Autoren Marcus Knauf, Michael Köhl, Volker Mues, Konstantin Olschofsky and Arno Frühwald ziehen in dem Artikel u.a. folgende Schlussfolgerungen:

1. Für eine vollständige Bewertung der CO2-Wirkungen der Forst- und Holzwirtschaft ist die Bewertung des Systems Wald (Speicher- und Senkenwirkung) durch die Bewertung der Holznutzung zu ergänzen. Die CO2-Emissionsminderungen durch Substitution (energetisch und stofflich) sind zu berücksichtigen.

2. Die ganzheitliche Bewertung der Klimaschutzleistung auf Basis der entwickelten Szenarienanalyse liefert Entscheidungsgrundlagen für eine klimaschutzorientierte Ausrichtung des Forstmanagements und der Holzverwendung auf der regionalen und nationalen Ebene.

3. Da die kurzfristige Betrachtung von Teilsystemen zu falschen Schlüssen führt, ist eine langfristige Betrach-tung (bis 2100, ggf. länger) notwendig; dieser Betrachtungszeitraum bildet auch die lange Entwicklungszeit von Wäldern in Folge von waldbaulichen Entscheidungen ab.

Push statt Pull für leichte Möbel

In der Studie „lightweight.market – Analyse der Einschätzung von Verbraucherinnen und Verbrauchern zu leichten Werkstoffen im Möbelbau“ wurde von Knauf Consulting empirisch untersucht, wie Verbraucherinnen und Verbraucher in Deutschland leichte Werkstoffe im Möbelbau und leichte Möbel beurteilen.

In zwei Zeitschriftenbeiträgen hat Marcus Knauf die Ergebnisse des Projekts nun veröffentlicht:

1) Understanding the consumer – Multi-modal market research on consumer attitudes in Germany towards lightweight furniture and lightweight materials in furniture design (European Journal of Wood and Wood Products)

2) Push statt Pull für Leichtbau (Holz-Zentralblatt)

Fazit: Das Gewicht von Möbeln ist für die Verbraucherinnen und Verbraucher beim Möbelkauf heute wenig relevant. Das Gewicht von Möbeln ist meist schlichtweg kein Thema. Relevant ist das Gewicht bei bestimmten Möbeln wie Stühlen und Matratzen, die häufig bewegt werden müssen (gerade bei älteren Menschen). Eine gesteigerte Mobilität oder ein wachsender Mitnahmehandel führen heute nicht zu einer höheren Akzeptanz leichter Möbel beim Verbraucher. Ein Pull-Effekt von Verbraucherinnen und Verbrauchern für leichte Möbel ist zurzeit nicht zu erwarten.

Wie im letzten Abschnitt ausgeführt wurde, ist das Gewicht von Möbeln für die Verbraucherinnen und Verbraucher beim Möbelkauf wenig relevant. Wenn zukünftig mehr leichtere Werkstoffe im Möbelbau eingesetzt werden, es also einen Push-Effekt der Hersteller gäbe, ist von Seiten der Verbraucher/innen eher kein Widerstand wahrscheinlich. Gegen einen Push-Effekt ist Widerstand im traditionellen Einzelhandel möglich. Dieser Widerstand lässt sich gegebenenfalls durch Aufklärung auflösen.

Die Studie wurde innerhalb des Projekts „Leichtbauoffensive OWL” der Hochschule OWL durchgeführt. Gefördert wurde das Projekt durch das Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen und die Europäische Union. Mein besonderer Dank für die gute Zusammenarbeit an Prof. Martin Stosch von der Hochschule OWL.

Sind leichte Holzwerkstoffe besser für den Klimaschutz? Eine ökobilanzielle Betrachtung

Eine Maßnahme, um die Nutzungskonkurrenz von stofflicher und energetischer Holznutzung zu vermindern, kann es sein, leichtere Holzprodukte herzustellen und damit die Ressourceneffizienz zu verbessern. Es wäre zu erwarten, dass leichtere Werkstoffe damit auch einen noch höheren Beitrag zum Klimaschutz leisten als konventionale Holzwerkstoffe. In der heutigen Betrachtungsweise ist dies aber nicht der Fall. Ökobilanzen (LCA) und ökologogische Produktdeklarationen (EPD) sind so angelegt, dass Holzprodukte mit einer niedrigen Rohdichte (dadurch geringem Gewicht) einen höheren Wert in der Leitkategorie Treibhauspotential (GWP) ausweisen als Holzprodukte mit einer höheren Rohdichte. D.h., eine höhere Ressourceneffizienz bei der Herstellung von Holzwerkstoffen macht sich im Bezug auf den Beitrag zum Klimaschutz nicht positiv bemerkbar – im Gegenteil: Leichte Werkstoffe werden diskriminiert. Das der Ökobilanzierung zugrunde liegende Bilanzmodell ist daher unzureichend, die Ressourceneffizenz bei Holzprodukten angemessen zu bewerten.

Marcus Knauf schlägt in einem Beitrag für das European Journal of Wood and Wood Products vor, den aus der Ökonomie bekannten Ansatz der Opportunitätskosten auf die Ökobilanzierung zu übertragen. Dadurch ist es möglich, die Ressourceneffizienz von leichten Werkstoffen angemessen zu berücksichtigen. Mit Hilfe des Konzepts der Opportunitätskosten ist es möglich, Holzwerkstoffe unterschiedlicher Rohdichte hinsichtlich ihrer GWP-Bilanz besser zu vergleichen. Die Überlegungen beziehen sich nicht nur auf Holzwerkstoffe sondern auf alle Holzprodukte bzw. sogar auf alle Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen.

Der Beitrag Applying Opportunity Costs to Correctly Interpret Resource Efficiency in LCA Studies and Environmental Product Declarations ist im März 2015 erschienen.

Systematisierung der Bewertung des Beitrags der Forst- und Holzwirtschaft zur Kohlenstoffbilanz

Der Artikel A multi-tiered approach for assessing the forestry and wood products industries’ impact on the carbon balance schlägt ein Modell vor, wie der Beitrag der Forst- und Holzwirtschaft zum Klimaschutz bzw. zur CO2-Reduktion umfassend bewertet werden kann. Dabei werden ganzheitlich alle Speicher- und Substitutionseffekte aus Forstwirtschaft und Holznutzung einbezogen.

Durch den Beitrag findet erstmalig eine Bewertung statt, die auch die Konsumentenseite (Carbon Footprint) einbezieht. Es werden drei verschiedene Ansätze zur Bewertung unterschieden und systematisiert: neben dem Consumer-orientierten Ansatz (Carbon Footprint), dem kyoto-orientierten Ansatz auch ein wertschöpfungsorientierter Ansatz, der auf die Wertschöpfungskette Forst-Holz fokussiert. Die drei Ansätze ermöglichen jeweils unterschiedliche Aussagen, so ist der Consumer-orientierter Ansatz z.B. geeignet klimapolitische Fördermaßnahmen, die mit einer höheren Holznutzung verbunden sind, zu beurteilen; der wertschöpfungsorientierter Ansatz ist eine Grundlage zur klimaoptimalen Ausrichtung der Forst- und Holzwirtschaft.

Es wird beschrieben, welche Datenbasis notwendig ist, die CO2-Reduktion nach den verschiedenen Ansätzen zu berechnen. Auf Basis einer Fallstudie für Nordrhein-Westfalen wird gezeigt, dass auch regionale Betrachtungen möglich sind.

A multi-tiered approach for assessing the forestry and wood products industries’ impact on the carbon balance ist in der Zeitschrift Carbon Balance and Management erschienen und frei zugänglich (Open Access).

Hidden Champion im Klimaschutz

In der Januarausgabe der vom Deutschen Forstverein herausgegebenen Zeitschrift proWald geben Marcus Knauf und Arno Frühwald einen Überblick über die Bedeutung der Forst- und Holzwirtschaft für den Klimaschutz. Sie beziffern Effekte, die sich aus der Kohlenstoffspeicherung im Wald und in Holzprodukten und durch Substitutionseffekte ergeben. Der Beitrag verdeutlicht die Größenordnung, die der Cluster Forst und Holz für den Klimaschutz leistet. Für die Öffentlichkeit ist dieser Beitrag oftmals nicht sichtbar – daher erscheint der Begriff des „Hidden Champions im Klimaschutz“ für die Forst- und Holzwirtschaft angemessen.

Zum Beitrag: Die Forst- und Holzwirtschaft – Hidden Champion im Klimaschutz

Analyse der Altholznutzung aus Ökobilanzsicht

In Forest Policy and Economics analysiert Marcus Knauf die Altholznutzung aus ökobilanzieller Sicht.

Die EU-Altholzverordnung definiert mit der Abfallhierarchie den Umgang mit Abfall in den Mitgliedsländern der EU. Diese Festlegung gilt auch für Biomasse, so dass für Altholz das Recycling Vorrang hat vor der energetischen Verwertung. Bisherige Ökobilanzstudien belegen die ökologische Vorteilhaftigkeit der Abfallhierarchie im Bezug auf Altholz; sie berücksichtigen jedoch nicht den aktuellen Kontext der Energiepolitik, die eine verstärkte Nutzung von Biomasse als Energieträger vorsieht. Bezieht man diese Rahmenbedingung und ihre Auswirkungen auf die Biomasseverfügbarkeit in die ökobilanzielle Betrachtung mit ein, so sind Recycling und energetische Altholzverwertung grundsätzlich als ökologisch gleichwertig zu bewerten. Ordnungspolitische Eingriffe in den Altholzmarkt wie die Privilegierung des Recyclings sind daher zu hinterfragen.

Der Beitrag ist in Druck, jedoch schon online verfügbar unter: Waste hierarchy revisited — an evaluation of waste wood recycling in the context of EU energy policy and the European market.

Kick-off-Meeting von BEKLIFUH: Waldklimafondsprojekt entwickelt ein Tool zur Bewertung der Klimaschutzleistung von Forst und Holz auf lokaler Ebene

Am Montag dieser Woche fand in Hamburg das Kick-off-Meeting des Projekts BEKLIFUH statt. BEKLIFUK ist ein Akronym und steht für das Verbundprojekt “Bewertung der Klimaschutzleistungen der Forst- und Holzwirtschaft auf lokaler Ebene.”

Das Projekt wird im Rahmen des Waldklimafonds gefördert.

Projektpartner in dem Projekt sind das Zentrum Holzwirtschaft (Weltforstwirtschaft), der Landesbetrieb Wald und Holz NRW, der Deutsche Städte- und Gemeindebund und Knauf Consulting.

Ziel des Projekts BEKLIFUH ist es, Forstbetrieben ein Softwaretool bereitzustellen, mit dessen Hilfe sie die Auswirkungen verschiedener Waldbewirtschaftungs- und Holzverwendungsoptionen auf das CO2-Minderungs-, Energie- und Substitutionspotenzial von Wald und Holz bewerten können. Dadurch werden objektive Informationen bereitgestellt, die eine Beurteilung zukünftiger Handlungsalternativen unter Beachtung möglicher Synergien zwischen Klimaschutz, Anpassung der Wälder an den Klimawandel und Erhalt der biologischen Vielfalt erlauben. Das Projekt verbindet in einem ganzheitlichen Ansatz die positiven Effekte einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung und Holzverwendung für den Schutz des Klimas.

Eine Kurzbeschreibung des Projekts mit den wichtigsten Rahmendaten findet sich auf den Internetseiten des Waldklimafonds.