Holz – ein nachwachsender
Roh- und Baustoff
CO2-Fixierung
durch Holzbildung
von Robert Stingl
Institut für Holztechnologie und Nachwachsende Rohstoffe
Department für Materialwissenschaften und Prozesstechnik
Universität für Bodenkultur Wien
2
kurzer Überblick zum Inhalt
 Österreichs Wälder – unser Holzvorrat
 Holzbauanteil in Österreich
 Werkstoffvergleich – CO2-Emission
 praktische Beispiele – Exkursion
Foto:
proHolz OÖ
 Photosynthese – von CO2 zum Holz
Foto: Kristian Peters
 Kohlenstoffdioxid (CO2)
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Kohlenstoffdioxid – CO2
ca. 1620: der flämische Chemiker Johan
Baptista van Helmont entdeckte
den Spiritus sylvestre („Wilder Geist“)
CO2: auch Kohlendioxid oder Kohlensäure; ein
saures, unbrennbares, farb- und geruchloses Gas, das sich gut in Wasser löst
Vorkommen: mittlere Konzentration von 0,039
Vol% = 390 ppm (2011); Gesamtmasse ca.
3000 Gigatonnen
Treibhausgas: Spurengas der Erdatmosphäre;
Kohlenstoffdioxid absorbiert Infrarotstrahlung;
neben Wasserdampf das zweitwirksamste
Treibhausgas
4a
Quelle: Global Warming Art
Kohlenstoffdioxidgehalt weltweit
4b
Kohlenstoffdioxidgehalt weltweit
Quelle: Sémhur, Atelier Graphique – the French Graphic Lab
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Kohlenstoffdioxidgehalt weltweit
jährliche CO2-Emissionen weltweit:
ca. 590 Gigatonnen
davon anthropogene CO2-Emissionen:
ca. 40 Gigatonnen
natürliche CO2-Emissionen
anthropogene CO2-Emissionen
Quelle: Cozzarini Ch (1996) Emissionen und Immissionen von Abgaskomponenten. TU Wien,
Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau
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Kohlenstoffdioxidemission in Österreich
jährliche (1990 – 2007) anthropogene CO2-Emissionen
in Österreich: ca. 85 Millionen Tonnen
Quelle: Fernandez R et al. (2009) Annual European Community greenhouse gas inventory 1990–2007 and inventory report 2009
(Version 27 May 2009). Kopenhagen: European Environment Agency, Technical report No 04/2009
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Photosynthese – vom CO2 zum Holz
6 O2
6 CO2
6 H2 O
C6H12O6
Input
Bilanz für 1 kg Holz
1,46 kg CO2
0,60 kg H20
18,5 MJ Sonnenenergie
Output
1 kg Holz (C6H12O6)
1,06 kg O2
18,5 MJ gespeichert als
chemische Energie
1 m³ Holz = 916 kg CO2
Animation von
ML Zukal, BOKU Wien
1 m³ Holz als Werkstoff = ~ 0,7 t CO2
unter Berücksichtigung der „grauen Energie“ der eingesetzten Baustoffe
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Holzaufbau - Struktur und Chemie
Quelle: Faix 2008
9a
Österreichs Wald
Fläche Österreichs: 83.879 km²
Waldfläche Österreichs: ca. 39.910 km²
Bewaldungsgrad: 48 Prozent
Mittlerer Holzvorrat in Österreichs: 337 vfm/ha
Gesamtvorrat in Österreich: 1135 Mio vfm
9b
Österreichs Wald
9c
Österreichs Wald
10a
Österreichs Wald als C-Speicher
1 m³ Holz
Sauerstoff (O)
43%
10b
Österreichs Wald als C-Speicher
1 m³ Holz
Darrgewicht: 500 kg
Sauerstoff (O)
43%
mittlerer Holzvorrat Österreichs: 337 vfm / ha x 250 kg C / m³ Holz = ca. 84
Waldfläche Österreichs: 3.991.000 ha x 84 t C / ha = ca. 335
t C / ha
Mio t gespeicherter C
(Holz + Waldboden = ca. 800 Mio t gespeicherter C)
CO2-Verbrauch während der Holzbildung: 335 t C x 3,667 = ca. 1230
Mio t CO2
11
Österreichs Wald
Zuwachs und Nutzung
Jährlicher Zuwachs in Österreich : 30,4 Mio vfm
Jährliche Nutzung in Österreich : 25,9 Mio vfm
Jährliche Steigerung des Holzvorrates
in Österreich: 4,5
Quelle: www.waldinventur.at (Erhebung 2007 – 2009)
Mio vfm
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Holzbauanteil in Österreich
Erklärung zu den Ergebnissen:
Definition Holzbau: mehr als 50 Prozent der tragenden Konstruktion aus Holz
Bauvorhaben: alle genehmigungspflichtigen Hochbauvorhaben in Österreich
Quelle: Stingl R et al. 2011
13a
Holzbauanteil im urbanen Raum
Quelle: Stingl R et al. 2011
13b
Holzbauanteil in der Stadt Wien
Quelle: Stingl R et al. 2011
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Werkstoffvergleich - CO2-Emission
bezogen auf 1.000 kg des Werkstoffes
Rohstoff Holz
Werkstoff Holz
- 1.800 kg CO2
- 1.500 kg CO2
(Dichte ca. 500 kg/m³)
(Dichte ca. 300 - 800 kg/m³)
Ziegel
Stahlbeton
+ 1.150 kg CO2
+ 1.350 kg CO2
(Dichte ca. 1.200 kg/m³)
(Dichte ca. 2.400 kg/m³)
Stahl 1)
Glas
+ 1.550 kg CO2
+ 950 kg CO2
(Dichte ca. 7.500 kg/m³)
(Dichte ca. 2.500 kg/m³)
1) dieser Wert stellt eine Mischform von neugewonnenen Rohstahl vermengt mit Alteisen dar
Quelle: IBO Baustoffkatalog
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CO2-Bilanz für 1 Hektar
1 ha Bauland
1 ha Wald
ca. 337 vfm Holz
916 kg CO2/m³ Holz
ca. 300 t CO2-Senke
1 ha Bauland
12 Einfamilienhäuser
3 mehrgeschossige
Wohnbauten
(12 Wohneinheiten)
(42 Wohneinheiten)
in Holzbauweise:
300 t CO2-Speicherung
in Holzbauweise:
1.250 t CO2-Speicherung
in Ziegelbauweise:
-54 t CO2-Emission
in Massivbauweise
(Ziegel/Beton):
-385 t CO2-Emission
16a
Steigerung der CO2-Speicherung
durch Erhöhung des Holzbauanteils
16b
Steigerung der CO2-Speicherung
durch Erhöhung des Holzbauanteils
Verdoppelung
20 % umbautes Volumen in Holzbauweise
im Jahr 2008
40 % umbautes Volumen
CO2-Speicherung durch den Werkstoff Holz:
ca. 1,4 Mio Tonnen CO2 im Jahr 2008
CO2-Speicherung durch Holz:
ca. 2,8 Mio Tonnen CO2 im Jahr
1,6 % Speicherung des CO2-Gesamtausstoßes in Österreich
3,2 % Speicherung des jährlichen Ge-
in Holzbauweise
samtausstoßes von Österreich
Substitution
Ersatz der „anderen“ Werkstoffe (z.B. Ziegel, Beton, ...):
Reduzierung des CO2-Ausstoßes um 1,7 Mio Tonnen CO2 (– 1,9 %)
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praktische Beispiele – Exkursion
Oberösterreich
Wohnbau
„Wohnhaus Hochleitner“, Laakirchen
Umbauten, Zubauten und Sanierungen
„Aufstockung Bauernstraße“, Wels
öffentlicher Bau
„Agrarbildungszentrum Salzkammergut“,
Altmünster
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praktische Beispiele – Exkursion
Wien
Wohnbau
„Höchster Wohnbau Österreichs
in massiver Holzbauweise“,
22. Bezirk
Gewerbe
„Café Deli am Naschmarkt“,
4. Bezirk
öffentlicher Bau
„Erdberger Steg“,
2. bzw. 3. Bezirk
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praktische Beispiele – Exkursion
Steiermark
Öffentlicher Bau
„Kinderkrippe Schönbrunngasse“ in Graz
Umbauten, Zubauten und Sanierungen
„Sanierung Dieselweg“ in Graz
alte Bausubstanz
„Österreichisches Freilichtmuseum Stübing“
in Stübing bei Graz
Holz – ein nachwachsender
Roh- und Baustoff
CO2-Fixierung
durch Holzbildung
Danke für die Aufmerksamkeit!
Institut für Holztechnologie und Nachwachsende Rohstoffe
Department für Materialwissenschaften und Prozesstechnik
Universität für Bodenkultur Wien

Photosynthese – vom CO2 zum Zucker