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Holzbau als Kohlenstoffspeicher
Für die Erreichung der städtischen Netto Null Ziele, sind die indirekten Treibhausgasemissionen im Bauwesen eine besondere Herausforderung. Bei den meisten Bauvorhaben überwiegen die Emissionen, die bei der Gebäudeerstellung anfallen, gegenüber denjenigen im Gebäudebetrieb. Zudem besteht nur wenig Spielraum zur Reduktion der Emissionen aus der Erstellung.
Zur Zielerreichung von Netto Null ist es weiterhin erforderlich, den verbleibenden Emissionen im Jahr 2040 sogenannte «Negativemissionen» gegenüberzustellen. Der Baustoff Holz leistet dazu einen wesentlichen Beitrag. Er ist dahingehend vorbildlich, indem er einerseits relativ wenige Emissionen bei der Produktion verursacht und andererseits während der Wachstumsphase im Wald Kohlenstoff aus der Luft aufnimmt und bindet. Letzteres wird bisher nicht in Ökobilanzen abgebildet und dieses Projekt untersucht den Effekt der Einspeicherung im Gebäudepark.
Projektauftrag
Das Amt für Hochbauten hat ein Studienprojekt zum Holzbau als Kohlenstoffspeicher lanciert und das Büro für Umweltchemie (BfU) sowie den Lehrstuhl Nachhaltiges Bauen ETH Zürich mit der Bearbeitung beauftragt. Die Studie geht der Fragestellung nach, welchen Beitrag das Bauen mit Holz zur Kohlenstoffspeicherung und Reduktion der Emissionen auf Ebene Gebäudepark leisten kann. Die folgenden Fragen werden dabei behandelt:
- Wie können faire Bilanzierungsregeln auf der Ebene einzelner Gebäude aussehen, die den zeitlich verschobenen Treibhausgaseffekt berücksichtigen?
- Wie unterscheidet sich der Treibhausgaseffekt eines Holzgebäudes von demjenigen eines Betongebäudes im Zeitverlauf?
- Ist es zu stark vereinfacht, den gesamten Gebäudepark als Kohlenstoffsenke zu betrachten?
- Wie hoch ist das Potenzial von Recycling, Kaskadennutzung und Kohlenstoffbindung?
- Welches Potenzial hat der Wald heute?
- Wie viel der heutigen Treibhausgasemissionen aus dem Bausektor könnten bei maximaler Holznutzung vorübergehend aufgehoben werden?
- Wie könnte ein Konzept für die endgültige Lagerung von Kohlenstoff am Ende des Lebenszyklus von Gebäuden aussehen?
Die Studienergebnisse zeigen auf, dass in der Schweiz je nach Szenario das Holzlager in Gebäuden von 2020 bis 2050 verdoppelt oder nahezu verdreifacht werden kann. Der Schweizer Wald ist in der Lage die erforderliche Holzmenge zu liefern, wenn in Zukunft auch vermehrt Laubholz als Baustoff zur Anwendung kommt. Eine Steigerung des Einsatzes von Holz als Baustoff reduziert die Treibhausgasemissionen auf drei verschiedene Arten:
- Der treibhausgasintensive Baustoff Beton wird substituiert.
- Die Gebäudemasse wird reduziert (Holzgebäude sind leichter; weniger Statik, Transport etc.).
- Kohlenstoff wird im Gebäudepark gespeichert (anthropogene Senke).
Durch die ersten beiden Effekte können die Treibhausgasemissionen um 4 Prozent (Szenario 1) bzw. 12 Prozent (Szenario 2) gesenkt werden. Wird die Kohlenstoffeinlagerung mitberücksichtigt (-1/+1 Methode), betragen die Reduktionen 22 Prozent und 45 Prozent.
Diese Art der Betrachtung hat zwei wichtige Einschränkungen: Einerseits handelt es sich um eine temporäre Speicherwirkung, die nur während der Lebensdauer der Gebäude bzw. in dem Zeitraum gilt, indem der Gebäudebestand als Ganzes wächst. Andererseits wird die Dynamik des Waldes (Wiederaufnahme des Kohlenstoffs durch nachwachsende Bäume) nicht berücksichtigt. Letzteres hat die ETH-Studie genauer beleuchtet und eine dynamisch Ökobilanzierungsmethode angewandt. Es zeigt sich, dass die Unterschiede in den Ergebnissen relativ gering sind. Jedoch stabilisieren sich die Emissionen in Szenario 2, wenn der aufgenommene Kohlenstoff im Wald mit in die Bilanz einbezogen wird.
Projektergebnis
Im ersten Projektbericht geht es in erster Linie um die Betrachtung der Materialflüsse im Schweizer Gebäudepark. Der zweite Projektbericht befasst sich insbesondere mit der Bilanzierung von Negativemissionen. Zudem haben die Beauftragten ihre zum Teil abweichenden Schlussfolgerungen in einem gemeinsamen Synthesebericht zusammengefasst.