Holzbau(-werke) im Trend
Holzbau war und ist im Trend
Vor der Industrialisierung war Holz im Trend,mit der Industrialisierung tendenziell rückläufigund seit den 1990er Jahren wieder im Trend! Die Industrialisierung veränderte nicht nurdie Baustoffe sondern auch das Klima!
1900 verdrängte der Massivbau den Holzbau
rationale Herstellung von mineralischen Baustoffen
Trend zur seriellen industriellen Fertigung
Erschließung fossiler Energieressourcen
Einsatz schwerer Maschinen
Holzbau ist im Trend − Comeback des Holzbaus (1/2)? Gründe?
Holzbau ist im Trend − Comeback des Holzbaus (2/2)?
2/2: Baugenehmigungen von neuen Gebäuden aus Holz in Deutschland im Jahr 2020
Wohngebäude in BW: 33%
Nichtwohngebäude in BW: 27%
Kohlenstoff und Klima
Kohlenstoff(-verbindungen)?
ohne Kohlenstoff gäbe es kein Leben auf der Erde
Grundbaustein des organischen Lebens
nach Sauerstoff 0 das häufigste chemische Element
In der natur kommt es in reiner Form ( Diamant, Graphit) und auch chemisch gebunden (Erdöl, Co2) vor
90% aller Verbindungen sind Kohlenstoffverbindungen
Kohlenstoffreiche fossile Energieträger?
Verbrennungsreaktion und CO2-Emissionen?
Bei der Verbrennung reagiert ein brennbarer Stoff aus einer Kohlenstoffverbindung mit Sauerstoff und es entsteht Kohlendioxid.
Globaler Kohlenstoffkreislauf?
ist ein geschlossenes System
besteht aus Land, Ozean, Atmosphäre und Biosphäre
Zyklus wird durch den menschen aus dem Gleichgewicht gebracht
Globaler Kohlenstoffkreislauf − Wald als wichtige Stellschraube?
Globaler Kohlenstoffkreislauf − Aufforstungen in China
Globaler Kohlenstoffkreislauf − Aufforstungen in Ägypten
China: Starke Überschwämmungen reduzieren Forstanteil
Ägypten: 0,1% bewaldet
Plantagenwälder werden mit vorgereinigtem Abwasser von Siedlungen bewässert
—> Trend der Agroforstwirtschaft (Agrar und Forstwirtschaft)
Globaler Kohlenstoffkreislauf − Aufforstungen durch agroforstwirtschaftliche Systeme?
Ein nachhaltiger Trend auch in ganz Afrika und Südamerika ist die Entwicklung einer Agroforstwirtschaft. Dies ist ein landwirt-schaftliches Produktionssystem, das Elemente des Ackerbaus (auch Tierhaltung) mit solchen der Forstwirtschaft kombiniert.
Baum und Klima
Wasserkreislauf (und Photosynthese)?
Wurzeln nehmen Wasser und gelöste Mineralstoffe aus dem Boden auf
Mineralstoffe (Stickstoff, Phosphor,..) sind wichtig für den Wachstum des Baumes
Mineralhaltiges Wasser über kapillare Wirkung in röhrenförmigen Zellen in die Baumkronen transportiert
Blätter und Nadeln bilden Oberfläche mit Spaltöffnungen
Über die Öffnungen finden zwei Vorgänge statt:
-> Verdunstung des Wassers in die Atmosphäre —> Wasserkreislauf
-> Gasaustausch mit der Atmosphäre (Photosynthese) und pflanzliche Sauerstoffatmung
Globale Wasserströme?
Photosynthese, wie funktioniert sie??
Transportsystem und Prozesse?
(Sauerstoff-)Atmung und C-Bindung * eines Baums?
90% des Kohlenstoffs wird wieder abgegeben
Mittels Photosynthese erfolgt die CO2 Aufnahme und O2 Abgabe über Blätter
Durch Atmung und abfallendem Streu bleiben nur 10% des aufgenommenen C gespeichert
Die C-Bindung ist abhängig vom Lebensalter der Bäume
—> eher Nadelhölzer in der Bauindustrie da sie schneller wachsen als Laubhölzer
Maximalalter eines Baums?
(Kreislauf-)Wege des in der Biomasse eines Baumes gebundenen Kohlenstoffs? Welche Wege kann der C aus dem Kreislauf eines Baumes nehmen?
Nach Bindung des Kohlenstoffs in Biomasse kann der Kohlenstoff folgende Wege «aus dem Kreislauf» nehmen:
Verrottung
Nasse Verrottung
Verbrennung
Deponierung
Verteilung und Wege der Biomasse eines Baums nach Ernte?
Zeitlicher Verlauf der CO2-Bilanz über Lebenszyklus eines Baums?
Zeitlicher Verlauf der CO2-Bilanz über Lebenszyklus eines Baums − Zusammenhänge und Substitutionsstrategie?
Nach Vernichtung der Biomasse ist die CO2-Gesamtbilanz immer gleich null!
Der nicht gefällte, d. h. weiterwachsende Baum bewirkt eine Verschiebung der CO2-Abgabe auf eine spätere Zeitspanne!
CO2-Speichermenge * eines Baumes − Prinzip?
Mittels Photosynthese wird bei der CO2-Aufnahme das CO2 chemisch aufgespalten, in Traubenzucker umgewandelt und verwertet, sodass Kohlenstoff C im Holzkörper gespeichert, d. h. gebunden wird.
Das Ergebniss x 3,66 = CO2 Speichermenge
Berechnung in Skript
Klimaschutz vs. Forst- & Holzwirtschaft. Was ist das Ziel?
Wald als Ansammlung von Bäumen Definition?
Wald und Klima
Weltweite Wälder − Übersicht?
Wie sind die C-Bindemengen im Verleich zu Mooren?
Globale Verteilung der Wälder
... nach Klimazonen? Was für Waldarten gibt es?
Weltweite Wälder − Tropische Wälder?
Tropischer Regenwald am Amazonas?
größte Regenwaldfläche der Welt
zentrales Element des Klimasystems der Erde
zunehmende Erwärmung und Austrocknung —> abnehmende Co2-Aufnahme feststellbar
-> durch Entwaldungen und Waldbränden
Zukunft: Savannisierung —-> keine Co2 senke sondern Quelle in Zukunft
Boreale Wälder?
Gemäßigte Wälder?
Was ist der Trend? Was sind Ursachen für die Waldzerstörung?
Aufforstung und Wiederbewaldung
Umwandlung in Flächen der Land- und Fortwirtschaft durch Brandrodung —> 90% der Ursache!
Rückgang weltweiter Waldflächen
Was sind die Kipppunkte des Klimasystems?
Kipppunkte des Klimasystems?
Die Wälder sind ein wichtiger Bestandteil für das Klimagleichgewicht
Zukünftige Gefahren und Potentiale?
Zahlen und Fakten der Landflächen in Europa?
Die Landfläche Europas ist zu 40 % bewaldet, was ca. 180 Mio. Hektar entspricht. Vor 6.000 Jahren waren es noch 80 %. Nur 0,2 % der Landfläche gelten als Primärwälder (Finnland, Karpatenbogen).
Gemäßigte Wälder in Deutschland − Status Quo?
Gemäßigte Wälder in Mitteleuropa − Waldschädigungen in der Vergangenheit (= Waldsterben 1.0)?
Gemäßigte Wälder in Mitteleuropa − Waldschädigungen in der Gegenwart (= Waldsterben 2.0)?
Austrocknen!!
Gemäßigte Wälder in Mitteleuropa − Klimaangepasstes Waldmanagement und (Klima-)Resilienz der Bäume
Artenreiche Mischwälder!!
Gemäßigte Wälder in Mitteleuropa − Erntezyklen und C-Bindekapazitäten
Plantagen in Mitteleuropa − Kiribaum (= Bauglockenbaum = Paulownia) Fakten?
Forstwirtschaft und Klima
Forstwirtschaft, Waldwirtschaft und Waldbau?
Nachhaltige Forstwirtschaft − Übersicht?
Vor rund 300 Jahren wurde von Carl von Carlowitz die Idee der nachhaltigen Waldbewirtschaftung eingeführt:
Nicht mehr nutzen als nachwächst!
Nachhaltige Forstwirtschaft − Ernte- und Waldbaumethoden?
Erntepotential?
Zulieferer der Holzindustrie?
Holzproduktion. Wo werden die Hölzer verwendet?
Waldwirtschaft und Klima
Holzproduktion − Bewertung der energetischen Holznutzung?
Holzbau(-werke) und Klima
Holzbau(-werke) als mächtige C-Senke − Idee (Kurzfassung)?
Holzbau(-werke) als mächtige C-Senke − Idee (Langfassung)
Holzbau(-werke) als mächtige C-Senke − Kernfrage 1a: (Fast) alle Bauwerke aus Holz herstellbar?
Rechnung in Folien
Holzbau(-werke) als mächtige C-Senke − Kernfrage 2: Ist mächtiger C-Senkeneffekt trotz maximierter Holzernte möglich?
Holzbau(-werke) als mächtige C-Senke − Ergebnis?
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