Wald und Klimaschutz

In den letzten Jahrzehnten hat der Klimawandel weltweit dramatische Veränderungen in verschiedenen Ökosystemen hervorgerufen. Einer der am stärksten betroffenen Lebensräume ist der Wald. Der Wald, der eigentlich als Symbol für Stabilität, Artenvielfalt und ökologisches Gleichgewicht galt, sieht sich nun den Auswirkungen des Klimawandels gegenüber. Von steigenden Temperaturen über veränderte Niederschlagsmuster bis hin zu extremen Wetterereignissen sind die Herausforderungen für die Wälder weitreichend. ^[2]

Besonders besorgniserregend ist der zunehmende Trockenstress, dem Bäume unter dem Einfluss des Klimawandels ausgesetzt sind. ^[3] Dieser Stress beeinträchtigt die Fähigkeit der Bäume, Wasser aufzunehmen und zu speichern. Das führt zu einer Schwächung ihrer Gesundheit und Widerstandsfähigkeit. Als Konsequenz wird der Befall durch Schadorganismen wie zum Beispiel Käfer oder holzzersetzende Pilze begünstigt. So können sich explosionsartig Schädlingspopulationen ausbreiten, die ganze Waldgebiete vernichten. ^[4][5] Darüber hinaus halten geschwächte Bäume bei Stürmen weniger gut stand. In den vergangenen Jahren ist es zu immer häufigeren und intensiveren Sturmereignissen gekommen. Diese lassen vermehrt Stämme brechen und Bäume umstürzen, was nicht nur die Struktur des Waldes beeinträchtigt, sondern auch die Sicherheit von Menschen und Infrastruktur gefährden kann. ^[1]

Auswirkungen auf die Biodiversität

Die Biodiversität im Wald – die Vielfalt an Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen – ist von stabilen Klimabedingungen abhängig. Der Klimawandel jedoch verursacht unvorhersehbare Temperaturanstiege und veränderte Niederschlagsmuster. Dies führt zu einem Ungleichgewicht in den Lebensräumen. Manche Tier- und Pflanzenarten, die spezifische Lebensbedingungen benötigen, sind durch die Klimaveränderung existenziell bedroht. ^[1] Andere wiederum können von Waldschäden profitieren, etwa wenn der Totholzanteil ansteigt und mehr Licht auf den Waldboden gelangt.

Insgesamt bedroht die Veränderung des Klimas die komplexen und tiefgreifenden Wechselwirkungen zwischen dem Wald und seinen Funktionen. Um die für die Gesellschaft und den Klimaschutz so wertvollen Leistungen des Waldes langfristig zu ermöglichen, sind eine nachhaltige Pflege der Wälder und vor allem gezielte Massnahmen zur Anpassung an den Klimawandel unerlässlich. Nur eine nachhaltige Waldbewirtschaftung kann die Resilienz des Waldes und damit die Waldfunktionen und Waldleistungen langfristig gewährleisten. ^[3]

Der Wald hilft uns beim Klimaschutz umfangreich. In Fachkreisen bezieht man sich auf drei wesentliche Klimaschutzleistungen: Sequestrierung, Speicherung und Substitution – abgekürzt spricht man von den ‹3-S-Wirkungen›. ^[7]

‹S› wie Sequestrierung

Der erste Aspekt, die ‹Sequestrierung›, bezeichnet den Prozess der Aufnahme von Kohlendioxid (CO₂) und die Speicherung von Kohlenstoff (C) im Wald. Die Aufspaltung des Kohlendioxids (CO₂) erfolgt durch die Photosynthese. Diese versetzt den Wald in die Lage, CO₂ in der Atmosphäre zu reduzieren. Pflanzen und somit auch Bäume nehmen durch die Photosynthese CO₂ aus der Luft auf und spalten den Kohlenstoff (C) vom Sauerstoff (O₂) ab. Den Sauerstoff geben sie wieder an die Umwelt ab. Der Kohlenstoff wird jedoch in die Biomasse eingebunden, von den Blättern bis in die Äste und im Boden. Der Schweizer Wald bindet so jährlich 4 Millionen Tonnen CO₂. Drei Viertel davon werden durch die Nutzung von Holz und durch absterbende Bäume wieder freigesetzt. Wenn der Wald mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre aufnimmt, als durch biologische Prozesse freigesetzt und die Holzernte wieder entnommen wird, spricht man von einer ‹Senke›. Wälder sind die zweitgrösste CO₂-Senke auf unserem Planeten. Aktuell nimmt der Schweizer Wald im Durchschnitt pro Hektar und Jahr 2 Tonnen CO₂ mehr auf, als er abgibt. ^{[7][8][9][10]}

‹S› wie Speicherung

Das zweite ‹S› bezeichnet die Speicherung des Kohlenstoffs in Holzprodukten. Diese können Gebäude oder Produkte des täglichen Gebrauchs sein, die aus Holz gefertigt sind. Solange die Produkte und Gebäude im Gebrauch sind, bleibt der Kohlenstoff darin gespeichert. Im verbauten Holz wird rund eine Tonne Kohlenstoff pro Kubikmeter während der Lebens- bzw. Gebrauchsdauer gespeichert. Werden die Holzprodukte entsorgt und wird das Holz verbrannt oder verrottet es, wird CO₂ wieder freigesetzt. Weil der Kohlenstoff nur bis zum Lebensende der Holzprodukte gespeichert wird, handelt es sich um eine temporäre Speicherung. ^{[7][8][9][10]}

‹S› wie Substitution

Das dritte ‹S› steht für ‹Substitution›, bei der Holz anstelle von fossilen Rohstoffen oder energieintensiveren Materialien als Ersatz verwendet wird. Dies beinhaltet konkret den Austausch von Erdöl, Beton, Stahl oder Kunststoffen durch Holz oder holzbasierte Produkte. Durch diese Substitution können die Umweltauswirkungen in verschiedenen Industriezweigen minimiert werden, was wiederum die Förderung nachhaltigerer Produktionsmethoden ermöglicht.

Die 3-S-Wirkungen in der Praxis umgesetzt

An einem konkreten Beispiel wie einem Holzgebäude werden die 3-S-Wirkungen und die Bedeutung des Waldes und Holzes als Helfende im Klimaschutz deutlich. Im Wald wachsen die Bäume über Jahrzehnte. Das CO₂ wird von den Bäumen aufgenommen und als Kohlenstoff in den Ästen, Baumstämmen und im Boden gespeichert. Wenn die Bäume dem Wald entnommen werden, ist dieser Kohlenstoff in grossen Mengen im Holz gebunden.

Wird dieses Holz verwendet, können Baustoffe wie Beton oder Stahl ersetzt werden (Substitution). Das CO₂, das während der Herstellung emissionsintensiver Baustoffe produziert würde, wird somit eingespart. Gleichzeitig wird durch das verwendete Holz der eingelagerte Kohlenstoff während der Lebensdauer des Holzgebäudes gespeichert.

Damit diese Speicherung möglichst lange stattfindet, soll das Holz in einer Kaskade auch mehrfach genutzt werden. Das Prinzip der Kaskadennutzung  zielt darauf ab, Holz möglichst lange weiter- und umzunutzen. Zum Beispiel können Holzbalken beim Rückbau eines Gebäudes zu kleineren Holzlatten oder Spanplatten weiterverarbeitet werden. Erst am Ende mehrerer Nutzungszyklen kann das Holz verbrannt werden. Dann wird der Kohlenstoff als CO₂ wieder in die Atmosphäre abgegeben, und die Speicherung ist nicht mehr gegeben. In der Phase der kaskadischen Nutzung leistet die temporäre Speicherung in den Holzprodukten aber einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. ^[12]

Bauen mit Holz als Beitrag zum Klimaschutz

Schätzungen der UN zufolge gingen 2020 weltweit rund 40 Prozent der energiebezogenen CO₂-Emissionen und mehr als die Hälfte des Ressourcenverbrauchs auf die Baubranche zurück. Holzbauingenieur Pirmin Jung unterstreicht im Interview, dass das Bauen mit Holz einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz und zur Reduktion der CO₂-Emissionen leisten kann.

Bereits in ein paar Jahrzehnten werden heutige Bäume aufgrund der Klimaerwärmung in einem stark veränderten Klima leben. Mittel- bis langfristig können daher wichtige Waldleistungen gefährdet sein.^[13] Um die Anpassungen des Waldes zu unterstützen und die Waldleistungen zu erhalten, sind sogenannte waldbauliche Strategien notwendig. Durch gezielte Pflegemassnahmen lassen sich viele Faktoren in der Waldentwicklung und insbesondere der Klimastabilität positiv beeinflussen. Diese erleichtern dem Wald, sich an die neuen Klimabedingungen anzupassen, und reduzieren mögliche grossflächige Waldschäden durch Stürme, Trockenheit oder Insekten.

Was positiv wirkt: Im Wald sollen möglichst viele unterschiedliche Baumarten (Baumartenvielfalt) von unterschiedlicher Grösse und Entwicklungsstufe nebeneinanderstehen (Strukturvielfalt). ^[14] In Zukunft sollen Baumarten gewählt werden, die zum Beispiel Trockenheit, Wasserknappheit oder mehr Wärme gewohnt sind. Die Baumartenwahl kann vor allem in jüngeren Beständen noch deutlich beeinflusst werden. Durch Pflegemassnahmen werden die einzelnen Bäume stabilisiert und vitalisiert. Durch die gezielte Pflege des Jungwaldes werden die Baumartenvielfalt, die Stabilität und die jungen Bäume gefördert.

Auch die genetische Vielfalt ist von grosser Bedeutung. Sie zeigt sich darin, dass Baumpopulationen sich an die lokalen Standortverhältnisse bzw. die lokalen Gegebenheiten bestmöglich anpassen. Der Wald und die einzelnen Bäume werden so bewirtschaftet, dass sie einer Störung wie zum Beispiel einem Sturm möglichst standhalten (hohe Störungsresistenz). Eine andere Massnahme besteht darin, Bäume etwas früher zu entnehmen und so den Anteil an älteren Bäumen zu reduzieren, die eher bei einem Sturm umfallen oder von Schädlingen befallen werden. ^[14] Das frühere Entnehmen solcher Bäume nennt man die Reduktion der Umtriebszeit. ^[15]

Resilient in die Zukunft

Alles in allem umfassen die Massnahmen zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel, man spricht auch von Adaption, eine Reihe an Zielsetzungen: einerseits die Resistenz der Wälder gegenüber Störungen erhöhen, zum Beispiel durch das Anpflanzen widerstandsfähiger Baumarten; andererseits die Anpassungsfähigkeit an ein sich änderndes Klima steigern, zum Beispiel durch die Förderung von genetischer Vielfalt innerhalb der Baumarten. Der Wald kann sich so leichter an die neuen klimatischen Verhältnisse anpassen und dann auch extremeren Wetterereignissen besser standhalten. Und letztlich soll die Widerstandsfähigkeit nach Störungen verbessert werden, um eine schnellere Erholung eines Waldes nach einer Trockenperiode, einem Sturm etc. zu ermöglichen. ^[14]

Vielfältigere Baumarten, verschiedene Grössen und unterschiedliches Alter von Bäumen stabilisieren den Wald. Die Waldpflege und Holznutzung können den Wald somit widerstandsfähiger machen, damit er die wertvollen Klimaschutzleistungen erbringen kann.

Denn nur ein resilienter Wald wird auch in Zukunft die Waldleistungen erbringen und einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz in der Schweiz leisten. Die Forstfachleute sind dabei die Expertinnen und Experten im Wald: Sie beobachten und beurteilen, welche Massnahmen zur Förderung und Unterstützung des Waldes notwendig sind.

[1] Fischlin Andreas; Buchter, Bernhard; Matile, Luzi; Hofer, Peter; Taverna, Ruedi │ CO2-Senken und -Quellen in der Waldwirtschaft – Anrechnung im Rahmen des Kyoto-Protokolls. Umwelt-Wissen Nr. 0602. Bundesamt für Umwelt BAFU, Bern, 2006.

[2] Schweizerische Eidgenossenschaft │ Anpassung an den Klimawandel in der Schweiz. Aktionsplan 2020–2025. Bern 2020.

[3] Pluess, Andrea R.; Augustin, Sabine; Brang, Peter (Red.) | Wald im Klimawandel. Grundlagen für Adaptationsstrategien. Bundesamt für Umwelt BAFU, Bern, 2016; Eidg. Forschungsanstalt WSL, Birmensdorf; Haupt, Bern, Stuttgart, Wien.

[4] Arend, Matthias; Braun, Sabine; Buttler, Alexandre; Siegwolf, Rolf T. W.; Signarbieux, Constant; Körner, Christian | 3.1 Ökophysiologie: Reaktionen von Waldbäumen auf Klimaänderungen. In: Pluess, A. R.; Augustin, S.; Brang, P. (Red.), Wald im Klimawandel. Grundlagen für Adaptationsstrategien. Bundesamt für Umwelt BAFU, Bern; Eidg. Forschungsanstalt WSL, Birmensdorf; Haupt, Bern, Stuttgart, Wien, 2016, S. 77–92.

[5] Zimmermann, Niklaus E.; Schmatz, Dirk R.; Gallien, Laure; Körner, Christian; Huber, Barbara; Frehner, Monika; Küchler, Meinrad; Psomas, Achilleas | 3.7 Baumartenverbreitung und Standorteignung. In: Pluess, A. R.; Augustin, S.; Brang, P. (Red.), Wald im Klimawandel. Grundlagen für Adaptationsstrategien. Bundesamt für Umwelt BAFU, Bern; Eidg. Forschungsanstalt WSL, Birmensdorf; Haupt, Bern, Stuttgart, Wien, 2016, S. 199–222.

[6] Jakoby, Oliver; Stadelmann, Golo; Lischke, Heike; Wermelinger, Beat | 3.9 Borkenkäfer und Befallsdisposition der Fichte im Klimawandel. In: Pluess, A.R.; Augustin, S.; Brang, P. (Red.), Wald im Klimawandel. Grundlagen für Adaptationsstrategien. Bundesamt für Umwelt BAFU, Bern; Eidg. Forschungsanstalt WSL, Birmensdorf; Haupt, Bern, Stuttgart, Wien, 2016, S. 247–266.

[7] Bundesamt für Umwelt BAFU | Wald, Holz und CO₂. 10.09.2021. Abgerufen am 24.11.2023.

[8] Bundesamt für Umwelt BAFU | CO2 aus der Luft entfernen: Warum wir ohne Negativemissionen (NET) die Klimaziele verpassen. In: Die Umwelt, 2.

[9] WaldSchweiz (Hrsg.) │ Rohstoff Holz. Abgerufen am 24.11.2023.

[10] WaldSchweiz (Hrsg.) | Wald und Holz in der Klimapolitik. Positionspapier.

[11] Hafner, Annette et al. | Treibhausgasbilanzierung von Holzgebäuden – Umsetzung neuer Anforderungen an Ökobilanzen und Ermittlung empirischer Substitutionsfaktoren (THG-Holzbau). Forschungsprojekt: 28W-B-3-054-01 Waldklimafonds. BMEL/BMUB. Bochum, 2017. S. 60

[12] Schuster, Sandra; Geier, Sonja | circularWOOD. Paradigmenwechsel zur Kreislaufwirtschaft mit Holz. BBSR-Online-Publikation 15/2023, Bonn. S. 9.

[13] Pluess, Andrea R.; Augustin, Sabine; Brang, Peter | 6 Kernaussagen und Empfehlungen zum Wald im Klimawandel. In: Pluess, A. R.; Augustin, S.; Brang, P. (Red.), Wald im Klimawandel. Grundlagen für Adaptationsstrategien. Bundesamt für Umwelt BAFU, Bern; Eidg. Forschungsanstalt WSL, Birmensdorf; Haupt, Bern, Stuttgart, Wien, 2016, S. 421–440.

[14] Peter Brang, Christian Küchli, Raphael Schwitter, Harald Bugmann und Peter Ammann | 5.1 Waldbauliche Strategien im Klimawandel. In: Pluess, A. R.; Augustin, S.; Brang, P. (Red.), Wald im Klimawandel. Grundlagen für Adaptationsstrategien. Bundesamt für Umwelt BAFU, Bern; Eidg. Forschungsanstalt WSL, Birmensdorf; Haupt, Bern, Stuttgart, Wien, 2016, S. 341–364.

[15] Bayerische Landesanstalt für Forstpflege LWF | Jungbestandspflege. In: LWF Merkblatt 29, April 2016.

[V1] Fotos: © Lignum Holzwirtschaft Zentralschweiz. Fotograf: Roberto Conciatori, Luzern.

[V2] Fotos: © Amt für Wald und Landschaft Obwalden.