Kohlenstoffkreislauf von Pflanzen

Der einfache Kohlenstoffkreislauf von Pflanzen.

Wenn Holz oder allgemein Pflanzen wachsen, dann wird mit Hilfe von Photosynthese Sonnenenergie gespeichert, und Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre aufgenommen und der Kohlenstoff so gebunden.

Durch Zersetzung oder Verbrennen wird die gespeicherte Sonnenenergie, aber auch der Kohlenstoff wieder frei und es entsteht CO₂, welches dann erneut mittels Photosynthese in Pflanzen gebunden werden kann, so bildet sich ein Kreislauf.

Leider führt dieses Malen eines einfachen Kreises dazu, dass verallgemeinernd das Verbrennen von Holz als CO₂-neutral bezeichnet wird, weil – so wird argumentiert – das CO₂ wieder gebunden wird.

Ist es der Konzentration an CO₂ in der Atmosphäre egal, ob Holz verbrannt wird oder nicht?

Was diesem Kreis fehlt, ist die zeitliche Dimension. Auch fehlt die Frage nach Alternativen. So zeichnet sich eine Handlung nicht nur durch ihre Kosten, sondern vor allem auch durch ihre Opportunitätskosten – den nicht genutzten Chancen, aus.

Wie sieht der Kohlenstoffkreislauf mit Berücksichtigung der Zeit aus? Nachdem der Kohlenstoff durch Photosynthese gebunden wurde, wandelt er sich nicht zwangsläufig in CO₂ um, sondern verweilt mehr oder minder lang dort, wo er sich eben befindet. Bei Blumen, Obst, Gemüse und Gras ist die Verweildauer ziemlich kurz, weil es sich schnell zersetzt. Holz bleibt selbst in der Natur länger erhalten. Auch nachdem es abgestorben ist, fängt es nicht an sich vollständig in CO₂ umzuwandeln, sondern es kann bei großen Bäumen sogar bis zu hundert Jahren dauern, bis sie sich zersetzt haben. Aber auch der Mensch, und das ist das Wichtigste, kann Holz stofflich nutzen, und so dafür sorgen, dass der Kohlenstoff länger gebunden wird. Sei es bei der Gestaltung von Wegen, Spielplätzen oder zum Errichten von Häusern.

Je mehr Holz stofflich genutzt wird, umso geringer ist die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre, denn – und das ist das Schöne an der Sache – Bäumen wachsen auch dann nach, wenn das Holz nicht verbrannt wird.

CO₂-arm Holz verbrennen?

Holzverbrennen kann nur dann CO₂-arm sein, wenn Holz verbrannt wird, das nur sehr kurz in der Natur verweilen würde und nicht stofflich genutzt werden kann, also Äste und Hecken, wobei dann aber auf einen geschlossenen Mineralienkreislauf geachtet werden muss.

Mit dem Verbrennen von Holz, das stofflich genutzt werden kann, wird eine potenzielle Kohlenstoffsenke aufgelöst, und es ist mehr CO₂ in der Atmosphäre, als sein müsste – also kann das Verbrennen auch nicht CO₂-neutral sein. Das stupide Verbrennen von Stammholz ist nichts Anderes als das Anreichern der Atmosphäre mir CO₂, und dabei ist es gleichgültig, ob Holz wieder nachwächst. Holz gehört erst dann verbrannt, wenn es nicht mehr stofflich nutzbar ist. Alles andere ist eine Verschwendung von Material, und gleichzeitig von dem Potenzial Kohlenstoff zu binden.

Dauerhafte Kohlenstoffsenken schaffen.

Es ist auch bei weitem nicht so, dass es sich bei Pflanzen zwangsläufig um einen geschlossenen Kreislauf handelt. So zersetzen sich Pflanzen nie vollständig in der Natur, sondern zerfallen zu kohlenstoffreicher Erde, die die Humusschicht vergrößert. Doch das geschieht nicht, wenn der Wald besenrein hinterlassen wird.

Es gibt auch Ansätze um Holzkohle vermischt mit frischer Biomasse in der Landwirtschaft gezielt einzusetzen, um mit sogenannter schwarzer Erde Kohlenstoff aktiv zu binden und einen nährstoffreichen und produktiven Boden zur landwirtschaftlichen Nutzung zu haben.

Und letztlich ist es auch möglich, durch neue Einsatzgebiete von Holzprodukten neue Senken zu schaffen, selbst wenn diese zu einem großen Teil von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden müssen, aber je mehr und je länger Holz als solches erhalten bleibt, umso weniger CO₂ ist in der Atmosphäre.

Unvollständige Bilanzierung um CO₂-Neutralität zu „beweisen“.

Auch wenn einige Waldbesitzer, Regionen oder Länder stolz behaupten CO₂-neutral Holz zu verbrennen, weil nicht mehr Holz aus ihren Wäldern entnommen wird als nachwächst, so wird auch hier gelogen, weil deshalb aus anderen Regionen Holz zugekauft wird, sei es in Form von Papier, Möbel, Bauholz und neuerdings vielleicht sogar Pellets. Fraglich ist es auch wenn Kunststoffprodukte in diese Region importiert werden, die ebenso gut aus dem eigenen Holz hätten produziert werden können. Wenn bilanzieren, dann bitte vollständig.

Eines sollte man auf jeden Fall beachten: Stammholz gehört nicht systematisch verbrannt. Es ist nicht CO₂-neutral und obendrein ist es eine riesige Verschwendung.

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CO2-Neutralität von Holz verbrennen?

Möchte man verstehen, was CO2-neutral bedeutet, muss man die Zusammenhänge sehen. So ist CO2 ein Molekül, das sich aus drei Atomen zusammensetzt. Ein Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatome. Diese können sich in chemischen Reaktionen verbinden und auch wieder trennen. Die Menge an CO2 auf der Erde kann also abnehmen und zunehmen. Die Menge an Atomen bleibt bis auf Kernfusion und Kernspaltung aber konstant. Es wird also immer gleich viel Kohlenstoffatome auf der Erde geben. Aber wo sich dieser Kohlenstoff befindet, das kann sich fortwährend ändern.

Wo befindet sich der Kohlenstoff?
Zum Teil befindet er sich im Erdgas, im Erdöl, in der Kohle, in Gesteinen und Salzen oder in Holz sowie in anderen lebenden und verstorbenen Lebewesen, wie zum Beispiel auch Mooren und Torf. Dies alles sind sogenannte Kohlenstoffsenken. Der Rest des Kohlenstoffes, der nicht in einer Senke gebunden ist, befindet sich als CO2 in der Atmosphäre oder gelöst im Wasser.
Wird ein kohlenstoffhaltiger Brennstoff wie Erdgas, Erdöl, Kohle oder aber auch Holz verbrannt, so entsteht CO2. CO2-neutral kann also keine Verbrennung eines Energieträgers sein, der Kohlenstoff enthält.

CO2-Abbau der Erde
Aber die Erde weiß sich zu helfen, denn das anfallende CO2 wird wieder in Holz umgewandelt und gebunden. Wenn der Vorrat an Holz, Torf und Ähnlichem ebenso schnell anwächst, wie fossile Energie verbrannt wird, dann ist das in Summe CO2-neutral. Damit das geschehen kann, darf aber Holz nicht achtlos verbrannt worden, denn je mehr Holz verbrannt wird, umso weniger können die Kohlenstoffsenken anwachsen.
Aber warum glauben einige, dass Holzverbrennen CO2-neutral ist? Die Logik dahinter ist, dass diese Menschen denken, dass der Baum später wieder nachwächst und das entstandene CO2 erneut bindet. Aber das hat nichts mit dem Verbrennen von Holz zu tun. Der Baum wird auch wachsen, wenn das Holz zuvor nicht verbrannt wurde – schließlich ist genug CO2 in der Atmosphäre.
Mit der absolut gleichen Logik kann das Verbrennen von Kohle oder Erdöl CO2-neutral sein.

Lösung des CO2-Problems
Wir werden solange ein CO2-Problem haben, wie mehr CO2 ausgestoßen wird, als gebunden wird. Das Verbrennen von Holz, das anders stofflich genutzt oder gebunden werden kann, wird daran nicht das Geringste verbessern.
Um die CO2-Emissionen unseres Energiesystems zu senken, müssen kohlenstofffreie Energiequellen genutzt werden, wie etwa Solarthermie, Photovoltaik oder Windenergie. Außerdem müssen Kohlenstoffsenken geschaffen werden, die den ausgestoßenen CO2 binden. Das kann Humus, Torf oder die stoffliche Nutzung von Holz sein. Eines steht dabei aber fest: solange wir ein CO2-Problem haben, werden wir es mit Holzverbrennen nicht lösen können.

Videos – Kurzgeschichten

Alle Kurzgeschichten sind vorgelesen von Mandy Hemmen. Viel Spaß beim Anhören.

Sophies Referat

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Die Glaswand

Wochenende eines Workaholics

Der falsche Tag

Manchmal rufen wir das Unglück herbei, manchmal verfolgt es uns, weil wir es nicht los lassen können…

Die Herrin der Dächer

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Das Hochhaus

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Kinderschrei

Das einzige Rennen, das man verliert, wenn man zu schnell ist.

Der Baum, der Zeuge

Eine Liebe, die den alten Mann bis zu seinem letzten Atemzug begleitet.

Kränkelnde Gesellschaft

Besuch in einem Wartezimmer. Schweigen, zwecks steriler Notwendigkeit.

Voll asphaltierte Parkplätze

Änderungen sind vorhersehbar!

Vieles, das aus Beton oder Asphalt gebaut wird, soll sehr lange halten. Meist wird jedoch nicht daran gedacht, dass die Nutzung irgendwann doch geändert werden muss oder die Flächen – wenn auch nur kurzfristig – stören, z. B. wenn Leitungen verlegt oder ersetzt werden sollen. Aber auch lokale Beschädigungen der Oberflächen können eine großflächige Erneuerung bedingen.

Auch wenn Nachhaltigkeit im Bereich Material oft mit langlebiger Konstruktion verbunden wird, so ist nicht jede längstmögliche nutzbare Konstruktion auch zielführend. Insbesondere dann nicht, wenn Flächen unnötig versiegelt werden und andere Potenziale zerstört werden.

Parkplätze und Bürgersteige sind hierfür gute Beispiele. Für die Belastung, die sie aushalten müssen, sind sie meist maßlos überdimensioniert und ihr Lebensende wird meistens nicht durch Materialversagen, sondern durch Planungsfehler und Umnutzungen definiert. Hier wird die Dauerhaftigkeit der Materialverbindung zu dem Grund, dass Abfall entsteht und neue Materialressourcen aufgebraucht werden müssen. Auf ewig geplant, bedeutet längst nicht auf ewig genutzt. Änderungen sind vorhersehbar und planbar.

Dauerhaft bauen?

Die Vorstellung, Parkplätze dauerhaft zu fertigen, hat in etlichen Aspekten nichts mit nachhaltigem Denken zu tun. Einerseits ist es eine Tatsache, dass durch unvorhergesehene Arbeiten der Belag aufgerissen werden muss. Hier bieten sich Betonsteine an, die bei Bedarf entfernt und anschließend wieder verlegt werden können. Asphalt müsste bei Beschädigung durch Rissbildung in Folge von Temperaturspreizungen und gefrierendem Wasser von Zeit zu Zeit ausgebessert und ausgetauscht werden, wenn der Flickenteppich zu wüst wird. Sind Betonsteine verlegt, ist diese Art der Schädigung meist ausgeschlossen und lokale Beschädigungen können vollständig lokal begrenzt behoben werden.

Insbesondere bei Flächen, die so wenig Nutzen schaffen, sollten wir uns bewusst werden, welchen Raubbau wir begehen. Immer mehr Menschen leben auf unserem Planeten und immer mehr Fläche wird von uns für Wohnen, Produktionsstätten und Straßen beansprucht. Diese Flächen entziehen wir der Natur und auf diesen geht das Potenzial verloren, das uns kostenlos zur Verfügung gestellt wird.

Welche Kosten enstehen indirekt?

Die Sonnenenergie wird ungenutzt in Wärme umgewandelt. Es wird kein CO₂ gebunden, weil keine Biomasse wächst. Regen kann nicht versickern und wird gebündelt in Kanäle abgeleitet, die die Kläranlagen mehr als nötig belasten und schließlich wird Wasser in Flüsse geleitet, ohne dass es als kostbares Grundwasser genutzt werden kann.

Der Verzicht auf dies alles muss einer versiegelten Fläche als Opportunitätskosten angerechnet werden. Dabei kann viel von diesen negativen Einflüssen vermieden werden.

Es bedarf nur der richtigen und umsichtigen Planung und dazu gehört, dass unsere Potenziale gewahrt bleiben. Es darf nicht bloß gebaut und betoniert werden, schlicht weil es einfach und haltbar ist.

Es ist sehr leicht möglich, die Stellplätze nur mit Rasengittern auszustatten, Gehwege können mit Pflastersteinen gelegt werden, was selbst bei den Fahrspuren möglich wäre, weil nur sehr geringe Fahrgeschwindigkeiten dort erlaubt sind. So ist in weiten Teilen eine Versickerung von Regenwasser möglich und Schäden wirken sich immer nur lokal aus und können lokal behoben werden, ohne die Gesamtqualität, wie bei einem Asphaltteppich, zu verschlechtern. Auch stellt die Begrünung von Parkflächen keine große Herausforderung dar. Dabei muss es nicht einmal eine bodennahe Begrünung mit Rasen sein, die einerseits durch die Fahrzeuge beschädigt würde und andererseits einen hohen logistischen und arbeitsreichen Aufwand bedingen würde. Ein Parkplatz kennzeichnet sich dabei dadurch aus, dass viel Platz verschwendet und er auch von der Höhe her nicht viel benötigt wird. Deshalb ist es einfach möglich Bäume in Totflächen zu pflanzen, die sich dann oberhalb der Fahrzeuge ausbreiten und einen Großteil des einfallenden Lichtes ausnutzen können um zu wachsen, Kohlenstoff zu binden, Energie zu speichern und Schadstoffe aus Luft und Erde in sich aufzunehmen. Wegen der CO₂-Bilanz wäre es mit einem sehr lichten Wald vergleichbar. Gleichzeitig würden die Bäume Schatten spenden und während einer großen Zeit im Sommer den Energiebedarf der Fahrzeuge für Klimaanlagen reduzieren. Sind Bäume nicht erwünscht kann ebenso gut die Fläche teilweise mit Holzkonstruktionen überdacht und darauf Photovoltaikanlagen installiert werden. Einerseits bilden die Holzkonstruktionen natürliche Kohlenstoffsenken und andererseits können die eintreffenden Sonnenstrahlen als Nutzenergie gewonnen werden. So wird die Sonnenenergie nicht gleich vollständig in Wärme umgewandelt und das Potenzial für uns zerstört. Werden Parkplätze schlicht zubetoniert, ist das in mehrfacher Hinsicht eine enorme Verschwendung voller Unvermögen unsere Potenziale zu begreifen und zu wahren, ungeachtet dessen wie viel P&R-Flächen entstehen oder wie viele „grüne“ Elektroautos darauf stehen.

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