Wie Bäume CO2 speichern

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Bäume ernähren sich hauptsächlich von Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Wasser. Daraus bilden sie mit Hilfe des Sonnenlichtes Zuckermoleküle. Als Abfallprodukt entsteht Sauerstoff. Die lange Lebenszeit dieser Pflanzen macht sie zu langfristigen Kohlenstoffspeichern. Hier informieren wir Sie darüber, wie Bäume das CO₂ nutzen und warum die moderne Waldbewirtschaftung zur Speicherung von Kohlenstoff im Holz beiträgt.

Grundlage für das heutige Leben auf der Erde – die Photosynthese

Die Werkstätten, in denen die Bäume aus CO₂ Zucker herstellen, sind die Chloroplasten. Sie enthalten das Chlorophyll, das die Blätter und Nadeln grün färbt. Das Chlorophyll sammelt Sonnenlicht ein und spaltet damit Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Der Sauerstoff gelangt in die Atmosphäre. Der reaktionsfreudige Wasserstoff erledigt unterschiedliche Aufgaben im Energie- und Baustoffwechsel der Pflanzen.

Zu diesen Aufgaben gehört auch die Reaktion mit Kohlenstoffdioxid, bei der Zuckermoleküle entstehen. Diese werden zunächst in den Wurzeln der Bäume gelagert. Kommt die richtige Jahreszeit, bauen sich die Pflanzen aus dem Zucker neue Zellen auf, wachsen und bilden Blätter, Blüten, Früchte und Samen. Auf diese Weise produzieren die Pflanzen den Sauerstoff und die Nahrung, die Tiere zum Leben brauchen. Weil sie dabei Kohlenstoff aus dem CO₂ der Atmosphäre einlagern, spielen sie eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf.

Holz als langfristiger Speicher von Kohlenstoffdioxid

In den Pflanzen findet ein reger Stoffaustausch zwischen Wurzeln und Blättern (oder Nadeln) statt. Die Wurzeln saugen Wasser samt Mineralstoffen aus dem Boden und stellen es den Blättern zur Verfügung. Die Blätter schicken den zuckerhaltigen Pflanzensaft zu den Wurzeln. Wenn dieser gebraucht wird, geben sie ihn wieder frei. Der Stängel, die Stiele und die Zweige dienen als Rohrleitung. Je höher eine Pflanze wächst, umso größer ist die mechanische Beanspruchung, der diese Pflanzenteile ausgesetzt sind. Bäume und Sträucher brauchen deshalb stabiles Baumaterial: das Holz der Stämme und Wurzeln. Dort speichern die Bäume CO₂. Kohlenstoff bildet etwa die Hälfte der Masse von trockenem Holz.

Darin bleibt er so lange gebunden, bis das Holz verrottet. Deshalb trägt eine nachhaltige Waldbewirtschaftung, bei der das Holz vor dem Verrottungsprozess aus dem Wald entnommen wird, dazu bei, Kohlenstoff über lange Zeiträume zu binden. Selbstverständlich gilt das nur dann, wenn aus dem Holz Möbel, Baustoffe oder Gebrauchsgegenstände entstehen. Die Nutzung als Brennholz setzt das über Jahrzehnte gespeicherte Kohlenstoffdioxid in wenigen Minuten wieder frei.

Wie viel CO₂ binden Bäume?

Das Leben eines Baumes beginnt als zarter Trieb aus einem Keim. Die wenigen Blätter können anfangs nur geringe Kohlenstoffdioxidmengen aufnehmen und speichern. Die Menge steigt immer schneller an, je länger der Baum wächst. Irgendwann hat er die endgültige Höhe fast erreicht und nimmt immer weniger CO₂ auf. Er beginnt langsam zu altern. Je nach Baumart, Standort und Umweltbedingungen ist dieser Zeitpunkt nach ca. 50 Jahren (Pappel) bis ca. 200 Jahren (Eiche) erreicht. Welche Kohlenstoffdioxidmenge ein Baum speichern kann, hängt von vielen Einflussfaktoren ab.

Um das genau herauszufinden, muss man das Holz vollständig trocknen und anschließend wägen. Etwa die Hälfte der Masse ist Kohlenstoff. Multipliziert man diesen Wert mit 3,67, erhält man die gespeicherte Menge Kohlenstoffdioxid. Für einen Wald, der aus einer gesunden Mischung mit jungen und alten Bäumen besteht, gilt die Faustformel, dass er pro Hektar ungefähr 6 Tonnen im Jahr speichern kann.

Nachhaltigkeit in der Waldwirtschaft – ein historischer Forstbegriff

Der Begriff Nachhaltigkeit stammt ursprünglich aus der Forstwirtschaft. Er wurde 1713 von dem Oberberghauptmann des Erzgebirges Hans Carl von Carlowitz geprägt. In einem Werk über die Ökonomie der Waldbewirtschaftung sagt er sinngemäß, dass man dem Wald nur so viel Holz entnehmen darf, wie im selben Zeitraum nachwächst. Die Rechnung ist einfach: Braucht ein Baum 100 Jahre zum Wachsen, kann man jedes Jahr einen von hundert Bäumen ernten und dafür einen neuen anpflanzen. Dann bleibt der Bestand insgesamt erhalten. Die Form der Bewirtschaftung von Wäldern ändert sich derzeit. Früher wurden in großen Schonungen Monokulturen, hauptsächlich mit der schnell wachsenden Fichte, angelegt. Die Bäume wurden ca. 100 Jahre später per Kahlschlag geerntet, und die Fläche wurde neu bepflanzt.

Heute lässt man Mischwälder aus Laub- und Nadelbäumen wachsen, die weniger anfällig gegen Klimaveränderungen, Krankheiten und Schädlinge sind. Der Wald bekommt die Chance, wenigstens teilweise aus eigener Kraft nachzuwachsen. Dieses Prinzip heißt Naturverjüngung. Anreicherungspflanzungen ergänzen den Baumbestand mit Gehölzen, die wirtschaftlich von hohem Wert sind. Das Forstmanagement unterstützt das natürliche Wachstum mit regelmäßigen Durchforstungen. Dabei werden schwache Pflanzen aus dem Bestand entnommen, um für die anderen Platz und Licht zu schaffen.

In den Wäldern sind dann alle Altersklassen von Bäumen vertreten. Dieses Konzept ist unter dem Begriff Waldumbau bekannt. Es führt dazu, dass im Waldbestand insgesamt mehr Kohlenstoff im Holz gebunden wird.