Methoden des terrestrischen Carbon Dioxide Removal (tCDR) wie Aufforstung und Biomasseplantagen werden zuweilen als effektive, 'grüne' und sichere Varianten des Klimaengineering (CE) verstanden wegen ihrer Möglichkeit, die natürliche CO2-Aufnahme durch die Biosphäre zu erhöhen, und ihrer denkbaren ökonomischen Tragfähigkeit. Erkenntnisse aus der ersten Phase des CE-LAND-Projekts legen indes nahe, dass tCDR aufgrund schwieriger erdsystemischer und ethischer Fragen ebenso kontrovers wie andere CE-Methoden ist. CO2-Budgetierungen und rein ökonomische Bewertungen sind daher um profunde Analysen der natürlichen Begrenzungen, der Auswirkungen auf das Erdsystem mit damit verbundenen Unsicherheiten, der Tradeoffs mit anderen Land- und Wassernutzungen und der weitreichenden ethischen Implikationen von tCDR-Maßnahmen zu ergänzen. Analysen hypothetischer Szenarien der ersten Projektphase zeigen, dass effektives tCDR die Umwidmung großer Flächen voraussetzt, womit schwierige Abwägungsprozesse mit anderen Landnutzungen verbunden wären. Darüber hinaus zeigt sich, dass signifikante Nebenwirkungen im Klimasystem (außer der bezweckten Senkung der Weltmitteltemperatur) und in terrestrischen biogeochemischen Kreisläufen aufträten. CE-LAND+ bietet eine tiefergehende quantitative, räumlich explizite Evaluierung der nicht-ökonomischen Kosten einer Biosphärentransformation für tCDR. Potentielle Tradeoffs und Impakts wie auch die systematische Untersuchung von Unsicherheiten in ihrer Abschätzung werden mit zwei Vegetationsmodellen, einem Erdsystemmodell und, neu im Projekt, dynamischen Biodiversitätsmodellen analysiert. Konkret wird CE-LAND+ bisher kaum bilanzierte Tradeoffs untersuchen: einerseits zwischen der Maximierung der Flächennutzung für tCDR bzw. Biodiversitätsschutz, andererseits zwischen der Maximierung der Süßwasserverfügbarkeit für tCDR bzw. Nahrungsmittelproduktion sowie Flussökosysteme. Auch werden die (in)direkten Auswirkungen veränderten Klimas und tCDR-bedingter Landnutzungsänderungen auf Wasserknappheit (mit diversen Metriken und unter Annahme verschiedener Varianten des Wassermanagements) und Biodiversität quantifiziert. Die Tradeoffs und Impakts werden im Kontext von neben der Bekämpfung des Klimawandels formulierten globalen Nachhaltigkeitszielen - Biodiversitätsschutz, Wasser- und Ernährungssicherheit interpretiert - was sonst nicht im Schwerpunktprogramm vermittelt wird. Ferner wird das Projekt zu besserem Verständnis und besserer Quantifizierung von Unsicherheiten von tCDR-Effekten unter zukünftigem Klima beitragen. Hierzu untersucht es modellstrukturbedingte Unterschiede, Wachstum und Mortalität von tCDR-Pflanzungen unter wärmeren und CO2-reicheren Bedingungen und Wechselwirkungen zwischen tCDR-bezogenen Landnutzungsaktivitäten und Klima. Schließlich wird CE-LAND+ in Kooperationen innerhalb des Schwerpunktprogramms und mit einer repräsentativen Auswahl von Szenarien zur Evaluierung tCDR-bedingter Tradeoffs aus umweltethischer Sicht beitragen.
Das Verbundprojekt 'BioRegio - Regionale Bioenergienutzung' übertrug die im BMU-Projekt 'Stoffstrom-Biomasse' erstellten Werkzeuge auf ausgewählte Modell-Regionen und überprüfte die Umsetzungsbedingungen für die nationalen Strategien zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse. Neben EDV- und Datenfragen wurde vom Öko-Institut dabei auch ein Werkzeug zur Berechnung der regionalen Wertschöpfung erstellt. Die Modellregionen waren folgende (in Klammern: betreuendes Institut): Naturpark Saar-Hunsrück (IZES + IfAS), Südlicher Oberrhein und Kiel-Eckernförde-Rendsburg-Neumünster (Öko-Institut), Emscher-Lippe (FhI-UMSICHT), Mecklenburg Ost und Mittelsachsen (IE). Informationen zu den Modellregionen finden sich unter www.bioregio.info
Zielsetzung:
Derzeit bewirtschaften Kleinwaldbesitzer ca. 60% der Europäischen Wälder. Damit liefern sie einen großen Anteil des Rohstoffes Holz für die Holz- und Papierindustrie und sichern die vielfältigen Ökosystemleistungen unserer Wälder. Europaweit stattfindende gesellschaftliche Veränderungen wie z.B. Urbanisierung, Gleichberechtigung oder digitaler Wandel verändern auch die Werte und Überzeugungen von Kleinwaldbesitzern und damit deren Einstellung und Bereitschaft zur Waldbewirtschaftung und Holzernte. Allerdings existieren zwischen den verschiedenen europäischen Ländern große Unterschiede in der Größe und Struktur von Kleinwaldbesitzern. Zudem unterscheiden sich die nationalen rechtlichen Rahmenbedingungen und die finanziellen und strukturellen Anreizsysteme für eine nachhaltige Holzproduktion.
Ziel des hier vorgeschlagenen Projektes ValoFor ist es, den Beitrag von Kleinwaldbesitzern beim Übergang zu einer auf Holzrohstoffen basierten Bioökonomie zu verstehen, und dabei die Werte und Überzeugungen der Kleinwaldbesitzer zu berücksichtigen. Dazu gehören die Analyse und der Vergleich von Waldbewirtschaftungsstrategien in Bezug auf die potenzielle Holzversorgung, Ökosystemleistungen und die Widerstandsfähigkeit der Wälder gegen den Klimawandel. Unsere Analyse soll die folgenden Schwerpunkte umfassen: 1) die Identifizierung von Schwellenwerten im Verhalten von Kleinwaldbesitzern in Bezug auf wirtschaftliche und sozioökonomische Faktoren mittels Umfragen und Entscheidungsexperimenten; 2) die Modellierung der Holzversorgung und die Bereitstellung von Ökosystemleistungen im Rahmen von drei Bewirtschaftungsstrategien unter Verwendung von Wachstumssimulationen und nationalen Waldinventuren und 3) eine quantitative Abwägung zwischen Holzproduktion, verschiedenen Ökosystemleistungen und der Widerstandsfähigkeit der Wälder gegenüber dem Klimawandel. Eine ökonomische Bewertung wird die Holzerträge in wirtschaftliche Prognosen für typische Kleinwaldbesitzer unter Berücksichtigung der europäischen und nationalen Holzmärkte und -Rahmenbedingungen umsetzen. ValoFor soll neue Erkenntnisse über das gekoppelte soziale-natürliche System der bewirtschafteten Wälder ermöglichen, und die tatsächlich erzielbaren Beiträge von Kleinwaldbesitzer zu den Herausforderungen einer biobasierten Wirtschaft quantifizieren. Darüber hinaus sollen Hindernisse für die Einbeziehung von Kleinwaldbesitzer in die Holzrohstoffproduktion ermittelt werden, und Instrumente für ihre Einbeziehung in die aktive Bewirtschaftung vorgeschlagen werden. ValoFor ist eine Projektkooperation mit Partnern aus Slowenien, Österreich, Deutschland, Schweden und Finnland und deckt damit knapp 50% der europäischen Rundholzproduktion ab und integriert Waldökosysteme vom Mittelmeerraum bis zum borealen Nadelwald.
Bestandserhebung und -bewertung, Bedarfsprognose sowie technische, ökologische und ökonomische Variantenbetrachtung. Anhand mindestens eines konkreten Beispiels einer Gemeinde oder eines Abwasserzweckverbands soll eine entsprechende Betrachtung durchgeführt und ausgewertet sowie allgemeingültige Empfehlungen abgeleitet werden.
Das geplante Modell- und Demonstrationsvorhaben ToGeP soll zeigen, dass mit einem reduzierten Torfeinsatz qualitativ hochwertige Gemüsejungpflanzen produziert werden können. In diesem Sinn sollen Barrieren bei den Praxisbetrieben abgebaut, torfreduzierte Substrate und torfsparende Anzuchtsysteme schrittweise in die Praxis implementiert und die Akzeptanz in den spezialisierten Gemüsejungpflanzenbetrieben und bei ihren Kunden bundesweit etabliert werden. Für die Reduktion des Torfeinsatzes sind zwei Ansatzpunkte denkbar: Erstens die Verringerung des Torfanteiles in den Substraten durch den Einsatz von Torfersatzstoffen und zweitens die Reduktion der Substratvolumina der Anzuchtsysteme. Beide Ansätze sind kombinierbar. Insgesamt werden sechs Modellbetriebe in das Vorhaben eingebunden, die ein möglichst breites und repräsentatives Spektrum von Anzuchtsystemen, Produktionsverfahren und Schwerpunktkulturen abbilden. Eine intensive pflanzenbauliche und substratanalytische Begleitung (DLR Rheinpfalz, HSWT) soll die schrittweise Reduktion des Torfeinsatzes begleiten, um den pflanzenbaulichen Erfolg abzusichern. Angestrebtes Ziel ist eine Reduktion des Torfaufwands je Einzelpflanze um 50 % im Vergleich zu reinen Torfsubstraten in den bisherigen Anzuchtsystemen. Die zu erhebenden Daten zu Pflanzenqualität, Kulturrisiko, sowie Arbeits- und Sachaufwand, sollen als gemeinsame Basis für eine integrierte ökonomische (Thünen Institut, Teilvorhaben 3) und ökologische Bewertung (HS Erfurt) der neuen torfreduzierten Produktionssysteme dienen. Betrachtet werden sollen sowohl mögliche Effekte im Jungpflanzenbetrieb als auch beim abnehmenden Gemüseerzeuger. Für einen schnellen und direkten Wissenstransfer erfolgt eine enge Einbindung des Vereins Deutsche Gemüsejungpflanzenbetrieb e.V. Als zentrale Informationsdrehscheibe ist das gartenbaulichen Informationssystem hortigate vorgesehen, das für das Thema Torfersatz einen eigenen Informationsbereich vorhält.