21.03.2023

Tag des Waldes: “Das ist die kosteneffizienteste Klimaschutzstrategie”

Ein Viertel aller Emissionen, die durch Rodung tropischer Wälder entstehen, könnten durch Wiederbewaldung ausgeglichen werden. Das zeigt eine Studie, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde.
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(c) Adobestock / Peter

Eigentlich wollte er es besser machen. Satellitenbilder zeigen nun aber eine Rekord-Zerstörung des brasilianischen Regenwaldes für den Monat Februar. Zwar hatte sich der neue (alte) brasilianische Präsident Luiz da Silva vorgenommen, die Entwaldung zu stoppen. Laut Guardian nutzen Holzfäller die Regenzeit und die durch den Vorgänger Jair Bolsonaro geschwächten Kontrollorgane, um weiterhin brasilianische Regenwälder zu roden.

Eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, zeigt nun: Die Wiederaufforstung von tropischen Wäldern kann rund ein Viertel der durch die Abholzung verursachten Emissionen ausgleichen. Dafür wurden tropische Wälder im Amazonasgebiet, auf Borneo und in Zentralafrika mittels Satellitendaten untersucht. Zusammen sind die drei Regionen für 29 Prozent der weltweiten Emissionen aus dem Waldverlust von 2001 bis 2019 verantwortlich.

Die Relevanz von Regenwäldern

Tropische Wälder spielen eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung der Klimakrise. Sie erbringen nämlich wichtige Ökosystemdienstleistungen, von denen wir Menschen profitieren. Ein Beispiel, das in der Studie genannt wurde ist, dass Wälder im malaysischen Borneo Zugang zu sauberem Wasser bieten und die Temperatur regulieren. Wichtig sind sie aber auch, weil sie große Mengen an Kohlenstoff aus der Atmosphäre aufnehmen und speichern.

Werden Regenwälder geschädigt, wird ein Teil der gespeicherten Emissionen wieder freigesetzt. Solche Gebiete bezeichnen Forscher:innen als “sich erholende Wälder”. Konkret sind mit dem Sammelbegriff “degradierte Wälder”, also durch Menschen gestörte Wälder gemeint. Aber auch sekundäre Wälder, also natürlich nachwachsende Waldgebiete, fallen unter diesen Begriff. Gemeinsam machen sie etwa zehn Prozent der weltweiten Tropenwaldfläche aus.

Sich erholende Wälder können laut der Studie, die von der University of Bristol und dem brasilianischen Nationalen Institut für Weltraumforschung geleitet wurde, jährlich mindestens 107 Millionen Tonnen Kohlenstoff aus der Atmosphäre entziehen. Das sei so viel wie die Hälfte der jährlichen Emissionen, die durch fossile Brennstoffe in Südamerika freigesetzt würden.

Dem Stellenwert von sich erholenden Wäldern auf der Spur

Mit der Studie wollen die Wissenschafter:innen beantworten, welchen Stellenwert sich erholende Wälder in Bezug auf die Speicherung von Kohlenstoff haben. Derzeit seien der Beitrag dieser Wälder zur Entschleunigung der Klimakrise nur begrenzt bekannt. “Während der Schutz alter Tropenwälder weiterhin Priorität hat, zeigen wir den Wert einer nachhaltigen Bewirtschaftung von Waldgebieten, die sich von menschlichen Eingriffen erholen können”, erklärt die Hauptautorin Viola Heinrich von der Bristol University.

Diese Studie sei die erste, die sich mit erholenden Wäldern in diesem Ausmaß befasse. Denn bisher würden die meisten von ihnen in einem kleineren Maßstab durchgeführt. Einen wesentlichen Beitrag, um großflächige Analysen wie diese durchzuführen, liefern die seit den 1980er Jahren verfügbaren Satellitendaten.

So konnten die Wissenschafter:innen nicht nur feststellen, wie lange diese Wälder brauchen, um sich zu erholen, sondern auch schätzen, wie viel Kohlenstoff sie speichern können. Das sei wichtig, denn derzeit gebe es keinen offiziellen globalen Mechanismus, der sich speziell mit dem Zustand der sich erholenden Wälder befasst.

Manche tropischen Wälder erholen sich schneller

“Wir zeigen, dass die Wälder noch wachsen können, und wir können quantifizieren, wie viel sie in Bezug auf die Kohlenstoffsenke beitragen können”, betont Ricardo Dalagnol, Mitautor der Studie und Postdoktorand an der Universität von Kalifornien, gegenüber Carbon Brief.

Die Autor:innen zeigen aber auch, dass die Abholzung und der Verlust von Wäldern schneller voranschreitet, als sie sich erholen können. Denn wenn ein Viertel der durch Entwaldung entstehenden Emissionen ausgeglichen werden, bleiben immer noch 75 Prozent der zuvor ausgestoßenen Emissionen in der Atmosphäre.

Wie viel Kohlenstoff die Bäume binden und wie schnell sie nachwachsen, hänge aber auch von örtlichen Gegebenheiten ab. Die Wiederaufforstungsrate war beispielsweise in Borneo um 45 bzw. 58 Prozent höher, als in Zentralafrika oder im Amazonasgebiet. Das läge an der äquatorialen Lage und daran, dass in Borneo mehr Regen fällt. Laut den Forscher:innen seien die Wälder in Borneo aber auch am stärksten gestört.

Sich erholende Wälder sind ein Teil der Lösung

Die Autor:innen haben geschätzt, wie viel Kohlenstoff sich erholende Wälder bis 2030 speichern können. Dabei kamen sie auf 53 Millionen Tonnen Kohlenstoff pro Jahr. Dabei sei aber nicht berücksichtigt, was passiere, wenn sich der Planet weiterhin erwärmt.

Auch wenn diese Ökosysteme länger brauchen als andere: Investitionen in den Schutz sich erholender Wälder seien laut den Forscher:innen unerlässlich. Wichtig sei aber auch, dass dieser Schutz nicht auf Kosten alter Wälder gehe. Denn diese bleiben “die kosteneffizienteste Klimaschutzstrategie im Landnutzungssektor”, so die Studie. Außerdem sei es eine Klimaschutzstrategie, die direkt verfügbar ist.

Tropische Wälder liefern viele lebenswichtige Ressourcen für Millionen von Menschen und Tieren. Zum Beispiel schützen sie vor Hochwasser oder die Lebensgrundlagen von indigenen Völkern. “Wir müssen die Tropenwälder im großen Maßstab wegen ihres Kohlenstoff- und Klimawertes schützen und wiederherstellen. Auf lokaler Ebene müssen die Menschen aber auch die Möglichkeit haben, die Wälder weiterhin nachhaltig zu nutzen”, so Heinrich.

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OVE, LCM
(c) OVE/Fürthner - (v.l.) Johann Hoffelner, Josef Passenbrunner und Hubert Mitterhofer von LCM.

Seit August des heurigen Jahres hat das LCM mit Johann Hoffelner einen neuen CEO – brutkasten berichtete. Rund drei Monate später darf man sich über den OVE Innovation Award freuen.

Pankl Turbosystems beschäftigt sich mit Brennstoffzellen-Luftversorgungssystemen (FCAS – Fuel Cell Air Supply) sowie mit elektrisch unterstützten Abgasturboladern (EAT – Electrically Assisted Turbocharger) für Kleinserien. Weil aber Turbosysteme technologisch extrem anspruchsvoll sind, setzt die Mannheimer (Deutschland) Firma bei der Optimierung spezieller Komponenten auf externe Entwicklungspartner.

LCM mit Neuauslegung des E-Motors

“Die Elektromotoren für den Antrieb der Verdichterräder sind das Herzstück in FCAS-Systemen. Mit der kompletten Neuauslegung dieses Elektromotors hat LCM einen unentbehrlichen Beitrag zum gelungenen Innovationssprung und Wettbewerbsvorsprung geleistet”, erklärt Pankl Turbosystems-Geschäftsführer Gerhard Krachler.

Konkret hat es neun Monate gedauert, bis das LCM-Team rund um Hubert Mitterhofer und Josef Passenbrunner die ersten Funktionsmuster für den Elektromotor lieferte. Diese erfüllten die Erwartungen von Pankl und liefern Drehzahlen von bis zu 140.000 U/min und eine Nennleistung von 22kW. In diesem Sinne könnte ein FCAS von Pankl Turbosystems, in dem ein von LCM ausgelegter Motor arbeitet, schon bald bei einem Stratosphärenflug an Bord sein, heißt es.

Im Auftrag der britischen Stratospheric Platforms Ltd, eines Herstellers von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt, hat Pankl gemeinsam mit weiteren internationalen Unternehmen an der Entwicklung eines unbemannten Zero-Emission-Flugobjekts gearbeitet: “Selbst wenn dieses Projekt noch in einem sehr frühen Stadium ist, unterstreicht es die enorme Dynamik in der Brennstoffzellen-Technologie”, so Krachler weiter.

“Begrenzter Bauraum”

So unterschiedlich die Einsatzgebiete der FCAS sind, haben sie doch eine Gemeinsamkeit: Der Bauraum ist immer extrem begrenzt. Mithilfe der LCM-Software-Plattform “SyMSpace” konnte aus dieser Not eine Tugend gemacht werden. Damit wurden alle Komponenten – von der Baugröße des Motors über die Materialauswahl bis zur Dimensionierung jedes Bauteils – so aufeinander abgestimmt, dass die errechnete Motorauslegung nicht mehr verbessert werden kann, wie es in einer Aussendung heißt.

“Aus mehreren tausenden Varianten entsteht auf diese Art ein Elektromotor in der geforderten Baugröße, der in der Simulation 97 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Es lässt sich kein Parameter weiter verbessern, ohne einen anderen zu verschlechtern”, erklären Passenbrunner und Mitterhofer.

Welches enorme Potential Brennstoffzellen haben, unterstreicht auch das Projekt SkalTABs (skalierbares Thermomanagement und Antriebsstrang für Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge). In dem vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekt arbeiteten mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) neben Infineon, GreenIng, AVL LIST und MACCON auch Pankl Turbosystems zusammen.

Das Ziel war es, für mittelständische Unternehmen und Fahrzeughersteller mit kleineren Stückzahlen einen Baukasten für verschiedene Leistungsstufen eigener Brennstoffzellensysteme zu erforschen: “Selbstverständlich war auch unser gemeinsam mit LCM entwickeltes FCAS mit an Bord”, sagt Krachler. Weitere Förderprojekte für Antriebssysteme im Megawatt-Bereich werden gerade vorbereitet.

Award für LCM mit Signalwirkung

Dass LCM und Pankl Turbosystems für ihr Projekt mit dem OVE Innovation Award ausgezeichnet werden, hat für Hoffelner Signalwirkung. Gerade bei nicht-fossilen Antriebtechnologien sei Reichweite das entscheidende Kriterium: “Reichweite ist immer eine Frage der Effizienz. Je effizienter Antriebsysteme arbeiten, desto mehr Reichweite ist möglich. Mit der Zusammenarbeit am FCAS haben wir die Grenzen des Möglichen gemeinsam ein wenig verschoben”, sagen Hoffelner und Krachler.

Bernhard Jakoby, OVE-Juryvorsitzender und Vorstand des Instituts für Mikroelektronik und Mikrosensorik an der Linzer Johannes Kepler Universität (JKU), begründet die Entscheidung LCM zu prämieren wie folgt: “Das ausgezeichnete Projekt zeigt wieder einmal, dass es in Österreich gelingt, innovative Technologien aus der Forschung in die Praxis zu bringen und am Weltmarkt zu etablieren.”

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