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In the article "Carbon storage in forests and wood products", published in AFZ-DerWald (Hennenberg et al. 2019 [1]), a simple approach is shown by which effects of forest management on carbon storage can be integrated into greenhouse gas balances. For this purpose, based on the comparison of alternative forest management scenarios, the difference in the capacity for carbon storage (forest area, wood products) is related to the difference in wood supply (see Figure 1).

Figure 1: Exemplary calculation of the carbon storage balance based on the WEHAM Base Scenario (W_BS) and the WEHAM Wood Preference Scenario (W_HPS) for the period 2020 to 2050.

Figure 1: Exemplary calculation
Source: Own presentation based on [2] and [3].

In Hennenberg et al. (2019 [1]), scenarios calculated with three forest models are compared as examples. The carbon storage balance depends on the initial situation of the stands (e.g. tree species composition and age structure) as well as assumptions on wood use and the time period considered. It can be calculated for forest biomass and wood products or for forest biomass only. In order to determine a range of carbon storage balance values, the carbon storage balance should be calculated for different initial situations and assumptions. In addition, to obtain some directional certainty, it is useful to perform comparable calculations with different models. The goal of this web page is to collect carbon storage balance values from different studies. We invite scientists to calculate carbon storage balances based on their results from comparing alternative management scenarios for different geographical units (e.g. Germany, federal state, region, stand level) and different wood use assumptions and to add to this data collection (contact: ).

For comparison:

  • Emissions from woodchips in the EU (forest management not considered) [4]: 4.8 g CO2 eq./MJ.

  • Emissions of a heating system based on fossil fuels [4]: 80 g CO2 eq./MJ

Table 1: CO2 storage balance of selected scenario comparisons.

Cells with gray background = comparison with a no-use scenario.
Scenario 1 (higher timber extraction) Scenario 2 (lower timber extraction) Framework data Carbon storage balance (forest biomass and wood products) Carbon storage balance (forest biomass only)
Scenario Name, Reference Carbon storage capacity forest biomass Carbon storage capacity of wood products Wood supply Scenario Name, Reference Carbon storage capacity forest biomass Carbon storage capacity wood products Wood supply Region Model Period t CO2/m³ g CO2-eq./MJ1 t CO2/m³ g CO2-eq./MJ1
WEHAM Wood Preference Scenario [3] -17.0 Mt CO2 -152.0 Mt CO2 3,762 million m³ WEHAM Base Scenario [2] -664.5 Mt CO2 13.0 Mt CO2 2,717 million m³ Germany WEHAM 2020-2050 0.46 58.1 0.62 78.3
FABio Wood Scenario [5] -32.7 Mt CO2 5.2 Mt CO2 2,751 million m³ FABio Base Scenario [5] -565.5 Mt CO2 40.1 Mt CO2 2,380 million m³ Germany FABio 2020-2050 1.34 169.2 1.44 181.8
FABio Base Scenario [5] -565.5 Mt CO2 40.1 Mt CO2 2,380 million m³ FABio Forest Vision [5] -1,943.7 Mt CO2 206.2 Mt CO2 1,558 million m³ Germany FABio 2020-2050 1.47 185.6 1.68 212.1
FABio Forest Vision [5] -1,943.7 Mt CO2 206.2 Mt CO2 1,558 million m³ FABio No-use Scenario (Öko-Institut. unpublished data) -4,005.0 Mt CO2 550.0 Mt CO2 0 million m³ Germany FABio 2020-2050 1.10 138.9 1.32 166.7
FABio Wood Scenario [5] -32.7 Mt CO2 5.2 Mt CO2 2,751 million m³ FABio No-use Scenario (Öko-Institut. unpublished data) -4,005.0 Mt CO2 550.0 Mt CO2 0 million m³ Germany FABio 2020-2050 1.25 157.8 1.44 181.8
SILVA_Hainich Use Scenario [6] 23.9 t CO2/ha -30.4 t CO2/ha 196.8 m³/ha SILVA_Hainich No-use Scenario [6] -137.7 t CO2/ha 0 t CO2/ha 0 m³/ha Model region in Thuringia SILVA 30 years 0.67 84.6 0.82 103.5
SILVA Hohe-Schrecke Use Scenario [6] -5.2 t CO2/ha -16.2 t CO2/ha 175.8 m³/ha SILVA Hohe-Schrecke No-use Scenario [6] -132.2 t CO2/ha 0 t CO2/ha 0 m³/ha Model region in Thuringia SILVA 30 years 0.63 79.5 0.72 90.9
SILVA Vessertal Use Scenario [6] -52.0 t CO2/ha -21.6 t CO2/ha 213.0 m³/ha SILVA Vessertal No-use Scenario [6] -313.0 t CO2/ha 0 t CO2/ha 0 m³/ha Model region in Thuringia SILVA 30 years 1.12 141.4 1.23 155.3
1 Energy content of wood of 7,920 MJ/m³ (derived from FNR [7]).

References:

  • [1] Hennenberg, K.; Böttcher, H.; Wiegmann, K.; Reise, J.; Fehrenbach, H. (2019): Kohlenstoffspeicherung in Wald und Holzprodukten. AFZ-DerWald 17/2019: 40-43
  • [2] Öhmichen, K. et al. (2018): Die alternativen WEHAM-Szenarien: Holzpräferenz, Naturschutzpräferenz und Trendfortschreibung. Szenarienentwicklung, Ergebnisse und Analyse. Thünen Report 59. Thünen-Institut, Braunschweig.

    Im Holzpräferenzszenario wird gegenüber dem Basisszenario das Holzaufkommen gesteigert, in dem das Produktionsende und die Zielstärken der Baumarten optimiert werden. Zudem wird die Nadelbaumart Douglasie stark gefördert

  • [3] WEHAM Basisszenario (WEHAM-BS): https://www.weham-szenarien.de

    Das Basisszenario projiziert die Waldentwicklung unter der Fortsetzung der derzeitig beabsichtigten und absehbaren Waldbehandlung

  • [4] RED II (2018): Richtlinie (EU) 2018/2001 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 11. Dezember 2018 zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen (Neufassung).
  • [5] Böttcher, H.; Hennenberg, K.; Winger, C. (2018) Waldvision Deutschland. Beschreibung von Methoden, Annahmen und Ergebnissen. Öko-Institut, Berlin.

    Unterschieden werden in der Studie das Basisszenario, in dem die zurzeit vorherrschende Nutzungsintensität fortgeschrieben wird, das Holzszenario mit erhöhten Durchforstungs- und Entnahmemengen und einer Förderung von Nadelbäumen, sowie das Szenario Waldvision, in dem Zieldurchmesser erhöht und Eingriffsfrequenzen deutlich gesenkt, Laubbäume gegenüber Nadelbäumen gefördert und die ungenutzte Fläche von 4,1% auf 16,6% erhöht wird.

    Siehe auch: https://waldvision.de/

  • [6] Mund, M.; Frischbier, N.; Profft, I.; Raacke, J.; Richter, F.; Ammer, C. (2015): Klimaschutzwirkung des Wald- und Holzsektors: Schutz- und Nutzungsszenarien für drei Modellregionen in Thüringen. BfN-Skripten 396. BfN (Hrsg.), Bonn.

    In der Studie sind die Ergebnisse des SILVA-Modells aus drei Modellregionen in Thüringen dargestellt. Diese Modellregionen repräsentieren reiche Buchenwälder (Hainich), bodensaure Buchenwälder (Hohe Schrecke) bzw. Fichten- und Bergmischwälder (Vessertal). Verglichen werden dabei je ein Szenario, das die in Thüringen übliche forstliche Nutzung abbildet ("Nutzung"), und ein Nullnutzungsszenario ("Schutz").

  • [7] Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe – FNR (2018): Basisdaten Bioenergie Deutschland 2018. Gülzow-Prüzen.
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