forschungsfelder - Deutsche Säge

INHALT
Der Sektor ForstHolzPapier –
Schlüssel zur Bioökonomie In dieser Broschüre werden IN sieben
StrategischeN HandlungsfelderN
DES Sektors ForstHolzPapier wichtige
Forschungsthemen vorgestellt,
denen im Jahr 2015 im Rahmen einer
öffentlichen Konsultation herausragende Bedeutung zugemessen wurde.
Die vollständige Version der Forschungsagenda mit allen Forschungsthemen des
Sektors FINDEN SIE UNTER:
7 STraTEGISCHE HANDLungsfelder Natürliche Ressourcen
nachhaltig gewinnen Mehr biobasierte
Produkte entwickeln Vernetzt denken, effizient produzieren
und nachhaltig wirtschaften Energiewende unterstützen Klimawandel mindern und
die Folgen beherrschen Natur und Umwelt schützen Lebens- und Arbeitsqualität
erhalten und verbessern REDAKTION 5
7
8
10
12
14
16
18
20
22
Die Deutsche Forschungsagenda ForstHolzPapier stellt strategisch wichtige
Forschungsfragen vor, deren Antworten unverzichtbar sind, um unseren Beitrag auf dem Weg zu einer nachhaltigen und biobasierten Gesellschaft optimal
leisten zu können. Sie bezieht sich auf neue und sich verändernde technische,
gesellschaftliche, ökonomische und politische Rahmenbedingungen, durch die
sich neue Chancen, aber auch Risiken für den Schutz und die Nutzung unserer
Waldökosysteme mit all ihren Gütern und Leistungen ergeben.
Die branchenübergreifende Diskussion über den eigenen Forschungs- und
Innovationsbedarf und das geschlossene Auftreten eröffnen unserem Sektor
neue Perspektiven und setzen wichtige Impulse für seine Zukunft.
Mit der Deutschen Forschungsagenda können wir uns aktiv und gut vorbereitet an der Gestaltung von deutschen und europäischen Förderprogrammen für
Forschung und Entwicklung und den daraus entstehenden Projekten beteiligen.
Wir bedanken uns bei der Technologieplattform für den Sektor ForstHolzPapier
in Deutschland (FTP Deutschland) und allen anderen, die branchenübergreifend
an der Erstellung dieser Forschungsagenda mitgewirkt haben.
Berlin, Juni 2015
Georg Schirmbeck
Präsident
Deutscher Fortwirtschaftsrat e.V.
Xaver Haas
Präsident
Deutscher Holzwirtschaftsrat e.V.
Moritz J. Weig
Präsident
Verband Deutscher Papierfabriken e.V.
4
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
Der Sektor
ForstHolzPapier –
Schlüssel zur BioökonomiE
Zunehmende Ressourcenknappheit, internationaler wirtschaftlicher Wettbewerb, demographischer Wandel und Urbanisierung,
Klimawandel, die Notwendigkeit effektiver,
aber nachhaltiger Landnutzung, veränderte gesellschaftliche Ansprüche an Naturschutz, Produktsicherheit und Gesundheit
in Deutschland ... all diese Veränderungen
fordern Antworten von Politik, Wirtschaft
und Wissenschaft.
Die Politik hat bereits wichtige Vorgaben formuliert:
Die Waldstrategie 2020 greift die bestehenden Herausforderungen und Chancen für den Natur- und Wirtschaftsraum Wald auf, um Wege zu einer tragfähigen
Balance zwischen den steigenden Ansprüchen an den
Wald und seiner nachhaltigen Leistungsfähigkeit aufzuzeigen. In der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie
„Perspektiven für Deutschland“ stellt die Bundesregierung nachhaltige Entwicklung als zentrales Ziel ihres
Handelns heraus. Mit der Nationalen Politikstrategie
Bioökonomie von 2013 gibt sie die Richtung zukünftigen
wirtschaftlichen Handelns vor.
Elementar für die angestrebte Abkehr von der Nutzung
fossiler Rohstoffe ist die verstärkte Integration von Biomasse in industrielle Prozesse, Materialien und Energieträger. Für deutsche Unternehmen ist es daher von
herausragendem Interesse, biobasierte Rohstoffe in
„intelligente“ Produkte und Dienstleistungen zu transformieren. Nur so können sie ihre Wettbewerbsfähigkeit
auf den offenen Märkten der Zukunft erhalten.
Der Sektor ForstHolzPapier hat eine hervorragende
Ausgangsposition, um substanziell zur Umsetzung der
Bioökonomiestrategie beizutragen. Mit 11,4 Millionen
Hektar ist knapp ein Drittel der Gesamtfläche Deutschlands mit Wald bedeckt. Dieser wird mit unterschiedlichen Zielsetzungen wie Naturschutz, Erholung und
Holzproduktion erfolgreich bewirtschaftet. Biomasse
aus dem Wald – hier ist vor allem Holz mit all seinen
Bestandteilen gemeint – kann daher den größten Anteil
der Rohstoffversorgung für innovative biobasierte Produkte und regenerative Energieträger gewährleisten.
Dazu gehören zum Beispiel:
• Produkte für die Stadt und das
Wohnen der Zukunft
• Leichtbauelemente für eine mobile Zukunft
• Materialien und Produkte für den
täglichen Bedarf
• Intelligente Materialien für Verpackung
und Kommunikation
• Bio-Treibstoffe der zweiten und dritten
Generation
• „Grüne“ Chemikalien und Pharmazeutika
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
5
Nachhaltigkeit und das Wirtschaften in Kreisläufen
sind entscheidende Stärken des Sektors. Beides
gilt es weiter auszubauen. Holz- und faserbasierte
Produkte, beispielsweise für energiesparende Bau- und
Sanierungskonzepte, können klimafreundlich hergestellt und genutzt werden. Sie ermöglichen eine nahezu reststofffreie Kreislaufwirtschaft, in der – erst nach
möglichst vielen Produktlebenszyklen – am Ende der
Lebensdauer von Holz und Fasern die thermische Nutzung zur Erzeugung von Wärme und Elektrizität steht.
Um Produkte für eine sich verändernde Welt zu schaffen, müssen neue Brücken zwischen dem Sektor ForstHolzPapier und anderen traditionellen und neuen Sektoren geschlagen werden. Inter-industrielle biobasierte
Cluster bieten Chancen für Effizienzsprünge und neue
Wertschöpfungsketten. Der Einsatz interdisziplinärer
Kompetenzen schafft Mehrwert für unterschiedliche
Akteure in der Forstwirtschaft, Industrie und der Entsorgungsbranche. Entlang der gesamten Wertschöpfungsketten müssen Kooperationen ausgebaut und die
Vernetzung weiter vorangetrieben werden.
Forschung und Entwicklung sind
unerlässlich, um die notwendigen Umwandlungsprozesse zu ermöglichen.
Nur so kann der Sektor ForstHolzPapier
seiner neuen Verantwortung in einer biobasierten Wirtschaft der Zukunft gerecht
werden. Die Forschungsagenda ForstHolzPapier bildet hierfür ein wegweisendes Fundament: In sieben strategischen
Handlungsfeldern zeigt sie Forschungsthemen auf, die entscheidend sind, um
wichtige Ziele des Sektors und seiner
Branchen zu erreichen und in Zukunft die
richtigen Schritte auf dem Weg zu einer
umfassenden Bioökonomie zu gehen.
01
7 strategische
Handlungsfelder
Natürliche Ressourcen
nachhaltig gewinnen
04
03
02
Um forstliche Biomasse optimal zu nutzen und gleichzeitig alle sozialen und ökologischen Leistungen der
Wälder zu gewährleisten, sind systemische Ansätze von
herausragender Bedeutung. Notwendige Instrumente
sind vergleichende Lebenszyklusanalysen – auch mit
vergleichbaren Produkten auf Basis anderer Rohstoffe.
Ökonomie, Ökologie, Soziales – das Verhältnis dieser
drei Säulen der Nachhaltigkeit wird kontinuierlich gesellschaftlich ausgehandelt. Jede der Wertkategorien äußert sich sowohl beim sparsamen Umgang mit
Ressourcen (Input) als auch bei der Optimierung des
Ergebnisses (Output). Kombiniert mit dem Ausbau der
Bioökonomie könnte sich eine beispielhafte „Green Economy“ entwickeln.
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
06
05
Ziel der FTP Deutschland
ist es, Forschung und Entwicklung im Sektor ForstHolzPapier vorausschauend
und passgenau anzuregen. Die
Agenda richtet sich daher sowohl an Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträger in Politik und Verwaltung
als auch in Wirtschaft und
Wissenschaft.
Prof. Konstantin von Teuffel,
Vorsitzender des Steuerungsgremiums
der FTP Deutschland und Leiter der
FVA Baden-Württemberg
6
Vernetzt denken, effizient
produzieren und
nachhaltig wirtschaften
Energiewende
unterstützen
Klimawandel mindern
und die Folgen beherrschen
Natur und
Umwelt schützen
Mehr biobasierte
Produkte entwickeln
07
Lebens- und Arbeitsqualität erhalten und
verbessern
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
7
01
NatÜrliche Ressourcen
nachhaltig gewinnen
Ziele des Sektors
1
Das Holzaufkommen aus
nachhaltiger Forstwirtschaft aller
Besitzformen weiter für den Markt
mobilisieren.
Wertschöpfung dank einer
2 Die
optimierten Primärrohstoffnutzung steigern.
Recyclingraten bis hin zu
3 Höhere
einer Kreislaufwirtschaft bewirken
– dank stofflichem Wiedereinsatz
von Sekundärrohstoffen.
FORSCHUNGSFELDER
A.
Holz aus nachhaltiger Waldwirtschaft macht mengenmäßig den weitaus größten Anteil der nachwachsenden
Rohstoffe in Deutschland aus. Der Sektor stellt somit die
wichtigste Grundlage der Bioökonomie in Deutschland dar.
Er trägt aktiv zur Unabhängigkeit von importierten und
fossilen Rohstoffen bei. Kardinal ist die wirtschaftliche
und ökologisch nachhaltige Verfügbarkeit, aber auch die
Verwendung dieser nachwachsenden und regenerativen
Ressourcen in gesellschaftlich akzeptierten und kontinuierlich verhandelten Grenzen. Innerhalb der Wertschöpfungsketten ist die effiziente Ressourcennutzung von übergeordneter Bedeutung.
B.
Eine moderne und zukunftsfähige Forstwirtschaft braucht
eine vernetzte Forschung. Wissenschaft muss für uns an der
Schnittstelle von Naturschutz,
sozialer nachhaltiger Waldwirtschaft und der Holz- und
Papierwirtschaft praxisorientiert ansetzen. Dies können
wir nur gemeinsam mit unseren Partnern leisten. Deshalb
engagieren wir uns als großer
öffentlicher Waldbesitzer in der
Deutschen Forschungsagenda
ForstHolzPapier.
Neue Wege der
Rohstoffversorgung
Die Wälder
leistungsfähig erhalten
C.
Rohstoffe
vollständig nutzen
D.
Biobasierte Sekundärrohstoffe rückgewinnen und
wieder verwerten
E.
Die gesellschaftliche
Akzeptanz für Produktion
und Gewinnung von
Rohstoffen steigern
Wichtige Themen
Welche Bewirtschaftungsstrategie kann sowohl die ökologischen Leistungen von
Mischwäldern als auch ihre Ertragskraft erhalten – und wie hoch ist der ideale
Anteil ertragsstarker Nadelhölzer?
Wie können die Ergebnisse der dritten Bundeswaldinventur und Rahmenbedingungen wie der Klimawandel in neue Modelle zu Holzaufkommen und -verwendung einfließen?
Zur Sicherung des Waldbestandes: Wie können Managementsysteme weiterentwickelt werden, um die Herausforderungen biotischer und abiotischer Kalamitäten zu bewältigen und ein nachhaltiges Nährstoffangebot in Wirtschaftswäldern
zu erhalten?
Hochwertige Lösungen finden, um Nebenprodukte und Reststoffe der Holzindustrie zu nutzen – wie Rinde, Industrierestholz, Rejekte, Schlämme und Ablaugen.
Analyse des Wertewandels: Welche Ansprüche hat die Gesellschaft an Waldökosysteme? Welche Grundhaltungen bestehen gegenüber Rohstoffproduktion, biobasierter Wirtschaft und Holzverwendung?
Waldpädagogik, Wissensmanagement, Bildung für nachhaltige Entwicklung:
Strategien und Konzepte entwickeln, um die Akzeptanz für wirtschaftliche
Waldnutzung zu erhöhen.
Konzeptentwicklung: Wie können Rohstoff-, Produkt- und Prozessstandards
Verbrauchern besser erklärt werden?
Max Reger,
Landesforstpräsident und Leiter
der Geschäftsführung ForstBW
8
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
DIE Vollständige Version mit allen strategischen Forschungsthemen: www.forestplatform.de
9
biobasierte
02 Mehr
Produkte entwickeln
Ziele des Sektors
1
Die Holzbauquote in
Deutschland verdoppeln.
biobasierte Produkte
2 Nicht
vermehrt durch umweltfreundliche
holzbasierte Produkte ersetzen.
Märkte durch innovative
3 Neue
Verbund- und Hybridwerkstoffe
mit Holz und holzbasierten Fasern
erschließen.
Verwendungsmöglichkeiten
4 Neue
für Nebenprodukte und Reststoffe
schaffen – und somit eine deutlich
höhere Wertschöpfung.
FORSCHUNGSFELDER
A.
Die vielfältigen Materialeigenschaften von faserbasierten
Produkten sowie von Holz und seinen Bestandteilen bergen ein großes Entwicklungspotenzial. Das lokale Rohstoffangebot wandelt sich aufgrund neuer Waldbaukonzepte,
alternativer Rohholzquellen und neu erschlossener Sekundärrohstoffe sowie Veränderungen von Marktstrukturen.
Technische Entwicklungen, auch außerhalb des Sektors,
können völlig neuartige Lösungsperspektiven bieten.
Neue Technologien, Produkte, Dienstleistungen und
Systemlösungen der Holz- und Papierverarbeitung, auch in
Kombination mit anderen Materialien, können auf breiter
Front einen Nutzen für Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt
entfalten. Vorteile entstehen zum Beispiel, wenn holz- und
faserbasierte Produkte nicht biobasierte Produkte substituieren. Entwicklungsstrategien zur Erschließung neuer
Märkte mit hoher Wertschöpfung stärken die Wettbewerbsfähigkeit des Sektors und tragen dazu bei, holz- und faserbasierte Verfahren und Produkte als wichtige Bestandteile
einer in die Zukunft gerichteten Bioökonomie mit Anspruch
auf Technologie- und Innovationsführerschaft in Deutschland zu verankern.
10
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
B.
C.
Die intelligente und
nachhaltige Nutzung der wertvollen Ressource Holz ist für die
Papierindustrie ein zentrales
Thema und der Sektor ForstHolzPapier deshalb ein Schlüssel zur Bioökonomie. Mit der
Deutschen Forschungsagenda
ForstHolzPapier zeigen die beteiligten Branchen proaktiv
jene technologischen und politischen Lösungsansätze auf,
die für ihre Zukunftssicherung
zwingend notwendig sind.
Dr. Stefan Karrer,
Vorsitzender des Kuratorium für
Forschung und Technik der Zellstoffund Papierindustrie im VDP e. V.
Geschäftsführer, Sappi Alfeld GmbH
Die Stadt der Zukunft:
Werkstoffe und
Bausysteme
Neue Produkte
für Wohnen, Leben
und Arbeiten
Alltag, Logistik und
Mobilität der Zukunft:
Innovative biobasierte
Produkte und Chemikalien
Wichtige Themen
Über die Hochhausgrenze hinaus: Hochtragfähige Konstruktionen aus Holz
und biobasierten Baustoffen entwickeln.
Feuerwiderstand, Pilz- und Insektenresistenz: Umwelt- und gesundheitsfreundliche Methoden erarbeiten, die die Lebensdauer von holz- und faserbasierten
Werkstoffen erhöhen.
Technologische Eigenschaften von Holz-, Papier- und Faserwerkstoffen verbessern: Festigkeit, Dimensionsstabilität, Schalldämmung erhöhen, elektrische
Leitfähigkeit und Sterilisationsfähigkeit nutzen und verändern sowie VOC, VVOC
und Formaldehyd-Emissionen vermindern.
Neue Materialkennwerte ermitteln – vergleichbar mit denen von Stahl oder
Beton –, um die Produktzulassung biobasierter Baustoffe zu vereinfachen und
ihre Marktfähigkeit zu steigern.
Energiesparende Mobilität im Luft-, Straßen- und Schiffsverkehr:
eine neue Generation von Kompositwerkstoffen und funktionalen biobasierten
Leichtbaumaterialien mit guten Recylingeigenschaften entwickeln.
Innovative und interaktive Verpackungskonzepte: Neue Papier- oder Papierverbundlösungen mit hoher Schutzfunktion realisieren, die zu einer längeren Haltbarkeit der verpackten Inhalte beitragen, vollständige Wiederverwendungsfähigkeit gewährleisten und dazu beitragen, mineralöl-basierte Verpackungen
zu vermeiden.
Neue Chemikalien aus Lignozellulose: Neuartige Aufschluss- und Raffinationsverfahren entwickeln, insbesondere für Nebenprodukte der holzbearbeitenden
Industrie wie Rinde, Hackgut, Späne, oder Laugen und Rejekte.
Alternative Klebestoffe, Bindemittel und Additive aus biogenen Rohstoffen
entwickeln – frei von Schadstoffen, wie zum Beispiel Formaldehyd und Isozynat.
DIE Vollständige Version mit allen strategischen Forschungsthemen: www.forestplatform.de
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03
Vernetzt denken, effizient produzieren
und nachhaltig wirtschaften
Ziele des Sektors
1
Ressourceneffizienz und
Wertschöpfung durch neue
technische Prozesse und
Produktionsverfahren sowie
die Integration neuer Schlüsseltechnologien und Dienstleistungssysteme steigern.
Vernetzung, Integration
2 Durch
und Diversifikation von Dienstleistungs- und Produktionsketten
zur Sicherung des Standortes
Deutschland beitragen.
neuen, flexiblen und
3 Mit
profitableren Geschäftsmodellen
Die Nutzung von Holz sowie den daraus hergestellten Fasern erfolgt heute in komplexen Wertschöpfungsketten,
die eng aufeinander abgestimmt sind. Verknüpfungen mit
anderen Wirtschaftszweigen bestehen bisher nur fallweise.
Zukünftiges Wirtschaften erfordert, dass Unternehmen sich
innerhalb des Sektors und nach außen neu und intensiver
vernetzen, um neuartige Anforderungen an Produkte und
Dienstleistungen erfüllen zu können und industrielle und
logistische Synergien ökonomisch optimal zu nutzen.
Die eingesetzten Verfahren sind oft das Ergebnis langer
Entwicklungen – und weniger von radikalen Neuerungen
geprägt. Nachhaltigkeit ist ein wichtiges Prinzip des wirtschaftlichen Handelns. Bisher konnte eine verbesserte
Energie- und Ressourceneffizienz häufig durch immer größere Anlagen erreicht werden. Heute bieten sich jedoch
neue Schlüsseltechnologien zur Weiterentwicklung an.
Die Unternehmen der Wald- und Holzwirtschaft und der
Papierindustrie sind oft in ländlichen und strukturschwachen Regionen angesiedelt. Dort stellen sie einen wichtigen
verlässlichen Wirtschaftsfaktor dar. Es ist jedoch notwendig,
mit neuen Strukturen und Geschäftsmodellen ihre betriebliche Nachhaltigkeit zu sichern, einen maximalen gesellschaftlichen Nutzen zu schaffen und die Potenziale von Holz
in Deutschland noch besser zu nutzen.
12
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
eine biobasierte Wirtschaft der
Zukunft aufbauen.
FORSCHUNGSFELDER
A.
B.
Im Sektor ForstHolzPapier
sind die Akteure in ihrem
wirtschaftlichen Handeln in besonderer Weise voneinander
abhängig. Strukturen und Prozesse sind hochkomplex, die
Bedarfslagen der Einzelnen
vielfältig. Diese Vielfalt bietet
einerseits Chancen für Innovationen, kann ungewollt aber
auch verhindern, dass Synergien richtig genutzt und Potenziale ausgeschöpft werden .
Dr. Ina Ehrhardt,
Logistik und Fabriksysteme, Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb
und -automatisierung
Erhöhung der
Ressourceneffizienz
und Wertschöpfung
durch moderne
SchlüsselTechnologien
Effizientere, flexible und
offene Wertschöpfungsketten
C.
Geschäftsmodelle und
regionale Zentren einer
biobasierten Wirtschaft
D.
Nachhaltigkeit
von innovativen
Wertschöpfungsketten
und Netzwerken
Wichtige Themen
Im Holzbau: Die Vorfertigung mit halb- und vollautomatischen Fertigungsstraßen
zu Systemlösungen mit höchster Ausführungsqualität weiterentwickeln.
Neue cyber-physische Lösungen für Smart Factories: Nutzenoptimierte
Materialien und Produkte, effiziente und nachhaltige Recyclingverfahren und
geschlossene Materialkreisläufe durch leistungsfähigere Prozesse ermöglichen.
Big-Data-Lösungen: Durchgängige Datenerfassung und Datentransfers
durch verknüpfte Planungs-, Logistik-, Produktions- und Fertigungsabläufe
ermöglichen.
Biobasierte Bau- und Werkstoffe bereitstellen – nach dem Cradle-to-CradlePrinzip und unter Beachtung von Rahmenbedingungen der Kaskadennutzung.
Neue Konzepte zur Produktentwicklung – unter Berücksichtigung von Lebensdauer und Recyclingfähigkeit verwendeter Materialien und Komponenten.
Ökobilanzen zur Optimierung der Abläufe in der Kreislaufwirtschaft besser
nutzbar machen.
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04
Energiewende unterstützen
Ziele des Sektors
Energieeinsatz in Produktions1 Den
prozessen deutlich senken.
Energiebedarf durch holz2 Den
basierte innovative Lösungen für
energieeffizientes Bauen und energetische Sanierung vermindern.
kleinen und mittleren
3 InBiomasseanlagen
mit innovativen
Energieträgerkombinationen
Energie effizienter erzeugen.
wirtschaftlichen Beitrag zur
4 Einen
Netzstabilisierung leisten – durch
Der Sektor ForstHolzPapier liefert den bedeutendsten nachwachsenden, klimaneutralen Energieträger. Er betreibt die
größten Biomassekraftwerke Deutschlands. Holzprodukte
verfügen über ausgezeichnete Voraussetzungen zum energieeffizienten Bauen, die bei der Erstellung, Nutzung und
dem Rückbau von Gebäuden zum Tragen kommen.
Neue Produktlinien holzbasierter Energieträger diversifizieren und stabilisieren die Wärme- und Stromversorgung und
das Flüssigkraftstoffangebot in Deutschland. Potenziale zur
Netzstabilisierung im Bereich der Energieerzeugung, Speicherung und dem zeitangepassten Verbrauch in Produktionsbetrieben des Sektors können nutzbar gemacht werden.
Folglich können die Produkte der Wertschöpfungskette Holz
nicht nur dazu beitragen, die Treibhausgas-Emissionen zu
senken, sondern auch die Energieversorgung zu sichern.
Gleichzeitig ist ein Teil des Sektors den energieintensiven
Industrien zuzuordnen – für seine Produktionsprozesse benötigt er derzeit noch fossile Brennstoffe.
Deutlich verminderter Prozessenergieeinsatz und der Ausbau der Spitzenstellung im energieoptimierten Bauen sind
schnell wirksame Maßnahmen zur Energieeinsparung. In
Verbindung mit den politischen Beschlüssen zur Energiewende und den Zielsetzungen zum Klimaschutz bieten sich
dem Holz als Energieträger, Roh-, Bau- und Werkstoff gleichermaßen große Herausforderungen wie Perspektiven.
14
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
Wärme- und Energieerzeugung,
Speicherung und zeitangepasstem
Verbrauch in Produktionsbetrieben.
FORSCHUNGSFELDER
A.
B.
Die Sägeindustrie hat in
den kommenden Jahren einige Herausforderungen zu bewältigen. Forschung sowie die
Weiterentwicklung von bestehenden Verfahren und Technologien sind daher von
grundlegender Bedeutung
für unsere Branche. Mit der
D e u t s c h e n Fo rs c h u n g s agenda ForstHolzPapier liegt
ein Dokument vor, das relevante Themen branchenübergreifend anspricht und
miteinander verknüpft.
Energieeffizienz in Industrieprozessen und Logistik
Energiesparen beim
Bauen, Wohnen, Sanieren
und Rückbauen
C.
Vergleichsmethoden
für Energiebedarfe in
Gesamtlebenszyklen
D.
Neue Generation CO2 neutraler biobasierter Energieträger und -systeme
Wichtige Themen
Technische Innovationen, die den Energie- und Wasserverbrauch bei der
Herstellung von Vollholzprodukten, Holzwerkstoffen und Papier reduzieren.
Den Wirkungsgrad insbesondere kleiner unternehmenseigener Kraftwerke
verbessern und wirtschaftlich machen.
Abwärmeverluste der Betriebe verringern und die Rückgewinnung von Niedertemperaturwärme aus Abwasser und Abluft erhöhen.
Holzbasierte Gebäudekonzepte (Nullenergie- und Plusenergiehäuser):
Wie können ökonomisch vorteilhafte Low-Tech-Lösungen besser integriert
werden, um hohe Energiesparstandards zu erreichen?
Grundlagen des energieeffizienten Bauens: Leichtbau-Systemlösungen und
intelligente Gebäudehüllen mit anpassungsfähiger Dämm- und Lüftungsfunktion
entwickeln.
Substitution mineralischer und fossiler Baustoffe: Mehrkomponenten- und
Produktsystemlösungen für wärmedämmende Materialien und Bauteile aus
nachwachsenden Rohstoffen (Holz/Holzwerkstoffe/Papier) konzipieren.
Benchmarking der Energieverbräuche: Energieeffizienz von Produkten, Systemen
und Prozessen sektorenübergreifend bewerten und steigern.
Steffen Rathke,
Präsident, Deutsche Säge- und Holzindustrie, Bundesverband e.V. (DeSH)
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05
Klimawandel mindern
und die Folgen beherrschen
Ziele des Sektors
1
Bessere Prognosen über die
Auswirkungen des Klimawandels
auf Wälder, Waldfunktionen und
ihre Anpassungsfähigkeit erstellen.
Beitrag zur Minderung
2 Den
des Klimawandels nachweisbar
erhöhen und zur gesellschaftlichen
Anerkennung bringen.
3 Ökosystemdienstleistungen
der Wälder durch erfolgreiche
Der Klimawandel ist eine zentrale gesellschaftliche Herausforderung. Wesentliche Elemente der Klimapolitik sind:
Klimaschädliche Emissionen zu verringern, CO2 und andere Treibhausgase zur Minderung des Temperaturanstiegs
zu binden, mit den Folgen des Klimawandels umzugehen.
Zugleich müssen die Auswirkungen des Klimawandels für
die Menschen, Ökosysteme, den globalen Wasserhaushalt
und die Produktion nachwachsender Rohstoffe abgeschätzt
werden. Es gilt, technische, naturräumliche und biogene
Anpassungsstrategien zu entwickeln und vermitteln.
Dem klimaneutralen Rohstoff Holz und den Wäldern, die
ein Drittel der Fläche Deutschlands bedecken, kommt hierbei eine besondere Bedeutung zu. Waldflächen und Holzproduktion leisten einerseits einen wichtigen Beitrag zum
Klimaschutz, andererseits wirken sich die Folgen des Klimawandels vielfältig auf unterschiedliche Aspekte des
Ökosystems Wald aus, die in ihrer Dimension noch nicht
ausreichend bekannt und prognostizierbar sind, um sichere
Gegenmaßnahmen zu entwickeln.
Die langfristige Kohlenstoffspeicherung in Wäldern und in
langlebigen Holzprodukten ist zu belegen und adäquat zum
volkswirtschaftlichen Nutzen durch Entwicklung von Gratifikationssystemen weiter auszubauen. Direkte und indirekte
CO2 -Emissionen durch Energieeinsparungen zu vermeiden
sowie erneuerbare Energien auszubauen sind wichtige Beiträge des Sektors zur Minderung des Klimawandels und
machen Unternehmen zukunfts- und wettbewerbsfähiger.
16
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
Anpassungsstrategien an den
Klimawandel erhalten, nachhaltige multifunktionale Waldwirtschaft ermöglichen, die Rohstoffversorgung sichern und neue
Märkte mit holz- und faserbasierten Produkten bedienen.
FORSCHUNGSFELDER
A.
B.
C.
Die Deutsche Forschungsagenda ForstHolzPapier zeigt
den Willen des Clusters, die
politischen Rahmenbedingungen seiner Rohstoffversorgung auch in Zukunft aktiv
mitzugestalten. Durch klare
Positionen für eine nachhaltige Ressourcennutzung, die
die Anforderungen einer
sicheren Rohstoffversorgung
mit Aspekten des Umweltund Klimaschutzes verbindet,
zeigt die Industrie, dass sie
bereit ist, Verantwortung zu
übernehmen.
Auswirkungen
des Klimawandels
Strategisches
CO2-Management
Anpassung von
Wäldern, Produkten und
technischen Systemen
an den Klimawandel
Wichtige Themen
Die Kohlenstoffspeicherleistung und andere Klimaschutzleistungen des Sektors
(inklusive internationaler Rückkopplungseffekte) quantifizieren und bewerten:
Für unterschiedliche Waldbewirtschaftungsformen, holzbasierte Produkte, im
Holzbau und in Kreislaufwirtschaften.
Klimaschutzbezogene Entgelt- und Bonussysteme für die Wälder und die
Herstellung biobasierter Produkte sowie einfache Kennzeichnungen für die
Verbraucher – ähnlich dem bekannten „CO2-Fußabdruck“ – ausarbeiten.
Anpassung der Waldwirtschaft an den Klimawandel und Analyse der ökonomischen und ökologischen Auswirkungen der Anpassungsstrategien: Verschiedene
Zielsetzungen berücksichtigen – wie Kohlenstoffspeicherung, Holzertrag, Waldschutz, biologische Vielfalt.
„Neue“ und an den Klimawandel angepasste Baumarten, insbesondere Laubhölzer: Verwendungsmöglichkeiten in Holzbearbeitung, Holzwerkstoffindustrie,
Bioraffinerie sowie in Faser- und Papierprodukten identifizieren.
Extremwetterlagen in Folge des Klimawandels: Wie verändern sich die Anforderungen an Holzwerkstoffe und ihre Verwendung im Bauwesen?
RA Klaus Windhagen,
VDP-Hauptgeschäftsführer
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06
Natur und Umwelt schützen
Ziele des Sektors
1
Verbesserter prozessintegrierter
und nachsorgender Umweltschutz.
umweltfreund2 Überdurchschnittlich
liche Produkte und Umweltdienstleistungen gewinnen wachsende
Marktanteile.
und sozialwissenschaft3 Praxisnahe
lich begleitete Lösungskonzepte
werden für das Spannungsfeld „Rohstoffproduktion, Energieversorgung
und andere Ökosystemdienstleistungen“ entwickelt.
Wissen von Verbrauchern und
4 Das
Politikern über die sektorenspezi-
Die Gesellschaft steht vor großen ökologischen und ökonomischen Herausforderungen. Um die Lebensgrundlagen der
Menschen zu sichern, bietet die nachhaltige und verantwortungsvolle Nutzung der wertvollen Ressource Holz relevante
Lösungsperspektiven. Diese befinden sich im Spannungsfeld
zwischen Rohstoffproduktion, Energieversorgung und weiteren Leistungen der Wälder, wie z. B. Wasser-, Boden-, Arten-,
Landschafts- und Atmosphärenschutz.
Eine wichtige Voraussetzung ist der dauerhafte Schutz und
Erhalt des vielfältigen Lebensraums Wald, aber auch die
Gewährleistung einer ausreichenden Rohstoffverfügbarkeit
für die Herstellung umweltfreundlicher, biobasierter Produkte
aus nachhaltiger Waldwirtschaft.
Gesunde und widerstandsfähige Wälder, eine hohe Biodiversität, die Sicherung der genetischen Ressourcen, lärmund emissionsarme Prozesse, sauberes Wasser, reine Luft,
gesunde Böden, Waldnebenprodukte, aber auch der Erhalt
des Waldes als Erholungsraum sind ebenso Ziele einer umweltverträglichen und zukunftsorientierten Forstwirtschaft
wie die Ernte und Nutzung des Rohstoffes Holz, die von der
Gesellschaft akzeptiert werden.
fischen Umweltleistungen erhöhen
– und so umweltgerechtes, marktund volkswirtschaftlich effizientes
Handeln fördern.
FORSCHUNGSFELDER
A.
B.
Nachhaltige Waldbewirtschaftung schützt die Biodiversität und leistet einen
Mehrwert für Klimaschutz und
Bioökonomie. Um die Zielsetzungen der Waldstrategie
2020 der Bundesregierung zu
erreichen, bedarf es sowohl
nationaler als auch grenzüberschreitender wissensbasierter Lösungsansätze. Die
Forschungsagenda ForstHolzPapier ist dabei bestens geeignet, die in Deutschland priorisierten Themen auch auf
europäischer Ebene in die Forschungspolitik einzubringen.
C.
D.
Umweltfreundliche
Prozesse, Produkte und
Dienstleistungen
Den vielfältigen
Lebensraum Wald
schützen und nutzen
Konzepte und MaSSnahmen
für volkswirtschaftlich
ökoeffizientes Handeln
Ausgleich zwischen
Rohstoffproduktion,
Energieversorgung
und anderen Ökosystemdienstleistungen
Wichtige Themen
Neue Produkt- und Prozessdesigns für besonders umweltfreundliche biobasierte Werkstoffe, Produkte und Dienstleistungen entwerfen.
Dauerhaftigkeit und andere Festigkeitseigenschaften von holz- und faserbasierten (Misch)Produkten: Wie können Behandlungsverfahren und Produktionstechnologien besonders umweltfreundlich gestaltet werden?
Bisher marktunübliche Holzarten und -sortimente auf ihre Eignung
als umweltfreundliche Bauprodukte testen.
Integrierte nachhaltige Landmanagementansätze konzipieren, die Forst-, Landwirtschaft und ökosystemübergreifenden Naturschutz umfassen.
Risikomanagement sowie Konzepte und Methoden zur Kalamitätsbewältigung
in Wäldern weiter entwickeln.
Eingeführte oder genetisch veränderte Baumarten: Analyse verschiedener
Anbaukonzepte inklusive Verjüngung, Invasivität, Nutzungspotenziale, Mischung,
Klimaresistenz, naturschutzfachliche Bewertung und Anbaurisiken.
Dr. Axel Heider,
Bundesministerium für Ernährung
und Landwirtschaft
18
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
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07
Lebens- und Arbeitsqualität
erhalten und verbessern
Ziele des Sektors
1
Regionale Wertschöpfung sichern,
Arbeitsplätze und Wohlstand im ländlichen Raum schaffen.
und Lebensqualität
2 Arbeitssicherheit
in ländlichen und urbanen Regionen
steigern.
physiologische und psycholo3 Positive
gische Wirkungen von Holz und holzbasierten Produkten in Wohnbereichen und im Arbeitsumfeld belegen,
bekannt machen und fördern.
als integrierte Stät4 Wirtschaftswälder
ten der Holzproduktion und Erholung
konfliktarm nutzen.
Urbanisierung und demographischer Wandel verändern die
Ansprüche der Gesellschaft an die mit dem Wald verbundenen Leistungen, seine nachgelagerten Wirtschaftsbereiche und Produkte in Deutschland. Die Wälder gewinnen als
Natur- und Erholungsräume an Bedeutung für das allgemeine Wohlbefinden und Gesundheitsvorsorge. Diese Funktion steht in scheinbare Konkurrenz zur Waldbewirtschaftung mit Holznutzung.
Wohngesundheit kann durch positive physiologische und
psychologische Wirkungen von Holzbauweisen, verbesserte
Eigenschaften von Holzwerkstoffen und faserbasierten Produkten weiter gefördert werden. Zukünftige holz- und faserbasierte, zum Teil sensorunterstützte Verbrauchsgüter und
medizinische Produkte sowie neuartige Dienstleistungskonzepte werden selbstbestimmtes Leben vor allem auch im
Alter erleichtern. Technische und organisatorische Veränderungen in Produktionsabläufen und Neuentwicklungen in
der Ergonomie erhöhen die Produktivität und gleichzeitig die
Arbeitssicherheit.
Damit liefert der Sektor ForstHolzPapier einen wichtigen
Beitrag zur Gesunderhaltung der Gesellschaft. Gleichzeitig
bietet er durch seine meist dezentrale Wirtschaftsweise ein
hohes Potenzial zur Entwicklung ländlicher Räume.
20
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
FORSCHUNGSFELDER
A.
Der Holzbau hat sich immens weiterentwickelt – weil
wir seit jeher auf eine praxisorientierte Forschung und
Entwicklung setzen. Daher ist
Holzbau Deutschland auch
Partner der FTP Deutschland.
Denn mit F&E können Problemstellungen identifiziert und
praxisnah gelöst werden. Das
ist unverzichtbar für die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Holzunternehmen in
Deutschland.
Gute Lebens- und
Arbeitsbedingungen
in ländlichen Räumen
B.
Beitrag zu Gesundheit
und Wohlbefinden
C.
Der Sektor im Spiegel
gesellschaftlicher
Erwartungen
D.
Wald als Kultur-, Naturund Erholungsraum
Wichtige Themen
Sozio-ökonomische Analyse: Welche Bedeutung hat der Sektor ForstHolzPapier
für regionale Wertschöpfung, Beschäftigung und sozio-kulturelle Wandlungsprozesse im ländlichen Raum?
Sektorenübergreifende Landnutzungskonzepte fördern: Wie lassen sich Naturschutz und Erholung sowie Erzeugung von Biomasse und Schaffung von Arbeitsplätzen im ländlichen Raum besser verbinden?
Zukunftsrelevante Aus- und Fortbildung: Neue branchen- und sektorenübergreifende Ausbildungsberufe, Studiengänge und Fortbildungen wissenschaftlich
fundiert konzipieren.
Arbeitssicherheit und Verbraucherschutz: Herstellungsprozesse und Produktdesign im Hinblick auf Produktsicherheit und Gesundheitsvorsorge verbessern.
Steuerungsmechanismen entwickeln: Wie können intelligente holzbasierte
Materialien in privaten und öffentlichen Räumen zur Verbesserung des Raumklimas eingesetzt werden?
Sozialwissenschaftliche Methoden für Sektor relevante Fragestellungen und
Kommunikationskonzepte einsetzen – z. B. um Wirtschaftswald bewusst als
Erlebnis-und Erholungsraum wahrzunehmen, Kleinprivatwaldbesitzer stärker
zum aktiven Umgang mit Waldeigentum zu befähigen sowie waldfernere, urbane
Bevölkerungsteile zu erreichen und Verständnis für notwendige Prozesse der
Holzernte und Holzverwendung zu steigern.
Peter Aicher,
Zimmermeister, Holzbauunternehmer
aus dem bayerischen Halfing und
Vorsitzender von Holzbau Deutschland
– Bund Deutscher Zimmermeister im
Zentralverband des Deutschen Baugewerbes e.V.
DIE Vollständige Version mit allen strategischen Forschungsthemen: www.forestplatform.de
21
REDAKTION
EINE INITIATIVE DES SEKTORS ForstHolzPapier
Veröffentlichung
Bildnachweis
Juni 2015
Titelblatt. Bild oben: Thomas Weidner, Forstliche Versuchsund Forschungsanstalt Baden-Württemberg.
Unten links: Michael Bührke/pixelio.de.
Unten Mitte: Shutterstock. Unten rechts: Shutterstock.
Redaktion
Alfons Bieling, Manfred Filippi,
Dr. Carol Großmann, Dr. Johannes Kappen
Layout
aufwind Group – creative solutions
Druck
Hofmann Druck
gefördert von
S.3, S.5. Shutterstock.
S.9. Oben links: Abteilung Waldnutzung, Forstliche Versuchs- und
Forschungsanstalt Baden-Württemberg. Mitte groß: Carol Grossmann.
Rechts unten: Papiertechnische Stiftung.
S.11. Oben links: Fraunhofer-Institut für Holzforschung – WilhelmKlauditz-Institut. Mitte groß: Michael Green Architecture.
Rechts unten: Papiertechnische Stiftung.
S.13. Oben links: Sägewerk van Roje, Fotograf Hannsjörg Pohlmeyer.
Mitte groß: Aufwind Luftbilder. Rechts unten: Carol Grossmann.
Kontakt
FTP Deutschland
c/o Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt
Baden-Württemberg (FVA)
Wonnhaldestr. 4, 79100 Freiburg
[email protected]
S.15. Oben links: lattkearchitekten. Mitte groß: Papiertechnische Stiftung.
Rechts unten: Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt BadenWürttemberg.
S.17. Oben links: Thomas Weidner, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg. Mitte groß: Abteilung Waldnutzung, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg.
Rechts unten: Papiertechnische Stiftung.
S.19. Oben links: Papiertechnische Stiftung. Mitte groß: Thomas Weidner,
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg.
Rechts unten: Carol Grossmann.
S.21. Oben links: Rainer Sturm/pixelio.de. Mitte groß: Holzabsatzfonds.
Rechts unten: Forst BW, Fotograf Willi Bayer.
S.22/23. Thomas Weidner, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt
Baden-Württemberg.
22
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
Partner
Deutsche ForschungsagendA ForstHolzPapier
23
FTP Deutschland
c/o Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt
Baden-Württemberg (FVA)
Wonnhaldestr. 4, 79100 Freiburg
www.forestplatform.de

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