Integrierte Nachhaltigkeitsanalyse von stofflicher Biomassenutzung

Biomasse kann, ähnlich wie Erdöl, sowohl energetisch als auch stofflich genutzt werden. In der stofflichen Nutzung von Biomasse steckt neben dem Potential für die Substitution von Kunststoffen, Zement, Aluminium und Stahl auch die Möglichkeit für die Speicherung von Kohlenstoff, besonders bei langlebigen Anwendungen im Gebäudebereich.

Die energetische Nutzung von Biomasse mit langen Umtriebszeiten führt zur temporären Akkumulation von biogenem CO₂ in der Atmosphäre. Diese Akkumulation bewirkt einen globalen Temperaturanstieg, der annähernd proportional zum Maximum der biomassebezogenen Treibhausgasemissionen ist. Diesen Zusammenhang kann man nur entkoppeln, wenn biogenes CO₂ terrestrisch gespeichert (BECCS) oder die Biomasse in Beständen mit langer Lebensdauer gespeichert wird. Angesichts der Unsicherheit der zukünftigen Kosten und Umsetzbarkeit von CCS im großen Maßstab, soll in diesem Projekt die Klimabilanz der langlebigen stofflichen Nutzung von Biomasse umfassend untersucht werden. Insbesondere soll die prinzipielle Frage geklärt werden, welche Systemparameter die Klimabilanz von durchsatzbasierter Biomassenutzung (als Energieträger und Verbrauchsmaterial) und die von bestandsbasierter Biomassenutzung (als Baumaterial oder Werkstoff in Konsumgütern) bestimmen.

Ziel des Teilprojektes ist die Entwicklung einer systematischen Bewertungs- und Skalierungsrichtlinie für Biomassenutzung. Durch die Kombination von Prozessmodellen der Biomaterialgewinnung (LCA), der Modellierung von dynamischen Beständen von Biomaterialien in der gebauten Umwelt (dynamische MFA), der Bestimmung der marginalen Substitution von Materialien wie Zement oder Stahl, sowie der Abschätzung der Wechselwirkung mit dem globalen Kohlenstoffkreislauf kann ein Modell geschaffen werden, welches alle für die technisch-physikalische Bewertung von Biomassenutzung relevanten Aspekte des globalen sozioökologischen Systems beinhaltet.