6.3 Quantifizierung
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entspricht NCS
Wälder sind Treibhausgasspeicher (Kohlenstoffspeicher). Sie können sowohl Treibhausgasquellen wie auch -senken sein.
Relevante Treibhausgasspeicher im Wald:
Oberirdische lebende Biomasse (Bäume, Sträucher, Bodenvegetation)
Unterirdische lebende Biomasse (Wurzeln der Bäume, Sträucher, Bodenvegetation)
Totholz (von Bäumen und Sträuchern, stehend und liegend) 10-30 % der Gesamtbiomasse
Streuauflage (teilweise zersetzte Biomasse auf dem Boden aufliegend)
Boden-Kohlenstoff (mineralisierte C-Anteil im Boden)
Grundsätzlich können alle Treibhausgasspeicher berücksichtigt werden, indem sie gemessen oder durch zuverlässige Modelle abgeschätzt werden. Aus Gründen der Praktikabilität können die Nicht-Baumbiomasse, das Totholz, die Streuauflage und der Bodenkohlenstoff weggelassen werden. Das ist konservativ, da diese Speicher mit dem Holzvorrat gleichgerichtet oder in der Menge vernachlässigbar sind (oberirdische Nichtbaumbiomasse, Bodenvegetation).
Treibhausgasemissionen bspw. durch Verbrennen von Schlagabraum, Bodenbearbeitung, künstliche Dünger und Emissionen von der Zersetzung N-bindender Arten können nicht als vom Projekt verursacht identifiziert werden. Tendenziell nehmen diese Emissionen, die mit der Holznutzung und mit der Bestandesbegründung verknüpft sind, aufgrund der Projektaktivitäten (reduzierte Holznutzung) ab. Daher ist es konservativ, dass für die Methode solche Emissionen nicht als Bezugs- oder Projektemissionen berücksichtigt werden.
Der Speicher (Holzvorrat) wird durch folgende dynamischen Parameter beeinflusst:
Nutzung (Quelle)
Zuwachs (Senke)
Mortalität / Risiko (Quelle)
Der maßgebliche C-Speicher ist die lebende Baumbiomasse, der direkt vom Projekteigner durch die Holznutzung beeinflusst wird. Der Holzvorrat wird durch übliche anerkannte Methoden der Waldinventur oder Vorratsschätzung bestimmt. Es wird dann mit den betreffenden Umrechnungsfaktoren auf die Biomasse des gesamten Baumes geschlossen.
Ertragskunde- und Vorratsmodelle beziehen sich immer auf den lebenden Holzvorrat (oberirdisch). Für die Umrechnung vom lebenden stehenden Holzvorrat auf die Biomasse des Gesamtbaumes gibt es entsprechende Umrechnungsfaktoren (Root to shoot ratio, Biomass Expansion Factors BEF, z.B. Ref. 06). Der Holzvorrat wird mit konventionellen Inventuren und auch die Holznutzung durch konventionelle Messverfahren erfasst. Beide Datenquellen werden auf die lebende Baumbiomasse umgerechnet.
Projektemissionen sind Emissionen von Treibhausgasen, die durch das Projekt erzeugt werden, wie zum Beispiel Ernte- oder Pflanzarbeiten, Bau und Instandhaltung von Wegen, Transporte, Planungs- und Kontrollfahrten des Försters sowie die Biodiversitätsmaßnahmen. Diese Emissionen sind bei der angepassten Bewirtschaftung geringer oder höchstens gleich derjenigen einer normalen Bewirtschaftung.
Daher werden die Projektemissionen in dieser Methodik konservativ mit Null angenommen.
Die Nichtbaum-Biomasse (Sträucher, Bodenvegetation, Streuauflage) können angerechnet werden, wenn anerkannte Methoden zur Ermittlung angewendet werden. Die Nichtbaum-Biomasse kann auch weggelassen werden. Das ist konservativ, da sie in der Menge im Vergleich zur Baumbiomasse vernachlässigbar ist.
Totholz kann in naturnahen Waldbeständen einen erheblichen Anteil an der Biomasse ausmachen. Der Totholzanteil steigt mit dem Alter und mit dem Holzvorrat der Waldbestände, oft infolge langjähriger Nichtnutzung. Der Totholzvorrat ist gleichgerichtet mit dem stehenden lebenden Holzvorrat. Die Zersetzung ist sehr langsam. Über die Projektdauer verrotten dicke Stämme nicht vollständig. Werden anerkannte Methoden zur Messung oder Abschätzung des Totholzvolumens angewendet, so kann dieser C-Speicher im Projekt angerechnet werden. Es ist konservativ, das Totholz nicht im Projekt zu berücksichtigen.
In Wäldern der temperierten Zonen macht der Bodenkohlenstoff die Hälfte bis zu zwei Dritteln des Gesamtkohlenstoffs aus (Ref. 27, 40, 54, 65 zitiert in Ref. 64). Eine gewisse Unterschätzung ergibt sich aus der Tatsache, dass unter großen Bäumen mehr C-gespeichert ist als zwischen den Bäumen (Ref. 59). Üblicherweise wird zwischen den Bäumen der Boden-C gemessen. Dazu kommt, dass sich in Naturwäldern auch noch über Jahrhunderte Kohlenstoff weiter im Boden akkumuliert Ref. 28. Eine Literaturstudie hierzu befindet sich in Ref. 66 unter Berücksichtigung von Ref. 58, 59, 60, 61, 67.
Im Boden von Normalstandorten befindet sich etwa die gleiche Menge an Kohlenstoff wie in der lebenden Biomasse (Ref. 10, 40). Für jede Tonne CO₂, die in den Bäumen gebunden wird, ist eine weitere Tonne im Boden zu erwarten. Der Speicher ist gleichgerichtet mit der lebenden Biomasse. Bodenkohlenstoff ist jedoch nur labortechnisch messbar, mit einem auf Betriebsebene kaum vertretbaren Aufwand. Zudem reagiert Bodenkohlenstoff träge auf Bewirtschaftungsmaßnahmen (Ref. 27, 35). Bodenkohlenstoff kann voll angerechnet werden, wenn anerkannte Methoden zur Erfassung und zum Monitoring verwendet werden. Es ist konservativ, den Bodenkohlenstoff nicht im Projekt zu berücksichtigen.
Es werden anerkannte Methoden der Holzvorratsinventur angewendet, in der Regel auf Stichprobenbasis mit definierter Genauigkeit für Baumarten und/oder Baumartengruppen. Die Inventurverfahren zu unterschiedlichen Zeitpunkten müssen identisch oder konservativ zueinander sein, um Überschätzungen der Senkenleistung zu vermeiden. Für Stichprobeninventuren wird ein Standardfehler von höchstens 5 % bei einem Vertrauensbereich von 95 % zugelassen. Liegt der Fehler höher, so ist die Differenz zu 5 % in den Projektannahmen zu berücksichtigen. Dieser Fehler der Inventur kann mit Hilfe permanenter Stichprobeninventuren, zweiphasigen Inventuren und Inventuren mit synthetischen Schätzern berechnet werden. Andere Inventurverfahren müssen eine vergleichbare, nachvollziehbare Genauigkeitsangabe machen können. Liegen keine Inventurdaten vor und wird mit Schätzverfahren gearbeitet, müssen die Annahmen entsprechend konservativ getroffen werden, damit eine Überschätzung der Senkenleistung ausgeschlossen werden kann. Der stehende Holzvorrat wird in Kubikmeter Schaftderbholz gemessen, getrennt nach Baumarten oder Baumartengruppen. Der stehende Holzvorrat in m3 wird unter Verwendung anerkannter Umrechnungsverfahren in tCO₂e der lebenden Baumbiomasse umgerechnet.
Weitere relevante Speicher können angerechnet werden, sofern diese mit anerkannten Methoden erfasst und konservativ in tCO₂e umgerechnet werden.
In der Regel werden die nationalen Umrechnungsfaktoren verwendet (vgl. Ländermodule). Falls keine solchen Grundlagen vorhanden sind, so werden andere zutreffende Umrechnungsfaktoren verwendet, wie REF Guidelines2006V4_04_Ch4_Forest_Land.pdf
Die Nutzung kann auf eine der folgenden beiden Arten bestimmt werden:
Die Holznutzung wird stehend gemessen in m3. Es können dieselben Umrechnungsverfahren von m3 zu tCO₂e wie beim Vorrat verwendet werden. Es werden anerkannte Verfahren verwendet (Kluppierung in 1.3 Metern Höhe, Verwendung eines anerkannten Volumentarifs). Ergänzende Schätzungen sind konservativ zu handhaben.
Die Holznutzung wird nach der Ernte gemessen (Erntevolumen Liegendmaß, Harvestermaß, Werksvermessung, Schätzungen): Das Volumen wird vollständig erfasst. Schätzungen sind konservativ anzunehmen. Ernteverluste werden zusätzlich berücksichtigt.
In der Regel werden die nationalen Umrechnungsfaktoren verwendet (vgl. Ländermodule). Es werden anerkannte Schätz- und Berechnungsverfahren angewandt, um von den Erntemassen m3 auf das stehende Erntevolumen in m3 und von da aus auf tCO₂e zu schliessen. Die Umrechnungen sind konservativ durchzuführen. Geerntetes Holz geht als CO₂-Quelle in die Berechnung ein.
Der Zuwachs kann auf zwei Arten bestimmt werden:
Der Zuwachs wird aus Folgeinventuren hergeleitet.
Der Zuwachs wird geschätzt.
Zu 1. der Zuwachs wird aus Folgeinventuren hergeleitet (Vorratsdifferenzmethode (stock change)): Summarisch werden zwei Vorräte miteinander verglichen. Nutzung und Mortalität sind darin mitberücksichtigt. Die Differenz ergibt direkt die Senkenleistung.
Zu 2. der Zuwachs wird aus Modellen abgeleitet: Ertragstafelmodelle, oder andere Wuchsmodelle geben auf der Basis des natürlichen Standorts unter Annahme bestimmter Bewirtschaftungskonzepte die Bonität nach Baumarten an. Ertragstafelmodelle geben den Zuwachs in Vorratskubikmetern (Vfm) oder Erntekubikmetern (Efm) an. Die Rückrechnung auf die tCO₂e erfolgt konservativ mit anerkannten Faktoren.
Grundsätzlich orientiert sich die Methode an den Formeln der AR CDM Methode AR-AMS0001. IPCC 2006, GL für AFOLU (Ref. 12)
Die Formeln der CDM-Methodik werden folgendermaßen verwendet:
Referenzszenario (Baseline): Gleichung 1
Baseline Senke: Gleichung 10
Für die Umrechnung von Holzvorrat in Biomasse der lebenden Bäume werden anerkannte Umrechnungsfaktoren BEF verwendet. Die Gleichungen 2-9, 15 und 16 werden daher nicht angewendet. Die nationalen Biomassenexpansionsfaktoren BEF berücksichtigen die gesamte Baumbiomasse und nicht nur die oberirdische. Die Variable für das Wurzel zu Sprossverhältnis (root to shoot ratio) wird daher nicht angewendet.
Für die ex-ante Berechnung der Senkenleistung werden die Gleichungen 11-14. 17 und 18 verwendet.
Leakage wird mit Null angenommen, daher wird Gleichung 19 angewendet. Zu beachten sind die Bedingungen hierfür in Kap. 6.5.
Die Gesamtnetto-Senkenleistung wird gemäss Gleichung 21 berechnet.
Die VER sind auf die Monitoringzeit zeitlich beschränkt, Gleichungen 22 und 23 werden nicht angewendet.
Für ex-post Berechnung werden die Gleichungen 24, 29, 35 und 36 angewendet. Die übrigen Gleichungen sind nicht relevant wegen der Benutzung anerkannter Umrechnungsfaktoren.
Kohlenstoffvorräte im Bezugsszenario
In Gleichung 1 gemäss Tool wird oberirdische und unterirdische Biomasse addiert. Durch die Verwendung der BEF erübrigt sich dies.
Gleichung 1:
entspricht Gleichung 10 in AR CDM Methode AR-AMS0001, wobei
= C - Vorratsänderung im Bezugsszenario (ohne Projekt) im Jahr t (tCO₂/a) = Netto-Treibhausgassenke oder -quelle im Bezugsszenario im Jahr t (tCO₂/a)
= C - Vorrat im Bezugsszenario (ohne Projekt) im Jahr t (tC)
= C - Vorrat im Bezugsszenario (ohne Projekt) im Jahr t-1 (tC)
=
Beispiel: Laufzeit 30 Jahre, Vorrat des Bezugsszenarios zu Projektbeginn (Baseline): = aktueller Vorrat
Zielvorrat des Bezugsszenarios (Baseline): = Normalvorrat aus ET oder andere Literatur
Normalvorrat: Aus Baumart, oder Baumartengruppe und Bonität detailliert oder summarisch abgeleitet, oder konservativ geschätzt.
Angenommene Senkenleistung des Bezugsszenarios
Der Zielvorrat und damit die vorgesehene Senkenleistung kann im Rahmen des waldbaulichen und gesetzlichen Spielraums gewählt werden. Dies ist eine Eigentümerentscheidung, die mit den anderen Betriebszielen abzustimmen ist. Ausgehend vom Vorrat zu Projektbeginn wird dieser über die Projektlaufzeit bis zum Zielvorrat des Projektendes linear ausgeglichen.
Gleichung 2 sagt, dass die C-Speicher des Projektszenarios bei Projektbeginn () gleich hoch sein müssen wie die C-Speicher des Referenzszenarios ().
Gleichung 2:
entspricht Gleichung 11 in AR CDM Methode AR-AMS0001, wobei
= C-Vorrat zum Zeitpunkt t=0 im Projektszenario (tC/ha)
= C-Vorrat zum Zeitpunkt t=0 im Bezugsszenario (tC/ha)
Gleichung 3:
entspricht Gleichung 12 in AR CDM Methode AR-AMS0001, wobei
= C-Vorrat zum Zeitpunkt t im Projektszenario (tC)
= Fläche von Stratum i (Area of stratum i) (ha)
= Oberirdischer C-Vorrat (Aboveground carbon stock) (tC)
= Unterirdischer C-Vorrat (Belowground carbon stock) (tC)
Anstelle von und werden Biomassenexpansionsfaktoren (BEF) verwendet.
Angenommene Brutto-Senkenleistung des Projektes
Gleichung 4:
entspricht Gleichung 17 in AR CDM Methode AR-AMS0001, wobei
= Projekt-Brutto-Treibhausgassenke (tCO₂/a)
= C - Vorrat zum Zeitpunkt t im Projektszenario (tC)
Geschätzte Projektemissionenen
Projektemissionen werden mit Null angenommen. Die Bedingungen dafür sind in Kap. 6.3.1 genannt und zu beachten.
Gleichung 5:
wobei
= Projektemissionen im Jahr t (t CO₂/a)
Geschätzte externe Effekte (Leakage)
Leakage wird mit Null angenommen. Die Bedingungen dafür sind in Kap. Kap. 6.5 genannt und zu beachten.
Gleichung 6:
wobei
= Leakage im Jahr t (tCO₂/a)
Tatsächliche Senkenleistung im Projektszenario (ex-ante)
Die Differenz aus Bezugsszenario und Projektszenario ergibt die tatsächliche Senkenleistung:
Gleichung 7:
entspricht Gleichung 21 in AR CDM Methode AR-AMS0001, wobei
= Netto anrechenbare Senkenleistung in (tCO₂/a)
= Brutto-Treibhausgassenke im Projektszenario im Jahr t (tCO₂/a)
= Netto-Treibhausgassenke oder -quelle im Bezugsszenario im Jahr t (tCO₂/a)
= Projektemissionen im Jahr t (tCO₂/a)
= Leakage im Jahr t (t CO₂/a)
Im bewirtschafteten Wald wird die Senkenleistung (Emissionsreduktion) ex-post festgestellt. Die Nachweismethode fokussiert auf den Holzvorrat, der in lebende Baumbiomasse umgerechnet wird. Das Weglassen der anderen Kohlenstoffspeicher (Boden, etc.) ist konservativ.
Berechnung der Senkenleistung ex-post
Gleichung 8:
Die Senkenleistung wird aufgeteilt in die Senkenleistung "removal" und "conservation" . Dabei gilt:
Die Senkenleistung kann auf zwei Arten bestimmt werden:
Vorratsdifferenz-Methode (Stock Change):
Gleichung 9:
Zuwachs/Verlust-Methode (Gain - Loss):
Gleichung 10:
Für die Gleichungen 9 und 10 gilt folgende Baseline:
Die Senkenleistung wird wie folgt bestimmt. Dabei gilt:
Gleichung 11:
Hierbei sind:
= C-Senkenleistung zum Zeitpunkt t (tC) vom Typ removal, bzw. conservation
= C-Vorrat zum Zeitpunkt t (tC)
= C-Vorrat zum Zeitpunkt 0 (tC)
= C-Vorrat im Baselineszenario removal zum Zeitpunkt t (tC)
= C-Vorrat im Baselineszenario conservation zum Zeitpunkt t (tC)
= Zuwachs (tC)
= Nutzung (tC)
= Mortalität (tC)
= Leakage = 0 (tC)
