Se dřevem ke klimatické neutralitě? Rozhovor s Johannesem Tintnerem-Olifiersem

Ocel a cement jsou velkými zabijáky klimatu. Železářský a ocelářský průmysl je zodpovědný za přibližně 11 procent globálních emisí CO2 a cementářský průmysl za přibližně 8 procent. Myšlenka nahradit železobeton ve stavebnictví klimaticky šetrnějším stavebním materiálem je zřejmá. Měli bychom tedy raději stavět ze dřeva? Jsme z toho unavení? Je dřevo skutečně CO2 neutrální? Nebo bychom mohli uhlík, který les odvádí z atmosféry, dokonce skladovat v dřevostavbách? Bylo by to řešení všech našich problémů? Nebo existují omezení jako mnoho technologických řešení?

Martin Auer z SCIENTISTS FOR FUTURE o tom diskutoval dr Johannes Tintner-Olifiers vedená Institutem pro fyziku a vědu o materiálech na Univerzitě přírodních zdrojů a aplikovaných biologických věd ve Vídni.

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Je jasné, že pokud jde o stavební materiály, musíme se přeorientovat. Emise, které v současnosti vytváří cementářský průmysl a ocelářský průmysl, jsou na velmi vysoké úrovni – při vší úctě k opatřením, která cementářský průmysl přijímá ke snížení emisí CO2. Probíhá mnoho výzkumů, jak vyrobit cement klimaticky neutrálním způsobem a také jak nahradit pojivový cement jinými pojivy. Pracuje se také na odlučování a vázání CO2 v komíně při výrobě cementu. S dostatkem energie to zvládnete. Chemicky funguje přeměna tohoto CO2 na plast vodíkem. Otázka zní: co s tím potom uděláte?

Stavební materiál cement bude i v budoucnu důležitý, ale bude to extrémně luxusní výrobek, protože spotřebovává hodně energie – i když jde o energii z obnovitelných zdrojů. Z čistě ekonomického hlediska si to nebudeme chtít dovolit. Totéž platí pro ocel. Žádná velká ocelárna v současnosti neběží výhradně na obnovitelné zdroje energie a ani to si nechceme dovolit.

Potřebujeme stavební materiály, které vyžadují výrazně méně energie. Není jich mnoho, ale když se podíváme do historie, sortiment je známý: hliněné stavby, dřevostavby, kámen. Jedná se o stavební materiály, které lze těžit a využívat s relativně malou energií. V zásadě je to možné, ale dřevozpracující průmysl v současnosti není CO2 neutrální. Těžba dřeva, zpracování dřeva, dřevařský průmysl práce s fosilní energií. Pilařský průmysl je relativně stále nejlepším článkem v řetězci, protože mnoho společností provozuje vlastní teplárny s enormním množstvím pilin a kůry, které produkují. V dřevařském průmyslu se používá celá řada syntetických materiálů na bázi fosilních surovin, například k lepení, . Probíhá mnoho výzkumů, ale taková je v současnosti situace.

Navzdory tomu je uhlíková stopa dřeva mnohem lepší než u železobetonu. Rotační pece na výrobu cementu někdy spalují těžký olej. Cementářský průmysl způsobuje celosvětově 2 procent emisí CO8. Ale paliva jsou jen jedním aspektem. Druhá strana je chemická reakce. Vápenec je v podstatě sloučenina vápníku, uhlíku a kyslíku. Při přeměně na cementový slínek za vysokých teplot (cca 2 1.450 °C) se uhlík uvolňuje jako CO2.

MARTIN AUER: Hodně se přemýšlí o tom, jak extrahovat uhlík z atmosféry a dlouhodobě ho skladovat. Mohlo by být dřevo jako stavební materiál takovým skladem?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Výpočet je v zásadě správný: Když vezmete dřevo z lesa, obhospodařujete toto území udržitelně, les tam znovu roste a dřevo se nespaluje, ale zpracovává v budovách, tak se tam dřevo skladuje a to CO2 není v atmosféře. Zatím je to tak. Víme, že dřevěné konstrukce mohou velmi zestárnout. V Japonsku jsou velmi známé dřevěné stavby staré více než 1000 let. Z environmentální historie se můžeme naučit neuvěřitelně mnoho.

Vlevo: Hōryū-ji, „Chrám učení Buddha“ v Ikarugě v Japonsku. Podle dendrochronologického rozboru bylo dřevo středového sloupu pokáceno v roce 594.
Foto: 663 vysočiny přes Wikimedia
Vpravo: Stave Church v Urnes, Norsko, postavený ve 12. a 13. století.
Foto: Michael L. Rieser přes Wikimedia

Lidé dříve používali dřevo mnohem moudřeji než my dnes. Příklad: Technicky nejsilnější zónou ve stromu je připojení větve. Musí být obzvlášť stabilní, aby se větev neodlomila. Ale to už dnes nepoužíváme. Přivezeme dřevo na pilu a odřízneme větev. Pro stavbu lodí v raném novověku bylo provedeno speciální hledání stromů se správným zakřivením. Před časem jsem měl projekt o tradiční výrobě pryskyřice z černých borovic, "Pechen". Bylo těžké najít kováře, který by dokázal vyrobit potřebný nástroj - adze. Pecher si vyrobil kliku sám a hledal vhodný keř svídy. Tento nástroj pak měl po zbytek života. Pily zpracovávají maximálně čtyři až pět druhů dřevin, některé se specializují i ​​jen na jeden druh, především modřín nebo smrk. Aby se dřevo využívalo lépe a inteligentněji, musel by se dřevařský průmysl stát mnohem řemeslnějším, využívat lidskou práci a lidské know-how a vyrábět méně masově vyráběného zboží. Výroba rukojeti adze jako jednorázová by byla samozřejmě ekonomicky problematická. Ale technicky je takový produkt lepší.

Vlevo: Rekonstrukce neolitického bodovacího pluhu, který využívá přirozené rozvětvení dřeva.
Foto: Wolfgang Čistý přes Wikimedia
Vpravo: adze
Foto: Razbak přes Wikimedia

MARTIN AUER: Takže dřevo není tak udržitelné, jak by si člověk normálně myslel?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Evropská komise nedávno klasifikovala dřevozpracující průmysl ve velkém a jako udržitelný. To vyvolalo mnoho kritiky, protože používání dřeva je udržitelné pouze tehdy, pokud nesníží celkovou lesní zásobu. Využívání lesů v Rakousku je v současné době udržitelné, ale to jen proto, že tyto zdroje nepotřebujeme, dokud pracujeme s fosilními surovinami. Částečně také outsourcujeme odlesňování, protože dovážíme krmivo a maso, kvůli kterému se jinde kácejí lesy. Dřevěné uhlí na gril dovážíme také z Brazílie nebo Namibie.

MARTIN AUER: Měli bychom dost dřeva na přeměnu stavebního průmyslu?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Obecně je naše stavebnictví masivně nabubřelé. Příliš mnoho stavíme a příliš málo recyklujeme. Převážná část budov není určena k recyklaci. Pokud bychom chtěli nahradit v současnosti instalovaná množství oceli a betonu dřevem, neměli bychom na to dost. Velkým problémem je, že konstrukce mají dnes relativně krátkou životnost. Většina železobetonových budov se bourá po 30 až 40 letech. Je to plýtvání zdroji, které si nemůžeme dovolit. A dokud tento problém nevyřešíme, nepomůže vyměnit železobeton za dřevo.

Chceme-li zároveň využít mnohem více biomasy k výrobě energie a vrátit mnohem více biomasy jako stavebního materiálu a mnohem více půdy do zemědělství – to prostě není možné. A pokud bude dřevo ve velkém deklarováno jako CO2 neutrální, pak hrozí, že naše lesy budou káceny. Za 50 nebo 100 let by pak znovu narostly, ale během několika příštích let by to podpořilo změnu klimatu stejně jako spotřeba fosilních surovin. A i když lze dřevo dlouhodobě skladovat v budovách, velká část se spálí jako odpad z pily. Existuje mnoho kroků zpracování a nakonec je skutečně instalována pouze pětina dřeva.

MARTIN AUER: Jak vysoko byste vlastně mohli stavět se dřevem?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Výškovou budovu o 10 až 15 podlažích lze zcela jistě postavit pomocí dřevostavby, ne všechny části budovy musí mít stejnou nosnost jako železobeton. Hlína by se dala využít zejména v interiérovém designu. Podobně jako beton lze hlínu naplnit do bednění a udusat. Na rozdíl od cihel se udusaná zemina nemusí zahřívat. Zejména pokud se dá těžit lokálně, má jíl velmi dobrou bilanci CO2. Existují již firmy, které vyrábějí prefabrikáty z hlíny, slámy a dřeva. To je jistě stavební materiál budoucnosti. Přesto hlavním problémem zůstává, že prostě stavíme příliš mnoho. Musíme mnohem více přemýšlet o tom, jak renovujeme staré zásoby. I zde je ale zásadní otázka stavebního materiálu.

Udusané zemní zdi ve výstavbě interiérů
Foto: autor neznámý

MARTIN AUER: Jaký by byl plán pro velká města, jako je Vídeň?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Pokud jde o vícepodlažní obytné budovy, není důvod nepoužít dřevěnou nebo dřevohlinitou konstrukci. To je v současné době otázka ceny, ale pokud budeme oceňovat emise CO2, ekonomická realita se změní. Železobeton je extrémně luxusní produkt. Budeme to potřebovat, protože například tunel nebo přehradu ze dřeva nepostavíte. Železobeton pro tří až pětipodlažní obytné budovy je luxus, který si nemůžeme dovolit.

Nicméně: les stále roste, ale přírůstky ubývají, zvyšuje se riziko předčasného úhynu, škůdců přibývá. I když nic nevezmeme, nemůžeme si být jisti, že les neodumře. Čím více se globální oteplování zvyšuje, tím méně CO2 může les absorbovat, tedy tím méně může plnit svůj zamýšlený úkol zpomalit změnu klimatu. To ještě více snižuje možnost použití dřeva jako stavebního materiálu. Pokud je ale vztah správný, pak může být dřevo velmi udržitelným stavebním materiálem, který navíc splňuje požadavek klimatické neutrality.

Titulní foto: Martin Auer, vícepodlažní obytný dům z masivního dřeva ve vídeňském Meidlingu