Z lesom do podnebne nevtralnosti? Intervju z Johannesom Tintner-Olifiersom

Jeklo in cement sta velika ubijalca podnebja. Industrija železa in jekla je odgovorna za približno 11 odstotkov svetovnih emisij CO2, industrija cementa pa za približno 8 odstotkov. Ideja o zamenjavi armiranega betona v gradbeništvu s podnebju prijaznejšim gradbenim materialom je očitna. Ali naj raje gradimo z lesom? Ali smo tega naveličani? Ali je les res CO2 nevtralen? Ali pa bi lahko ogljik, ki ga gozd vzame iz ozračja, celo shranili v lesene zgradbe? Bi bila to rešitev za vse naše težave? Ali pa obstajajo omejitve, kot so številne tehnološke rešitve?

O tem je razpravljal Martin Auer iz SCIENTISTISTS FOR FUTURE dr Johannes Tintner-Olifiers vzdržuje Inštitut za fiziko in znanost o materialih na Univerzi za naravne vire in uporabne vede o življenju na Dunaju.

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Jasno je, da se moramo pri gradbenih materialih preusmeriti. Emisije, ki jih trenutno ustvarjata industrija cementa in jeklarska industrija, so na zelo visoki ravni – ob vsem spoštovanju ukrepov, ki jih cementna industrija izvaja za zmanjšanje emisij CO2. Veliko raziskav se izvaja o tem, kako izdelati cement na podnebno nevtralen način in tudi o tem, kako nadomestiti vezivni cement z drugimi vezivi. Dela se tudi na ločevanju in vezavi CO2 v dimniku pri proizvodnji cementa. To lahko storite z dovolj energije. Kemično pretvorba tega CO2 v plastiko z vodikom deluje. Vprašanje je: kaj potem narediš s tem?

Gradbeni material cement bo v prihodnosti še vedno pomemben, vendar bo izjemno luksuzen izdelek, saj porabi veliko energije – tudi če gre za obnovljivo energijo. S čisto ekonomskega vidika si tega ne bomo želeli privoščiti. Enako velja za jeklo. Nobena večja jeklarna trenutno ne deluje v celoti na obnovljivo energijo in tudi tega si ne želimo privoščiti.

Potrebujemo gradbene materiale, ki zahtevajo bistveno manj energije. Ni jih prav veliko, a če se ozremo nazaj v zgodovino, se pozna vrsta: gradnja iz gline, lesena gradnja, kamen. To so gradbeni materiali, ki jih je mogoče rudariti in uporabljati z relativno malo energije. Načeloma je to mogoče, vendar lesna industrija trenutno ni CO2 nevtralna. Spravilo lesa, predelava lesa, lesna industrija delajo s fosilno energijo. Žagarska industrija je razmeroma še vedno najboljši člen v verigi, saj mnoga podjetja upravljajo lastne termoelektrarne z enormnimi količinami žagovine in lubja, ki jih proizvedejo. V lesni industriji se uporablja cela vrsta sintetičnih materialov na osnovi fosilnih surovin, na primer za lepljenje, . Veliko raziskav poteka, a trenutno je tako.

Kljub temu je ogljični odtis lesa veliko boljši kot pri armiranem betonu. Rotacijske peči za proizvodnjo cementa včasih kurijo težko olje. Cementna industrija povzroča 2 odstotkov emisij CO8 po vsem svetu. Toda goriva so le en vidik. Druga stran je kemična reakcija. Apnenec je v bistvu spojina kalcija, ogljika in kisika. Pri pretvorbi v cementni klinker pri visokih temperaturah (pribl. 2°C) se ogljik sprosti kot CO1.450.

MARTIN AUER: Veliko se razmišlja o tem, kako črpati ogljik iz ozračja in ga dolgoročno shraniti. Ali bi lahko bil les kot gradbeni material taka trgovina?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Načeloma je izračun pravilen: če jemljete les iz gozda, gospodarite s tem območjem trajnostno, tam spet raste gozd in les se ne kurijo, ampak predelujejo v stavbah, potem se les tam skladišči in to CO2 ni v ozračju. Zaenkrat tako prav. Vemo, da se lesene konstrukcije lahko zelo starajo. Na Japonskem so zelo znane lesene konstrukcije, stare več kot 1000 let. Iz okoljske zgodovine se lahko naučimo neverjetno veliko.

Levo: Hōryū-ji, "Tempelj učenja Buda« v Ikarugi na Japonskem. Po dendrohronološki analizi je bil les osrednjega stebra posekan leta 594.
Foto: 663 visokogorje prek Wikimedije
Desno: cerkev v Urnesu na Norveškem, zgrajena v 12. in 13. stoletju.
Foto: Michael L. Rieser prek Wikimedije

Včasih so ljudje uporabljali les veliko bolj modro kot mi danes. Primer: tehnično najmočnejša cona v drevesu je povezava vej. Biti mora še posebej stabilen, da se veja ne odlomi. Ampak tega danes ne uporabljamo. Les pripeljemo na žago in odžagamo vejo. Za gradnjo ladij v zgodnjem novem času je bilo posebno iskanje dreves s pravo ukrivljenostjo. Pred časom sem imel projekt o tradicionalni proizvodnji smole iz črnih borovcev, "Pechen". Težko je bilo najti kovača, ki bi lahko izdelal potrebno orodje - tesilo. Pečer je sam izdelal ročaj in poiskal primeren dren. Nato je imel to orodje do konca življenja. Žage obdelujejo največ štiri do pet drevesnih vrst, nekatere so specializirane celo za eno vrsto, predvsem macesen ali smreko. Za boljšo in pametnejšo uporabo lesa bi morala lesna industrija postati veliko bolj obrtna, uporabiti človeško delo in človeško znanje ter proizvesti manj množično proizvedenih izdelkov. Seveda bi bila izdelava ročaja za lepilo kot enkratna ekonomsko problematična. Toda tehnično je tak izdelek boljši.

Levo: Rekonstrukcija neolitskega točkovnega pluga, ki izkorišča prednosti naravnega razcepa lesa.
Foto: Wolfgang Clean prek Wikimedije
Desno: adze
Foto: Razbak prek Wikimedije

MARTIN AUER: Les torej ni tako trajnosten, kot bi človek mislil?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Evropska komisija je lesno industrijo v razsutem stanju nedavno razvrstila kot trajnostno. To je povzročilo veliko kritik, saj je raba lesa trajnostna le, če ne zmanjšuje celotne gozdne zaloge. Uporaba gozdov v Avstriji je trenutno trajnostna, vendar le zato, ker teh virov ne potrebujemo, dokler delamo s fosilnimi surovinami. Krčenje gozdov deloma oddamo tudi zunanjim izvajalcem, ker uvažamo krmo in meso, za katerega se gozdovi posekajo drugje. Uvažamo tudi oglje za žar iz Brazilije ali Namibije.

MARTIN AUER: Ali bi imeli dovolj lesa za preoblikovanje gradbene industrije?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Na splošno je naša gradbena industrija močno napihnjena. Gradimo preveč in veliko premalo recikliramo. Večina zgradb ni namenjena recikliranju. Če bi želeli trenutno nameščene količine jekla in betona nadomestiti z lesom, za to ne bi imeli dovolj. Velik problem je, da imajo strukture danes relativno kratko življenjsko dobo. Večina armiranobetonskih zgradb se poruši po 30 do 40 letih. To je zapravljanje sredstev, ki si jih ne moremo privoščiti. In dokler tega problema ne bomo rešili, zamenjava armiranega betona z lesom ne bo pomagala.

Če želimo hkrati uporabiti veliko več biomase za proizvodnjo energije in vrniti veliko več biomase kot gradbenega materiala in veliko več zemlje za kmetijstvo - to preprosto ni mogoče. In če je les v razsutem stanju deklariran kot CO2 nevtralen, obstaja nevarnost, da bodo naši gozdovi posekani. Nato bi zrasli nazaj v 50 ali 100 letih, toda v naslednjih nekaj letih bi to spodbudilo podnebne spremembe prav toliko kot poraba fosilnih surovin. In četudi lahko les dolgo časa skladiščimo v stavbah, se velik del sežge kot odpadek pri žaganju. Obstaja veliko korakov obdelave in na koncu je dejansko vgrajena le petina lesa.

MARTIN AUER: Kako visoko bi pravzaprav lahko zgradili z lesom?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Stolpnica z 10 do 15 nadstropji je vsekakor mogoče zgraditi z leseno konstrukcijo, vsi deli stavbe pa ne morajo imeti enake nosilnosti kot armirani beton. Glina se lahko uporablja predvsem pri notranjem oblikovanju. Podobno kot pri betonu lahko glino vlijemo v opaž in nabijemo. Za razliko od opeke, nabijene zemlje ni treba segrevati. Še posebej, če jo je mogoče pridobiti lokalno, ima glina zelo dobro ravnovesje CO2. Obstajajo že podjetja, ki proizvajajo montažne dele iz gline, slame in lesa. To je zagotovo gradbeni material prihodnosti. Kljub temu ostaja glavni problem, da preprosto preveč gradimo. Veliko več moramo razmišljati o tem, kako obnovimo staro zalogo. Toda tudi tukaj je ključno vprašanje gradbenega materiala.

Zidani zidovi v notranjosti
Fotografija: avtor neznan

MARTIN AUER: Kakšen bi bil načrt za velika mesta, kot je Dunaj?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Ko gre za večnadstropne stanovanjske stavbe, ni razloga, da ne bi uporabili lesene ali lesno-ilovne konstrukcije. To je trenutno vprašanje cene, a če cenimo emisije CO2, se gospodarska realnost spremeni. Armirani beton je izjemno luksuzen izdelek. Potrebovali ga bomo, ker na primer iz lesa ne morete zgraditi predora ali jezu. Armirani beton za tri do petnadstropne stanovanjske objekte je luksuz, ki si ga ne moremo privoščiti.

Vendar: gozd še vedno raste, a rast se zmanjšuje, nevarnost prezgodnjega pogina se povečuje, vse več je škodljivcev. Tudi če ne vzamemo ničesar, ne moremo biti prepričani, da gozd ne bo zamrl. Bolj ko se globalno segrevanje povečuje, manj CO2 lahko absorbira gozd, torej manj lahko izpolni svojo načrtovano nalogo upočasnjevanja podnebnih sprememb. To še dodatno zmanjša možnost uporabe lesa kot gradbenega materiala. Če pa je razmerje pravilno, je lahko les zelo trajnosten gradbeni material, ki izpolnjuje tudi zahtevo podnebne nevtralnosti.

Naslovna fotografija: Martin Auer, večnadstropna stanovanjska stavba v masivnem lesu na Dunaju Meidling