Med trä till klimatneutralitet? Intervju med Johannes Tintner-Olifiers

Stål och cement är stora klimatdödare. Järn- och stålindustrin står för cirka 11 procent av de globala CO2-utsläppen och cementindustrin för cirka 8 procent. Tanken med att ersätta armerad betong i byggandet med ett mer klimatvänligt byggmaterial är uppenbar. Så ska vi hellre bygga med trä? Är vi trötta på detta? Är trä verkligen CO2-neutralt? Eller skulle vi till och med kunna lagra kolet som skogen tar ur atmosfären i träbyggnader? Skulle det vara lösningen på alla våra problem? Eller finns det begränsningar som många tekniska lösningar?

Martin Auer från SCIENTISTS FOR FUTURE diskuterade detta med dr Johannes Tintner-Olifiers upprätthålls av Institutet för fysik och materialvetenskap vid University of Natural Resources and Applied Life Sciences i Wien.

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Det är klart att vi måste omorientera oss när det kommer till byggmaterial. De utsläpp som cementindustrin och stålindustrin för närvarande genererar ligger på en mycket hög nivå – med all respekt för de åtgärder som cementindustrin vidtar för att minska CO2-utsläppen. Det forskas mycket på hur man framställer cement på ett klimatneutralt sätt och även om hur man byter ut bindecementet mot andra bindemedel. Det pågår även arbete med att separera och binda CO2 i skorstenen vid cementtillverkning. Du kan göra det med tillräckligt med energi. Kemiskt fungerar det att omvandla denna CO2 till plast med väte. Frågan är: vad gör man med den då?

Byggmaterialet cement kommer fortfarande att vara viktigt i framtiden, men det blir en extremt lyxprodukt eftersom det drar mycket energi – även om det är förnybar energi. Rent ekonomiskt kommer vi inte att ha råd med det. Detsamma gäller stål. Inget större stålverk drivs i dagsläget helt med förnybar energi, och det vill vi inte ha råd med heller.

Vi behöver byggmaterial som kräver betydligt mindre energi. Det är inte särskilt många, men om vi ser tillbaka på historien är utbudet bekant: lerbyggnad, timmerbyggnad, sten. Det är byggmaterial som kan brytas och användas med relativt lite energi. I princip är det möjligt, men träindustrin är för närvarande inte CO2-neutral. Träskörd, träförädling, träindustri arbetar med fossil energi. Sågverksindustrin är relativt sett fortfarande den bästa länken i kedjan, eftersom många företag driver sina egna kraftvärmeverk med de enorma mängder sågspån och bark som de genererar. En hel rad syntetiska material baserade på fossila råvaror används inom träindustrin, till exempel för limning, . Det pågår mycket forskning, men så är läget just nu.

Trots detta är träets koldioxidavtryck mycket bättre än för armerad betong. Roterugnar för cementproduktion bränner ibland tung olja. Cementindustrin står för 2 procent av CO8-utsläppen globalt. Men bränslena är bara en aspekt. Den andra sidan är den kemiska reaktionen. Kalksten är i huvudsak en förening av kalcium, kol och syre. Vid omvandling till cementklinker vid höga temperaturer (ca 2 1.450°C) frigörs kolet som CO2.

MARTIN AUER: Det funderas mycket på hur man kan utvinna kol ur atmosfären och lagra det på lång sikt. Kan trä som byggmaterial vara en sådan butik?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: I princip stämmer beräkningen: Tar man virke från skogen, sköter det här området hållbart, där växer skog igen, och veden förbränns inte utan förädlas i byggnader, då lagras virket där och det CO2 inte i atmosfären. Så långt, så rätt. Vi vet att träkonstruktioner kan bli väldigt gamla. I Japan finns mycket kända träkonstruktioner som är över 1000 år gamla. Vi kan lära oss otroligt mycket av miljöhistorien.

Till vänster: Hōryū-ji, ”Undervisningens tempel Buddha' i Ikaruga, Japan. Enligt en dendrokronologisk analys avverkades träet i den centrala pelaren 594.
Foto: 663 höglandet via Wikimedia
Till höger: Stavkyrkan i Urnes, Norge, byggd på 12- och 13-talen.
Foto: Michael L. Rieser via Wikimedia

Människor brukade använda trä mycket klokare än vi gör idag. Ett exempel: Den tekniskt starkaste zonen i ett träd är grenanslutningen. Den ska vara särskilt stabil så att grenen inte går av. Men det använder vi inte idag. Vi tar med virket till sågverket och sågar av grenen. För byggandet av fartyg i tidigmodern tid gjordes en särskild sökning efter träd med rätt krökning. För en tid sedan hade jag ett projekt om traditionell hartsproduktion från svarta tallar, "Pechen". Det var svårt att hitta en smed som kunde tillverka det nödvändiga verktyget - en adze. Pechern gjorde handtaget själv och letade efter en passande kornelbuske. Han hade sedan detta verktyg för resten av sitt liv. Sågverken bearbetar högst fyra till fem trädslag, vissa är till och med specialiserade på bara en art, främst lärk eller gran. För att kunna använda trä bättre och mer intelligent skulle träindustrin behöva bli mycket mer hantverkare, använda mänsklig arbetskraft och mänskligt kunnande och producera färre massproducerade varor. Naturligtvis skulle det vara ekonomiskt problematiskt att producera ett adze-handtag som en engångsföreteelse. Men tekniskt sett är en sådan produkt överlägsen.

Vänster: Rekonstruktion av en neolitisk poängplog som drar fördel av träets naturliga klyvning.
Foto: Wolfgang Clean via Wikimedia
Höger: adze
Foto: Razbak via Wikimedia

MARTIN AUER: Så trä är inte så hållbart som man normalt skulle tro?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: EU-kommissionen klassade nyligen träindustrin i bulk och som hållbar. Detta har väckt mycket kritik, eftersom användningen av trä bara är hållbar om den inte minskar det totala skogsbeståndet. Skogsbruket i Österrike är för närvarande hållbart, men det beror bara på att vi inte behöver dessa resurser så länge vi arbetar med fossila råvaror. Vi lägger också ut avskogning på entreprenad delvis för att vi importerar foder och kött som skog röjs för någon annanstans. Vi importerar även träkol till grillen från Brasilien eller Namibia.

MARTIN AUER: Skulle vi ha tillräckligt med virke för att omvandla byggbranschen?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Generellt sett är vår byggindustri enormt uppblåst. Vi bygger för mycket och återvinner alldeles för lite. Huvuddelen av byggnaderna är inte avsedda för återvinning. Om vi ​​ville ersätta de idag installerade mängderna stål och betong med trä skulle vi inte räcka till det. Ett stort problem är att strukturer idag har en relativt kort livslängd. De flesta byggnader av armerad betong rivs efter 30 till 40 år. Detta är ett slöseri med resurser som vi inte har råd med. Och så länge vi inte har löst det här problemet hjälper det inte att ersätta den armerade betongen med trä.

Om vi ​​samtidigt vill använda mycket mer biomassa för energiproduktion och ge tillbaka mycket mer biomassa som byggmaterial och mycket mer mark till jordbruket - det är bara inte möjligt. Och om virke deklareras som CO2-neutralt i bulk så finns det risk att våra skogar avverkas. De skulle sedan växa tillbaka om 50 eller 100 år, men under de närmaste åren skulle detta driva på klimatförändringarna lika mycket som konsumtionen av fossila råvaror. Och även om virke kan lagras i byggnader under lång tid förbränns en stor del som sågavfall. Det finns många bearbetningssteg och i slutändan är bara en femtedel av virket faktiskt installerat.

MARTIN AUER: Hur högt kunde man egentligen bygga med trä?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Ett höghus med 10 till 15 våningar kan säkert byggas i trä, inte alla delar av byggnaden behöver ha samma bärighet som armerad betong. Speciellt kan lera användas inom inredning. Liksom betong kan lera fyllas i formsättning och stampas ner. Till skillnad från tegel behöver rammad jord inte värmas upp. Speciellt om den kan utvinnas lokalt har lera en mycket bra CO2-balans. Det finns redan företag som tillverkar prefabricerade delar av lera, halm och trä. Detta är verkligen ett framtida byggmaterial. Ändå kvarstår huvudproblemet att vi helt enkelt bygger för mycket. Vi måste tänka mycket mer på hur vi renoverar gammalt lager. Men även här är frågan om byggmaterialet avgörande.

Rammade jordväggar i invändig konstruktion
Foto: författare okänd

MARTIN AUER: Vad skulle planen vara för storstäder som Wien?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: När det gäller flervåningsbostadshus finns det ingen anledning att inte använda trä- eller trä-lerkonstruktion. Detta är för närvarande en prisfråga, men om vi prissätter CO2-utsläpp så förändras de ekonomiska verkligheterna. Armerad betong är en extrem lyxprodukt. Vi kommer att behöva det eftersom man till exempel inte kan bygga en tunnel eller en damm med trä. Armerad betong för tre till fem våningar höga bostadshus är en lyx som vi inte har råd med.

Dock: skogen växer fortfarande, men tillväxten blir mindre, risken för för tidig död ökar, det blir fler och fler skadedjur. Även om vi inte tar något kan vi inte vara säkra på att skogen inte dör tillbaka. Ju mer den globala uppvärmningen ökar, desto mindre CO2 kan skogen ta upp, det vill säga desto mindre kan den uppfylla sin avsedda uppgift att bromsa klimatförändringarna. Detta minskar möjligheten att använda trä som byggmaterial ytterligare. Men om förhållandet stämmer så kan trä vara ett mycket hållbart byggmaterial som också uppfyller kravet på klimatneutralitet.

Omslagsfoto: Martin Auer, flervåningsbostadshus i massivträkonstruktion i Wien Meidling