Werkstoffliche Aspekte - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 65

Substanzen in die Umwelt vermeidbar oder zumindest verringert und eine Anreicherung von
Schadstoffen in der Nahrungskette unterbunden oder reduziert.

2.7 Der Kohlenstoffkreislauf

Der Kohlenstoffkreislauf ist ein komplexes System aus Bildung, Zerfall, Aufnahme und Frei-
setzung von kohlenstoffhaltigen Verbindungen wie Kohlendioxid, Methan und Biomasse
(Letztere oft symbolisiert durch die Schreibweise CH 2 O) an Land, im Meer und in der Atmo-
sphäre (siehe Bild 50). Für die Diskussion der Nutzung nachwachsender Rohstoffe ist insbe-
sondere die Betrachtung der Bindung und Freisetzung von Kohlendioxid (CO 2 ) von Belang.
Die Verwendung biogener Rohstoffe in werkstofflicher Form ist ein Eingriff in diesen Kohlen-
stoffkreislauf der Erde insofern, als die biogenen Materialien aus dem natürlichen Kreislauf
von Entstehung und Zerfall - zumindest zeitweise - herausgenommen werden. Dieser Eingriff
lässt sich aber so gestalten, dass ökologisch positive Effekte entstehen können. Wenn bei-
spielsweise Holz als Baustoff verwendet wird, erfolgt eine sehr langfristige Fixierung des im
Holz gebundenen Kohlenstoffs; die Errichtung von Gebäuden unter Verwendung von Holz
oder Halmgütern (z. B. als Dämmstoff) ist demnach eine sehr wirksame und nachhaltige Senke
von Kohlenstoff (siehe auch Kap. 2.1).
Die weitaus größte Menge an Kohlenstoff ist in Gesteinen gebunden und befindet sich nicht im
Kreislauf (siehe Tabelle 7). Die im Kreislauf befindliche Menge wird auf 5,5•10 13 t beziffert,
davon sind 3,8•10 13 t anorganische Kohlenstoffverbindungen im Meer enthalten, wie bei-
spielsweise Korallen. Fossile Energieträger werden auf 1,0•10 13 t geschätzt und der Bestand an
Kohlenstoff in der belebten terrestrischen Biosphäre auf 5,6•10 11 t [86].

Tabelle 7 Wichtige Reservoire und Ströme von Kohlenstoff [86].

Menge / 10 9 t Reservoir/Stoffstrom

Gesamtmenge Kohlenstoff auf der Erde 100.000.000

Kohlenstoffmenge im Kreislauf 55.000

Anorganische Kohlenstoffverbindungen im Meer 38.000

Fossile Energieträger 10.000

Abgestorbene organische Verbindungen im Meer 1.650

Terrestrische Biosphäre, abgestorben 1.500

Terrestrische Biosphäre, belebt 560

Aquatische Biosphäre, belebt 3

Die wichtigsten Kohlenstoff-Ströme zeigt Bild 50. Teilweise finden sich bei der Betrachtung
verschiedener Quellen Unterschiede in den angegebenen Stoffströmen. Die meisten Quellen
geben jedoch die Kohlenstoff-Mengen bei der Neubildung von Biomasse an Land in der Grö-
ßenordnung der in Bild 50 angegebenen 1,2•10 11 t an (120 Gigatonnen oder 120 Milliarden
Tonnen). Dabei halten sich Bindung und Freisetzung von CO 2 durch Photosynthese, Atmung
und Zerfall von Biomasse ungefähr die Waage, sowohl an Land als auch im Meer.
Ein Anstieg des Kohlendioxidgehalts der Atmosphäre führt zu einem Anstieg der Kohlendi-
oxidaufnahme des Meeres und damit einer Abnahme des pH-Wertes (Versauerung). Steigt
jedoch die Meerestemperatur - durch Erhöhung der Temperatur an der Erdoberfläche - an, so