Nachhaltigkeitsanalyse. Kann Bambus als Ersatz für einheimische, bzw. tropische Holzarten in Deutschland eingesetzt werden?

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1. Einleitung
1.1. Problemstellung
1.2. Ziele, Methodik und Forschungsfragen
1.3. Aufbau der Arbeit

2. Bambus
2.1. Mosobambus
2.2. Einsatzmöglichkeiten
2.3. Anbaukriterien
2.4. Verarbeitung
2.4.1. Verarbeitung zu „Rohholzprodukten“ und Parkett
2.4.2. Verarbeitung zu Bambusrohren
2.5. Positive Einflüsse auf die Umwelt

3. Holz
3.1. Einheimische Holzarten
3.2. Tropische Holzarten

4. Deutschland
4.1. aktuelle Holzmarkt
4.2. Anbaumöglichkeiten von Bambus
4.2.1. Bodenbedingungen
4.2.2. Temperatur
4.2.3. Klima
4.3. Import von Bambus

5. Ergebnisse
5.1. Zusammenfassung
5.2. Interpretation der Ergebnisse
5.3. Abschließende Gedanken

Quellen- und Literaturverzeichnis

Anhang
Anlage 1: Gesamtholzbilanz der Bundesrepublik Deutschland von Holz und Produkten auf der Basis von Holz nach Aufkommensquellen in Mio. m³ (r) (Rohholzäquivalent)
Anlage 2: Bilanz des Außenhandels der Bundesrepublik Deutschlands mit Holz und Produkten auf der Basis Holz als Rohholzäquivalent (m³(r))

Anlage 3: Bodenarten in Oberböden Deutschlands 2017

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 2.1: Junge Bambussprossen

Abbildung 2.2: Horizontal (links) und vertikal (rechts) verpresster Bambus

Abbildung 2.3: Parkett aus Faserbambus

Tabellenverzeichnis

Tab. 2.1: Durchschnittliche Brinellharte von Bambus im Vergleich zu verschiedenen Holzarten.

1. Einleitung

Immer mehr Produkte aus Bambus können in Deutschland gekauft werden. Und dies hat einen guten Grund: In vielen Ländern der Welt gehört Bambus bereits seit Jahr- hunderten wird Bambus für Bauten und Konstruktionen verwendet. Bambus ist aber auch der deutschen Bevölkerung bereits als nachhaltiges ‚Holz‘ bekannt und beson- ders bei stark umweltbewussten Menschen beliebt, als ein Ersatz für Alltagsgegen- stände aus Plastik oder Metall (z. B. die Bambuszahnbürste). Bambus wird mittlerweile aber, wie auch echte Holzarten, zu Möbel oder Parkett verarbeitet.

1.1. Problemstellung

Da Bambus stabile und nachhaltige Eigenschaften nachgesagt werden, soll diese Ar- beit sich mit einer möglichen stärkeren Integrierung von Bambus in den deutschen Markt befassen. Dabei liegt der Fokus darauf, einen Ersatz für einheimische bzw. tro- pische Holzarten zu finden. Aus diesem Grund müssen die Einsatzmöglichkeiten, die Einflüssen auf die Umwelt, sowie Anbau- und Importmöglichkeiten überprüft werden.

1.2. Ziele, Methodik und Forschungsfragen

Ziel ist es herauszukristallisieren, ob Deutschland ökologisch und ökonomisch Vorteile von einem Wechsel zu oder einem vermehrten Einsatz von Bambus in der Produktion haben könnte. Hierbei beziehen sich die Erkenntnisse auf den Erfahrungen von Bam- bus in der Bauphysik und in Konstruktionen, sowie Studien zur CO₂-Bilanz von Bam- busprodukten. Und die Informationen zum Thema Holz stammen aus der Datenbank des Thünen Instituts und dem Gesamtverband Deutscher Holzhandel e.V.

1.3. Aufbau der Arbeit

Zu Beginn dieser Arbeit gibt es eine Übersicht der bedeutendsten Eigenschaften von Bambus. Seine Einsatzmöglichkeiten, Anbauvoraussetzungen und Verarbeitungs- schritte werden erklärt. Zum Vergleich folgt daraufhin eine Übersicht über einheimische und tropische Holzarten. Im nächsten Teil kommt ein aktueller Einblick in den deut- schen Holzmarkt, der sich sowohl mit den wichtigen Einflussfaktoren für den Anbau, als auch mit dem Import von Bambus befasst. Im letzten Teil werden die ökonomi- schen und ökologischen Aspekte von Bambus als Ersatz für eine Auswahl an Holzar- ten analysiert. Insbesondere die Anbaumöglichkeiten von Bambus in Deutschland wer- den dabei geprüft. Zum Schluss folgt die Beantwortung der Leitfrage „Kann Bambus als Ersatz für einheimische, bzw. tropische Holzarten in Deutschland eingesetzt wer- den?“ unter Berücksichtigung der vorangegangen Erkenntnisse.

2. Bambus

Bambus (Bambuseae) ist verholztes Gras und gehört zur Familie der Süßgräser (Poaceae = Gramineae) aus der Unterfamilie der Bambusgewächse (Bambusoideae).¹

Botanisch zählt Bambus also nicht zu den Holzgewächsen.² Bambus kommt wahr- scheinlich aus Indien, Burma und dem asiatischen Archipel, ist aber ausgenommen von Europa und der Antarktis auf jedem Kontinent beheimatet. Es gibt eine Vielzahl verschiedener Gattungen und Arten von Bambus, aber nur ein verhältnismäßig kleiner Teil kann als Bau- oder Werkstoff verwendet werden.

Die Wurzelstöcke der Bambuspflanze nennen sich Rhizome. Durch diese, sowie durch die Bildungsweise der Halme, lässt sich der Bambus in zwei Hauptgruppen aufteilen, in monopodiale und sympodiale Bambusgewächse. Des Weiteren gibt es auch Kletter- bambusarten, deren Halme in der Regel nicht selbsttragen aufrecht stehen.³ Bambus gehört zu den nachwachsenden Pflanzen, da neue Halme aus den Rhizomen sprießen können.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.1: Junge Bambussprossen⁴

Während seines Wachstums hat der Bambushalm zumeist eine gelbe, grüne oder graue Farbe. Auch gibt es zum Teil gestreifte oder gepunktete Arten. Der Bambushalm ist von innen hohl und wird durch Knoten (Nodien) in längere Segmente (Internodien) gegliedert.⁵ Wie auch Laubbäume, wirft Bambus jährlich seine Blätter ab, er hat jedoch keine Rinde, sondern nur eine harte, glatte Haut.⁶ Eine weitere Ähnlichkeit hat Bambus mit den Palmen, denn sein „Stamm“ (Halm) kommt bereits in einem bestimmten Um-fang aus dem Boden, ohne sich während des Wachstums zu verdicken.

Bambus besitzt ein sehr schnelles Wachstum, welches andere Pflanzen weltweit über- trifft. Im Durchschnitt wachsen alle Bambusarten ca. 25 cm pro Tag. Die Lebensdauer eines Bambusses geht von 5 (kleine Arten) bis 100 Jahre. Zum Ende der Lebensphase von großen Bambusarten fängt der Bambus an zu Blühen und zu Fruchten und wenige Wochen später sterben die Halme ab und die Pflanze geht ein. Die kleinen Arten kön- nen durchaus öfter blühen, ohne dabei abzusterben.

Die Bambushalme sind sehr flexibel und haben ein geringes Gewicht. Die Härte von Faserbambus kann dabei mit gängigen tropischen Harthölzern gleichziehen, wenn nicht sogar diese übertreffen.⁷ Durch seine Fasern ist die Härte von Bambushalmen vergleichbar mit Baustahl. Dabei wird für die Bearbeitung des Materials aber weniger Energie benötigt.⁸ Auch mehrschichtige verleimte Bambusplatten sind härter und wi- derstandsfähiger gegenüber mechanischen Belastungen.

Tab. 2.1: Durchschnittliche Brinellhärte von Bambus im Vergleich zu verschiedenen Holzarten . ⁹

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Im Außenbereich, insbesondere bei Erdkontakt, ist Bambus nur mit chemischen Schutzmaßnahmen einsetzbar, da es keine natürliche Dauerhaftigkeit besitzt.¹⁰

2.1. Mosobambus

Mosobambus (Phyllostachys edulis oder auch Phyllostachys pubescens) ist weltweit die wichtigste Bambusart. Allein in China, seinem Heimatland, werden 2,3 Millionen Hektar für den Anbau genutzt.¹¹ Im Gegensatz zu den meisten Bambusarten, verträgt Mosobambus auch Temperaturen bis – 11°C.¹²

Die Wuchshöhe von Mosobambus liegt in der Regel zwischen 4 bis 21 m¹³, wobei es in China auch Exemplare gibt, die 30 m hoch werden. Der Halmdurchmesser ist im Durchschnitt 8 bis 18 cm. Für Mosobambus kann eine täglich Wachstumsrate von 121 cm festgehalten werden.

Die Halme des Mosobambusses werden in der Regel nach 4 bis 5 Jahren geerntet und direkt im Anschluss weiterverarbeitet, da frisch geernteter Bambus einfacher zu verar- beiten ist.¹⁴

2.2. Einsatzmöglichkeiten

Je nach Alter der Pflanze, können die Teile des Halms für unterschiedliche Produkte eingesetzt werden. Das Bambusherz kann in den ersten Tagen zu Nahrung verarbeitet werden. Zwischen sechs und zwölf Monate alte Streifen aus dem inneren der Halme sind ideal zur Stoffherstellung. Nach zwei Jahren eignen sich die Halme besser zur Herstellung von Latten und Dielen, und nach drei bis fünf Jahren, wenn die Halme endgültig verholzt sind, können sie in Konstruktionen verwendet werden. Dabei kann jeder Teil der Pflanze genutzt werden.¹⁵

Aus Bambus gewonnene Fasern und Zellstoffe können zu Textilien, Dämmstoffen, Faserverstärkungen und mehr verarbeitet werden. Die verholzten Bambushalme las- sen sich dagegen gut zu Möbeln, Papier, Pellets, Spanplatten und ähnlichem verarbei- ten.¹⁶

Aus Bambusfasern gepresste Produkte, werden bevorzugt als Hartholzersatz genutzt, vor allem als Parkett, aber auch als Bau- oder Schreinerholz, um beispielsweise Bret- ter, Kanthölzer oder Tafeln zu ersetzen.¹⁷

Im Lebensmittelbereich lassen sich auch die Bambussprossen verwenden. Weltweit werden mehr als 2 Milliarden kg Bambussprossen pro Jahr verzehrt. Deshalb gelten diese auch als eins der Hauptbambusprodukte.¹⁸

2.3. Anbaukriterien

Besonders in tropischen und subtropischen Klimaregionen wächst Bambus besonders gut. Der Großteil der Bambusarten benötigt Temperaturen von mindestens 8 bis 36°C. Es gibt aber auch Sorten, wie z. B. den Mosobambus, die auch bei Temperaturen bis- 11°C wachsen können.¹⁹

Neben der Temperatur beeinflusst der Niederschlag den Ertrag und den Wachstum von Bambus am meisten. Mit der jährlichen Regensaison in China steigt die Produktivi- tät des Bambusses enorm.²⁰ In den meisten Anbaugebieten von Bambus gibt es einen jährlichen Niederschlag von 1.200 bis 1.400 mm.²¹

Auf reichen Alluvialböden²², harten Lateritböden²³ und auf sandigen oder lehmigen Böden wächst Bambus gut. ²⁴ Es gibt aber auch Arten, die in nassen bis sumpfigen Standorten wachsen.²⁵ Wobei zu große Bodendichte das Wachstum von Bambus und die Rhizom- und Wurzelausbreitung negativ beeinflusst. Bambus bevorzugt eher leicht saure bis neutrale Oberböden, dabei darf der pH-Wert 5,1 nicht unterschreiten.

Für den Anbau bevorzugt Bambus einen Standort in Wassernähe, z. B. in der Nähe von Flüssen oder Seen. Der Niederschlag sollte begrenzt oder saisonabhängig sein und es sollte keine zusätzliche Bewässerung stattfinden. Zu nasse Böden wirken sich nur negativ auf die Bambuspflanzen aus. Diese Art des Anbaus sorgt für längere Wur- zeln, da so die Wasserzufuhr gewährleistet wird. Andersherum klappt der Anbau auch in trockenen Gegenden mit ausreichender zusätzlicher Bewässerung, wobei die Wur- zeln dabei kürzer und anfälliger sind.

Angebaute Bambuspflanzen benötigen kaum Düngemittel oder Pestizide, da die Pflan- zen während ihres Anbaus äußerst widerstandsfähig und pflegeleicht sind. Es gibt da- her vergleichsweise geringe Auswirkungen auf die Umwelt durch den Bambusanbau.²⁶

2.4. Verarbeitung

Bambuspflanzen lassen sich je nach Verwendungszweck unterschiedlich verarbeiten. Damit eine bessere Vergleichbarkeit mit Holz gegeben ist, ist in den nächsten Punkten, die Verarbeitung zu holzartigen Produkten näher beschrieben.

2.4.1. Verarbeitung zu „Rohholzprodukten“ und Parkett

Für die Parkett und Holzproduktion werden die noch frischen Halme direkt nach der Ernte zum Teil geviertelt oder geachtelt, und auf eine bestimmte Länge zugeschnitten. Dies muss ziemlich unmittelbar nach der Ernte geschehen, da die Halme im frischen Zustand anfälliger dafür sind, von pflanzlichen oder tierischen Schädlingen befallen zu werden. Durch die in den Halmen enthaltene Feuchtigkeit kann der Bambus aber auch einfacher verarbeitet werden.

Oft werden die Bambushalme im nächsten Schritt danach für ca. 6 Stunden in einer Flüssigkeit gekocht, die aus Boraten (Salze der Borsäure) und Wasser besteht, um einen insektiziden Befall ausschließen zu können. Eine weitere Möglichkeit den Bam- bus vor Befall zu schützen wäre durch Erhitzen, da ab ca. 120 bis 150°C der Zucker im Bambusholz karbonisiert. Die Halme/Streifen erhalten dadurch eine dunklere, durch- gehende Färbung.

Für die Weiterverarbeitung wird das Bambusholz bis zu einem Feuchtegehalt von ca. 10% getrocknet und nach Farbe und Qualität sortiert. Dies ist wichtig, da Bambus ein natürlicher Rohstoff ist und es somit zu Schwankungen in der Beschaffenheit kommen kann. Besonders bei der Verarbeitung zu Möbeln oder Bodenbelägen müssen die Stü- cke den erhöhten optischen Ansprüchen entsprechen. Die Qualitätskontrolle muss hier auch manuell erfolgen, da vollautomatisierte Maschinen diese Leistung noch nicht er- bringen können.

Durch das Verkleben der Streifen lassen sich unter anderem Parkette und Mehr- schichtplatten herstellen. Wenn die langen Seiten der Bambusstreifen mit einander verklebt werden, spricht man von „vertikal verpresst“ und wenn die kurzen Seiten mit einander verklebt werden, wird dies „horizontal verpresst“ genannt. Technisch gesehen gibt es bei diesen beiden Verarbeitungstypen aber keinen Unterschied. Häufig werden die Platten aus zwei bis drei Schichten zusammengesetzt. ²⁷

[...]

¹ vgl. Holzmann, Gerhard/Wangelin, Matthias/Bruns, Rain: Natürliche und pflanzliche Baustoffe. Rohstoff – Bauphysik - Konstruktion, 2. Ausgabe, Wiesbaden 2012, S. 74

² vgl. Gesamtverband Deutscher Holzhandel e. V.: Bambus, auf: Homepage Holz vom Fach, 27.12.2017, 12:20 Uhr, https://www.holzvomfach.de/fachwissen-holz/holz-abc/bambus/

³ vgl. Holzmann, (2012), S. 74

⁴ https://www.eco-friendly-world.com/Page/Eco_friendly_Bamboo, 30.01.2018, 14:25 Uhr

⁵ vgl. Gesamtverband Deutscher Holzhandel e. V., Bambus

⁶ vgl. Akinlabi, Esther T./Anane-Fenin, Kwame/Akwada, Damenortey Richard: Bamboo - The Mulipurpose Plant, Cham 2017, S. 3

⁷ vgl. Holzmann, (2012), S. 75 ff.

⁸ vgl. Akinlabi, (2017), S. 3

⁹ vgl. Holzmann, (2012), S. 90 f.

¹⁰ vgl. Gesamtverband Deutscher Holzhandel e. V., Bambus

¹¹ vgl. Kleinhenz, V./Milne J./Walsh, K. B./Midmore, D. J.: A case study on the effects of irrigation and fertilization on soil water and soil nutrient status, and on growth an yield of bamboo (Phyllostachys pubescens) shoots, in: VSP, J. Bam- boo and Rattan, Band 2, 3. Auflage, o. O. 2003, S. 281

¹² vgl. Holzmann, (2012), S. 75

¹³ vgl. Minke, Gernot: Building with Bamboo: Design and Technology of a Sustainable Architecture,2. Auflage, Basel 2016, S. 11

¹⁴ vgl. Holzmann, (2012), S. 76 ff.

¹⁵ vgl. Minke, (2016), S. 11

¹⁶ vgl. Holzmann, (2012), S. 2

¹⁷ vgl. Holzmann, (2012), S. 92

¹⁸ vgl. Kleinhenz, (2003), S. 282

¹⁹ vgl. Holzmann, (2012), S. 75

²⁰ vgl. Kleinhenz, (2003), S. 282 ff.

²¹ vgl. Akinlabi, (2017), S. 1

²² A ll uvialböden: (lat. alluvio ‚Anschwemmung‘) sind junge Schwemmböden an Meeresküsten, Fluss- und Seeufern. Auch Gletscher können Alluvialböden ablagern.

²³ Lateritböden: (lat. later ‚Ziegel‘) wegen der ziegelroten Farbe des entstehenden Bodens. Sie ist eine Folge der ho-hen Niederschläge und der beträchtlichen Temperaturen, die zur Anreicherung von Aluminium- bzw. Eisenoxiden und - hydroxiden im Boden führen.

²⁴ vgl. Akinlabi, (2017), S. 2

²⁵ vgl. Holzmann, (2012), S. 75

²⁶ vgl. Kleinhenz, (2003), S. 282 ff.

²⁷ vgl. Holzmann, (2012), S. 80 ff.