Birger Solberg Professor INA/UMB

Om bærekraft og CO2-problematikk (knyttet til skogbasert bioenergi)ForedragSINTEF-seminar 1.12.2010 Birger Solberg Professor INA/UMB

I invitasjonen for dette seminaret heter det: ”-Bioenergi fra organisk ved og biomasse er en miljøvennlig og fornybar energikilde som kan gi oss store muligheter, sier noen. -Bioenergi krever mer hogst i skogen. Det vil øke CO2-utslippene, og er på ingen måte miljøvennlig, hevder andre. • Kan noen av partene påberope seg sannheten? ” Institutt for naturforvaltning

Hensikten med innlegget: • Bidra til en konstruktiv debatt om hva som kan hevdes å være bærekraftig bioenergi – med særlig vekt på biomasse fra skog Institutt for naturforvaltning

Råstoff-potensialet i NorgeBIOMASSERESSURSER I NORGE • Økning: • 65% skog • 31% avfall • 4% energivekster Fra 16 til 40 TWh Kilder: KanEnergi2007, Langerud et al . 2007

Hovedpunkter i presentasjonen • Hva mener vi med bærekraftig bioenergi fra skog? • Hva er det enighet/uenighet om når det gjelder klimagasseffekten av skogbasert bioenergi? • Konklusjoner Institutt for naturforvaltning

I. Hva mener vi med bærekraftig bioenergi basert på skogsvirke? • Bærekraft (sustainability) er et begrep som brukes for å karakterisere økonomiske, sosiale, institusjonelle og miljømessige sider ved menneskelige samfunn. Begrepet ble første gang brukt i Brundtlandrapporten i 1987, der bærekraftig utvikling (sustainabledevelopment) defineres som: «en utvikling som imøtekommer behovene til dagens generasjon uten å redusere mulighetene for kommende generasjoner til å dekke sine behov». Institutt for naturforvaltning

Bærekraftig skogbruk • Bærekraftig skogbruk er et skogbruk der skogen blir forvaltet slik at grunnlaget for vedvarende bruk av skogen og skogressursene blir ivaretatt. • Det innebærer t.eks. at skogen skal skjøttes slik at framtidige generasjoner kan hogge like mye tømmer som vi gjør i dag, at vilkårene for å utøve friluftsliv ikke blir redusert og at det biologiske mangfoldet blir tatt vare på. • Målet om et bærekraftig skogbruk er i Norge lovfestet i formålsparagrafen til skogloven. Departementet har også utarbeidet egne forskrifter om bærekraftig skogbruk. • Gjennom sertifiseringsprogrammet Levende Skog er det satt en standard for et bærekraftig norsk skogbruk med 25 kravpunkt som til sammen dekker områder og tiltak en skal ta hensyn til ved utøving av skogbruk. Institutt for naturforvaltning

Bioenergi er energi som har sitt opphav i materiale som er dannet ved pågående biologiske prosesser - til forskjell fra fossil energi, som fås fra biologisk materiale dannet på et tidligere stadium i jordas historie. • Bioenergi blir ofte lansert som CO2-nøytral, i den betydning at at den slipper ut like mye CO2 som plantene gjennom veksten har tatt opp. Inn i regnestykket har en da ikke tatt med eventuelle innsatsfaktorer som er nødvendig for å få biomassen på en form som gjør det mulig å utnytte den. Institutt for naturforvaltning

Bærekraftig bioenergi fra skogsvirke kan da defineres som: ” Skogbasert bioenergi som imøtekommer behovene til dagens generasjon uten å redusere mulighetene for kommende generasjoner til å dekke sine behov” Institutt for naturforvaltning

Skog i Norge – stående volum, tilvekst og avvirkning 1920-2006 Bioenergi Tømmer Skog Data fra SSB

II. Hva synes det å herske enighet/uenighet om mht. bioenergi basert på skogsvirke? • P1: De aller fleste er enig i at: • Sett over hele omløpet til det skogsvirket som benyttes, er bioenergien karbonnøytral (utslipp tilsvarer opptak over omløpet - NB justert for klimagassutslipp fra bruk av fossilt brensel og andre GHG-utslipp i produksjon og utnyttelse) • Utnyttelsen av skogressursene må være bærekraftig - dvs. oppfylle vedtatte bærekrafts-kriterier for skogbruk. • P2: Uenighet synes å ha oppstått ved at noen hevder at reduksjon av konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren de første åra (t.eks. de kommende 20-50 år) er viktigere enn etter 50-150 år) – eller sagt på en annen måte: Klimagevinsten er størst ved å la skogen stå (og dermed binde atmosfærisk CO2) kontra å hogge den. Institutt for naturforvaltning

Hovedargumenter som benyttes for P2 – dvs. ikke å benytte skogsvirke til bioenergi • Skogsvirke benyttet til bioenergi gir større CO2-utslipp til atmosfæren per effektiv mengde energi produsert enn bruk av fossilt brensel. Dette tilsier at vi ved hogst får CO2-utslipp (en ”karbon-gjeld” ) som det tar lang tid å betale tilbake via tilveksten i den nye skogen. • Vi er meget nært et ”tipping point” for igangsetting av irreversible GHG-prosesser, og etablert skog må benyttes til det formålet som gir raskest GHG-effekt: å la skogen stå, dvs. en bør ikke øke avvirkningen. Institutt for naturforvaltning

Sentrale argumenter mot P2 - dvs. for å øke avvirkningen og benytte skogsvirke til bioenergi P2a: Når GHG-utslippet av bioenergi er lik eller mindre enn ved bruk av fossilt brensel per effektiv energienhet produsert, vil alltid GHG-effekten være positiv ved bruk av skogbasert bioenergi. (Dette er tilfelle for eksempel når skogsvirke erstatter brunkull) P2b: Det er ingen analyser som viser at CO2-prisen vil gå ned over tid – tvert imot viser alle økonomiske analyser at den vil stige til dels mye over tid – i hvert fall de første 20-40 år. Dette indikerer at det vil være gunstig - alle andre faktorer like – å avvirke nå slik at bindingen av CO2 blir størst når den har størst verdi. P2c: Lavere avvirkning betyr økt omløpstid , som raskt vil gi (spesielt på høye boniteter) svært høyt stående volum per ha. Dette vil kunne gi store karbon-utslipp på et senere tidspunkt. Skogen vil dessuten bli mer utsatt for vind - og råteskader, og kostnadene ved overholdelse kan fort bli meget store. P2d: Økt hogst i Norge vil gi økt trelastproduksjon som erstatter annen bygningsmateriale (stål, aluminium) med større klimagassutslipp over livsløpet. Institutt for naturforvaltning

P2e: Økt avvirkning vil påvirke positivt andre bærekrafts-kriterier enn klimagassutslipp - f.eks distriktsutvikling (inntekt i skogbruket og skogindustrien). P2f: Risiko. Argumentet P2 (ikke å øke produksjonen av skogbasert bioenergi) bygger implisitt på at en om 20-50 år har løst klimaproblemet med annen type teknologi enn bruk av skog-basert bioenergi. Hvilken teknologi er det – og hva om den ikke blir utviklet? Da har vi en CO2-bombe i skogen og et meget redusert handlingsrom. Dette blir ytterligere forsterket dersom en trekker inn framtidige klimaendringer som sannsynligvis vil gi økt risiko for store skogskader (vind, råte, innsekt m.v.)og dermed store klimagassutslipp fra stående skog – ikke bare CO2 men også CH4 og andre sterke klimagasser. Institutt for naturforvaltning

Noen hovedsvakheter i Bjart Holtsmarks analyser (Basert på SSB Rapport 3/2010 Økonomiske analyser: Om tømmerhogst og klimanøytralitet). • Hogstavfall (GROT – greiner og topp) benyttes ikke til bioenergi. Men utslipp av CO2 fra GROT er medregnet! I dag (ved en avvirkning på ca 10 mill m3 per år) får vi ca 4 mill m3 GROT per år – mens det som tas ut til bioenergi er under 200 000 m3 • BH forutsetter at alt stammevolum går til bioenergi. Han ser helt bort fra realitetene i dagens skogbruk: at hoveddelen av stammevolumet går til massevirke og skurtømmer som i dag har 10-15 ganger større verdi enn bioenergivirke. Han får dermed heller ikke med klimagassgevinstene ved at skurtømmer (via trelast) substituerer for mer energi-intensive bygningsprodukter ( stål, aluminium og cement) og så - etter endt levetid – brennes og erstatter fossilt brensel. • Ingen investeringer gjøres i primærproduksjonen (for eksempel gjødsling) - det er ingen konsistens mellom investering i primærproduksjonen og hogsttidspunkt. Institutt for naturforvaltning

(svakheter forts.) • Skogmodellen som benyttes er en såkalt ”normalskog ”– dvs. BH forutsetter at skogen ved analysens start er i balanse i den forstand at en i basishogst-scenarioet fra første periode og ut alle perioder hogger samme maksimale kvantum hvert år. Dette er langt fra realitetene i dagens norske skogbruk, der hogstkvantumet ligger på under halvparten av årlig tilvekst. • Skogen er videre modellert som å bestå av ett treslag (gran) en bonitet (G14) , og ens tetthet (ved samme alder), også ganske fjernt fra dagens skogstruktur. Spesielt viktig er det at BH dermed ikke har mulighet til å modellere klimagassgevinsten ved å hogge gamle, glisne bestand på god bonitet. • BH diskuterer i meget liten grad realismen i sin analysemodell Institutt for naturforvaltning

(svakheter forts.) • Forutsetningene om virkningsgrad, fuktinnhold og substitusjonseffekter ved skogbasert bioenergi og bruk av fossilt brensel bygger på ”gamle tall” som i dag bør revideres. • Samlet sett er min konklusjon at BHs analyser har tvilsom verdi og undervurderer til dels sterkt klimagassgevinsten ved bruk av skogbasert bioenergi. Institutt for naturforvaltning

III. Konklusjoner • Bærekraftighets-begrepet er vidt, og en kan stille spørsmål ved hvor nyttig det er. Størst nytte har det kanskje for å antyde retning for ønsket utvikling. • ”Bærekraftig bioenergi” dreier seg om mer enn klimagassutslipp, og må vurderes i forhold til hvordan den påvirker dekningen av sentrale samfunnsbehov /mål knyttet til matproduksjon, verdiskaping/inntekt, biologisk mangfold, rekreasjon, risiko osv. Institutt for naturforvaltning

Bærekraftig bioenergi basert på skogsvirke er i høgste grad mulig i Norge. En nødvendig betingelse er at kriteriene for bærekraftig skogbruk overholdes, og at de inkluderer kriterier for klimagass-effekt. • Det er nok hogstavfall og bioenergivirke i Norge i dag til å holde i gang en betydelig bioenergiproduksjon. • Hovedproblemet er å få til økt avvirkning (jmf. tidligere figur over historisk utvikling). Dersom en av klimahensyn ønsker avvirkning på visse typer bestand (t.eks. gamle, glisne bestand på høy bonitet) kan en utforme virkemidler for det. Institutt for naturforvaltning

Biomassen må benyttes der den har størst klima-effekt (eks. erstattte kull i Danmark?). Også her er ulike virkemidler mulig. Størrelsen på klima-effekten av økt bruk av bioenergi avhenger av hvilken energitype som bioenergien substituerer og hvor effektivt den utnyttes. For biomasse fra skog (som har lang omløpstid) er det også viktig på hvilket tidspunkt i omløpet virket hogges. • Holtsmarks modeller er altfor enkle og bør erstattes av mer realistiske analyser. Institutt for naturforvaltning

Viktige forskningsoppgaver framover er: • Utvikle enda bedre teknologiske løsninger for produksjon og bruk av bioenergi • Få sikrere funksjoner for mortalitet i gammel skog • Utvikle bio-økonomiske modeller som gir en realistisk beskrivelse av hele karbonsyklusen knyttet til skog og bruk av biomassen. Ved INA godt i gang med det – i løpet av våren vil vi ha analysemodeller som langt bedre enn idag kan analysere klimagasseffektene av ulike tiltak knyttet til skog og bruk av skogsvirke. Institutt for naturforvaltning

Mange interessante forskningsprosjekter pågår innen bioenergi på dette området. Spesielt kan her nevnes prosjektene • CenBio - BioenergyInnovation Centre - et samarbeidsprosjekt over 8 år mellom sentral aktører i bioenerginæringen og forsknings-miljøene i Trondheim (NTNU og SINTEF) og på Ås (Inst. for skog og landskap, Bioforsk, Norsk senter for bioenergiforskning, UMB) • KlimaTre– et samarbeidsprosjekt mellom skogbruk, skogindustri , Inst. for skog og landskap, SINTEF og UMB. Institutt for naturforvaltning

Birger Solberg Professor INA/UMB