Während Jahrtausenden war Holz die einzig aktiv genutzte Energiequelle des Menschen. Seit der industriellen Revolution erlangten fossile Energien sowie die Elektrizität eine immer bedeutendere Rolle. Die aktuelle Diskussion über globale Umweltprobleme und Ressourcenknappheit rückt einheimische, erneuerbare und CO2-neutrale Energieträger wie Holz wieder zunehmend in den Mittelpunkt des Interesses. Holzenergie ist heute nach der Wasserkraft die zweitwichtigste einheimische Energiequelle und wird in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen.

Entwicklung des Energieverbrauchs

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts deckte die Schweiz den Energiebedarf fast vollständig mit Kohle und Holz (Abb. 2). Kohle hatte das Holz damals schon seit einigen Jahrzehnten als Hauptenergieträger abgelöst. Nachdem die Bedeutung der Holzenergie während des Zweiten Weltkriegs vorübergehend wieder etwas stieg, nahm deren Anteil am Gesamtenergieverbrauch in der Folge stark ab.

Gleichzeitig setzte der Siegeszug von Erdöl als Brenn- und Treibstoff ein. Energie wurde zum Allgemeingut, das überall und jederzeit in beliebiger Menge billig verfügbar war. Infolgedessen koppelte sich der Energieverbrauch der Schweiz nach 1945 vom Bevölkerungswachstum ab und vervielfachte sich in kurzer Zeit.

Bis 1970 war die Wasserkraft Hauptlieferant elektrischer Energie. Danach begann die Nutzung von Kernenergie zur Elektrizitätsproduktion. Der Anteil der Elektrizität am Endenergieverbrauch nimmt seither kontinuierlich zu.

Die seit 1990 laufenden Bemühungen der Schweizer Energiepolitik, den Energieverbrauch zu senken und vermehrt auf erneuerbare Energien zu setzen, führte zwar zu einer allmählichen Stagnation des Energieverbrauchs. Die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern – vorwiegend Erdöl – liess sich jedoch kaum brechen.

So ging zwar der Anteil der Erdölbrennstoffe stark zurück, der Verbrauch an Erdgas und Erdöltreibstoffen stieg dafür im selben Zeitraum deutlich an (Abb. 3). Noch immer stammen rund drei Viertel des Endenergieverbrauchs aus nicht erneuerbaren Energieträgern aus dem Ausland. Die erneuerbaren Energien trugen im Jahr 2017 nur 25% zur Energieversorgung bei, wobei Wasserkraft rund 15% und Holzenergie knapp 5% ausmachen.

Entwicklung der Holzenergienutzung

Um 1910 deckte Holz rund 15% des Energiebedarfes der Schweiz (Abb. 2). Mit der Kohleverknappung um das Ende des Ersten Weltkriegs stieg der Anteil zeitweise auf über 20%. Die Nutzung erreichte in der ersten Hälfte der 30er Jahre ein Maximum und sank darauf allmählich bis 1939. Bis zu diesem Zeitpunkt wurde rund die Hälfte des in den Wäldern geschlagenen Holzes als Brennholz genutzt.

Während des Zweiten Weltkriegs wurde die Brennholzproduktion weit über den natürlichen Zuwachs gesteigert: 1941/42 war beispielsweise eine Nutzung von 200% des Holzzuwachses gestattet. Vor allem wegen des Mangels an Arbeitskräften und aufgrund von Transportproblemen blieb die Brennholznutzung aber letztlich auf etwa das Anderthalbfache der Vorjahre beschränkt, was etwas weniger als 30% des sehr stark reduzierten Gesamtenergieverbrauchs bedeutete.

Um 1950 hatte sich der Verbrauch an Brennholz wieder auf das Niveau vor dem Zweiten Weltkrieg gesenkt und nahm danach weiterhin kontinuierlich ab. Um 1970 betrug der Anteil am Gesamtenergieverbrauch lediglich rund 1%, und nur noch 20% des im Wald geschlagenen Holzes wurde direkt für die Energiegewinnung verwendet.

Erst mit der Ölkrise 1973 und dem damit verbundenen Anstieg des Erdölpreises erwachte das Interesse an der Holzenergie wieder. Seit 1990 hat deren Nutzung infolge gezielter Massnahmen der Schweizerischen Energiepolitik und einer wachsenden Sensibilität der Bevölkerung für Umweltfragen zugenommen. Der Anteil der Holzenergie am gesamtschweizerischen Endenergieverbrauch betrug im Jahr 2017 rund 5%.

Betrachtet man das verfeuerte Holzvolumen, so zeigt sich, dass sich der Stückholzverbrauch zwischen 1990 und 2017 fast halbiert hat (Tab. 1). Die Nutzung von Hackschnitzeln, Pellets und Altholz stieg gleichzeitig sehr stark, sodass die Summe des zur Energieerzeugung genutzten Holzes seit 1990 um 58% zugenommen hat, obwohl die Zahl aller Holzheizungsanlagen im selben Zeitraum um rund 120'000 zurückgegangen ist.

Tabelle 1 - Holzenergienutzung nach Brennstoff: Anzahl Anlagen und Energieholzverbrauch 1990 und 2017 im Vergleich. Quelle: Schweizerische Holzenergiestatistik 2017,

HeizungsartJahrAnzahl AnlagenEnergieholz­verbrauch in m3
Stückholzheizungen1990
2017
689'184
534'575 (- 22,4%)
2‘278‘832
1‘199‘234 (- 47.4%)
Schnitzelheizungen
(ohne Holz-Wärme­kraft­kopp­lungs­anlagen)
1990
2017
3'264
11‘260 (+ 245%)
556‘389
1‘707‘756 (+ 206.9%)
Pelletheizungen1990
2017
0
27'559
0
466‘308
Altholzfeuerungen / WKK (ohne KVA)1990
2017
22
92 (+ 318.2%)
175'006
1‘360‘090 (+ 677.0%)
KVA1990
2017
26
30 (+ 15.4%)
235‘505
433‘794 (+ 84.2%)
Total1990
2017
692‘492
573'516 (- 17.2%)
3‘245‘732
5‘113‘182 (+ 57.5%)

Im Jahr 2017 nutzten die in der Schweiz installierten Holzheizungen 5,1 Millionen m3 Holz (Tab. 1). Sie substituierten damit rund 1,15 Millionen Liter Heizöl. Der Atmosphäre blieben dank der Holzenergienutzung somit rund 3 Millionen zusätzliche Tonnen CO2 erspart.

Zurzeit werden etwa 75% des Energie­holz­volumens in automati­schen Schnitzel-, Pellet- und Altholz­feue­run­gen verbrannt. Pellet­heizungen weisen aufgrund der hohen Brenn­stoff­qualität generell niedrige Emissionen auf. Kleinere Schnitzel­feuerungen (unter 70 kW Nenn­leistung) benötigen meist eine sehr gute Hack­schnitzel­qualität mit geringem Wasser­gehalt und Fein­anteil, da dies die Verbrennungs­qualität verbessert. Grössere Schnitzel­feuerungen und alle Altholz­feue­run­gen müssen hingegen mit Abgas­filtern ausgerüstet sein, erreichen dadurch aber noch geringere Emissions­werte.

Ca. 25% des Energieholzvolumens kommt in Stückholzheizungen zum Einsatz, wobei wiederum 60% davon in Wohnraumheizungen wie Cheminées, Cheminéeöfen, Zimmer- und Kachelöfen verfeuert werden. Dabei ist seit Jahren ein starker Trend zu geschlossenen Cheminées und Cheminéeöfen mit sauberer Verbrennung und hohem Wirkungsgrad festzustellen. Der Bestand an offenen Cheminées mit schlechter Verbrennung nimmt stetig ab. Zentralheizungs-Stückholzkessel werden meist von Bauernbetrieben und Waldeigentümern eingesetzt, die auch selbst Stückholz aufarbeiten. Diese Anlagekategorie verfeuert rund 40% des Stückholzvolumens.

Moderne, richtig betriebene Holzheizungen erreichen höchste Wirkungsgrade bei geringsten Emissionen und erfüllen die Grenzwerte der Luftreinhalte-Verordnung problemlos. Für jedes Anforderungsprofil sind geeignete Holzheizungen vorhanden. Das folgende Diagramm zeigt das Vorgehen zur Wahl der richtigen Holzheizung:

Von den 2017 in Holzheizungen verfeuerten 5,1 Millionen m3 Energieholz stammen gemäss Schweizerischer Forststatistik 1,8 Millionen m3 direkt aus Waldholz. Nicht kommerziell gehandeltes Brennholz und Flurholz fehlt in der Forststatistik. Dies betrifft vorwiegend Stückholz, das von privaten Waldbesitzern und Bauernbetrieben direkt aufbereitet und genutzt wird, und Hackschnitzel aus Landschaftspflegeholz. Restprodukte aus der Holzverarbeitungsindustrie (z.B. Schwarten und Spreissel aus Sägereien; Abschnitte, Späne und Stäube aus Schreinereien und Zimmereien) und Altholz werden in der Forststatistik ebenfalls nicht erfasst.

Zusatzpotenzial an Holzenergie

Im Schweizer Wald wird insgesamt wesentlich weniger Holz genutzt als nachwächst. So steht einem jährlichen Holzzuwachs von rund 10 Millionen m3 (Schweizerisches Landesforstinventar LFI4) eine durchschnittliche Gesamt-Jahresnutzung von 4.69 Millionen m3 gegenüber (Schweizerische Forststatistik 2017). Der Anteil Energieholz an der gesamten Holznutzung ist in den letzten Jahren stetig gestiegen und entsprach 2017 rund 40% der Jahresnutzung.

Betrachtet man den gesamten Energieholzmarkt, d.h. alle Sortimente vom Wald- über das Rest- bis zum Altholz, so kann man bei der Jahresnutzung von rund 5,1 Millionen m3 Energieholz von einem kurz- bis mittelfristig verfügbaren zusätzlichen Potenzial von 2,7 Millionen m3 ausgehen (Tab. 2).

Tabelle 2 – Energieholznutzung und Potenzial 2017 Quelle: Schweizerische Holzenergiestatistik 2017

Energieholznutzung 2017
(Holzenergiestatistik 2017, BFE)
5,1 Mio. m3 /Jahr
+ Waldholz 
+ Landschaftsholz 
+ Restholz Holzverarbeitung 
+ Altholz 
+ heutige Exporte 
= zusätzliches Potenzial 
1,0 Mio. m3 /Jahr
0,5 Mio. m3 /Jahr
0,3 Mio. m3 /Jahr
0,5 Mio. m3 /Jahr
0,4 Mio. m3 /Jahr
2,7 Mio. m3 /Jahr
Verfügbares Energieholz

7,5 – 8,0 Mio. m3 /Jahr

Etwas weniger als die Hälfte davon ist Waldholz mit rund 1 Million m3. Dieses befindet sich vorwiegend in schlecht erschlossenen Wäldern im Jura, in den Voralpen, Alpen und auf der Alpensüdseite. Das Potenzial an zusätzlich verfügbarem Waldholz ist somit regional sehr unterschiedlich. Das Flurholzpotenzial aus Hecken, landwirtschaftlichen Nutzflächen, Uferbereichen, Siedlungsgebiet und Verkehrsgrün ist mit 0,5 Millionen m3 im Vergleich dazu relativ gering. Bedeutende Mengen an Rest- und Altholz werden noch immer exportiert und könnten problemlos in Holz- oder Altholzfeuerungen in der Schweiz zum Einsatz kommen.

Das theoretische zusätzliche Potenzial liegt hingegen bei rund 3,5 Millionen m3. Die Nutzung dieser zusätzlichen Menge Holz ist jedoch stark abhängig von den gesellschaftlichen Rahmenbedingungen. Würde zum Beispiel in den oft überalterten und vorratsreichen Voralpenwäldern vermehrt Sägerundholz geerntet, liesse sich damit auch die oft als Nebenprodukt anfallende Energieholzmenge steigern. Zudem könnte dadurch vermehrt Restholz und Sägemehl aus Holzverarbeitungsbetrieben für die Hackschnitzel- und Pelletproduktion verwendet werden.

Ausblick

Ziele der Schweizer Energiepolitik sind unter anderem die Reduktion der CO2-Emissionen und des Verbrauchs an fossilen Energien sowie die Steigerung des Anteils der erneuerbaren Energien am Gesamtenergieverbrauch. Damit nimmt die Bedeutung der Holzenergie in Zukunft weiter zu. Weitere Holzwärmeverbund-Projekte, Ausbauten von Holz-Wärmeverbünden und Holzheizkraftwerke mit grösseren Hackschnitzelmengen sind bereits in Planung oder in Bau und werden bedeutende Anteile der noch vorhandenen Energieholzreserven beanspruchen.

Insgesamt könnte Holzenergie rund 7 Prozent des Gesamt- oder etwa 15 Prozent des Wärmeenergieverbrauches der Schweiz abdecken. Bei gesteigerter Energieeffizienz der Gebäude erhöht sich der Anteil der Holzenergie entsprechend. So ist es durchaus vorstellbar, dass Holz in einigen Jahrzehnten rund einen Viertel der Schweizer Gebäude beheizt.

In Zukunft wird Holz aber nicht mehr nur zur Wärmegewinnung verwendet. Die Stromproduktion aus Holzenergie kombiniert mit Abwärmenutzung wird voraussichtlich weiter an Bedeutung gewinnen. 2017 waren bereits 24 Anlagen in Betrieb, die aus Holz Strom und Wärme produzierten. Dafür bewährt haben sich bisher Holzvergasungsanalgen mit Blockheizkraftwerk und grössere Heizkraftwerke ab ca. 2 MW thermischer Leistung mit ORC- (Organic Rankine Cycle) oder Dampfturbinen als Stromerzeuger. Bei der ORC-Turbine kommt Thermoöl statt Wasserdampf als Arbeitsmedium zum Einsatz, was eine Stromerzeugung mit tieferen Temperaturen und mit besserem Teillastverhalten ermöglicht.

Da der elektrische Wirkungsgrad bei allen Stromerzeugungsmethoden aus Holz ziemlich gering ist (zwischen 10 bis 30% der thermischen Leistung), ist die Abwärmenutzung – zum Beispiel in einem Wärmeverbund oder als Prozesswärme für Industrieprozesse – zur Erreichung eines hohen Gesamtwirkungsgrades zwingend notwendig.

Holzenergie Schweiz betreibt seit 1979 einen professionellen Informations- und Beratungsdienst. Für den korrekten Betrieb Ihrer Holzheizung stehen zahlreiche Merkblätter, Broschüren und weiterführende Unterlagen zur Verfügung.

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