Waldökosysteme binden Kohlenstoff. Mit der Kompostierung von abgestorbener Biomasse geben Wälder aber auch Kohlenstoff an die Atmosphäre frei. Über große Zeiträume befindet sich das System im Durchschnitt in einem Gleichgewichtszustand – jene Menge Kohlenstoff, die durch die Abbauprozesse an die Atmosphäre freigesetzt wird, entspricht jener Menge, die beim Wachstum der Bäume gespeichert wird. Die einzelnen Phasen des Lebenszyklus eines Waldes – Wachstum, Zerfall und Verjüngung – laufen asynchron, in wiederkehrender Abfolge zueinander ab. Bei einem unbewirtschafteten Wald dauert ein vollständiger Zyklus 300 Jahre und länger. Der Kohlenstoff wird in den ersten 150 Jahren gebunden und danach wieder als CO2 abgegeben. Im Wirtschaftswald wird der Zyklus nach 60 bis 150 Jahren unterbrochen: Durch die Holzernte am Ende der Optimalphase werden die Bäume, bevor sie ihr Höchstalter erreicht haben und der Wald von der Senke zur Quelle wird, aus dem Wald entnommen und in Holzprodukten genutzt. In diesem Fall entsteht ein „zweiter Wald“, der die Kohlenstoffspeicherung erweitert bzw. verlängert. Im Gegensatz zum Urwald wird das CO2 nicht durch Zersetzungsprozesse direkt im Wald freigesetzt, sondern zu einem späteren Zeitpunkt, beispielweise durch die energetische Nutzung am Ende der Kaskade, an die Atmosphäre abgegeben. Bei der Verwendung von Holz zur Energieerzeugung werden zusätzlich fossile Stoffe (Erdöl, Erdgas) substituiert.
Kohlenstoff wird gebunden, Umtriebszeit 150 Jahre, Kohlenstofffreisetzung erfolgt nicht im Wald
Urwald:
Kohlenstoff konstant, man sieht einen vollen Lebenszyklus von 300 Jahren, keine Bewirtschaftung
I Optimalphase:
Hier findet das größte Volumenwachstum statt und der Wald speichert große Mengen an Kohlenstoff. Der Wald ist eine Kohlenstoffsenke.
II Zerfallsphase:
Der Wald hat seine physiologische Altersgrenze erreicht, Bäume sterben, verfaulen und geben Kohlenstoff an die Atmosphäre ab. Der Wald ist eine Kohlenstoffquelle.
III Verjüngungsphase:
Der Wald befindet sich am Ende der Zerfallsphase mit viel Verjüngung. Der Wald ist kohlenstoffneutral, weil Abbau- und Wachstumsprozesse in etwa gleich sind.
Während im Wald neue Bäume nachwachsen, wächst in den Städten die Anzahl an Holzhäusern und damit der Kohlenstoffspeicher. Für den Klimaschutz relevant ist auch die Substitution endlicher, CO2-intensiver Materialien.
7% der jährlichen CO₂-Emissionen in Österreich werden im Mittel jährlich im österreichischen Wald gespeichert. Die vermiedenen Emissionen durch österreichische Holzprodukte entsprechen einem Äquivalent von 10% der jährlichen Treibhausgasemissionen Österreichs. 2% der jährlichen Treibhausgasemissionen Österreichs werden im Mittel jährlich in österreichischen Holzprodukten gespeichert.
