Ausstoß und Bindung von Kohlendioxid halten sich beim Holz die Waage.

Bäume nutzen beim Wachsen u. a. Sonnenenergie und Kohlendioxid (CO₂) und speichern Kohlenstoff und Energie im Holz. Beim Heizen mit Holz wird die gespeicherte Sonnenenergie als Nutzenergie in Form von Wärme wieder frei; der Kohlenstoff geht als CO₂ zurück in die Atmosphäre. Dabei wird nur so viel CO₂ frei, wie der Baum im Wachstum als Kohlenstoff im Holz gespeichert hat. Zeitgleich heranwachsende Bäume gleichen die Emissionen wieder aus, denn sie binden Kohlendioxid aus der Atmosphäre.

Nach Angaben der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) halten sich in Deutschland bei nachhaltiger Waldbewirtschaftung – trotz Nutzung von Holz für Produkte und Energie und bei Berücksichtigung der Waldschäden – die Aufnahme und Abgabe von CO₂ die Waage. Dabei binden heranwachsende jüngere Baumaltersklassen je Hektar Waldfläche eine größere Menge CO₂ als alte Baumbestände.

Mit Blick auf die CO₂-Bindung ist ein ungenutzter Wald also nicht von Vorteil. Verrottet das Holz im Wald, wandelt sich der Kohlenstoff ebenfalls wieder in CO₂ um. Doch die langjährige Kohlenstoffspeicherfähigkeit von Holzprodukten – etwa in Möbeln oder Dachstühlen – und auch die im Holz gespeicherte Energie bleibt dann ungenutzt.

Die Wiederverwendung von Holz in Produkten – vom Bauholz bis zum Pappkarton – erhöht die im Kreislauf gespeicherte Kohlenstoffmenge ganz erheblich. Erst wenn am Ende einer Mehrfachnutzungskaskade Holzabfälle zur Energieerzeugung verwertet werden, wird der ursprünglich vom Baum eingelagerte Kohlenstoff in Form von CO₂ wieder freigesetzt.

Deshalb ist Holzenergie eine erneuerbare Energie und treibhausgasneutral.