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Dokumentinformationen
Autor(en): Christian Kölling
Originalartikel: Kölling, C. (2006): Waldbau im Klimawandel – Eine Herausforderung für die Forstliche Standortserkundung. Forstinfo Nr. 3/2006, Seite 1-4.
Online-Version: Stand: 08.06.2006
Redaktion: LWF, D
Verfügbare Sprachen: Druckansicht  deutsch

Waldbau im Klimawandel – Eine Herausforderung für die Forstliche Standortserkundung

Buchenwald

Klimaänderungen sind ein Faktum, das in Wissenschaftskreisen kaum noch strittig ist. Obwohl nicht eindeutig geklärt ist, welcher Anteil dieser Änderungen auf natürliche und welcher Anteil auf menschliche Ursachen zurückgeht, haben Veränderungen des Klimas weit reichende Auswirkungen auf die Waldstandorte und damit auf das Gedeihen der Waldbäume.

Umweltgrößen steuern das Waldwachstum

Im Begriff des forstlichen Standorts sind alle Umweltgrößen zusammengefasst, die auf Waldbäume einwirken (Abbildung 2). Zwanglos lassen sich die einzelnen Größen den Bereichen Klima und Boden zuordnen. Zum Klima gehören die Umweltgrößen Wärme, Niederschlag, Strahlung, CO2 und Stoffeintrag. Über den Boden wirken die Umweltgrößen Wasser und Nährstoffe auf das Baumwachstum.

Klimatische Größen prägen den forstlichen Standort direkt, aber auch indirekt über den Bodenwasserhaushalt. Mit dem eintretenden Klimawandel werden sich auch die Waldstandorte ändern. Als naturnahe Landbewirtschaftungsform sind Wälder viel stärker als landwirtschaftlich oder gartenbaulich genutzte Flächen dem Klima- und Standortswandel ausgeliefert. Wälder können kaum bewässert werden, die Möglichkeiten der Düngung sind begrenzt und es gibt keine Möglichkeiten, den Wald mit einem Gewächshaus vor den Unbilden der Witterung zu schützen. So ist der Wald den kommenden Ereignissen ziemlich schutzlos ausgeliefert. Gegenmaßnahmen beschränken sich daher auf eine optimale Anpassung der Waldzusammensetzung und -struktur an die veränderten Standortsbedingungen.

Umweltgrößen
Abb. 2: Umweltgrößen.

Wer sich nicht anpasst, muss weichen

Die Wälder von morgen sollten sich vor allem auf Veränderungen des Wasserhaushalts einstellen. Nach den vorliegenden Prognosen können zunehmende Trockenheit und Wärme die Bäume in arge Bedrängnis bringen. Geringere Niederschläge, eine andere Verteilung der Niederschläge über die Jahreszeiten oder ein durch mehr Wärme erhöhter Wasserverbrauch können zu Wassermangel führen. Wir müssen aber auch die Veränderungen im Blick haben, die das oft labile Gleichgewicht zwischen Schädlingen und Waldbäumen betreffen.

Nicht zuletzt sollte man auch zunehmende Unwetter und andere Witterungsextreme nennen, die innerhalb kurzer Zeit über Gedeih und Verderb eines Waldes entscheiden können. Der Wald, der heute noch nach den Regeln standortsgemäßer Forstwirtschaft begründet wird, ist in wenigen Jahrzehnten vielleicht den dann herrschenden neuen Verhältnissen nicht mehr gewachsen. Es gilt schon heute, die Wälder an die möglicherweise geänderten Bedingungen von morgen anzupassen. Damit erfüllen Waldbesitzer und Forstbehörden nicht nur den Auftrag des Bayerischen Waldgesetzes nach standortsgemäßen Wäldern, sondern sie sichern alle Waldfunktionen einschließlich der Nutzungsfunktion für die Zukunft.

Im natürlichen Wald: Robuste Buche

Nach den bisherigen Prognosemodellen werden die Temperaturen steigen und die Niederschläge abnehmen, zusätzlich wird mit einer Zunahme der Sturmhäufigkeit und -intensität gerechnet. Die in weiten Teilen Bayerns natürlicherweise vorherrschenden Rotbuchenwälder würden in vielen Gebieten Bayerns auch bei höheren Temperaturen und geringeren Niederschlägen gedeihen. Als winterkahle Baumart ist die Buche zudem in der kalten Jahreszeit wenig sturmanfällig.

Kritisch wird es nur an den Grenzen des Buchenvorkommens (Abbildung 3). An der Trockengrenze wird bei weiterer Erwärmung die Fläche natürlicher Buchenwaldgesellschaften zugunsten von Eichen-Trockenwäldern zurückgehen. An der Nässegrenze der Buche, das sind die großen Flussauen und Moorgebiete, hängt die weitere Entwicklung von der Entwicklung der Grundwasserstände und Überflutungsereignisse ab. An der Höhengrenze der Buche wird der Bergmischwald aus Buche, Tanne und Fichte sich in höhere Zonen ausdehnen und damit die Fläche der natürlichen Fichtenwälder vermindern. Der Bergmischwald selbst wird buchenreicher werden.

Die meisten natürlichen Waldgesellschaften mit Buche sind relativ gut für die kommenden Klimaänderungen gerüstet. Wenn man bedenkt, mit welchen ungünstigen Klimakonstellationen die Buche in den verschiedenen Regionen Europas jetzt schon zurechtkommt, braucht man sich nur an den Grenzen ihres Vorkommens ernste Gedanken zu machen. Aus ihrem Optimalbereich, und dazu gehört der überwiegende Teil Bayerns, wird der Klimawandel die Buche nicht vertreiben können.

Begrenzende Größen
Abb. 3: Die begrenzenden Größen Nässe, Trockenheit und Höhe.

Im Wirtschaftswald: Fichte ade?

Der Wald in Bayern ist auf großer Fläche nicht natürlich aufgebaut. Aus wirtschaftlichen Gründen werden in vielen Wäldern neben den natürlichen Baumarten Wirtschaftsbaumarten, die nicht oder nicht in diesem Umfang der natürlichen Waldgesellschaft angehören, angebaut. So steht einem potenziell natürlichen Buchenanteil von ca. 50 % ein tatsächlicher Anteil von wenig mehr als 10 % gegenüber (WALENTOWSKI et al. 2004). Vor allem Fichten und Kiefern prägen weit über das natürliche Maß hinaus das Waldbild ganzer Regionen.

Weil die natürlichen Vorkommen der Fichte in kühlen und feuchten Gebirgsklimaten liegen, ist ein Anbau der Fichte außerhalb der natürlichen Vorkommen nur dann langfristig Erfolg versprechend, wenn immerhin eine gewisse Ähnlichkeit zu den kühl-feuchten Klimabedingungen der natürlichen Vorkommen im Gebirge und im hohen Norden besteht.

Mit dem laufenden Klimawandel sind in weiten Teilen Bayerns diese Voraussetzungen immer weniger gegeben. Bislang noch standortsgemäße Fichtenbestände können unter den neuen, warmtrockenen Standortsbedingungen als nicht mehr standortsgemäß gelten. lm Gegensatz dazu sind die Kiefernanbauten besser an die zu erwartenden Klimabedingungen angepasst. Ähnliches gilt für die Douglasie, während die Europäische Lärche wegen ihrer Anfälligkeit für Schadorganismen ein unsicherer Kandidat ist.

Wo es brennt: Klimabereiche

Nach dem bisher Gesagten sind die größten Auswirkungen des Klimawandels auf Standorten zu erwarten, die schon jetzt trocken und warm sind. Hier werden sich die Standortsbedingungen vor allem für den Fichtenanbau zum Schlechten hin verändern. Eine erste Übersicht über die Risikogebiete gewinnt man, wenn man die gesamte Waldfläche Bayerns in drei etwa gleich große Klimaregionen einteilt. Die einzelnen Klimagrößen Jahrestemperatur, Jahresniederschlag und Trockenheitsindex (aus dem Klimaatlas für Bayern [BAYFORKLIM 1996]) wurden nach folgender Regel kombiniert:

Trocken-Warm
(872 577 ha) 		Mittel
(757 675 ha) 		Feucht-Kalt
(809 279 ha)
Temperatur Vegetationszeit
> 12,5 °C

oder

Niederschläge Mai-Oktober
< 400 mm

oder

Trockenheitsindex
< 0,7

 alle nicht als

Trocken-Warm oder Feucht-Kalt

klassifizierten Flächen

 Temperatur Vegetationszeit
< 12,0 °C

oder

Niederschläge Mai-Oktober
> 825 mm

oder

Trockenheitsindex
> 0,85

Nahezu alle Waldflächen Bayerns (ca. 2,4 Mio. ha) können so einer der vorstehenden Klimaregionen zugeordnet werden. Das Ergebnis der Zuordnung ist in Abbildung 4 dargestellt.

In der Klimaregion "Trocken-Warm" werden die Auswirkungen des Klimawandels zuerst spürbar werden. Zunehmende Trockenschäden und wachsender Insektenfraß könnten in diesen Gebieten den Fichtenanbau so stark erschweren, dass mit ernsthaften ökonomischen Folgen für die Waldbesitzer zu rechnen ist.

Die Klimaregion "Feucht-Kalt" verlangt zurzeit keine besondere Aufmerksamkeit, im Gegenteil werden sich in diesem Bereich durch eine Zunahme der Wärme die Wachstumsbedingungen für viele Baumarten verbessern.

In der Klimaregion "Mittel" sind derzeit die Bedingungen für den Fichtenanbau noch ziemlich günstig, die weitere Entwicklung muss aber wachsam beobachtet werden. Bei dieser Art der Einteilung muss man berücksichtigen, dass nur die regionalklimatischen Verhältnisse betrachtet werden. Abwandlungen ergeben sich durch die Lage im Gelände (z. B. Nordhang-Südhang) und durch das unterschiedliche Wasserspeichervermögen der Böden.

Was tun?

Der größte Handlungsbedarf besteht beim Umbau von bereits derzeit nicht standortgemäßen Beständen mit hohen Fichtenanteilen in der Klimaregion "Trocken-Warm" in angepasste laubholzreiche Bestände. Hier häufen sich die Schadensmeldungen und es sind große Anstrengungen erforderlich, um die Fichtenbestände bis zum Ende der Umtriebszeit zu halten. Unter veränderten Klimabedingungen wird sich die Situation schnell verschärfen. Es ist sinnvoll, Maßnahmen des Umbaus von nicht standortgerechten Fichtenbeständen zunächst auf diese Klimaregion zu konzentrieren.

In der Klimaregion "Mittel" sind die Verhältnisse derzeit noch nicht so ungünstig, dass man auf die Baumart Fichte verzichten müsste. Es sind aber gewisse Vorsichtsmaßregeln erforderlich. So sollte der Anbau auf Böden beschränkt sein, die auch für die Fichte ausreichend Wasser speichern können. Weiterhin sollte man das Risiko minimieren, indem man den Beständen ausreichend tief wurzelndes Laubholz oder Tannen beimischt, die auch die Wasservorräte tieferer Bodenschichten ausnutzen können.

In der Klimaregion "Kühl-Feucht" bestehen derzeit hinsichtlich der Wasserversorgung der Fichte keine Bedenken. Man sollte aber auch hier die Klimaentwicklung aufmerksam beobachten. In diesem Bereich stocken besonders viele Fichtenbestände auf wechselfeuchten Böden. Die Bestände sind durch möglicherweise zunehmende Sturm- und Orkanhäufigkeiten hochgradig wurfgefährdet und verlangen einen Umbau in stabilere laubholz- oder tannenbetonte Waldaufbauformen.

Klimaregionen Bayern
Abb. 4: Hauptklimaregionen Bayerns.

Neue Probleme – alte Standortskarten

Bis in die jüngste Vergangenheit ist man davon ausgegangen, dass die Forstliche Standortserkundung weitgehend unveränderliche Umweltgrößen erfasst. Ein Großteil der Fläche in allen Waldbesitzarten wurde bislang kartiert und man unterstellte eine nahezu "ewige" Gültigkeit der Karten und Operate. Mittlerweile weiß man, dass auch die in der Standortserkundung erfassten Umweltgrößen einem Wandel unterworfen sein können. So führt die bevorstehende Klimaveränderung zur Erkenntnis, dass auch auf Langfristigkeit angelegte Standortserkundungen aktualisiert werden müssen, wenn sie weiterhin ihre Gültigkeit als zentrale Entscheidungsgrundlage im Forstbetrieb behalten sollen.

Bei der Erfassung des Wasserhaushalts wird dies besonders deutlich: Über die Niederschläge gelangt das Wasser in die Waldböden. Hier wird es zwischengespeichert und von den Bäumen dem durchwurzelten Boden wieder entzogen. Je wärmer es ist, desto mehr Wasser wird von den Bäumen verbraucht. Dies geht so lange, bis der Bodenspeicher leer ist. Dann stellen die Bäume die Wasserentnahme und die Holzproduktion ein, bis der Boden durch neue Niederschläge wieder befeuchtet wird. Kleine Veränderungen in Menge und Abfolge der Niederschlagsereignisse und temperaturbedingte Veränderungen im Wasserbedarf der Bäume können dazu führen, dass der Bodenvorrat an Wasser häufig nicht mehr ausreicht.

In den vorliegenden Standortskarten ist der Wasserhaushalt der Waldstandorte aufgrund der derzeit wirkenden Eingangsgrößen bestimmt worden. Klimabedingte Veränderungen der Eingangsgrößen führen zu einer Neubewertung des Wasserhaushalts. Weitere Abwandlungen ergeben sich durch das unterschiedliche Durchwurzelungsvermögen der Baumarten. Mit Hilfe von Computermodellen kann man abschätzen, welche Anpassungen der Karten und Operate nötig sind.

Grenzen des Wissens

Unser Wissen über die Folgen des Klimawandels beruht größtenteils auf relativ unscharfen und globalen Prognosen. Um sich im Forstbetrieb auf die kommenden Ereignisse einzustellen, müssten diese Prognosen regional verfeinert werden und es müssten die Wechselwirkungen mit den unterschiedlichsten Waldstandorten geprüft werden. Regionale Klimamodellierungen werden von Instituten wie z. B. dem Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Bereich Atmosphärische Umweltforschung – in Garmisch-Partenkirchen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Modelle kann man wiederum als Ausgangspunkt für modellhafte Betrachtungen des Wasserhaushalts der verschiedenen Waldstandorte verwenden. Mit ähnlichen Methoden kann man auch das veränderte Sturmwurfrisiko schätzen und bewerten.

Sowohl für die Modellrechnungen als auch für die Aktualisierung der Standortskarten ist die moderne Datenverarbeitung unerlässlich. Bei allen Modellbetrachtungen muss man sich im Klaren sein, dass sie mit großen Unsicherheiten und Unschärfen verbunden sind. Immerhin lassen sich auf diese Weise die Risiken besser eingrenzen.

Anmerkung des Staatsministeriums:

Aufgrund der langen Produktionszeiträume in der Forstwirtschaft ist es wichtig, mit geeigneten Strategien auf den prognostizierten Klimawandel zu reagieren. Gerade bei der Baumartenwahl und damit bei der Festlegung von Verjüngungszielen werden die entscheidenden Weichen gestellt. Wie im vorstehenden Artikel dargestellt, können computergestützte Wasserhaushaltsmodelle auf Basis regionaler Klimaprognosen wertvolle Entscheidungshilfen bieten. Voraussetzung hierfür ist, dass die Standortkarten in digitaler Form vorliegen. Damit können die Anpassungen kostengünstig und flexibel durchgeführt werden. Aufwändige Kartierarbeiten im Gelände sind daher nicht nötig. Mit dem Projekt "Standortinformationssystem", das die LWF und die BaySF gemeinsam durchführen, wird dieser Ansatz für den Staatswald bereits umgesetzt.

Referat Waldbau und Nachhaltssicherung, Staatsministerium

Wissen ermöglicht Anpassung

Ob das ehrgeizige Ziel der Aktualisierung der Standortskarten erreicht werden kann, hängt nicht zuletzt von den forstpolitischen Rahmenbedingungen ab. Gewiss sind nach den Erkenntnissen über den Klimawandel aktualisierte Standortskarten eine sinnvolle Investition in die Zukunft.

Aufgrund des hohen öffentlichen Interesses an der Erhaltung funktionstüchtiger Wälder sollte die Last dieser Investition nicht allein von den Waldbesitzern getragen werden, sondern als gemeinsame Aufgabe von Waldbesitzern und Forstverwaltung verstanden werden. Vom Rückfluss der investierten Mittel profitieren Waldbesitzer und Allgemeinheit gleichermaßen.

Solange aber die Aktualisierungen noch nicht vorliegen, bleibt den Waldbesitzern nichts anderes übrig, als nach dem Vorsorgeprinzip zu handeln. In den meisten Fällen sind naturnah bewirtschafte Wälder, die mehrheitlich aus den Baumarten der natürlichen Waldgesellschaft aufgebaut sind, eine gute Versicherung für die Zukunft. Dies gilt besonders für den Optimalbereich der meisten Buchenwaldgesellschaften.

Auch hier ist die Standortserkundung gefragt, denn sie gibt den Waldbesitzern Informationen, welche Baumarten auf welchen Standorten derzeit die natürliche Waldgesellschaft bilden. So kann jeder Waldbesitzer Vorsorge gegen die Folgen des Klimawandels treffen, indem er den Waldaufbau den natürlichen Verhältnissen anpasst. Diese Vorsorge wird umso wirkungsvoller sein, je besser die Informationen über die Waldstandorte sind. Nur der optimal an die herrschenden und zukünftigen Umweltbedingungen angepasste, naturnah aufgebaute Wald wird die kommenden unsicheren Zeiten überstehen.

Kontakt

Wenn Sie Fragen zu diesem Beitrag haben, wenden Sie sich bitte an unseren zuständigen Fachexperten.


Letzte Änderung: 08.06.2006
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