Wald im Klimawandel - Auswirkungen auf Wald und Forstwirtschaft

Wald ist vom Klimawandel wegen seiner Langlebigkeit und Ortsgebundenheit im besonderen Maße betroffen. Höhere Temperaturen und eine geänderte Niederschlagsverteilung werden einigen Baumarten insbesondere der Fichte Probleme bereiten. Das Risiko biotischer und abiotischer Waldschäden wird wegen des Klimawandels im Laufe des nächsten Jahrhunderts zunehmen.
Auch die angewandte Wald- und Klima-Forschung der Bayerischen Forstverwaltung steht damit vor neuen Herausforderungen. Die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) und das Bayerische Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht (ASP) stellen sich dieser Aufgabe und tragen dazu bei, die Forstwirtschaft bei der Anpassung an den Klimawandel zu unterstützen.

• Informationen der Bayerischen Forstverwaltung zu Wald und Klimawandel

Aktuelle Forschung zu Wald und Klimawandel - Klimaprogramm Bayern 2020

Fichte in Mittelfranken: Kalamitätsfläche eines im Jahr 2003 durch Borkenkäfer geschädigten Fichtenbestandes

Die Bayerische Staatsregierung stellt der Forstwirtschaft im Rahmen des „Klimaprogramms Bayern 2020“ in den Jahren 2008 bis 2011 rund 26,5 Mio. Euro zur Verfügung. Davon sind allein 4 Mio. Euro für Forschungszwecke vorgesehen, die übrigen Mittel fließen schwerpunktmäßig in die Bereiche Waldumbau, Bergwald und erneuerbare Energien. Ziel ist es, den Umbau von akut gefährdeten Fichtenbeständen in klimatolerantere Mischwälder voranzutreiben, lebenswichtige Schutzfunktionen der Bergwälder durch intensive Schutzwaldpflege und –sanierung zu erhalten sowie den Einsatz von Biomasse als regenerativen Energieträger auszubauen.

Mit der Umsetzung der im Klimaprogramm vorgesehenen forstlichen Maßnahmen gehen praxisnahe Forschungs- und Entwicklungsfragen einher. Die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) und das Bayerische Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht (ASP) erarbeiten Antworten für diese Fragestellungen und liefern damit wissenschaftlich fundierte Informationen für die Hoheits- und Beratungsaufgaben der Bayerischen Forstverwaltung.

In einer Forschungsinitiative haben LWF und ASP Klimaprojekte in folgenden Arbeitsfeldern initiiert:

• Überarbeitung und Weiterentwicklung von Standortsinformationen
• Anpassung und Entwicklung von Baumartenempfehlungen
• Überarbeitung und Vermittlung von Waldbaukonzepten
• Erforschung des veränderten Verhaltens von Forstschädlingen und Weiterentwicklung bestehender Monitoring-, Vorsorge- und Bekämpfungsstrategien
• Begleitung und Unterstützung der Bergwaldoffensive
• Untersuchungen zur klimafreundlichen Biomasseproduktion durch den Anbau von Energiewäldern (Kurzumtriebsplantagen) und die Einführung von Agroforstsystemen

Standortinformationssystem und Soforthilfekarten

Soforthilfekarten für die Fichte auf mittleren Bodenverhältnissen 2100. Beispiel aus dem AELF Karlstadt. Dunkelorange: Hohes Risiko Geoinformation © Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (www.bkg.bund.de)

Der Klimawandel verändert die forstlichen Standorte maßgeblich. Die heißen und trockenen Jahre 2003 und 2006 haben mit den verheerenden Borkenkäferschäden gezeigt, dass wir uns schon mitten im Wandel befinden (Abb.1). Es ist deshalb dringend notwendig, die in Bayern vorhandenen Standortinformationen zu aktualisieren und in ein flexibles Informationssystem zu überführen. Die LWF entwickelt derzeit das digitale Standortinformationssystem „Maps for the future“. Darin werden Standortinformationen und Baumarteneignung laufend an sich ändernde Klimaverhältnisse angepasst. Die überarbeiteten Standortinformationen sollen in das Bayerische Waldinformationssystem (BayWIS) der Forstverwaltung integriert werden, wodurch deren Nutzbarkeit für die forstliche Praxis sichergestellt ist.

Für die Erstellung des Standortinformationssystems werden vorhandene Geodaten genutzt. Um die Bandbreite an möglichen Veränderungen in Bayerns Wäldern abzubilden, werden regionale Klimamodelle und unterschiedliche Szenarien verwendet. Zusätzlich wird das Sturmrisiko aus meteorologischen, topographischen und standortsbezogenen Daten hergeleitet und in die Modellierungen einbezogen.

Das Standortinformationssystem stellt eine wesentliche Grundlage für die Beratung der Waldbesitzer dar, da es ermöglicht, risikoangepasste Baumartenempfehlungen zum Waldumbau abzuleiten. Allerdings wird es 3-4 Jahre in Anspruch nehmen, die bestehende Standortskartierung zu überarbeiten und das digitale Informationssystem bereit zu stellen. Wiederbewaldung von Schadflächen und vorsorgender Waldumbau erfordern jedoch schon heute bestmöglich abgesicherte Baumartenempfehlungen. Den Beratungsförstern der Bayerischen Forstverwaltung stehen deshalb vorläufige „Soforthilfekarten“ (Abb.2) zur Verfügung, die bereits aktiv in der Beratung der privaten und kommunalen Waldbesitzer eingesetzt werden.

Baumarteneignung: Bäume für die Zukunft

Neben den standörtlichen und klimatischen Veränderungen in Bayern untersuchen LWF und ASP auch die Anbaueignungen von Baumarten in Hinblick auf den Klimawandel.
In einem Kooperationsprojekt von LWF, Forstlicher Versuchsanstalt Baden-Württemberg und Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei werden die Anbaueignungen der aktuellen Hauptbaumarten neu bestimmt. Ziel ist es, aus der Beziehung zwischen Vorkommen, Wachstum, Vitalität und den am Wuchsort herrschenden Umweltbedingungen „Baumarteneignungsmodelle“ nach dem Vorbild der „Klimahüllen“ abzuleiten. Dazu werden vorhandene Standortsdaten (Klima, Wasserhaushalt, Standort) mit dem Vorkommen der wichtigsten Waldbaumarten (Bundeswaldinventur) verknüpft. Die resultierenden Modelle können dann auf die unterschiedlichsten Klimaszenarien angewendet werden.

Mit der Anbaueignung von wärme- und trockenheitstoleranten Baumarten beschäftigt sich ein gemeinsames Vorhaben von LWF und ASP. Dieses umfasst die Beschaffung, Anzucht und Auspflanzung des Saatgutes von Baumarten aus definierten Herkunftsgebieten, in denen schon heute Bedingungen herrschen wie sie in Bayern erst für das Ende des Jahrhunderts erwartet werden. Die Baumarten werden anhand einer GIS-gestützten Analyse von Klimadaten („Klimafilter“) und nutzenorientiert („Nutzwert-Filter“) ausgewählt. Untersucht werden hierbei das Anzuchtverhalten im Pflanzgarten und erste Wachstumsreaktionen. Auf den Versuchsstandorten werden anschließend die praktischen waldbaulichen Möglichkeiten getestet.

Anpassung von Waldbaukonzepten

Neben Erkenntnissen zu Standort und Baumarteneignung müssen auch waldbauliche Bewirtschaftungs- und Pflegekonzepte an die sich rasch ändernden Klimabedingungen angepasst werden.
In Zusammenarbeit mit den Lehrstühlen für Waldbau, Waldwachstumskunde, Wald- und Umweltpolitik sowie Arbeitswissenschaft der TU München haben Beratungsförster und Waldbewirtschafter unter der Leitung der LWF brisante Waldbauthemen identifiziert und waldbauliche Konzepte und Techniken zusammengetragen und überarbeitet. Im Jahr 2009 steht beispielsweise das Thema „Vorbau von Mischbaumarten“ im Mittelpunkt. Zwei Beratungsförster der Forstverwaltung, die an der LWF angesiedelt sind, treiben hierbei als Waldbautrainer den Wissenstransfer in die Praxis voran.

Waldbauliches Handeln und vorsorgender Waldumbau können aber nur dann erfolgreich sein, wenn die Waldbewirtschafter bereit dazu sind. StMELF und LWF haben deshalb das gemeinsame Projekt „Intensivierung von Waldpflege, Waldumbau und Steigerung der nachhaltigen Holznutzung“ initiiert. An ausgesuchten Ämtern für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (ÄELF) in klimatischen Risikogebieten werden derzeit gezielte und gebündelte Maßnahmen zu Waldpflege und Waldumbau durchgeführt. Die LWF begleitet und evaluiert diese „Brennpunktprojekte“. Die Ergebnisse stellt die LWF den Beratungsförstern in einem praxistauglichen Leitfaden zur Verfügung.

Forstschädlinge und Klimawandel

Steigende Temperaturen können zu einem vermehrten Schädlingsbefall und einem veränderten Artenspektrum führen. Wie Baumarten reagieren auch Insekten und Pilze nicht einheitlich, sondern artspezifisch auf den Klimawandel. Wissenschaftler rechnen dabei nicht nur mit abgewandeltem Verhalten bereits bekannter Arten, sondern auch mit schädlichem Auftreten bisher unkritischer, einheimischer Arten sowie mit einwandernden Schadorganismen.

In dem Projekt „Klimaänderung und Forstschädlinge“ werden von der LWF die Populationsdynamik wärmeliebender Arten erforscht, das Monitoring etablierter und neuer Arten weiterentwickelt sowie Strategien zur Vorsorge und Bekämpfung erarbeitet. Die Forschungsergebnisse münden in praxistaugliche Handlungsempfehlungen, Newsletter und internetgestützte Informationsplattformen. Bereits heute können Beratungsförster und Waldbesitzer auf ein internetgestütztes Informationssystem zum Borkenkäfer zugreifen.

Besonderes Augenmerk gilt auch den aktuell in Erscheinung tretenden pilzlichen Schaderregern wie dem „Eschentriebsterben“ oder den Komplexerkrankungen an Buche und Eiche. In einem Arbeitspaket untersucht das ASP mögliche Unterschiede in der Anfälligkeit bei verschiedenen Eschenherkünften. Dabei werden modernste genetische Untersuchungen am ASP durchgeführt.

Forschung für stabile Bergwälder

Gebirgswälder sind wegen ihrer vielfältigen Schutzfunktionen besonders wichtig und schützenswert. Aufgrund der im Gebirge herrschenden standörtlichen und klimatischen Bedingungen stellen sie besonders sensible Ökosysteme dar. Um die Schutzfähigkeit des Bergwaldes zu erhalten, hat die Bayerische Forstverwaltung deshalb die „Bergwaldoffensive“ ins Leben gerufen. Akteure wie Waldbesitzer, Beratungsförster, kommunale Entscheidungsträger und Interessenvertreter arbeiten dabei in lokalen Projekten zusammen. So können zukunftsgerichtete Maßnahmen der Schutzwaldpflege und -sanierung gebündelt und besitzübergreifend durchgeführt werden. LWF, ASP und der Lehrstuhl für Wald- und Umweltpolitik begleiten und unterstützen diese Projekte.

Das ASP versucht, durch Pflegekonzepte in Erntebeständen die Versorgung mit Hochlagensaatgut bei den Baumarten Buche, Bergahorn und Europäische Lärche sicherzustellen.
Dem Schutz der Bergwälder widmet sich darüber hinaus das bayerisch-österreichische INTERREG-Projekt „WINALP“ unter Federführung der Fachhochschule Weihenstephan. Im Rahmen von WINALP werden für alle Waldflächen des Alpennordrandes Informationen über Klima, Boden, Baumarteneignung, Produktivität und vorhandene Naturgefahren zusammengestellt, um die nachhaltige Schutzleistung und Holzproduktion zu gewährleisten. Des Weiteren untersucht das Projektteam die Auswirkungen der Klimaänderung auf die Stabilität und Zusammensetzung heutiger Bergwälder.

Energiewälder und Agroforstsysteme

Energiewald

Die Land- und Forstwirtschaft verfügt durch Energiepflanzenproduktion über vielfältige Möglichkeiten, klimarelevante Treibhausgase zu reduzieren und zu binden. Die LWF untersucht hierzu in einem Modellvorhaben die hydrologischen und ökologischen Auswirkungen eines Energiewaldes im Trinkwasserschutzgebiet der Gemeinde Kaufering. Erforscht werden insbesondere Wasserhaushalt, Biomasseertrag sowie Fauna und Flora.

Ein weiteres Projekt zur Energieholzgewinnung führt die LWF in Zusammenarbeit mit der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) durch. Gemeinsam wird ein Agroforstsystem zur Biomasseerzeugung im ökologischen Landbau entwickelt und erprobt. Das Vorhaben soll u.a. zeigen, ob und gegebenfalls in welchem Umfang durch ein Agroforstsystem die gesamte Biomasseerzeugung je Flächeneinheit nachhaltig erhöht werden könnte.

Mit Forschung und Wissenstransfer zum Erfolg

Die Auseinandersetzung mit dem Klimawandel ist aufgrund der Betroffenheit der bayerischen Waldökosysteme ein zwingender Arbeitsschwerpunkt der LWF und des ASP. Waldumbau und Forschung im Rahmen des Klimaprogramms 2020 der Bayerischen Staatsregierung unterstreichen die Bedeutung dieser Thematik.
LWF und ASP betreiben als Ressortforschungseinrichtungen angewandte Forschung für die forstliche Praxis. In Hinblick auf den Klimawandel liefern LWF und ASP wissenschaftlich fundierte Handlungsempfehlungen für eine nachhaltige Waldbe¬wirtschaftung und eine klima-freundliche Biomassebereitstellung. Die Forschungsvorhaben werden dabei zielgerichtet in Vernetzung mit dem Zentrum Wald-Forst-Holz und anderen Forschungsanstalten durchgeführt.

Damit die Erkenntnisse aus der Forschungstätigkeit von LWF und ASP bei der forstlichen Praxis ankommen, wird laufend zielgruppengerechter Wissenstransfer über bestehende Informationskanäle wie Zeitschriften, Merkblätter, Inter- und Intranet und Veranstaltungen betrieben. Zudem werden neue Informationskanäle wie beispielsweise Podcasts oder Videostreams geprüft.

Infoblock

Im Zentrum Wald-Forst-Holz Weihenstephan (ZWFH) arbeiten die TU München (Studienfakultät für Forstwissenschaften und Ressourcenmanagement), die FH Weihenstephan (Fachbereich Wald und Forstwirtschaft) und die LWF unter dem Motto „Aus Wald wächst Zukunft“ zusammen. Im Vordergrund stehen dabei: zielgruppenorientierter Transfer aktuellen Fachwissens, Identifikation zukunftsweisender Fragestellungen, Hilfestellung bei der Akquirierung von Forschungsmitteln sowie interdisziplinäre und institutionenübergreifende Kooperation auf lokaler, nationaler und internationaler Ebene.