Forschungs- und Innovationsprojekt
Dezentraler Wasserrückhalt im Wald - Projekt IQFluss-Wald (B081)

Forstweg an einem Berg mit starkem Regenabfluss auf der Bergseite von einem Rückeweg

Starkregen am 9.7.2021 im Stadtwald Augsburg: Einmündung eines unbefestigten Rückewegs auf einen LKW-Forstweg im Mittelhang (© L. Egg)

Was haben der Spessart und der Ebersberger Forst hydrologisch gemeinsam – und worin unterscheidet sich ihr Landschaftswasserhaushalt? Welcher Handlungsbedarf besteht, und welche Möglichkeiten gibt es? Wie lässt sich der Wasserrückhalt im Wald steigern – und wo bietet sich Potential dazu? Wo sollten zusätzliche Querableitungen an Forststraßen und Rückegassen liegen, damit Wasser aus bergseitigen Gräben talwärts wieder in die Waldfläche versickert? Und wo lassen sich Mulden sinnvoll anlegen, um Wasser zwischenzuspeichern?

Das Projekt IQFluss-Wald entwickelt eine Informationsbasis, die die forstliche Praxis bei diesen Fragen gezielt unterstützt.

Retention und Resilienz: Wie dezentraler Wasserrückhalt Wald und Infrastruktur stärkt

Wassertümpel auf einer Freifläche in einem WaldZoombild vorhanden

Rückhalte-Tümpel im Stadtwald Würzburg (© L. Zimmermann)

Der Klimawandel verändert den Wasserhaushalt in Bayern deutlich: Starkregen treten häufiger auf, gleichzeitig dauern Trockenphasen länger. Dadurch gewinnt der Wald für den Landschaftswasserhaushalt weiter an Bedeutung.

Waldboden kann viel Wasser speichern. Er ist porös und enthält viel Humus. Beides erhöht ihre Wasserrückhaltefähigkeit in Vergleich zu anderen Landnutzungsformen. Waldzusammensetzung und -strukturen, genauso aber auch forstliche Infrastrukturen beeinflussen den Wasserabfluss: Gräben, Rückegassen und Forstwege bündeln Oberflächenabfluss, verringern lokal die Versickerung und können Wasser schneller in Fließgewässer ableiten (Kastridis 2020). Der Wald verliert wertvolles Wasser, das zur Bodenfeuchte oder Grundwasserneubildung beitragen könnte.
Maßnahmen für dezentralen Wasserrückhalt im Wald können eine mögliche Lösung sein (Seibert und Auerswald 2020). Sie passen die forstliche Infrastruktur an und schaffen zusätzliche Rückhalteräume. So stärken sie die „Schwammfunktion“ des Waldes und entlasten Wege und Gräben. Bislang fehlt in Bayern jedoch eine fundierte Grundlage, um solche Maßnahmen gezielt zu planen.

Ziel des Projekts

Das Projekt IQFluss-Wald entwickelt praxisnahe Informations- und Entscheidungsgrundlagen. Damit lässt sich bewerten, wo Maßnahmen des dezentralen Wasserrückhalts in bewirtschafteten Einzugsgebieten Bayerns sinnvoll ansetzen können.

Teilziele

  • Abflusskomponenten in drei langjährig beobachteten Testeinzugsgebieten identifizieren und quantifizieren - mit räumlich und zeitlich hochaufgelösten Niederschlags-/ Abflussmodellen
  • Flächen mit hohem Potenzial für Wasserrückhalt bestimmen - unter Berücksichtigung von Klima, Topografie, Boden, Geologie und Infrastruktur
  • Eine praxisnahe Screening- und Planungsbasis auf Basis verfügbarer Geodaten entwickeln
  • Wissen und Erfahrung mit der forstlichen Praxis austauschen und Beispiele bereitstellen

Vorgehensweise

Karte mit modellierten Fließwegen im Steinbachtaleinzugsgebiet Stadtwald WürzburgZoombild vorhanden

Modellierte Fließwege im Steinbachtaleinzugsgebiet Stadtwald Würzburg

Im Projekt werden bodenhydrologische Eigenschaften aus forstlichen Standortskarten mit Informationen zu Hangneigung, Geländeform und Waldtyp kombiniert. So lassen sich Bereiche identifizieren, in denen bestimmte Abflussprozesse dominieren (DWA 2020).

Gleichzeitig analysiert das Team digitale Höhenmodelle (DGMs) unterschiedlicher Auflösung (bis ≤ 1 Meter). Damit bestimmt es Fließwege, Einzugsgebiete und Senken, in denen sich Wasser sammelt, unter Einbezug der Wegeinfrastruktur.
Das Projekt ergänzt für bestimmte Testgebiete diese Ansätze mit komplexeren, räumlich verteilten Niederschlags-/ Abflussmodellen. Damit lassen sich Abflussbildung und -konzentration detaillierter abbilden und analysieren. Für ausgewählte Bereiche kommen zusätzlich hydrodynamische Modelle zum Einsatz, um Überflutungsflächen zu simulieren.
Als Untersuchungsgebiete dienen zunächst drei langjährig beobachtete Kleineinzugsgebiete im Spessart, im Fichtelgebirge und in den Flysch-Voralpen. Anschließend überträgt das Projekt die Methoden auf weitere Gebiete in den 12 weiteren forstlichen Wuchsgebieten Bayerns, um unterschiedliche naturräumliche Bedingungen abzudecken.

Bedeutung

IQFluss-Wald unterstützt die Entwicklung klimaresilienter Waldlandschaften und fördert einen besseren Landschaftswasserhaushalt. Das Projekt liefert der Forstpraxis eine handlungsorientierte Grundlage, um Maßnahmen zum dezentralen Wasserrückhalt zu planen.

Literatur

  • DWA (2020): Bodenhydrologische Kartierung und Modellierung. Hennef: Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft Abwasser und Abfall (DWA-Regelwerk, Merkblatt DWA-M 922).
  • Kastridis, Aristeidis (2020): Impact of Forest Roads on Hydrological Processes. In: Forests 11 (11), S. 1201. DOI: 10.3390/f11111201.
  • Seibert, Simon P.; Auerswald, Karl (2020): Hochwasserminderung im ländlichen Raum. Ein Handbuch zur quantitativen Planung. Berlin: Springer Spektrum.

Projektinformationen
Projektleitung: Dr. Lothar Zimmermann
Projektbearbeitung: Dimitrios Bassukas
Laufzeit: 1.1.2025-31.12.2027
Durchführende Institution: LWF
Finanzierung: StMELF