Kongress – INTERFORST 2022

Alternative Strategien der Wiederbewaldung

Vor dem Hintergrund der umfangreichen Kalamitätsflächen in nahezu allen Teilen Deutsch-lands, die vorrangig durch den Ausfall von Fichtenbeständen entstanden sind, ist die Frage nach der wirtschaf¬tlichen Begründung von gleichermaßen klimastabilen wie leistungsfähigen Nachfolgebeständen von hoher Relevanz.

Ausgehend von grundlegenden Klimaszenarien und unterschiedlichen Zielen, die die Forstbe-triebe der verschiedenen Waldbesitzarten im Rahmen einer multifunktionalen Forstwirtschaft verfolgen, werden verschiedenste Aspekte der natürlichen wie künstlichen Bestandesbegrün-dung beleuchtet. In jedem Fall sollte die nachfolgende Waldgeneration auf die Erbringung einer Vielzahl von Ökosystem¬leistungen ausgerichtet werden. Die im Zuge der Naturverjün-gung entstehenden Bestände werden hinsichtlich der Baumartenzu¬sammensetzung insbe-sondere durch die bereits vor¬han¬dene Vorausver¬jüngung sowie die vom Vor¬bestand und der räumlichen Lage abhängigen Verjüngung¬spotentiale bestimmt. Die im Rahmen der Wieder-aufforstung zu gestaltenden Waldbestände ermöglichen die Berücksichtigung eines erweiter-ten Baumartenspektrums. So kann neben den auch in Zukunft stand¬ortsgerechten heimi-schen Baumarten zusätzlich ein wesentlicher Anteil an bisher nichtheimischen, aber an die zukünftigen Standortsbedingungen angepasster Gastbaumarten gepflanzt werden.

Die Auswahl der geeigneten Verjüngungsart, die Baumartenwahl, die Gestaltung der Mi-schungsform und die notwendigen Arbeitsverfahren werden anhand idealtypischer Beispiele dargestellt und mit¬tels standörtlich-ökologischer, leistungsbezogener und finanzieller Merkma-le beurteilt. Für eine opti¬male Verfahrenswahl ist vorab die gesamtbetriebliche Flächenkulisse und der Zustand der Schadens¬flächen zu betrachten.

Waldsterben 2.0 – Mythos oder Realität?

Seit den Extremjahren 2018 bis 2020 mit Hitzewellen, Trockenheiten und deutschlandweiten Schaderreger-Kalamitäten ist der Begriff Waldsterben zurück. Stirbt der Wald wieder oder jetzt erst recht? Welche Baumarten und Regionen sind besonders betroffen? Was sind die wichtigsten Ursachen für Waldschäden und gibt es Optionen, die Wälder widerstandsfähiger gegen den Klimawandel zu machen? Auf Basis deutschlandweiter Inventuren, Waldmonitoringverfahren und Forschung diskutiert der Referent den Mythos oder die Realität eines neuen Waldsterbens 2.0 in Deutschland und zeigt Wege aus der Krise durch eine Anpassung der Wälder und der Waldbewirtschaftung.

Rohstoffmobilisierung für Bioökonomie

Die Holzmärkte stehen vor großen Herausforderungen. Es wird erwartet, dass die weltweite Nachfrage weiter steigt. Die durch den Klimawandel bedingten Waldschäden werden zu einem stark schwankendem Holzangebot führen. Die Umwelt- und Klimaschutzpolitik strebt nach einer Erhöhung der Kohlenstoffvorräte in den Wäldern auf Kosten der Holzernte und -verwendung, womit der Bedarf an Holzimporten, z. B. in die EU, ausgeweitet werden wird. Die traditionellen Märkte verändern sich, da z. B. die klassischen Papiermärkte schrumpfen, während neue Produkte wie Chemiezellstoff an Bedeutung gewinnen. Um erfolgreich durch diese sich verändernden Holzmärkte zu navigieren, können Holzmarktanalysen eine entscheidende Rolle spielen. Wir werden sowohl vergangene Trends als auch modellgestützte Projektionen vorstellen, um mögliche Folgen gesellschaftlicher und politischer Veränderungen auf die nationalen und internationalen Holzmärkte aufzuzeigen und Anhaltspunkte für notwendige Maßnahmen von Politik und Industrie zu liefern.

Holzverwendung in Deutschland

Holz als nachwachsender Rohstoff kann zu einer Vielzahl an Produkten weiterverarbeitet werden. Während bei der Herstellung von Schnittholz Rohholz aus dem Wald verwendet wird, setzen Hersteller von Holzwerkstoffen oder Zellstoff auch andere Holzrohstoffe, wie z. B. Holzreststoffe und Altholz, ein. Auch bei der energetischen Nutzung von Holzrohstoffen, die eine wichtige Rolle im Mengengerüst des Holzmarktes spielt, ist eine differenzierte Betrachtung des Holzrohstoffeinsatzes wichtig. Das Thünen-Institut für Waldwirtschaft befasst sich mit der Erfassung dieser Mengenströme des Holzmarktes. Dafür reichen offizielle Statistiken häufig nicht aus, sodass in Forschungsvorhaben spezifischen Fragen der Rohstoffverwendung nachgegangen wird. In dem Vortrag wird auf Grundlage der Arbeiten am Thünen-Institut die Holzverwendung in Deutschland vorgestellt. Es werden die Mengenströme im deutschen Holzmarkt – vom Rohholz aus dem Wald, über Resthölzer, bis zu ausgewählten Endverwendungen – vorgestellt. Dabei wird u.a. deutlich, dass bereits heute ein beachtlicher Anteil an Rest- und Altholz eingesetzt wird.

Waldbrand-Management als Querschnittsaufgabe: Das Freiburger Modell

Die Auswirkungen der Klimakrise auf die Natur- und Kulturlandschaften Mitteleuropas und das gleichzeitig ansteigenden Risiko von Wald- und Offenlandbränden stellen eine Herausforderung für die Forstwirtschaft dar. In Hinblick auf die zu erwartenden Risiken wurde in Freiburg im Breisgau ein Konzept auf den Weg gebracht, die den Waldbesitz bzw. Forstwirtschaft, Gemeinden und Feuerwehren in eine gemeinsam zu gestaltende Verantwortung bringt. Hierbei spielt u.a. die Überlegung eine Rolle, dass Prävention und Bekämpfung von Landschaftsbränden eine Querschnittsaufgabe darstellen, die gemeinsam zwischen Waldbesitz, Forstverwaltungen, Naturschutz, Landwirtschaft, den Gemeinden und ihren Feuerwehren angegangen werden muss. Im „Freiburger Modell“, das im Jahr 2012 gemeinsam durch das in Freiburg ansässige Zentrum für Globale Feuerüberwachung (Global Fire Monitoring Center – GFMC), das Amt für Brand- und Katastrophenschutz und das Forstamt der Stadt Freiburg auf den Weg gebracht wurde, werden die Mitarbeiter des städtischen Forstamts gleichermaßen mit Handgeräten ausgestattet und ausgebildet, wie die beiden Spezialeinheiten der „Task Force Landschaftsbrände“ der Feuerwehr Freiburg. Das wiederholte gemeinsame Üben hat sich bei der Bekämpfung von Waldbränden in den Jahren 2020 und 2022 bewährt. Ergänzend zum Freiburger Modell umfasst der „Freiburger Cluster Landschaftsbrand“ neben dem GFMC, den erwähnten städtischen Ämtern auch eine Partnerschaft mit der mittelständischen Industrie. Diese hat in den vergangenen zwei Jahren Inspirationen für angepasste technische Neuentwicklungen aufgegriffen und in innovative Lösungen umgesetzt.

Wald und Holz 4.0: Von der Idee zur Umsetzung – Beispiele aus den Forschungsprojekten KWH4.0, S3I-X und EDE4.0

Wald und Holz 4.0 verfolgt das Ziel, Industrie 4.0-Konzepte und -Technologien in den Cluster Wald und Holz zu übertragen. Grundlagen entwickeln Forscher des RIF e.V. aus Dortmund, der RWTH Aachen University und des Forstlichen Bildungszentrums in Arnsberg im EFRE-Infrastrukturprojekt Kompetenzzentrum Wald und Holz 4.0 (KWH4.0). Zur Entwicklung und zum Test von „Wald und Holz 4.0“-Systemen und -Prozessen in der Forstwirtschaft stellt das KWH4.0 sogenannte „Smart Forest Labs“ als Forschungsinfrastruktur bereit. Ein Industriearbeitskreis bindet interessierte Industriepartner ein. Eine Umsetzung der Konzepte erfolgt beispielsweise im BMBF-Projekt S3I-X, in dem es speziell um das Handling von Daten im Forstbereich mit Hilfe eines „Datentreuhänder“ geht.

Ein weiteres Beispiel hierzu stellt das Projekt EDE4.0: Erweiterte Dynamische Einschlagsplanung – „Cloud-basiertes Decision-Support-System für Revierförster” dar. Ziel des Projekts ist es, durch die Kombination von forstwirtschaftlichem Fachwissen, neuesten Klimamodellen sowie lokalen und globalen Walddaten dynamische Entscheidungen bei Ernte und Anpflanzung verschiedener Arten zu unterstützen. Um dies zu erreichen, arbeitet die EDI GmbH – Engineering Data Intelligence mit dem Süddeutschem Klimabüro und dem Institut für Geographie und Geoökologie (IFGG) am KIT zusammen. Die Applikation reduziert Unsicherheiten, die über das forstliche Expertenwissen hinausgehen und bereitet die Informationen verständlich auf, sodass Sie an Ort und Stelle für die Förster intuitiv nutzbar sind.

Honorierung von Ökosystemleistungen der Wälder

Wälder und deren nachhaltige Bewirtschaftung erbringen vielfältige Ökosystemleistungen für die Gesellschaft. Zum Beispiel für den Klimaschutz, für die Erholung der Bevölkerung und für den Was-serschutz und nicht zuletzt für die Bereitstellung des klimafreundlichen Rohstoffes Holz. Grundlage dieser Ökosystemleistungen ist die Biodiversität. Bis auf die Nutzung des Holzes stellt der Wald und seine nachhaltige und naturnahe Bewirtschaftung diese Ökosystemleistung bereit ohne, dass die Waldbesitzenden dafür ein Entgelt beanspruchen könnten. Gleichwohl ist der Aufbau eines Systems, welches all diese Ökosystemleistungen, für die kein Markt existiert aufgrund der komplexen Materie einer Inwertsetzung, von konkreten Honorierungsmodellen bisher unterblieben.

Die Koalitionsparteien haben sich entschlossen, einen wichtigen ersten Schritt zur Finanzierung von Ökosystemleistungen zu gehen. Der Fokus liegt dabei auf der Anpassung der Wälder an den Kli-mawandel sowie auf der Biodiversität: Die Wälder sind durch den Klimawandel gefährdet und müssen verstärkt an die sich ändernden Umweltbedingungen angepasst werden. Die Verbesserung der Biodiversität ist eine Grundvoraussetzung für Resilienz und Vitalität der Wälder. Die naturnahe und nachhaltige Bewirtschaftung durch die Waldbesitzenden spielt dabei eine entscheidende Rolle. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft wird daher zusätzliche und über den gesetzlichen Standard liegende und über die bisherigen Zertifizierungssysteme hinausgehende Klimaschutz- und Biodiversitätsleistungen der privaten und kommunalen Waldbesitzenden fördern. Für die Jahre 2022 bis 2026 stehen insgesamt 900 Mio. € im Klima- und Transformationsfonds für diese Maßnahme bereit. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft hat mit dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz insgesamt zwölf Kriterien für ein klimaangepasstes Waldmanagement abgestimmt, die die Waldbesitzenden erfüllen müssen, wenn sie eine entsprechende Förderung erhalten wollen. Die Förderung soll noch in 2022 starten und ist langfristig angelegt.

Sicher und gesund zum Zukunftswald

Das staatliche Arbeitsschutzrecht fordert ein menschengerechtes Miteinander im beruflichen Alltag und kommt damit dem universellen Grundrecht nach körperlicher und geistiger Unversehrtheit nach. Die zahlreichen Gesetze und Verordnungen zum Arbeitsschutz mit ihrer Re-gelfülle weisen zugleich auf die Komplexität des Themas hin. Hinzukommt, dass nicht zuletzt durch den Klimawandel neue und sichere Arbeitsmethoden in den Unternehmen zu etablieren sind, die dem Fachkräftemangel und der Struktur einer alternden Gesellschaft gleichermaßen gerecht werden.

Anhand der Begriffe „Hinschauen – Erkennen – Handeln“ wird aufgezeigt, wie sich Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz im forstlichen Betriebsalltag darstellen. Die betriebliche Organisation des Arbeitsschutzes und das Rollenverständnis sind hierbei zentrale Punkte. Im Fokus stehen die Themen Verantwortung, Fachkunde bzw. Stand der Technik und wie der gesetzlichen Forderung nach Überprüfung der Maßnahmenwirksamkeit nachzukommen ist.

Digitale Schnittstellen Waldmonitoring – Forsttechnik durch Laserscanning

Die Messarbeiten im Wald werden seit mehr als einem halben Jahrhundert nahezu unverändert mit den gleichen traditionellen Instrumenten durchgeführt, mit Kluppen, Maßbändern, Neigungsmessern und dem Spiegelrelaskop. Diese manuellen Messungen sind mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden. Außerdem müssen die analog gewonnenen Daten zur weiteren Verarbeitung erst noch in die digitale Form übertragen werden.

In diesem Beitrag wird ein Verfahren zur Digitalen Waldinventur vorgestellt. Dabei werden durch den Einsatz eines personengetragenen Laserscanners (PLS) „digitale Zwillinge“ der Waldbestände geschaffen. In den digitalen Zwillingen können die Bäume automatisch erkannt und deren Stämme und Kronen automatisch und präzise vermessen werden. Damit werden die Arbeitskosten für die Messarbeiten im Wald drastisch gesenkt.

Anhand von praktischen Anwendungen wird demonstriert, wie der Informationsfluss an der Schnittstelle Waldmonitoring – Forsttechnik verbessert werden kann. Die PLS-gestützte Waldinventur kann mit dem flugzeuggetragenem Laserscanning verknüpft werden, um den Schadholzanfall nach Windwürfen präzise und ortsspezifisch abzuschätzen. In der Folge kann die Planung der Holzerntesysteme optimiert werden. Das PLS-gestützte Inventurverfahren kann sehr flexibel auch zur automatischen Vermessung liegender Stämme, zur Erkennung von Stammschäden und zur Vermessung von Forststraßen angewendet werden.

Bislang standen die hohen Anschaffungskosten eines PLS-Systems einem breiten Einsatz in der Forstpraxis entgegen. Aber auch mit den mobilen Lasersensoren der neusten iPad/iPhone-Generation lassen sich bereits beachtliche Ergebnisse erzielen.

Wie resilient ist Europas Wald?

Bedingt durch den fortschreitenden Klimawandel steigt die Baummortalität in Europas Wäldern stark an. Die Dürrejahre 2018-2020 führten zur größten Welle des Baumsterbens in Europa seit mindestens 170 Jahren. Wie resilient sind nun Europas Wälder gegenüber solchen zunehmend häufiger auftretenden Störungen? Basierend auf der Analyse von Satellitendaten zeigt sich, dass sich Wälder in Europa relativ schnell wieder von Störungen erholen – nach im Schnitt 30 Jahren erreichte der Kronenschluss auf gestörten Flächen wieder ähnliche Werte wie vor der Störung. Viele Wälder in Europa haben somit eine hohe Resilienz gegenüber Störungen. Auf 14% der Waldfläche jedoch war die Resilienz gering, d.h. Wälder konnten sich nicht mehr vollständig von einer vorangegangenen Störung erholen. Simulationen zeigen, dass ein weiterer klimabedingter Anstieg von Störungen zu einem abrupten Wandel der Waldstruktur führen könnte, hin zu jüngeren Wäldern und kleineren Bäumen aus wärmeliebenderen Arten. Diese Änderungen könnten bedeutende Auswirkungen auf wichtige Ökosystemleistungen des Waldes haben, wie z.B. die Produktion von Holz, den Schutz vor Naturgefahren oder die Erhaltung der biologischen Vielfalt.

Wald und Holz 4.0: Von der Idee zur Umsetzung – Beispiele aus den Forschungsprojekten KWH4.0, S3I-X und EDE4.0

Wald und Holz 4.0 verfolgt das Ziel, Industrie 4.0-Konzepte und -Technologien in den Cluster Wald und Holz zu übertragen. Grundlagen entwickeln Forscher des RIF e.V. aus Dortmund, der RWTH Aachen University und des Forstlichen Bildungszentrums in Arnsberg im EFRE-Infrastrukturprojekt Kompetenzzentrum Wald und Holz 4.0 (KWH4.0). Zur Entwicklung und zum Test von „Wald und Holz 4.0“-Systemen und -Prozessen in der Forstwirtschaft stellt das KWH4.0 sogenannte „Smart Forest Labs“ als Forschungsinfrastruktur bereit. Ein Industriearbeitskreis bindet interessierte Industriepartner ein. Eine Umsetzung der Konzepte erfolgt beispielsweise im BMBF-Projekt S3I-X, in dem es speziell um das Handling von Daten im Forstbereich mit Hilfe eines „Datentreuhänder“ geht.

Ein weiteres Beispiel hierzu stellt das Projekt EDE4.0: Erweiterte Dynamische Einschlagsplanung - „Cloud-basiertes Decision-Support-System für Revierförster” dar. Ziel des Projekts ist es, durch die Kombination von forstwirtschaftlichem Fachwissen, neuesten Klimamodellen sowie lokalen und globalen Walddaten dynamische Entscheidungen bei Ernte und Anpflanzung verschiedener Arten zu unterstützen. Um dies zu erreichen, arbeitet die EDI GmbH – Engineering Data Intelligence mit dem Süddeutschem Klimabüro und dem Institut für Geographie und Geoökologie (IFGG) am KIT zusammen. Die Applikation reduziert Unsicherheiten, die über das forstliche Expertenwissen hinausgehen und bereitet die Informationen verständlich auf, sodass Sie an Ort und Stelle für die Förster intuitiv nutzbar sind.

Rohstoffpotentiale und Nutzungsmöglichkeiten für Laubholz

Mittel- bis langfristig wird sich das Rohholzangebot am Markt verändern: Aus Gründen der Stabilität, der Naturnähe und der Auswirkungen des Klimawandels werden die Wälder seit mehreren Jahrzehnten aktiv umgebaut. Dies führt zu stärker strukturierten, gemischten Beständen mit geringeren Anteilen von Nadel- und höheren Anteilen von Laubhölzern.

Wie lassen sich letztere unter Beachtung der vielfältigen und sich ändernden Anforderungen seitens der Wirtschaft, der Gesellschaft und der Umwelt optimal nutzen? Welche Chancen bieten sich dabei dem Cluster Forst und Holz und welchen Herausforderungen muss er sich stellen?

Der Beitrag gibt einen Überblick über die Rohstoffpotenziale von Laubholz, zeigt beispielhaft neue und innovative Nutzungsmöglichkeiten und Produkte, beleuchtet aktuelle Trends und Bemühungen aus Forschung und Entwicklung an Hochschulen, Instituten und in der Industrie und geht auf die vielfältigen Zusammenhänge bei der Nutzung der an Bedeutung zunehmenden Ressource Laubholz ein.

Wald im Klimawandel – der klimaplastische naturgemäße Dauerwald Forstbetrieb "Kalebsberg" als Lösungsperspektive

1. Jagdliches "Duftreusenkonzept" – kurzfristige tierschutzgerechte Herstellung ökologisch verträglicher Schalenwildbestände, jährliche Nachjustierung und dauerhafte Intervalljagd, permanente jährliche Neuverjüngung von mindestens 100.000 Pflanzen/ha;

2. Umfassendes Bodenschutzkonzept – Wiederherstellung und Schutz der ungestörten Bodenlebewelt (Edaphon) durch Befahrungsminimierung, bodenschonende Befahrungslinien mit einem 80 -120 m Gassenabstand, Ziel: ca. 1 ha unbefahrene Kreisfläche, Befahrungsdruck max. 0,4 -0,5 kg/cm2;

3. Urwaldmechanismen mittels "Gigantenkonzept" – permanent eine 10 bis 30% Reife-, Alterungs- und Zerfallsphase aller vorkommenden Baumarten vorhalten, Etablierung aller Waldentwicklungsphasen, es entstehen damit ein Biodiversitätsschub und zahlreiche positive Rückkoppeleffekte auf die Artenvielfalt Resilienz und Anpassungsfähigkeit;

4. Dauerwaldprinzipien konsequent anwenden – "Strukturdurchforstung" und Durchmesserspreitung, Minoritätenschutz, stetige Dauerwaldbedeckung, vertikal und horizontal strukturreiche Mischbestände, "harmonisches Spiel von Licht und Schatten", alle Stabilitätsfaktoren anwenden die die Voraussetzung für eine optimale Kühlung, eine stetige Stoffspeicherung, eine vitale Photosynthese und eine hohe Biodiversität sind;

5. Etablierung von "Rückkehrerarten" – unauffällige Integration verwandtschaftlich ähnlicher nicht invasiver Waldgesellschaften und Arten vor allem aus dem hyrkanischen Florenraum (Kaspische Urwälder des Nordiran) und Einbringung heimischer Arten aus den Grenzen ihrer Verbreitungsgebiete.

Mit dieser Umsetzungsstrategie und auf der Basis der Stabilitätsfaktoren werden die überlebensnotwendigen Wald-Ökosystemfunktionen revitalisiert. Es ent-steht ein klimaplastischer und resilienter naturgemäßer Dauerwald mit einer biologisch systemischen Nachhaltigkeit.

Ein möglichst komplett umgesetzter ANW Standard mit keinen oder nur geringen Abweichungen zur Standardkonformität, bietet derzeit die bestmögliche Gewähr für einen resilienten multifunktionalen Wald und die in diesem Zusammenhang dauerhafte Erbringung der Ökosystemfunktionen als unverzichtbare Wald-Ökosystemleistungen (siehe ANW Zertifizierung der „Dauerwaldwirtschaft in M-V“ 2021 DWW M-V).