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Betriebliche Steuerung

Die Forschung im Bereich der betrieblichen Steuerung umfasst die Erarbeitung von wissenschaftlichen Grundlagen und ihre Umsetzungen in Planungswerkzeuge, die unmittelbar der Unterstützung der Forstbetriebe bei der Waldbewirtschaftung dienen. Beispiele für derartige Entscheidungshilfen sind die Empfehlungen zur klimaangepassten Baumartenwahl, die Merkblätter für ein zielgerichtetes und standortsangepasstes Nährstoffmanagement sowie eine moderne, modellgestützte Standortskartierung. Weitere Instrumente für die forstliche Praxis sind Qualitätsstandards für die biologische Produktion, klimasensitive Waldentwicklungs- und Holzaufkommensprognosen, moderne, fernerkundungsgestützte Forsteinrichtungsverfahren, Strategien zum Umgang mit forstgenetischen Ressourcen sowie Naturschutzstrategien für den multifunktionalen Wald.

Klimaangepasste Baumartenwahl: Empfehlungen werden ständig weiterentwickelt

Zur Unterstützung der Forstbetriebe bei der klimaangepassten Baumartenwahl auf standörtlicher Grundlage stellt die NW-FVA digitale Baumartenempfehlungskarten bereit. Diese basieren auf umfassenden empirischen Datengrundlagen und Modellentwicklungen.

Aktuelle Entscheidungsbasis ist die modellgestützte Abschätzung der Standortwasserbilanz als Trockenstressindikator; d. h. die Karten orientieren sich an der Frage, wieviel Wasser auf dem jeweiligen Standort während der Vegetationszeit für die Bäume verfügbar ist, welche Baumarten damit zurechtkommen würden – und welche eben nicht und damit ausfallen. Die Standortwasserbilanz wird derzeit um weitere Komponenten zur Projektion biotischer und abiotischer Risiken ergänzt. So liegen an der NW-FVA statistische Modelle zur Sturmschadensgefährdung vor, die sich jeweils an der Baumart, dem Standort und der Exposition orientieren. Für die Fichte existiert darüber hinaus eine standort- und bestockungsbasierte Abschätzung des Borkenkäferrisikos. Speziell in Mittelgebirgsregionen lassen sich so klimaadaptive Baumartenempfehlungen unter Berücksichtigung der Topographie weiter optimieren.

Nährstoffmanagement für nachhaltige Leistungskraft

Der Nährstoffhaushalt von Wäldern unterliegt einer ständigen Dynamik, die durch die forstliche Bewirtschaftung und menschlich verursachte Stoffeinträge beeinflusst bzw. beschleunigt wird. Was dabei genau passiert, hängt vom Ausgangssubstrat des jeweiligen Bodens, dem stockenden Bestand, Deposition der Stoffeinträge, Exposition, Wasserhaushalt und weiteren individuell unterschiedlichen Standortfaktoren ab.

Um die Funktion der Waldböden als Nährstoffspeicher und -quelle nachhaltig zu sichern, bedarf es daher regional und standörtlich differenzierter Empfehlungen zur Behandlung des jeweiligen Standortes. Diese können sich auf Umfang und Zusammensetzungen von Bodenschutzkalkungen oder die Intensität der Biomassenutzung beziehen.

Grundlage für derartige Praxisempfehlungen sind Analysen von Nährelementgehalten im Boden und der örtlichen Biomasse. Auf dieser Datenbasis werden statistische Modelle entwickelt, die je nach untersuchtem Standort auf ähnliche Verhältnisse angewendet werden können und als Bewirtschaftungsempfehlungen dienen.

Modellgestützte forstliche Standortkartierung erweitert Prognosefähigkeit

Die forstliche Standortskartierung ist die entscheidende Grundlage für eine standorts- und klimaangepasste Baumartenwahl. Darüber hinaus basieren die Herleitungen von Kalkungs- und Vollbaumnutzungskulissen auf den Ergebnissen der forstlichen Standortskartierung.

Die Informationen der Standortskartierung werden direkt in Modellen zur standortsensitiven Abschätzung der Wuchsleistung oder für Baumartenempfehlungen verwendet. Sie dienen als Hilfsgrößen zur Ableitung und Regionalisierung von weiterführenden Kenngrößen wie der nutzbaren Feldkapazität zur Wasserversorgung oder von Nährelementvorräten.

Die Methodik der Standortkartierung und die Auswertung der erfassten Parameter werden an der NW-FVA ständig weiterentwickelt. Auf der Grundlage der erhobenen Daten werden über Modelle Unterschiede in den Verfahren ausgeglichen und nicht erfasste Bereiche dargestellt. Die Ergebnisse der Standortkartierung werden auf diese Weise aussagekräftiger. Die Grundlage für derartige Modellentwicklungen sind verortete Bodenprofile. Die meisten bodenphysikalischen und -chemischen Parameter unterliegen einer geringeren zeitlichen Dynamik als klimatische Parameter. Aufgrund der Langfristigkeit der forstlichen Produktionsprozesse beinhaltet die Weiterentwicklung der Standortskartierung darüber hinaus die modellgestützte Projektion zukünftiger Standortsverhältnisse.

Anbau- und Durchforstungsversuche bilden die Basis für Optimierung der biologischen Produktion

Auf dem langfristigen ertragskundlichen Versuchsflächennetz der NW-FVA werden Durchforstungs-, Erschließung- und Erntemaßnahmen mit sehr unterschiedlichen Eingriffsstärken, -arten und -intervallen angewendet und bezüglich ihrer Auswirkungen auf Ertrag und Stabilität analysiert. Das Versuchsflächennetz deckt die wichtigsten Wirtschaftsbaumarten auf unterschiedlichen Standorten sowie potenziell klimastabile Baumarten mit derzeit noch geringen Flächenanteilen wie z. B. die Roteiche und die Große Küstentanne ab.

Als optimal hinsichtlich Stabilität und Ertrag haben sich gestaffelte, am Wachstumsgang der Baumarten orientierte Durchforstungen herausgestellt. Auf diesen Erkenntnissen basierende konkrete Empfehlungen werden der forstlichen Praxis in Form von Merkblättern für Baumarten bzw. Mischbestände zur Verfügung gestellt. Diese Merkblätter beinhalten zusätzlich Entscheidungshilfen zur Bestandesbegründung in Abhängigkeit von der Ausgangssituation sowie zur Feinerschließung und bodenschonenden Befahrung.

Modellierung von Waldentwicklung und Holzaufkommen für mehr Planungssicherheit

Die NW-FVA betreibt die Fortschreibung der Waldentwicklung und Holzaufkommensprognosen für einzelne Forstbetriebe sowie für ihre Trägerländer. Dies ist eine wichtige Grundlage für zukünftige Holznutzungspotenziale nach Baumarten differenziert sowie darauf aufbauender Planungen. Wichtig für die holzverarbeitende Industrie ist z. B. die Abschätzung der Nadelrohholzversorgung.

Die Prognosen werden mit dem an der NW-FVA entwickelten einzelbaumbasierten Wachstumssimulator TreeGrOSS durchgeführt. Die Ergebnisse sind kurz- und mittelfristige Projektionen des Massen- und Sortenertrages sowie der Entwicklung des Vorrates. Durch Modellierungen kann der Produktspeicher (Kohlenstoffbindung) ergänzt werden, um die Klimaschutzwirkung des Waldes abzuschätzen. Die Anwendung des Wachstumssimulators erlaubt die Projektion von waldbaulichen Varianten, um die verschiedenen Waldfunktionen unterschiedlich stark zu berücksichtigen und die Auswirkungen auf die Multifunktionalität zu analysieren. Der Wachstumssimulator wird fortlaufend weiter entwickelt; aktueller Schwerpunkt ist es, durch die Modellierung des Standort-Leistungs-Bezuges auch langfristige Projektionen unter Klimawandel abzubilden.

Mehr Aussagekraft der modernen Forsteinrichtung mit Methoden der Fernerkundung

Die Landesforstbetriebe von Hessen, Niedersachsen und Schleswig-Holstein sowie einzelne private Forstbetriebe haben seit den 1990er-Jahren Betriebsinventuren zur Unterstützung der bestandsweisen Forsteinrichtung als zweiphasige permanente Rasterstichproben etabliert. Die Konzeption zur Auswertung nach stichproben-theoretischen Gesichtspunkten ist an der forstlichen Biometrie der Universität Göttingen in Zusammenarbeit mit der NW-FVA erarbeitet worden.

Die Betriebsinventuren erlauben eine detaillierte und quantitative Erfassung des Istzustandes. Zusätzlich können Fehlerrahmen für alle Zielgrößen geschätzt werden. Derartige Informationen lassen sich aus einer summarischen Auswertung der qualitativen Einzelbestandsplanungen nicht ableiten. Allerdings lassen die Betriebsinventuren aufgrund ihrer Stichprobendichte keine Aussagen für Einzelbestände zu. Um die auf Erkenntnisse aus den auf Stichproben basierenden Betriebsinventuren auch auf Einzelbestände anwenden zu können, befasst sich ein aktueller Forschungsbereich mit der Weiterentwicklung des Verfahrens. Dabei setzen wir verstärkt auf Fernerkundungsmethoden.

Naturschutzstrategien für den multifunktionalen Wald

Naturschutzfachliche Fragen werden bei nahezu allen Belangen der Waldbewirtschaftung direkt oder indirekt berührt. Probate Naturschutzstrategie für den multifunktionalen Wald ist die Kombination integrativer Maßnahmen auf ganzer Fläche mit Vorranggebieten für die Biodiversität. Im Wald existiert bereits ein komplexes System an solchen Vorranggebieten in Form von Schutzgebieten unterschiedlicher Zielsetzung.

Viele Naturschutzmaßnahmen lassen sich gut in Bewirtschaftungskonzepte integrieren. Typische Beispiele sind die Pflege von standortheimischen Mischbaumarten, die Erhaltung von Altbäumen und Totholz oder der schonende Umgang mit gesetzlich geschützten Biotopen. An der NW-FVA erarbeiten wir in der Abteilung Waldnaturschutz Konzepte für entsprechende integrative Maßnahmen sowie deren Wirkungskontrolle. Um einen umfassenden Schutz der biologischen Vielfalt im Wald zu gewährleisten, sind zusätzlich Vorrangflächen des Naturschutzes notwendig, auf denen die Holzproduktion zurücksteht oder auch ganz ausgeschlossen ist. Beispiele sind Moor- und Feuchtwälder, kulturhistorische Wirtschaftsformen wie Weidewälder oder Wälder mit natürlicher Entwicklung. Wir erproben und entwickeln Konzepte, um geeignete Vorranggebiete zu identifizieren und schützenswerte Lebensräume als Hotspots der Biodiversität im Wald wiederherzustellen. In diesem Kontext bewerten wir auch die Schutzgebietssysteme im Wald.

Genetisches Ressourcenmanagement dient Stabilität und Produktion

Die genetische Vielfalt ist von entscheidender Bedeutung für künftige Anpassungsprozesse unserer Waldbaumpopulationen an sich ändernde Umweltbedingungen und damit ein wichtiger Stabilitäts- und Produktionsfaktor. Der Erfolg von forstlichen und naturschutzfachlichen Maßnahmen wird maßgeblich von der genetischen Ausstattung des Vermehrungsguts bestimmt und damit schon zum Zeitpunkt der Verjüngung festgelegt. Deshalb werden an der NW-FVA Maßnahmen zur Erhaltung und nachhaltigen Nutzung forstgenetischer Ressourcen entwickelt und in die Praxis umgesetzt. Dazu zählen u. a. die ständige Aktualisierung der Herkunftsempfehlungen für forstliches Vermehrungsgut, die Entwicklung und Pflege von Samenplantagen als Beitrag zur biologischen Vielfalt sowie das digitale Erntezulassungsregister. Umfangreiche und differenzierte genetische Untersuchungen im Labor und im Freiland dienen hier als Entscheidungsgrundlage.

Beteiligte Sachgebiete:
Publikationen:

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