Laufende Projekte
STOFFBILANZ
Harmonisierte Bilanzierung des Nährstoffhaushaltes auf Intensivmessflächen des Forstlichen Umweltmonitorings: Bewertung der Umweltrisiken für Waldökosysteme und eine nachhaltige Waldwirtschaft
Der Stoffhaushalt von Waldökosystemen ist die Grundlage aller wesentlichen Ökosystem-Prozesse und damit der Schlüssel zu ihrem Verständnis und ihrer Vorhersage unter sich ändernden Bedingungen. Wachstum und Vitalität der Wälder hängen vom Stoffhaushalt ab - und in der Folge auch ihre Ökosystemdienstleistungen als Kohlenstoffsenke, Wasserspeicher, Stickstoffspeicher und Habitat. Konkret gilt das auch für die Resilienz der Wälder gegenüber Versauerung, Eutrophierung und dem Klimawandel.
Im Verbundprojekt STOFFBILANZ haben sich alle zuständigen forstlichen Forschungseinrichtungen der Länder und des Bundes zusammengetan, um Ökosystembilanzen für über 170 Untersuchungsflächen des (erweiterten) intensiven forstlichen Umweltmonitorings (Level II plus) in Deutschland nach einer einheitlichen Methodik zu berechnen. Als Ökosystem Wald wird dabei die Einheit von Vegetation und Boden eines Bestandes verstanden, der mit der Atmosphäre, der Geosphäre und anderen Ökosystemen in Austausch steht. Im Zentrum stehen die Stoffflüsse von Stickstoff (N), Phosphor (P), Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Kalium (K), Schwefel (S) und Kohlenstoff (C) in Form von atmosphärischem Eintrag, Mineralverwitterung, Kalkung, Austrag mit dem Sickerwasser, gasförmigem Stoffaustrag und Festlegung in der Biomasse bzw. Elementexport mit der Holznutzung. Des Weiteren erfolgt eine detaillierte Betrachtung der systeminternen Stoffkreisläufe (z.B. Streufall).
Für die betrachteten Nährstoffe werden Ökosystembilanzen anhand der langjährigen Beobachtungsreihen auf den Monitoringflächen erstellt. Mit biogeochemischen Modellen (Landscape-DNDC, VSD+) werden Szenarien der atmosphärischen Stoffeinträge, der Biomassenutzung und des Klimawandels hinsichtlich der Nährstoffnachhaltigkeit bewertet.
Aus den Bilanzen und ihren Bewertungen lassen sich Stoffhaushaltstypen ableiten, die deutschlandweit die Risikobeurteilung von Waldstandorten ermöglichen. In Zeiten rascher Veränderungen sollen damit Handlungsempfehlungen zu Klimaanpassung, Bodenschutz und Gewässerschutz gegeben werden. Die so geschaffene Expertise soll durch die breite Beteiligung der forstlichen Versuchsanstalten aller Bundesländer dauerhaft in der forstlichen Beratung etabliert werden.
Teilprojekte:
Das Verbundvorhaben STOFFBILANZ ist folgendermaßen untergliedert:
A 1.1 Deposition
A 1.2 Elementfreisetzung durch Mineralverwitterung und Stoffeinträge durch Kalkung
A 1.3 Sickerwasseraustrag
A 1.4 (Netto-)Festlegung in der Biomasse / Export durch Holzernte
A 1.5 Gasförmige Stoffausträge
A 1.6 Interne Stoffausträge und Zwischenspeicher
A 2.1 Bilanzierung, Unsicherheitsbetrachtung, Sensitivitätsanalyse
A 2.2 Simulation der Stoffflüsse
A 3. Stoffhaushaltstypen und Risikobewertung
A 4. Datenmanagement
A 5. Projektkoordination
Die NW-FVA bearbeitet die Teilvorhaben A 2.1, A 2.2 (in Kooperation mit dem KIT, s.u.) und A 5.
Das Gesamtvorhaben wird von Dr. Bernd Ahrends geleitet und von Dr. Stefan Fleck koordiniert.
Projektpartner:
- Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden Württemberg (A 1.3, A 1.4, A 1.5)
- Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (A 3)
- Landesbetrieb Forst Brandenburg – Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (A 1.6)
- Landesamt für Natur, Umwelt und Klima Nordrhein-Westfalen (A 1.1)
- Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (A 1.2)
- Karlsruher Institut für Technologie – KIT-Campus Alpin (A 2.2)
- Thünen-Institut - Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei (A 4)
Auftragnehmer:
- Landesforst Mecklenburg-Vorpommern
- Landesamt für Umwelt- und Arbeitsschutz Saarland
- Staatsbetrieb Sachsenforst – Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft
- ThüringenForst – Forstliches Forschungs- & Kompetenzzentrum Gotha
Das Projekt wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) durch die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) im Rahmen des Förderprogramms Nachhaltige Erneuerbare Ressourcen gefördert (Förderkennzeichen 2224NR092A).
Fleck S., Adler P., Ahrends B., Eickenscheidt N., Fellmann M., George S., Greve M., Grote R., Jacob F., Hartmann P., Hassdenteufel M., Hölscher A., Krüger I., Martin J., Meesenburg H., Mroncz A., Mundhenk P., Näthe K., Petzold R., Puhlmann H., Raspe S., Riek W., Russ A., Schmitz A., Strer M., Talkner U., Vonderach C., Wachtveitl L., Weiken S. (2025): „Harmonisierte Bilanzierung des Stoffhaushalts auf Intensivmessflächen des Forstlichen Umweltmonitorings in Deutschland“, Poster auf der DVFFA-Kohlenstofftagung „Kohlenstoffbindung in Waldökosystemen und Holzprodukten“ vom 12.-14.3.2025 in Göttingen.