Anpassung: Handlungsfeld Wald- und Forstwirtschaft

Im Zuge des Klimawandels kommt dem Wasserhaushalt eine Schlüsselfunktion bei der Anpassung von Wäldern an zunehmende Trockenperioden und Hitzeereignisse zu. Um Temperaturextreme abzupuffern, ist bei allen waldbaulichen Maßnahmen daher besonderes Augenmerk auf den Erhalt bzw. die Verbesserung des Waldinnenklimas (u. a. hohe Luftfeuchtigkeit, geringe Lichtintensität, geringe Windgeschwindigkeiten) und des Bodenwasserangebots zu legen.

Eine Bewässerung als akute technologische Maßnahme (z. B. mit Beregnungsanlagen) zur Einschränkung des Trockenstresses wie auf landwirtschaftlichen Flächen ist wenig praktikabel, lohnt sich ökonomisch nicht (hohe Investitionskosten) und ist unter ökologischen Gesichtspunkten kaum zu rechtfertigen (hoher Wasserverbrauch). In bestimmten Wäldern (z. B. Auenwälder) lässt sich der Wasserhaushalt von Böden durch Wiedervernässung stabilisieren. Auch eine Wiederanhebung des Grundwassers im Fall eines abgesenkten Grundwasserspiegels im Wald kann sinnvoll sein. Als Antwort auf Trocken- und Hitzestress sind daher in erste Linie waldbauliche bzw. ökosystemare Anpassungsmaßnahmen vorzunehmen. Diese können am Waldumbau, der Baumartenzusammensetzung, an den Waldverjüngungsmethoden und der Wahl der Herkunft und genetischen Vielfalt innerhalb der Baumarten angesetzt werden.

Beim Waldumbau geht es in erster Linie um die Umwandlung von den in Deutschland stark verbreiteten Fichten- oder Kiefernmonokulturen zu artenreichen, mehrschichtigen und naturnahen Mischwäldern mit einer breiteren strukturellen und genetischen Vielfalt. Damit wird das Ziel verfolgt, die Resilienz forstwirtschaftlich genutzter Wälder und damit deren Anpassungsfähigkeit an Trocken- und Hitzestress zu erhöhen und gleichzeitig die Nutzungs-, Schutz- und Erholungsfunktionen sowie die biologische Vielfalt des Waldes langfristig zu sichern. Ein derartiger Waldumbau wird durch EU, Bund und Länder finanziell unterstützt. So wurden bis 2017 jährlich durchschnittlich 22.000 Hektar Wald umgebaut.

Die Naturverjüngung, bei der einzelne Bäume aus dem Bestand entfernt werden, um Keimlingen umstehender Bäume Lichtungen zu schaffen, stellt die günstigste und natürlichste Form der Walderneuerung dar. Aufgrund ihrer hohen genetischen Diversität bringt sie gegenüber künstlichen Verjüngungsverfahren die besseren Voraussetzungen für die Etablierung angepasster Baumindividuen mit. Oft kommt es dadurch aber nicht zu einem Wechsel der Baumarten, sodass der Bestand weiterhin trockenheits- und hitzeanfällig ist.

Im Unterschied hierzu ermöglichen die Aufforstung, ein von Menschenhand durch Saat oder Pflanzung angelegter Nachwuchsbestand, den Einsatz und Anbau trocken- und hitzetoleranter Baumarten. Die Anpassungsfähigkeit bei den verschiedenen Baumarten ist unterschiedlich stark ausgeprägt. Die in Deutschland weit verbreitete Fichte, die generell eher kühle und feuchte Standorte bevorzugt, ist wenig trockenheits- und hitzetolerant. Da sie häufig außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebiets angebaut wird, wird ihrer Anpassungsfähigkeit klimawandelbedingt künftig weiter sinken. Für trockene bis sehr trockene Böden gelten Schwarzkiefer, Waldkiefer, Traubeneiche, Spitzahorn, Feldahorn und Winterlinde als sehr gut geeignet. Gut geeignet sind Lärche, Stieleiche, Bergahorn, Sommerlinde und Walnuss. Vornehmlich mit einem gezielten Anbau wärmetoleranter Arten durch eine „künstliche“ Verjüngung wird der Wald resilienter.

Auch Maßnahmen zur Erhöhung der Strukturvielfalt helfen die natürliche Anpassungskapazität von Wäldern gegenüber Hitze- und Trockenstress zu steigern. Damit ist sowohl die Mischung von Baumarten als auch von Altersklassen gemeint. Tiefer wurzelnde Arten, wie zum Beispiel Eiche, können mehr Wasser als sie selbst beanspruchen aus tiefer liegenden Bodenschichten über ihr Wurzelsystem in obere Bodenschichten transportieren. Flacher wurzelnde Arten wie zum Beispiel Buche profitieren hier von der "Nachbarschaft" mit der Eiche.

Im Zuge des Klimawandels kommt es nicht nur auf die Wahl der richtigen Baumart, sondern auch auf die Wahl der richtigen Herkunft an. Als "Herkunft" wird eine in einem begrenzten Teil des Verbreitungsgebietes der Art vorkommende Population bezeichnet. Sie ist gekennzeichnet durch eine bestimmte Ausstattung an Genen (Erbanlagen), die sie befähigt, unter bestimmten Umweltbedingungen zu überleben (Angepasstheit). Sie besitzt aber auch die Fähigkeit, sich auf neue Bedingungen einzustellen (Anpassungsfähigkeit), wenn ihre genetische Diversität ausreichend hoch ist. Große und genetisch variable Baumpopulationen werden mit Sicherheit die größten Chancen zum Überleben haben. Generell zeichnen sich daher genetisch eher variable Baumarten, wie die Tanne oder die Douglasie, durch eine geringere Sensitivität gegenüber Umweltveränderungen aus als tendenziell genetisch weniger variable Baumarten wie die Fichte.

Um Wälder an zunehmende Trocken- und Hitzeperioden anzupassen, wird in der Wald- und Forstwirtschaft neben bisher seltenen einheimischen auch auf eingeführte trocken- und hitzetolerante Baumarten zurückgegriffen (z. B. Roteiche, Douglasie, Japan-Lärche). Deren Verwendung wird aus naturschutzfachlicher Sicht kritisch gesehen, da diese Baumarten in der Regel weniger heimischen Arten Habitat bieten und einige von ihnen als invasiv eingestuft werden (z. B. Spätblühende Traubenkirsche (Prunus serotina), Rotesche (Fraxinus pennsylvanica). Bei der Pflanzung der Douglasie (Pseudotsuga menziesii) besteht zwar ein potenzielles Invasivitätsrisiko, dies wird jedoch als gering und durch die Waldbewirtschaftung als kontrollierbar eingeschätzt. In waldbaulichen Anpassungsstrategien sollten gebietsfremde Baumarten nur im Ausnahmefall und sehr restriktiv nach einer vorab durchgeführten umfassenden ökologischen Risikobewertung eingesetzt werden. In Schutzgebieten (z. B. Naturschutz- und FFH-Gebieten) sollte auf die Einbringung gebietsfremder Baumarten generell verzichtet werden. Zudem sollten sie durch ein explizites Monitoring in verschiedenen Inventuren (z. B. Bundeswaldinventur, Biotopkartierungen) beobachtet werden. Für bereits in der Vergangenheit eingeführte und als invasiv eingestufte Baumarten sind Bewirtschaftungsplanungen zu entwickeln, die geeignet sind, diese Arten zurückzudrängen bzw. eine weitere Verbreitung und negative Auswirkungen auf die Ökosysteme zu kontrollieren und zu reduzieren.

Indikatoren aus dem Monitoring zur DAS: Förderung des Waldumbaus | Erhaltung forstgenetischer Ressourcen | Humusvorrat in Waldböden | Rohholzverwendung | Holzbauquote | Forstliche Information zum Thema Anpassung

Humusvorrat in Waldböden

Humus ist wichtiger Wasser- und Nährstoffspeicher. Umfangreiche Humusvorräte steigern die Widerstandskraft der Wälder.

Quelle: SoilPaparazzi / stock.adobe.com

FW-R-2: Erhaltung forstgenetischer Ressourcen

Samenplantagen dienen der Generhaltung, die wichtige Grundlage für den Waldumbau ist.

Quelle: Andreas Meier-Dinkel

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Im Hinblick auf den Klimawandel sind Störungen durch Schadorganismen in Wäldern und Forsten Deutschlands womöglich in stärkerem Umfang als bisher zu erwarten. Diese Störungen können hingenommen werden, solange sie die Wälder nicht derart beeinflussen, dass relevante Nutz-, Schutz- und Erholungsfunktionen stark beeinträchtigt werden. Anderenfalls müssen geeignete Abwehrmaßnahmen eingeleitet werden. Als vorbeugende Strategien werden dabei die Schaffung klimarobuster Mischwälder und die kontinuierliche Überwachung (Monitoring) der Insekten- und Pilzpopulationen sowie der Schadwirkungen auf Bäume angesehen.

Während Monokulturen als sehr anfällig gegenüber dem Befall von Schadorganismen gelten, z. B. Kiefernmonokulturen durch die Nonne (Lymantria monacha), gelten naturnahe, standortgerechte, baumarten- und strukturreiche Mischwälder dagegen als resistenter gegenüber Schadinsekten- und Pilzbefall. Durch die räumliche Distanz der Wirtsbäume steht Schadorganismen hier nicht genügend Nahrung in der näheren Umgebung zur Verfügung. Schäden an den Wirtsbäumen können so verringert und gar ein Totalausfall des Gesamtbestands vermieden werden.

Als Teil des Waldschutzmanagement bildet das Monitoring, das alle Formen der systematischen Erfassung der Vorgänge in Zusammenhang mit Schadorganismen im Wald umfasst, eine wesentliche Grundlage für ein effektives Schadorganismen-Management. Mit dem Monitoring kann abgeleitet werden, in welcher Intensität Schadorganismen zu erwarten sind (z. B. Größe der Populationen und deren Entwicklungspotential), welche Gefährdungspotenziale für die betroffenen Wälder, Forsten und Bäume bestehen (z. B. Vitalitätsverluste, Mortalität) und welche Abwehrmaßnahmen ggfs. einzuleiten sind. In der Wald- und Forstwirtschaft werden verschiedene, an die Schadorganismen angepasste, Verfahren des Monitorings angewandt. Borkenkäfer werden beispielsweise in Fichtenbeständen während der Vegetationszeit in Lockstofffallen (Pheromonfallen) gefangen. Anhand der Anzahl der vorgefundenen Individuen werden dann Aussagen über die Gefährdung der Wälder durch eine Massenvermehrung getroffen.

Auch direkte Bekämpfungsmaßnahmen von Schadorganismen sind unter gewissen Voraussetzungen denkbar, wobei die sehr unterschiedlichen Lebenszyklen und Präferenzen für bestimmte Lebensräume (Habitate) der einzelnen Schadorganismen räumlich, zeitlich und technisch sehr differenzierte Strategien notwendig machen. Dabei wird die Strategie einer Beseitigung von ganzen Populationen nur bei invasiven Arten angestrebt (z. B. Asiatischen Laubholzbockkäfer). Bei heimischen Schadorganismen reichen die Strategien von der lokalen Reduktion zum Schutz einer Baumgruppe (z. B. beim Eichenprozessionsspinner) oder eines Bestandes (z.B. Schwammspinner). In kritischen Situationen kann dabei der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (Insektizide, Fungizide) oftmals die letzte Möglichkeit sein, um Bestandsverluste zu verhindern. Ein derartiger Einsatz sollte grundsätzlich den Prinzipien des integrierten Pflanzenschutzes folgen und zwischen dessen negativen Auswirkungen auf den Naturhaushalt (z. B. Dezimierung andere Arten, Grundwasserbelastung) und dem Nutzen für die Erhaltung der jeweiligem Baumpopulationen abwägen.

Das Risiko von Waldbränden wird zu einem erheblichen Teil durch die Baumartenzusammensetzung, die Entflammbarkeit und Menge der brennbaren Biomasse und die Möglichkeit der Feuerausbreitung bestimmt.

Bei harzhaltigen Nadelbäumen (z. B. Kiefer, Fichte) ist das Waldbrandrisiko besonders hoch. Deshalb ist der Waldumbau von Nadelbaummonokulturen in Mischwälder mit hohem Laubholzanteil ein wesentlicher Ansatz zum vorbeugenden Schutz vor Waldbränden. Waldbauliche Maßnahmen können auch darauf abzielen, Baumarten anzubauen, die feuerresistent sind, wenig leicht entflammbare Streu produzieren und/oder die Entwicklung einer leicht entflammbaren Unterschicht beispielsweise durch Beschattung reduzieren. Eine absolute Feuerresistenz von Bäumen ist zwar bisher nicht nachgewiesen. Dennoch gibt es Baumarten, die an Feuereinwirkung angepasst sind (z. B. Korkeiche, Drehkiefer, Zypressen). Neben dem Waldumbau helfen Waldbrandschutzstreifen, Waldbrandwundstreifen und Waldbrandriegel als klassische Vorsorgemaßnahmen das Waldbrandrisiko zu senken. Dadurch kann die horizontale Ausbreitung von Feuern unterbunden oder reduziert werden. Ein vertikaler Aufstieg von Bodenfeuern in die Baumkronen kann durch Ästung oder dem Entfernen der Strauchschicht erfolgen. Eine Reduktion der brennbaren Biomasse kann auch durch kontrolliertes Abbrennen erfolgen, das bisher in Deutschland jedoch so gut wie nicht praktiziert wird.

Zu den eher technischen Maßnahmen zur Waldbrandvorbeugung zählt die Früherkennung, d. h. Untersuchungen aktueller und zukünftig durch Waldbrand gefährdete Wälder und Forsten und die Waldbrandüberwachung. Letztere erfolgt inzwischen in vielen Gebieten durch Überwachungsflüge und den Einsatz kameragestützter Waldbrandüberwachungssysteme, mit denen Feuerwehren einen unmittelbaren Zugriff auf digitale Bilder und Karten von der Brandfläche erhalten. Auch satellitengestützte Systeme können hier unterstützen. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) veröffentlicht auf seiner Webseite tagesaktuell den Waldbrandgefahrenindex (WBI). Dort wird auf einer Karte angegeben, wie hoch aus meteorologischer Sicht die Waldbrandgefahr in einzelnen Regionen Deutschlands ist. Das Thünen-Institut für Waldökosysteme hat zusammen mit der Humboldt-Universität in Berlin das Waldbrandfrühwarnsystem INPRIWA entwickelt, dass vor Beginn einer offenen Flammenbildung bereits das Feuer mittels eines Wasserstoffsensors detektiert.

Das Hauptlöschmittel bei Waldbränden ist nach wie vor Wasser. Daher ist es notwendig, in großen brandgefährdeten Waldgebieten an geeigneten Gewässern oder durch Anlage künstlicher Wasserentnahmestellen Löschwasserreserven anzulegen bzw. auszubauen und zu unterhalten. Bei einer Neuanlage derartiger Entnahmestellen schließt dies die Erstellung von Wasserbewirtschaftungskonzepten mit ein. Sie sind mit Waldbesitzern, Kommunen, Landschaftsverbänden, Forstverwaltung, Feuerwehr und Straßenbau auf allen Planungsebenen abzustimmen, um die Interessen aller Beteiligten einzubinden und Nutzungskonflikte zu vermeiden. Ein Projekt, das derartige Präventions- und Bewältigungsmaßnahmen entwickelt und getestet hat, ist das in der UBA | Kompass-Tatenbank dokumentierte Projekt KLIMWALD.

Da über 50 Prozent der Waldbrände auf fahrlässiges Handeln von Menschen zurückzuführen ist die Aufklärung der Öffentlichkeit zur Steigerung der Risikowahrnehmung ein wichtiger Bestandteil der Waldbrandvorbeugung. Dabei gilt es verschiedene Zielgruppen wie beispielsweise Kindergärten, Schulen, Forstbetriebe, bis hin zu Erholungssuchenden und Tourist*innen beispielsweise über Publikationen, Faltblätter, Berichte, soziale Medien, Warntafeln, Schulungen, Seminare, Bildungsprogramme, Waldjugendspiele, Waldführungen oder Exkursionen gezielt anzusprechen.

Schließlich ist der Abschluss von Waldbrandversicherungen (z. B. der Versicherungsstelle Deutscher Wald) eine Möglichkeit, den finanziellen Schaden eines Waldbrandes abzumildern.