RESTER - Strategien zur Reduzierung des Sturmschadensrisikos für Wälder

Hintergrund und Ziele

Im Projekt wird der Einfluss des Klimawandels auf die Stärke und Auftretenswahrscheinlichkeit von Winterstürmen und die zu erwartenden Auswirkungen auf den Waldbestand in Baden-Württemberg untersucht. Durch einen Vergleich der berechneten, zukünftigen Entwicklung des Klimas mit dem Referenzzeitraum können die Auswirkungen auf die Winterstürme geprüft werden. Aus den so erhaltenen Daten erfolgt über extremwertstatistische Ansätze eine Bewertung der Schadenspotentiale in Waldbeständen für das heutige und ein zukünftiges ⁠Klima⁠. Daraus sollen Maßnahmen zur Schadensprävention abgeleiten werden.

Das Verbundprojekt hat zum Ziel, die Einflüsse und Auswirkungen des globalen Wandels für die Forstwirtschaft auf regionaler Skala zu bestimmen. Dazu sollen flächendeckende Risikokarten für Sturmschäden in Wäldern und forstwirtschaftlich relevante Sturmschadensmodelle als Grundlage für Methoden zur Reduzierung von Sturmschäden in den Wäldern Baden-Württembergs erarbeitet werden. Die Risikokarten beruhen auf allen derzeit verfügbaren Informationen zur Kausalkette für Sturmschäden in Wäldern. Als weitere Grundlage werden in der Literatur vorhandene mechanistische Sturmschadensmodelle hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf die Standorts- und Bestandesbedingungen in Baden-Württemberg überprüft und um ein statistisches Sturmschadensmodell ergänzt.

Laufzeit

bis

Untersuchungsregion/-raum

Land
  • Deutschland
Bundesland
  • Baden-Württemberg
Naturräumliche Zuordnung
  • Alb und nordbayerisches Hügelland
  • Alpen
  • Alpenvorland
  • Oberrheingraben

Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel

Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben

Ansatz und Ergebnisse 

Klimasimulationen erfolgen mit dem Modell ECHAM5/REMO und Vergleich des Referenzzeitraums 1971 bis 2000 mit dem Prognosezeitraum 2021 bis 2050 unter Verwendung des Emissionsszenarios A1B des Intergovernmental Panel on Climate Change (⁠IPCC⁠). Für ausgesuchte Sturmereignisse werden hoch aufgelöste Simulationen mit dem "Lokal-Modell Kürzestfrist" (LMK) des Deutschen Wetterdienstes durchgeführt. Neben dem regionalen ⁠Klimamodell⁠ REMO werden zwei Realisierungen vom Regionalmodell CLM herangezogen, um die relativen Änderungen der Sturmtätigkeit zu analysieren. Für den Antrieb der CLM-Simulationen sind dabei zwei verschiedene Realisierungen des globalen Modells eingesetzt worden:

  • für den nördlichen Bereich Deutschlands zeigt sich eine geringe Zunahme der Böengeschwindigkeit nach REMO und CLM-Lauf 1, aber nicht nach CLM-Lauf 2;
  • in der Mitte Deutschlands ist der ⁠Trend⁠ der Sturmtätigkeit uneindeutig;
  • einig sind sich alle Modelle, dass im Süden Deutschlands kaum eine Änderung des Sturmklimas zu erwarten ist.

Die großen Unterschiede der Ergebnisse in CLM bei unterschiedlichen Realisierungen im globalen Modell weisen daraufhin, dass das als Antrieb eingesetzte globale Modell die Ergebnisse auf regionaler Ebene stark beeinflusst. Zusätzlich zeigt sich, dass diese Unterschiede größer sind, als die zwischen verschiedenen Regionalmodellen mit gleichem Antrieb.

Fazit ist, dass eine realistische räumliche Wiedergabe von extremen Böengeschwindigkeiten mit regionalen Klimamodellen möglich ist. Jedoch werden die Böengeschwindigkeiten systematisch unterschätzt. Zukünftigen Änderungen im Sturmklima erweisen sich als regional sehr unterschiedlich. Insgesamt konnte nur in Norddeutschland ein klarer Hinweis für eine Zunahme der Sturmtätigkeit zwischen Kontroll- und Projektionszeitraum gefunden werden.

Die Unterschiede zwischen den Modellen zeigen, dass für eine fundierte Analyse nicht nur ein globales und regionales Modell herangezogen werden darf, sondern so genannte Ensembles betrachtet werden müssen. Die Benutzung von Regionalmodellen mit hoher räumlicher Auflösung stellt einen wichtigen Schritt dar, um die beobachteten Windstrukturen im Modell zu reproduzieren.

Parameter (Klimasignale)
  • Sturm
Weitere Parameter 

Trends von Klimavariablen und Häufung von extremen Wetterereignissen insbesondere von Winterstürmen

Zeithorizont
  • mittelfristig = bis 2050

Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)

Analyseansatz 

Betrachtete Klimafolge ist die Veränderung des Sturmschadenrisikos für die Wälder Baden-Württembergs.

Schritt 3: Maßnahmen entwickeln und vergleichen

Maßnahmen und/oder Strategien 

Hintergrund und Ziele:

Insbesondere stärkere Winterstürme können die Schadenshöhen in Waldbeständen ansteigen lassen. Daher ist die Entwicklung von präventiven Strategien zur Reduzierung von Sturmschäden und des Sturmschadensrisikos in Wäldern von großer Bedeutung für ein vorbeugendes Krisenmanagement.

Zeithorizont
  • 2021–2050 (nahe Zukunft)

Wer war oder ist beteiligt?

Förderung / Finanzierung 

Baden-Württemberg, im Rahmen des Forschungsprogramms "Herausforderung ⁠Klimawandel⁠"

Projektleitung 

Meteorologisches Institut, Universität Freiburg

Beteiligte/Partner 

Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Forschungsbereich Troposphäre (IMK-TRO), Universität Karlsruhe;

Laboratorium für Gebäude- und Umweltaerodynamik, Universität Karlsruhe;

Unterstützungen durch die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt (FVA), Baden-Württemberg

Ansprechpartner

Meteorologisches Institut der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Werthmannstr. 10
D-79085 Freiburg

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Handlungsfelder:
 Wald- und Forstwirtschaft