Entscheidungsgrundlagen für das Krisenmanagement im Schutzwald

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1 Entscheidungsgrundlagen für das Krisenmanagement im Schutzwald Dionys Hallenbarter, Michaela Teich, Thomas Kuster, Peter Bebi, Peter Brang Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft

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3 Entscheidungsgrundlagen für das Krisenmanagement im Schutzwald Dionys Hallenbarter, Michaela Teich, Thomas Kuster, Peter Bebi, Peter Brang Herausgeber Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL, Birmensdorf, 2007

4 Autoren Dr. Dionys Hallenbarter, Michaela Teich, Thomas Kuster, Dr. Peter Bebi, Dr. Peter Brang Eidg. Forschungsanstalt WSL, Zürcherstrasse 111, CH-8903 Birmensdorf Dieser Bericht entstand als Schlussbericht eines Pilotprojektes zuhanden der Dienststelle Landwirtschaft und Wald (lawa) des Kantons Luzern. Auftraggeber und Projektbegleitung: Albin Schmidhauser, Dienststelle Landwirtschaft und Wald (lawa), Sursee. Zitierung Hallenbarter, D.; Teich, M.; Kuster, T.; Bebi, P.; Brang, P., 2007: Entscheidungsgrundlagen für das Krisenmanagement im Schutzwald. [published online December 2007] Available from World Wide Web < Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL. 83 S. Im pdf-format zu beziehen über und e-collection.ethbib.ethz.ch. Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL, Birmensdorf, 2007

5 Hallenbarter, D. et al Hallenbarter, D.; Teich, M.; Kuster, T.; Bebi, P.; Brang, P., 2007: Entscheidungsgrundlagen für das Krisenmanagement im Schutzwald. [published online December 2007] Available from World Wide Web < Birmensdorf, Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL. 83 S. Abstract Decision support for the crisis management in protection forests Large storms can also hit protection forests. In the case of such a crisis, fast action is needed to restore the forests' protective effect, to limit subsequent damage and for ensuring limited resources are used as efficiently as possible. The Service for Agriculture and Forests of the canton of Lucerne commissioned WSL to evaluate existing tools in the crisis management of protection forests, with a focus on the restoration phase after a disturbance. For some tasks, e.g., modeling of rockfall risk or the monetary assessment of the damage potential, useful tools already exist. Moreover, the existing guidelines for decision support "Sustainability and success monitoring in protection forests" and "Decision aid after storm damage in forests" are helpful in ensuring that all relevant aspects are taken into account. However, they lack a quantification of the long-term benefits and drawbacks of management options, and can therefore not be used for setting priorities in restoration after a large storm. As an alternative, we propose using spatially explicit models for risk analyses and a protection forest model for covering longterm aspects. The application of these models in two case studies (Weggis and Schuepfheim) provided generally plausible results. The strength of the risk analyses is the spatial resolution and the differentiation between natural hazard processes. The strength of the protection forest model is the explicit representation of long-term impacts of management strategies on the protective effect. However, if these approaches are to become really useful in crisis management, they need substantial improvements which are outlined in this report. Coupling the two approaches would enable risk analyses which take forest dynamics into account. Until such a coupling works, a GIS-based case distinction applied to all forests is proposed for setting informed priorities in case of a crisis. The information required for implementing this approach is largely gathered before the crisis occurs, and supplemented in the crisis with information on the location and extent of the disturbance and of the degree to which the protective effect is at risk. The case distinction is based on the criteria object category, risk of subsequent bark beetle damage, size of windthrow areas and potentially relevant additional criteria.

6 Hallenbarter, D. et al Hallenbarter, D.; Teich, M.; Kuster, T.; Bebi, P.; Brang, P., 2007: Entscheidungsgrundlagen für das Krisenmanagement im Schutzwald. [published online December 2007] Available from World Wide Web < Birmensdorf, Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL. 83 S. Abstract Grosse Stürme können auch Schutzwälder treffen. Im Krisenfall muss rasch gehandelt werden, um die Schutzwirkung wieder instand zu stellen, Folgeschäden gering zu halten und dabei knappe Mittel möglichst effizient einzusetzen. Die Dienststelle Landwirtschaft und Wald (lawa) des Kantons Luzern hat nun die WSL beauftragt, vorhandene Tools im Krisenmanagement im Schutzwald zu bewerten, mit einem Fokus auf der Phase der Wiederinstandstellung nach einem Naturereignis. Für Teilfragen, zum Beispiel die Modellierung des Steinschlagrisikos oder die monetäre Bewertung des Schadenpotenzials, gibt es bereits brauchbare Tools. Auch Entscheidungshilfen wie die Wegleitung «Nachhaltigkeit und Erfolgskontrolle im Schutzwald» und die «Entscheidungshilfe nach Sturmschäden im Wald» sind nützlich; sie stellen sicher, dass alle wichtigen Aspekte berücksichtigt werden. Ihnen fehlt aber eine Quantifizierung der langfristigen Vor- und Nachteile von Handlungsoptionen. Daher können sie für die Prioritätensetzung bei der Wiederinstandstellung nach einem grossen Sturm nicht verwendet werden. Als Alternative schlagen wir vor, räumlich explizite Modelle für Risikoanalysen und ein Schutzwaldmodell für die Abschätzung von Langzeiteffekten zu verwenden. Die Anwendung dieser Modelle auf zwei Fallstudien (Weggis und Schüpfheim) ergab in den Grössenordnungen plausible Ergebnisse. Die Stärke der Risikoanalysen liegt bei den räumlich differenzierten Ergebnissen und bei der Unterscheidung der Naturgefahrenprozesse. Die Stärke des Schutzwaldmodells ist die explizite Abbildung des Einflusses von Handlungsstrategien auf die Schutzwirkung über lange Zeiträume. Um im Krisen- und Schutzwaldmanagement effizient einsetzbar zu sein, sind bei den geprüften Modellen noch erhebliche Entwicklungsschritte nötig, die in diesem Bericht skizziert werden. Viel versprechend scheint eine Kopplung räumlich expliziter Modelle mit einem Schutzwaldmodell. Es würden Risikoanalysen möglich, welche die Walddynamik berücksichtigen. Bis eine solche Kopplung erreicht ist, scheint eine GIS-unterstützte, flächendeckend umgesetzte Fallunterscheidung zur Unterstützung vorbehaltener Entscheide der zweckmässigste Ansatz, um im Krisenfall Prioritäten zu setzen. Die nötigen Informationen werden flächendeckend so weit als möglich vorgängig beschafft und im Krisenfall nur noch mit Informationen zu Ort und Ausmass der Naturereignisse und zum Schutzziel ergänzt. Wir schlagen eine Fallunterscheidung vor, welche nicht nur die bereits vom Kanton Luzern entwickelten Objektkategorien und damit das Schadenpotenzial beschreibt, sondern auch weitere wichtige Elemente einbezieht, namentlich die Gefahr von Borkenkäfer-Folgebefall, die Grösse von Windwurfflächen und allfällig wichtige Zusatzkriterien.

7 Hallenbarter, D. et al Inhalt Abstract... 3 Zusammenfassung Aufgabenstellung und Ziel Kurzdarstellung des Kenntnisstandes im Schutzwaldmanagement Vorbehaltene Entscheide als Grundlage für das Krisenmanagement Krisenmanagement Fallunterscheidung zur Prioritätensetzung Grundidee und Vorgehen bei der Fallunterscheidung Kriterien zur Fallunterscheidung Beschreibung einzelner Fälle Konkretes Vorgehen bei der Fallunterscheidung Beitrag von Modellen zum Krisenmanagement Räumliche Daten und Grundlagen Datengrundlagen Wald- und Naturgefahrenmodelle Modelle zur Risikoabschätzung Die räumlich explizite Risikoanalyse als Entscheidungshilfe in Krisensituationen Gefahrenanalyse Die Expositionsanalyse Risikoberechnung Die Risikoanalyse als Entscheidungshilfe im Schutzwaldmanagement Schutzwaldmodell Modellanwendungen in den Fallstudien Weggis und Schüpfheim Vorstellung der Fallstudien Fallstudie «Weggis» Fallstudie «Schüpfheim» Räumlich explizite Risikoanalysen Fallstudie «Weggis» Fallstudie «Schüpfheim» Schutzwaldmodellrechnungen Fallstudie «Weggis» Fallstudie «Schüpfheim» Schlussfolgerungen Anhang Literatur Fallunterscheidung Allgemeines und Legende zu den Abbildungen Schutzziel deutlich erreicht - Objektkategorien 1 und 2 (Fälle 11xx) Schutzziel deutlich erreicht - Objektkategorie 3 (Fälle 12xx) Schutzziel deutlich erreicht - Objektkategorie 4 (Fälle 13xx) Schutzziel möglicherweise gefährdet - Objektkategorie 3 (Fälle 22xx) Schutzziel möglicherweise gefährdet - Objektkategorie 4 (Fälle 23xx) Schutzziel nicht erreicht - Objektkategorie 2 (Fälle 31xx) Schutzziel nicht erreicht - Objektkategorie 3 (Fälle 32xx) Schutzziel nicht erreicht - Objektkategorie 4 (Fälle 33xx)... 81

8 Hallenbarter, D. et al AUFGABENSTELLUNG UND ZIEL Kurzfassung: Trotz erheblicher Fortschritte im Krisenmanagement im Schutzwald fehlen weiterhin wichtige Kenntnisse und Instrumente zur Entscheidungsfindung. Die Dienststelle Landwirtschaft und Wald (lawa) des Kantons Luzern hat vor diesem Hintergrund die WSL beauftragt, in einem Pilotprojekt vorhandene Tools im Krisenmanagement zu bewerten. In den vergangenen Jahrzehnten haben sich extreme Witterungsereignisse, welche zu verheerenden Naturereignissen wie Überschwemmungen und Stürme führen können, gehäuft (Frei & Schär 2001, BAFU 2001, IPCC 2007, MünchnerRück 2001, Schelhaas et al. 2003). Auch Schutzwälder waren wiederholt betroffen. Die Wissenschafter nehmen an, dass sich dieser Trend aufgrund der Klimaerwärmung fortsetzen wird (OcCC 2007). Grosse Stürme treten in der Regel überraschend ein. Die Vorwarnzeit beträgt einige Stunden bis wenige Tage, das Ausmass eines Ereignisses ist im vornherein nur schwer abschätzbar. Im Krisenfall muss rasch entschieden und gehandelt werden. Die Dringlichkeit ergibt sich, weil nur durch rasches Handeln Folgeschäden gering gehalten werden können. Zudem gilt es auch im Krisenfall, knappe Mittel möglichst effizient einzusetzen. Die Tragweite solcher Entscheidungen kann aber gross sein; zum Beispiel beeinflusst der Entscheid, eine Windwurffläche zu räumen und zu bepflanzen, die weitere Waldentwicklung über Jahrzehnte. Weil im Krisenfall die Zeit für langwierige Entscheidungsprozesse fehlt, müssen diese gut vorbereitet sein. Eine Reihe von Strategien und Entscheidungshilfen wurde seit 1990 entwickelt, um «Best Practices» im Schutzwald zum Durchbruch zu verhelfen: «Strategie Naturgefahren Schweiz» (Ammann et al. 2005) Wegleitung «Nachhaltigkeit und Erfolgskontrolle im Schutzwald» NaiS (Frehner et al. 2005) «Entscheidungshilfe nach Sturmschäden im Wald» (Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft 2000, Angst 2006) «Waldschaden-Handbuch» (BUWAL 1993) Ein wichtiger Fortschritt im Umgang mit Naturgefahren ist dabei der Übergang zu einer umfassenden präventiven Risikokultur (Ammann et al. 2005). Ziel ist nicht mehr nur die Abwehr erkannter Gefahren, sondern ein Grundangebot an Sicherheit, welches sich an definierten Sicherheitsstandards (Schutzzielen) orientiert, die als akzeptabel betrachtet werden, und der effiziente Mitteleinsatz. Diese Stossrichtung liegt auch dem Konzept Naturgefahren des Kantons Luzern zugrunde (Baumann et al. 2002). Trotz diesen Fortschritten mangelt es im Krisenfall an Entscheidungsinstrumenten, mit denen rasch Handlungsprioritäten gesetzt werden können. Die vorhandenen Entscheidungshilfen liefern, auf dem jeweils aktuellen Stand der Kenntnis, die Argumente, um gute Entscheide zu fällen. Sie sollen insbesondere verhindern, dass

9 Hallenbarter, D. et al wichtige Aspekte unberücksichtigt bleiben. Als Instrumente werden Checklisten zur Verfügung gestellt. Die Beurteilung wird so zwar transparent, aber sie bleibt weitgehend qualitativ. Dies hat zur Folge, dass die Gewichtung der Argumente den Entscheid massgeblich beeinflusst, was zu einem grossen Ermessensspielraum führt. Die Dienststelle Landwirtschaft und Wald (lawa) des Kantons Luzern hat vor diesem Hintergrund die WSL beauftragt, in einem Pilotprojekt vorhandene Tools im Krisenmanagement zu bewerten. Der Auftrag beinhaltet folgende Teilaufgaben: Das Beschreiben des State-of-the-art zum Schutzwaldmanagement im Krisenfall, inkl. Aufzeigen von Kenntnislücken und Schwachstellen Das Identifizieren und Darstellen relevanter Fälle Die Beurteilung der Aussagekraft und Praxistauglichkeit vorhandener Entscheidungshilfetools Die Demonstration des Potenzials und der Grenzen räumlich expliziter Risikoanalysen und eines Schutzwaldmodells anhand von 2 Fallbeispielen Das Vorschlagen eines umfassenden Folgeprojektes Das Projekt soll auf die Phase der Wiederinstandstellung nach einem Naturereignis fokussieren, also auf einen Zeitraum von ca. 2 Wochen bis 2 Jahre nach dem Ereignis. Die Phase der Intervention in den ersten Tagen nach dem Ereignis bleibt ausgeklammert. In diesem Bericht wird das Handeln in der Phase der Wiederinstandstellung als Krisenmanagement bezeichnet. Der vorliegende Bericht ist wie folgt aufgebaut: Kap. 2 stellt den Kenntnisstand im Schutzwaldmanagement knapp dar. Kap. 3 schlägt die Vorbereitung auf den Krisenfall mit vorbehaltenen Entscheiden vor, um das Krisenmanagement zu verbessern. Kap. 4 beurteilt vorhandene Entscheidungshilfetools bezüglich Brauchbarkeit im Krisenmanagement. In Kap. 5 werden zwei der Tools auf 2 Fallbeispiele angewendet und deren Nutzen für das Krisenmanagement aufgezeigt. In Kap. 6 werden Schlussfolgerungen gezogen und Folgeprojekte skizziert.

10 Hallenbarter, D. et al KURZDARSTELLUNG DES KENNTNISSTANDES IM SCHUTZWALDMANAGEMENT Kurzfassung: Das Schutzwaldmanagement wurde in den letzten 20 Jahren wesentlich weiter entwickelt. Trotzdem ist es weiterhin nicht möglich, die Langzeit-Wirkung alternativer Handlungsoptionen im Schutzwald ökonomisch zu bewerten. Anmerkung: Eine ausführlichere Darstellung des Kenntnisstandes über das Schutzwaldmanagement ist in Wehrli et al. (2007) zu finden. In den letzten 20 Jahren haben sich das Schutzwaldmanagement und damit auch das Krisenmanagement im Schutzwald stark weiter entwickelt. Treibende Kräfte waren dabei der Spardruck in der Forstwirtschaft und grosse Stürme. Wichtige Entwicklungen waren: Das Liegenlassen von Sturmwürfen bzw. Stehenlassen von Totholzbeständen wurde zu einer anerkannten Handlungsoption. Bei der Borkenkäferbekämpfung wurde das Instrument von Zonen mit unterschiedlichen Bekämpfungsstrategien eingeführt. Es wurden Standards für Zielstrukturen in Schutzwäldern festgelegt (Frehner et al. 2005, in knapper Form Brang et al. 2004). Das Schadenpotenzial lässt sich mit existierenden Tools räumlich explizit erfassen. Die Entscheidungsfindung wurde standardisiert (Frehner et al für das Schutzwaldmanagement allgemein, Angst et al für Sturmschäden). Die Kenntnisse zur Schutzwirkung von Wäldern gegen Steinschlag wurden erheblich verbessert (Dorren et al. 2007). Es wurden Software-Tools entwickelt, um den Wirkungsbereich und die Intensität von Steinschlag und Lawinen abzuschätzen (Dorren et al. 2007, SLF 2007). Die Technik der Holzernte wurde mit Mobilseilkränen stark verbessert. Trotz dieser Fortschritte sind wichtige Fragen weiterhin offen: Es ist weiterhin nicht möglich, die Langzeit-Wirkung von Handlungsoptionen im Schutzwald ökonomisch zu bewerten. Es besteht erhebliche Unsicherheit, wie rasch die Zersetzung von liegendem Totholz dessen Wirkung gegen Naturgefahren vermindert. Die Wirkung von Borkenkäfer-Bekämpfungsmassnahmen auf die Befallsentwicklung ist nur grob abschätzbar (Forster et al. 2003). Die Waldwirkung auf Murgänge ist schlecht abschätzbar.

11 Hallenbarter, D. et al Die Störungsresistenz unterschiedlich strukturierter Bestände ist ungenügend bekannt. Die Wirkung der Klimaänderung auf die Walddynamik ist schwer abschätzbar. Die heutige Handlungsstrategie in Schutzwäldern kombiniert flächige präventive und punktuelle kurative Eingriffe (Brang et al. 2004). Das Schwergewicht liegt auch wenn das nicht beabsichtigt ist bei kurativen Eingriffen (Brassel & Brändli 1999, S. 353). Dieses Konzept hat sich in den letzten 25 Jahren zwar als tauglich erwiesen. Doch es lässt sich heute nicht hieb- und stichfest nachweisen, dass flächige Prävention langfristig kostenwirksamer ist als ausschliesslich punktuelles Reagieren. Die mit beiden Optionen verbundenen Risiken können nicht zuverlässig beurteilt werden. Unter welchen Voraussetzungen man in Schutzwäldern die natürliche Waldentwicklung spielen lassen kann, ohne unvertretbare Risiken einzugehen, ist häufig unklar. Um eine Erhöhung der Schutzwirkung zu erreichen, scheint es daher beim heutigen Kenntnisstand zweckmässig, erstens Schutzwälder präventiv zu pflegen und zweitens in gestörten Schutzwäldern die Wiederbewaldung mit Pflanzungen zu beschleunigen (Brang et al. 2004). Es ist somit unklar, in welchen Fällen wir ohne Eingriffe (und damit mit wesentlich geringeren Kosten) eine ähnlich hohe Schutzwirkung erreichen könnten, und ebenso auch nicht, in welchem Mass die Schutzwirkung ohne Eingriffe tatsächlich zurückgehen würde.

12 Hallenbarter, D. et al VORBEHALTENE ENTSCHEIDE ALS GRUNDLAGE FÜR DAS KRISENMANAGEMENT Kurzfassung: Ein gut vorbereitetes Krisenmanagement hilft, in einem Krisenfall rasch die richtigen Handlungsprioritäten zu setzen. Die dazu nötigen Informationen werden flächendeckend so weit als möglich bereits vorgängig beschafft und im Krisenfall nur noch mit Informationen zu Ort und Ausmass der Naturereignisse ergänzt. Als Instrument schlagen wir eine GISunterstützte, flächendeckend umgesetzte Fallunterscheidung vor, die vor allem auf den Kriterien «Schutzziel», «Schadenpotenzial» und «Borkenkäfergefahr» beruht. 3.1 KRISENMANAGEMENT Krisenmanagement verwendet Ansätze und Methoden des integralen Risikomanagements (Ammann, et al. 2005). Krisenmanagement arbeitet mit Risikoanalysen, welche die Frage beantworten, was passieren kann, und stützt sich auf Schutzziele, welche die Frage beantworten, was passieren darf. Krisenmanagement muss gut vorbereitet sein. Mögliche Naturereignisse bzw. Krisensituationen müssen als Szenarien durchgespielt werden und es müssen Entscheidungsgrundlagen vorbereitet werden, die im Ernstfall zum Einsatz kommen. Die Grundidee dieses Projektes ist die Folgende (Abbildung 1): Die Entscheide in jedem relevanten denkbaren Fall werden vor der Krise vorbereitet (im Sinn von vorbehaltenen Entscheiden) Alle im Krisenfall zur Entscheidungsfindung nötigen Informationen, die bereits vorher beschafft werden können, werden vorher beschafft Im Krisenfall werden nur noch Informationen zu Ort und Ausmass der Naturereignisse beschafft Die Informationen fliessen kombiniert in eine standardisierte Entscheidung ein Die Plausibilität der Entscheide wird überprüft Der Kern des hier vorgeschlagenen Vorgehens ist damit eine vor dem Krisenfall flächig vorgenommene Prioritätensetzung. Dazu dient eine vereinfachende Fallunterscheidung (Kap. 3.2), die auf jeden Schutzwald angewendet wird.

13 Hallenbarter, D. et al Informationen vor Krisenfall beschaffen Vorbehaltener Entscheid Zusatzinformationen im Krisenfall beschaffen Schematischer Entscheid Plausibilitätstest im Einzelfall Entscheid im Einzelfall Abbildung 1. Informationsbeschaffung und Entscheidfindung im Krisenfall. 3.2 FALLUNTERSCHEIDUNG ZUR PRIORITÄTENSETZUNG GRUNDIDEE UND VORGEHEN BEI DER FALLUNTERSCHEIDUNG Die Fallunterscheidung hilft, die Vielzahl der bei einem Naturereignis real auftretenden Fälle durch eine Kategorisierung zu reduzieren und damit eine Übersicht zu gewinnen, und dann die Handlungsprioritäten nach Kategorien festzulegen. Jeder Schutzwald wird einem Fall oder wenigen Fällen zugeordnet und erhält so eine Handlungspriorität. Die nachstehende Fallunterscheidung ist als Vorschlag zu verstehen. Die Unterscheidung kann feiner oder gröber gemacht werden. Wir gingen von einem Maximum von 30 sich bezüglich Ausgangslage unterscheidenden Fällen aus, identifizierten 27 Fälle und aggregierten diese später in vier Handlungsprioritäten (Abbildung 6). Zur Fallunterscheidung berücksichtigten wir uns besonders wichtig erscheinende Kriterien. Diese sind «Schutzziel», «Schadenpotenzial», «Borkenkäfergefahr» und «Zusatzkriterien» (Abbildung 2). Diese Kriterien sind nicht unabhängig voneinander. So ist das Schadenpotenzial sowohl im Kriterium «Schadenpotenzial» als auch in den «Zusatzkriterien» enthalten. In Kap werden die Kriterien kurz begründet. Schutzwald nach Krisenereignis Kriterium Schutzziel Kriterium Schadenpotenzial/ Objektkategorie Kriterium Borkenkäfergefahr Kriterium Weitere Unterscheidungen Fall Abbildung 2. Kriterien der Prioritätensetzung.

14 Hallenbarter, D. et al Jedes Kriterium kann mehrere Ausprägungen annehmen (Abbildung 3, Kap ). Zur Identifikation erhält jede Ausprägung einen vierstelligen Zahlencode. Die erste Position Xxxx des Codes ist dem Kriterium Schutzziel, die zweite Position xxxx dem Kriterium Schadenpotenzial, die dritte Position xxxx dem Kriterium Borkenkäfergefahr und die vierte Position xxxx den Zusatzkriterien zugeordnet. Die Ausprägung eines Kriteriums wird an der entsprechenden Position mit einer Zahl ausgedrückt. So stehen zum Beispiel im Kriterium Borkenkäfergefahr die Ausprägungen xx1x «Keine Gefahr von Folgebefall», xx2x «Gefahr von Folgebefall - grosse Windwurfflächen», xx3x «Gefahr von Folgebefall - mittelgrosse Windwurfflächen» und xx4x «Gefahr von Folgebefall - kleine Flächen/ Streuschäden» zur Auswahl. x steht jeweils für eine beliebige Ausprägung eines anderen Kriteriums. Schutzwald nach Krisenereignis Ausprägung 1xxx Ausprägung 2xxx Ausprägung 11xx Ausprägung 12xx Ausprägung 111x Ausprägung 112x Ausprägung 1111 Ausprägung 1112 Fall 1111 Fall Fall. Abbildung 3. Beispiel von Ausprägungen der Kriterien Schutzziel (1xxx), Schadenpotenzial (x1xx), Borkenkäfergefahr (xx1x) und Zusatzkriterien (xxx1). Sind Schutzwälder Fällen zugewiesen, müssen den Fällen noch Handlungsprioritäten zugeordnet werden. Dazu dient ein Gewichtungsverfahren, das jeder Ausprägung eines Kriteriums Punkte zuordnet. Die Produkte jedes Kriteriums werden abschliessend aufsummiert, so dass jeder Fall eine individuelle Punktzahl erhält (Tabelle 1, Abbildung 4). Je höher die Punktzahl, desto höher ist die Handlungspriorität für diesen Schutzwald. Das Minimum beim vorgeschlagenen System ist 1 Punkt, das Maximum 33 (=3x3 + 4x3 + 4x3) Punkte. Tabelle 1. Gewichtung der Ausprägungen pro Kriterium in der Fallunterscheidung. Kriterium Ausprägung Gewichtung Schutzziel 1 deutlich erreicht 0 2 möglicherweise gefährdet 1 3 deutlich verfehlt 3 Objektkategorie Gefahr von 1 gering 0 Folgebefall 2 vorhanden, Windwurffläche >2,0 ha 1 3 vorhanden, Windwurffläche 0,1-2,0 ha 2 4 vorhanden, Windwurffläche <0,1 ha/streuschäden 3

15 Hallenbarter, D. et al Schutzwald nach Krisenereignis Ausprägung Gewichtung Ausprägung Gewichtung Ausprägung Gewichtung Ausprägung Gewichtung = Priorität für diesen Fall Abbildung 4. Berechnung der Handlungspriorität für einen Fall. Zur Vereinfachung werden dann aus den Punktzahlen vier Handlungsprioritäten abgeleitet (Abbildung 6): 0: keine Priorität, 1: tiefe Priorität, 2: mittlere Priorität, 3: hohe Priorität. Eine noch feinere Prioritätensetzung mit einem Punktesystem und einer separaten Gewichtung jedes Kriteriums halten wir nicht für zweckmässig. Dies würde eine Scheingenauigkeit vorgeben, insbesondere weil mit den Zusatzkriterien ohnehin eine Feinpriorisierung vorzunehmen ist. Bei der Umsetzung ist aber zu prüfen, ob die vorgeschlagene Fallunterscheidung und Gewichtung der Kriterien taugt. Wenn möglich ist ein Schutzwald als eine Untersuchungseinheit zu betrachten. Dies verringert den Aufwand in der Prioritätensetzung. Sind aber Teilflächen in einem Schutzwald zu unterschiedlich, ist eine Unterteilung nötig (Abbildung 5). Dabei wird jeder Teilfläche ein eigener Fall zugeordnet. A B C D Abbildung 5. Schutzwälder, in denen mehrere Fälle auftreten. Legende siehe Anhang 7.2. Links: A Fläche mit hohem Schadenpotenzial, B Fläche mit tiefem Schadenpotenzial. Rechts: C Wald mit intakter Schutzwirkung, D Wald mit beeinträchtigter Schutzwirkung.

16 Hallenbarter, D. et al Schutzwal d nach Krisenfall Kein Handlungsbedarf Massnahmen sind zu ergreifen wenn Kapazitäten vorhanden sind Massnahmen sind so bald als möglich zu ergreifen Sofortiger Handlungsbedarf Schutzziel wird deutlich erreicht Schutzziel ist möglicherweise gefährdet Schutzziel wird deutlich nicht erreicht Zusatzkriterien: Gesellschaftlicher Druck Gewinn/Verlust Holzernte Grösse des Gefahrenpotenzials Grösse des Schadenpotenzials Kostenwirksamkeit Andere Kriterien, persönliche Erfahrung Objektkategorien 1 und 2 Objektkategorie 3 Objektkategorie 4 Objektkategorie 3 Objektkategorie 4 Objektkategorie 2 Objektkategorie 3 Objektkategorie 4 Keine Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Keine Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Keine Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Keine Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Keine Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Keine Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Keine Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Keine Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Zusatzkriterien Fall 111x Grosse Flächen Zusatzkriterien Fall 112x Mittelgrosse Flächen Kleine Flächen/Streuschäden Zusatzkriterien Zusatzkriterien Zusatzkriterien Fall 113x Fall 114x Fall 121x Grosse Flächen Zusatzkriterien Fall 122x Mittelgrosse Flächen Zusatzkriterien Fall 123x Kleine Flächen/Streuschäden Zusatzkriterien Fall 124x Zusatzkriterien Fall 131x Grosse Flächen Zusatzkriterien Fall 132x Mittelgrosse Flächen Zusatzkriterien Fall 133x Kleine Flächen/Streuschäden Zusatzkriterien Zusatzkriterien Fall 134x Fall 221x Mittelgrosse Flächen Zusatzkriterien Fall 223x Kleine Flächen/Streuschäden Zusatzkriterien Fall 224x Zusatzkriterien Fall 231x Mittelgrosse Flächen Zusatzkriterien Fall 233x Kleine Flächen/Streuschäden Zusatzkriterien Fall 234x Grosse Flächen Weiter Unterscheidungen Zusatzkriterien Fall 311x Fall 312x Mittelgrosse Flächen Zusatzkriterien Fall 313x Kleine Flächen/Streuschäden Zusatzkriterien Fall 314x Zusatzkriterien Fall 321x Grosse Flächen Mittelgrosse Flächen Zusatzkriterien Zusatzkriterien Fall 322x Fall 323x Kleine Flächen/Streuschäden Zusatzkriterien Zusatzkriterien Fall 324x Fall 331x Grosse Flächen Zusatzkriterien Fall 332x Mittelgrosse Flächen Zusatzkriterien Fall 333x Kleine Flächen/Streuschäden Zusatzkriterien Fall 334x Abbildung 6. Fallunterscheidung mit allen Kriterien, Ausprägungen und Fällen.

17 Hallenbarter, D. et al KRITERIEN ZUR FALLUNTERSCHEIDUNG Kriterium 1: Schutzziel Bei den Kriterien «Schutzziel» und «Objektkategorie» sind die Objektkategorien nach Gächter et al. (2005) für die Fallunterscheidung wichtig. So werden die zu schützenden Sachwerte, Infrastruktur und Naturwerte je nach Höhe des Schadenpotenzials in fünf Objektkategorien eingeteilt (Tabelle 2). Je höher die Nummer der Objektkategorie, desto grösser ist das Schadenpotenzial. Die Objektkategorien sind in Tabelle 2 aufgeführt bzw. im Abschnitt «Kriterium 2 Schadenpotenzial» beschrieben. Ebenfalls zentral sind die Schutzziele (Tabelle 2, nach Gächter et al. 2005). Im Kriterium Schutzziel wird geprüft, ob die Schutzziele für den entsprechenden Fall erreicht werden oder nicht. Grundsätzlich werden umso weniger schädliche Einwirkungen durch Naturgefahren toleriert, je höher die Objektkategorie eingestuft wird (also je höher das Schadenpotenzial ist). Während zum Beispiel in der Objektkategorie 1 selbst häufige Ereignisse mit starker Intensität toleriert werden, werden in der Objektkategorie 4 nur seltene Ereignisse mit schwacher Intensität akzeptiert. Die Objektkategorie 5 wird als Spezialfall in dieser Fallunterscheidung nicht näher betrachtet. In einer konkreten Fallunterscheidung kann einem solchen Fall aber durchaus eine hohe Priorität zugeteilt werden. Das Schutzziel gibt Auskunft darüber, welche Einwirkung von Naturgefahren bei unterschiedlich hohen Schadenpotenzialen toleriert wird. Das Schutzziel ist somit eine Kombination von Gefahren- und Schadenpotenzial (Baumann et al. 2002): Je höher das Schadenpotenzial ist, desto weniger Einwirkungen werden toleriert. Wird ein Schutzziel nicht (mehr) erreicht, so müssen Massnahmen wie Schutzbauten oder reaktive Eingriffe in Schutzwälder wie Pflanzungen ergriffen werden, um ausreichenden Schutz rasch wieder herzustellen. Das Gefahrenpotenzial wird durch die Häufigkeit und der Intensität der Naturgefahren bestimmt, das Schadenpotenzial durch die Höhe der gefährdeten Sachwerte, Infrastruktur und Naturwerte (Baumann et al. 2002). Gemäss dem Konzept Naturgefahren des Kantons Luzern wird beim Schadenpotenzial zwischen fünf Objektkategorien unterschieden (Gächter et al. 2005, Tabelle 2). Das dauerhafte Erreichen des Schutzziels, also einer intakten Schutzwirkung, hat nach einem Krisenfall höchste Priorität. Daher ist das Schutzziel das erste Kriterium. Ausprägung 1xxx: Das Schutzziel wird deutlich erreicht (Gewichtung 0). In einem Krisenfall sind in intakten Schutzwäldern (Ausprägung 1xxx) keine reaktiven Massnahmen zur Erhaltung der Schutzwirkung notwendig. Hingegen müssen präventive Massnahmen bei Bedarf weitergeführt werden. Als Spezialfall wird das Schutzziel der Objektkategorie 1 (Kleinbauten mit unwesentlichem Schadenpotenzial) per Definition immer erreicht (Tabelle 2). Diese Objektkategorie fällt daher immer in diese Ausprägung.

18 Hallenbarter, D. et al Tabelle 2. Objektkategorien und deren Schutzziele (nach Gächter et al. 2005). Objektkategorie Nr. Sachwerte Infrastruktur Naturwerte Schutzziele akzeptierte Einwirkung nicht tolerierte Einwirkung 1 Kleinbauten mit unwesentlichem Schadenpotenzial Wanderwege und Loipen von kantonaler Bedeutung, Flurwege, Leitungen von kommunaler Bedeutung, Ski- und Bergtourenrouten (gemäss SAC-Karten usw.) Alpweiden, Ödland, Naturlandschaften Intensität stark mittel schwach Sehr selten häufig selten Häufigkeit 2 Unbewohnte Gebäude (Remisen, Weidscheunen usw.) Verkehrswege von kommunaler Bedeutung, Leitungen von kantonaler Bedeutung Wald mit erheblicher oder besonderer Schutzfunktion, landwirtschaftlich genutztes Land Intensität stark mittel schwach Sehr selten selten häufig Häufigkeit 3 Zeitweise oder dauernd bewohnte Einzelgebäude und Weiler, Ställe Verkehrswege von nationaler, kantonaler oder grosser kommunaler Bedeutung, Leitungen von nationaler Bedeutung, Bergbahnen, Zonen für Skiabfahrten, Skiübungsgelände Intensität stark mittel schwach Sehr selten häufig selten Häufigkeit 4 Geschlossene Siedlungen, Gewerbe, Industrie, Bauzonen Stationen diverser Beförderungsmittel, Campingplätze, Freizeit- und Sportanlagen, andere grosse Menschenansammlungen mit geringem Schutz gegen Gefahreneinwirkungen Intensität stark mittel schwach Sehr selten häufig selten Häufigkeit 5 Sonderrisiken bezüglich besonderer Schadenanfälligkeit oder Sekundärschäden Wird fallweise festgelegt.

19 Hallenbarter, D. et al Ausprägung 2xxx: Das Schutzziel ist möglicherweise gefährdet (Gewichtung 1). In dieser Ausprägung ergibt die Beurteilung eines Schutzwaldes nach einem Krisenfall, zwar dass die minimalen Anforderungen nach NaiS erfüllt sind (Frehner et al. 2005). Es ist aber unsicher, ob sich die Schutzwirkung verbessern oder verschlechtern wird. Da das Schadenpotenzial der Objektkategorien 3 und 4 hoch ist (Tabelle 2), ist diese Gefährdung nicht ohne weiteres tolerierbar. Eine detaillierte Situationsanalyse ist unumgänglich. Allenfalls müssen zur Erhaltung der Schutzwirkung einzelne präventive und reaktive Massnahmen ergriffen werden, um zu verhindern, dass solche Wälder die Ausprägung «Das Schutzziel wird nicht erreicht» annehmen. Aufgrund der Unsicherheit der langfristigen Schutzwirkung und des grossen Schadenpotenzials unterhalb dieser Schutzwälder wird diese Ausprägung mit 1 gewichtet. Verbessert oder verschlechtert sich die Schutzwirkung, so muss die Ausprägung entsprechend angepasst werden. Ausprägung 3xxx: Das Schutzziel wird nicht erreicht (Gewichtung 3). In dieser Ausprägung ist das Risiko einer Naturgefahr über dem tolerierbaren Niveau der entsprechenden Objektkategorie (Tabelle 2). Der Schutzwald erfüllt die minimalen Anforderungen nach NaiS (Frehner et al. 2005) nicht. Es müssen daher geeignete reaktive Massnahmen ergriffen werden, um den Schutz der gefährdeten Personen und Objekte wieder herzustellen. Als schnell wirkende Massnahme können Schutzbauten erstellt oder raumplanerische Massnahmen ergriffen werden. Schutzwälder mit dieser Ausprägung geniessen höchste Priorität. Es müssen rasch alle notwendigen Massnahmen zur Sicherung der Schutzwirkung ergriffen werden. Diese Ausprägung erhält daher mit 3 die maximale Gewichtung. Kriterium 2: Schadenpotenzial Flächen mit einem hohen Schadenpotenzial geniessen Vorrang gegenüber solchen mit einem tieferen Schadenpotenzial. Daher werden Flächen beim zweiten Kriterium gemäss ihrem Schadenpotenzial rangiert. Als Ausprägungen des Schadenpotenzials werden die Objektkategorien des Konzept Naturgefahren verwendet (Baumann et al. 2002, Tabelle 2). Die Objektkategorie 5 wird nicht einbezogen, da sie gemäss Definition fallweise berücksichtigt werden muss. Je höher das Schadenpotenzial ist, desto wichtiger ist die Schutzwirkung. Daher wird auch dieses Kriterium mit dem Faktor von maximal 3 gewichtet. Ausprägung x1xx: Objektkategorien 1 und 2 (Gewichtung 1) In die Objektkategorie 1 fallen Kleinbauten mit geringem Schadenpotenzial, Fusswege, Alpweiden und andere Gebiete und Wege, die nur unregelmässig benutzt werden. Da das Schadenpotenzial derart tief ist, werden zum Schutz von Objekten in dieser Kategorie keine Massnahmen ergriffen (Tabelle 2). In die Objektkategorie 2 fallen unbewohnte Gebäude, kommunale Verkehrswege, Leitungen von kantonaler Bedeutung, Schutzwälder und landwirtschaftlich genutz-

20 Hallenbarter, D. et al tes Land (Tabelle 2). Entsprechend dem geringen Schadenpotenzial werden hohe Risiken in Kauf genommen. Massnahmen in Wäldern dieser Objektkategorie haben daher eine tiefe Priorität. Diese Ausprägung wird daher mit 1 gewichtet. Ausprägung x2xx: Objektkategorie 3 (Gewichtung 2) In die Objektkategorie 3 fallen bewohnte Einzelgebäude, kantonale und nationale Verkehrswege, Leitungen von nationaler Bedeutung, Bergbahnen und ähnliche Objekte (Tabelle 2). Da einerseits Personen gefährdet und andererseits wichtige Leitungen und Verkehrswege betroffen sind, wird diese Ausprägung mit 2 gewichtet und damit höher eingestuft als die Objektkategorie 2. Ausprägung x3xx: Objektkategorie 4 (Gewichtung 3) In die Objektkategorie 4 fallen grössere Menschenansammlungen und Gebäude in grosser Zahl und von hoher Wichtigkeit (Tabelle 2). Daher müssen Flächen in dieser Objektkategorie unbedingt und mit höchster Priorität (3) geschützt werden. Kriterium 3: Borkenkäfergefahr Liegende Nadelbäume (vor allem Fichten) sind nach einem Sturm anfällig auf Borkenkäferbefall. Wird der Borkenkäfer nicht rasch genug bekämpft, so kann sich dieser stark vermehren und so auch gesunde Bäume befallen, die durch das Extremereignis verschont blieben. Dieser Folgebefall kann die Schutzwirkung des Waldes empfindlich vermindern (Angst 2006). Ausprägung xx1x: Keine Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer (Gewichtung 0) Dieser Fall tritt erstens ein, wenn der Fichtenanteil (Bäume mit BHD > 30 cm) in der Windwurffläche respektiv in den angrenzenden Beständen kleiner als 20% ist. Zweitens tritt dieser Fall auch ein, wenn die Anzahl der zu schützenden Fichten im Umkreis von 1000 m sehr gering ist (Angst 2006). In diesen Flächen müssen keine Massnahmen zur Borkenkäferbekämpfung ergriffen werden, die Priorität dieser Ausprägung wird daher mit 0 bewertet. Ausprägung xx2x: Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer - grosse Windwurfflächen (Gewichtung 1) Die Windwurfflächen sind gross (> 2 ha). Auf diesen Flächen ist die Sonneneinstrahlung hoch, so dass das Holz schnell austrocknet und somit nur für kurze Zeit für Borkenkäfer attraktiv ist (Angst 2006). Die Sturmholzaufbereitung kann daher in diesem Fall zugunsten kleinerer Windwurfflächen zurückgestellt werden. Die Handlungspriorität ist somit tief.

21 Hallenbarter, D. et al Ausprägung xx3x: Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer - mittelgrosse Windwurfflächen (Gewichtung 2) Die Windwurfflächen sind mittelgross (0,1-2 ha). Liegende Bäume werden somit teilweise von noch lebenden Bäumen beschattet, so dass sich von dort aus Borkenkäfer ausbreiten können (Angst 2006). Daher sind mittelgrosse Flächen baldmöglichst zu räumen. Ausprägung xx4x: Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer - kleine Windwurfflächen/Streuschäden (Gewichtung 3) Die Windwurfflächen sind klein (<0,1 ha), respektive es treten Streuschäden auf. Das geworfene Holz wird durch noch stehende Bäume beschattet und bleibt so lange frisch. Die Borkenkäfer können sich somit über längere Zeit stark vermehren. Streuschäden sind zudem oft über ein grösseres Gebiet verteilt als Flächenschäden, so dass die bedrohte Fläche grösser sein kann als bei den vorangegangenen Ausprägungen (Angst 2006). Diese Flächen müssen möglichst rasch aufbereitet werden, um Folgebefall zu reduzieren. Kriterium 4: Zusatzkriterien Aufgrund der drei bisher vorgestellten Kriterien ist es möglich, Schutzwälder nach einem Krisenfall Fällen zuzuordnen und so eine grobe Rangierung vorzunehmen. Möchte man eine feinere Gliederung der Prioritäten erreichen, so sind zusätzliche Unterscheidungen notwendig. Da eine detaillierte Aufgliederung der weiteren Unterscheidungen den Rahmen der Darstellung sprengen würde, werden sie in Tabelle 2 nur zusammengefasst als «Zusatzkriterien» aufgeführt. Als Zusatzkriterien schlagen wir vor, mit einer Gewichtung von je 1: xxx1: Gesellschaftlicher Druck/Risikoaversion: Schutzwälder, auf denen ein besonders hoher gesellschaftlicher Druck liegt (z.b. Gotthardroute), können mit höherer Priorität behandelt werden. xxx2: Gewinn/Verlust der Eingriffe: Je nach Eingriffskosten und -erlösen kann ein Eingriff gewinnbringend sein, etwa ausgeglichen oder mit erheblichen Verlusten verbunden. xxx3: Ausmass der Verfehlung des Schutzziels: Dieses Ausmass kann gering, mittel oder erheblich sein. xxx4: Grösse des Schadenpotenzials: Die Unterscheidung in nur vier Objektkategorien ist vereinfachend. Gebiete mit einem höheren Schadenpotenzial haben eine höhere Priorität gegenüber Flächen mit einem tieferen Schadenpotenzial. Dies kann in absoluten Zahlen ausgedrückt werden (s. Kap. 4.2). xxx5: Kostenwirksamkeit: Die Kostenwirksamkeit ist das Verhältnis der Kosten eines Eingriffes zu der durch die Massnahmen erreichten Erhöhung der Schutzwirkung. Je tiefer der Wert für die Kostenwirksamkeit ist, desto eher lohnt sich ein Eingriff. Dies kann in absoluten Zahlen ausgedrückt werden

22 Hallenbarter, D. et al xxx6: Andere Kriterien, persönliche Erfahrung: Hier können zusätzliche Kriterien aufgenommen werden, die in den anderen Kriterien nicht berücksichtigt sind. Es können spezielle Eigenheiten sein, die ein Schutzwald oder die darunter liegende Fläche speziell auszeichnen und daher eine hohe oder tiefe Priorität des entsprechenden Schutzwaldes rechtfertigen BESCHREIBUNG EINZELNER FÄLLE In der folgenden Fallunterscheidung werden 4 der 27 Fälle aus Abbildung 6 kurz erläutert und anhand eines Beispiels (also nicht allgemein!) beschrieben. Dabei wird nur am Rande auf die Ausprägungen allfälliger Zusatzkriterien eingegangen. Eine Übersicht über alle Fälle gibt Anhang 0. Jeder Fall wird anschaulich und mit realitätsnahen Beispielen charakterisiert. Die Angaben zu den Naturgefahren und der Schutzwirkung der Wälder lehnen sich an die Wegleitung «Nachhaltigkeit und Erfolgskontrolle im Schutzwald» (Frehner, et al. 2005) an, diejenigen zur Gefahr eines Folgebefalls durch Borkenkäfer an die «Entscheidungshilfe bei Sturmschäden im Wald» (Angst 2006). Die Fallbeispiele dienen nur zur Veranschaulichung der Fallunterscheidung. In der Realität dürften zahlreiche weitere Situationen auf die einzelnen Fälle zutreffen. Die Fälle sind immer nach dem gleichen Schema beschrieben. Fälle mit gleicher Ausprägung der Kriterien «Schutzziel» und «Schadenpotenzial» werden zusammen beschrieben. In jeder der so gebildeten Gruppen werden zuerst die identischen Ausgangsbedingungen bezüglich Naturgefahren und Schadenpotenzial beschrieben und mit einer Skizze veranschaulicht. Eine Legende zu den einzelnen Elementen der Skizzen folgt im Anhang. Abschliessend werden die, meist je vier, Ausprägungen der Borkenkäfergefahr beschrieben und die speziellen Eigenheiten jedes Falles kurz erläutert. Fall 112x: Schutzziel deutlich erreicht - Objektkategorien 1 und 2 (Fälle 11xx) - Borkenkäfergefahr - grosse Windwurfflächen Fallbeispiel: Vorherrschende Baumart: Ereignis: Borkenkäfer: Fichte Grosse Windwurfflächen (> 2 ha) Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer - Räumung bis nächstes Frühjahr Fallbeschreibung: Ein Sturm hat grosse Windwurfflächen (> 2 ha) geschaffen. Da das Gefahrenpotenzial trotz grossen Lücken gering ist, wird das Schutzziel trotzdem erreicht. Es müssen daher keine reaktiven Massnahmen ergriffen werden. Da die Fichte in diesem Wald vorherrscht, ist Folgebefall noch gesunder Fichten durch Borkenkäfer möglich. Da die Windwurfflächen mit über 2 ha aber gross sind, kann die Räumung zugunsten Flächen mit höherer Dringlichkeit zurückgestellt werden (Angst 2006).

23 Hallenbarter, D. et al Fall 123x: Schutzziel deutlich erreicht - Objektkategorie 3 (Fälle 12xx) - Borkenkäfergefahr - mittelgrosse Windwurfflächen Fallbeispiel: Vorherrschende Baumart: Ereignis: Borkenkäfer: Fichte Mittelgrosse Windwurfflächen (0,1-2 ha) Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer - Räumung baldmöglichst Ein Sturm reisst mittelgrosse Lücken (0,1-2 ha) in einen Wald. Das Schadenrisiko bleibt aber tolerierbar. Das Schutzziel wird daher auch nach dem Sturmereignis deutlich erreicht. Es müssen daher keine reaktiven Massnahmen getroffen werden. Mittelgrosse Windwurfflächen in Fichtenwäldern wie in diesem Fall sollten laut Angst (2005) so bald durch den Borkenkäfer bedrohte Schutzwälder der Objektkategorie 4 geräumt sind, Massnahmen ergriffen werden um den Folgebefall gesunder Bäume zu vermindern. Fall 231x: Schutzziel möglicherweise gefährdet - Objektkategorie 4 (Fälle 23xx) - Keine Borkenkäfergefahr Fallbeispiel: Vorherrschende Baumarten: Ereignis: Borkenkäfer: v.a. Laubbäume (Fichtenanteil ~ 10%) vereinzelte Streuschäden keine Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer Das Schutzziel ist in diesem Fall erreicht. Die zukünftige Entwicklung der Schutzwirkung ist aber unsicher. Um beim hohen Schadenpotenzial auch langfristig ein geringes Risiko sicher zu stellen, sollten reaktive Massnahmen zugunsten dieses Schutzwaldes ergriffen werden. Da der Fichtenanteil in diesem Laubmischwald bei nur 10% liegt, besteht keine Veranlassung, das Sturmholz aufgrund der Borkenkäfergefahr zu räumen (Angst 2006). Falls sich aber Räumung und Verwertung des Sturmholzes finanziell lohnen, so kann dies natürlich in Betracht gezogen werden. Fall 311x: Schutzziel nicht erreicht - Objektkategorie 2 (Fälle 31xx) - Keine Borkenkäfergefahr Fallbeispiel: Vorherrschende Baumarten: Ereignis: Borkenkäfer: v.a. Laubbäume (Fichtenanteil ~15%) vereinzelte Streuschäden keine Gefahr von Folgebefall durch Borkenkäfer

24 Hallenbarter, D. et al Da das Schadenpotenzial sehr gering ist, können reaktive Massnahmen zugunsten anderer Flächen mit höherer Priorität zurückgestellt werden. Längerfristig gesehen sollten aber diese Massnahmen zugunsten eines wirksamen Schutzwaldes ergriffen werden. In diesem Laubmischwald besteht aufgrund des tiefen Fichtenanteils (15%) keine Gefahr eines Folgebefalls durch Borkenkäfer. Eine Räumung der Sturmflächen ist daher nicht notwendig. Allenfalls kann sich die Räumung finanziell lohnen KONKRETES VORGEHEN BEI DER FALLUNTERSCHEIDUNG In Tabelle 3 ist das allgemeine Vorgehen bei der Fallunterscheidung skizziert. Bei Schritt 2 (flächige Ausscheidung des Fichtenanteils) ist die räumliche Ausbreitung von Borkenkäfern zu berücksichtigen (Buffer im GIS). In den Schritten 3 und 4 werden die nötigen Informationen nach dem Sturm beschafft, wozu auch Begehungen nötig sind. Bezüglich Zielerreichung ist dabei eine Orientierung an den anerkannten Standards (NaiS, Entscheidungshilfe für Waldschäden nach Sturm) zu empfehlen. Tabelle 3. Vorgehen bei der Fallunterscheidung. Arbeitsschritt 1 Flächige Ausscheidung der Objektkategorien 2 Flächige Ausscheidung des Fichtenanteils Nötige Grundlagen GIS, Objektdaten Bestandeskarte 3 Sturmschadenerfassung Luftbild, Meldungen der Förster, evtl. Satellitenbild 4 Klären der Zielerreichung Beurteilung auf Luftbild und im Feld 5 Flächige Fallunterscheidung und Prioritätensetzung 6 Überprüfung der automatisierten Prioritätensetzung GIS-Daten gemäss den Schritten 1-4 GIS-Datenbank gemäss Schritt 5 7 Umsetzung der Eingriffe Resultat von Schritt 6 Resultat GIS-Datenbanken zu Objekten und Zuweisung der oberhalb liegenden Schutzwaldbestände zu Objektkategorien GIS-Datenbank mit Kategorisierung der Disposition für Borkenkäferbefall GIS-Datenbank mit kategorisierten Sturmschäden Zielerreichung geklärt GIS-Datenbank mit Fallunterscheidung und Handlungsprioritäten Falls nötig Anpassung der Handlungsprioritäten Entscheide Zeitpunkt Vor Sturm Vor Sturm Nach Sturm Nach Sturm Nach Sturm Nach Sturm Nach Sturm Das vorgeschlagene Vorgehen beantwortet die Frage: Wie können die Handlungsprioritäten zwischen unterschiedlichen Fällen gesetzt werden? Es behandelt nicht die Frage zur relativen Wirksamkeit und Effizienz unterschiedlicher Eingriffe.

25 Hallenbarter, D. et al BEITRAG VON MODELLEN ZUM KRISENMANAGEMENT Kurzfassung: Verbesserte räumliche Daten und Prozessmodelle ermöglichen immer verlässlichere Angaben, wo und in welchem Mass bestimmte Massnahmen zur Risikoverminderung beitragen und wo nicht. Durch Kopplung solcher Analysen mit Modellen, welche die Schutzwalddynamik abbilden, wird in Zukunft das Risikokonzept auch im Krisen- und Schutzwaldmanagement einsetzbar. 4.1 RÄUMLICHE DATEN UND GRUNDLAGEN In den letzten 30 Jahren sind sowohl räumliche Datengrundlagen wie auch die technischen Möglichkeiten für Modellierungen von Walddynamik und Naturgefahren und zur Berechnung von Risiken infolge Naturgefahren verbessert worden. Immer mehr stellt sich deshalb die Frage, wie solche Daten und Tools auch zur Entscheidungsfindung im Schutzwaldmanagement eingesetzt werden können. In diesem Kapitel wird dargestellt, welche räumlichen Daten und Tools mit potenziellem Nutzen für die Entscheidungshilfe im Schutzwaldmanagement vorhanden sind DATENGRUNDLAGEN Eine grosse Vielfalt an räumlichen Daten ist heute schon mehr oder weniger flächendeckend für die ganze Schweiz vorhanden und in einem Geografischen Informationssystem (GIS) bearbeitbar. Im Hinblick auf Krisensituationen infolge von Windwurfereignissen im Schutzwald sind vor allem räumliche Daten interessant, welche Informationen über Geländebeschaffenheit, Waldstruktur, Gefahrenund Schadenpotenzial liefern. Digitale Höhenmodelle geben normalerweise die Form der Erdoberfläche ohne Wald wieder. Das bestaufgelöste Höhenmodell, welches zur Zeit flächendeckend für die ganze Schweiz verfügbar ist, basiert auf der 1:25'000er Landeskarte und besteht aus Höhenpunkten, die in einem 25 m-netz angeordnet sind (DHM 25, SWISSTOPO 2007). Die Geländeoberfläche kann damit im Vergleich zu früher gebräuchlichen Höhenmodellen relativ gut abgebildet werden. Für Naturgefahrenprozessmodelle existiert besonders in topografisch variablem Gelände ein gewisser Glättungseffekt (Gruber 2000). Insbesondere für die Modellierung von Hangund Gerinneprozessen werden an ein digitales Höhenmodell höhere Anforderungen gestellt. Neueste Höhenmodelle, welche auf Laserscanning-Methoden beruhen, geben die Erdoberfläche mit Bewuchs und Bebauung (DOM) oder ohne Bewuchs und Bebauung (DTM-AV) in höherer Auflösung wieder. In der Schweiz liegen solche Daten in allen Gebieten bis 2000 m ü.m. als Gitterpunkte mit 2 m-maschenweite vor (SWISSTOPO 2007). Durch die Möglichkeit, Waldstrukturen räumlich hoch aufgelöst zu erfassen, ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten zur Erfassung von Gefahrensituationen im Schutzwald. Aufgrund der Aktualität der Daten sind diese in bisherige Prozessmodelle und Waldinventurmethoden noch nicht implementiert.

26 Hallenbarter, D. et al In den meisten Kantonen liegen digitale Daten zum Wald als Bestandeskarten und Waldentwicklungspläne vor. Solche Informationen sind geeignet für die mittel- bis langfristige Planung von Ernte- und Pflegemassnahmen. Sie sind jedoch weniger geeignet für die kurzfristige Entscheidungshilfe in Krisensituationen sowie für die Erfassung von Waldlücken und Waldstrukturen, wie sie für ein risikobasiertes Schutzwaldmanagement notwenig sind. Nebst diesen räumlichen Daten existiert eine Reihe von Inventurdaten, wobei schweizweit insbesondere die Daten des Landesforstinventars und der Arealstatistik relevant sind. Solche Stichprobeninventuren sind in räumlichen Risikoanalysen aber nur bedingt anwendbar (Bebi 2000). Aktuelle digitale Luftbilder sind für die ganze Schweiz vorhanden und sind in jedem Fall wertvolle Quellen, um in bestimmten Gebieten den Überblick zu erlangen. Für GIS-basierte Anwendungen müssen Luftbilddaten und Orthophotos in georeferenzierter Form vorliegen. Für jedes Waldgebiet der Schweiz existieren solche Orthophotos, wobei die letzten Aufnahmezeitpunkte zwischen 1999 und 2005 variieren (SWISSTOPO 2007). Mittels Orthophotos lassen sich für die Abschätzung der Schutzwirksamkeit wichtige Waldstrukturmerkmale wie Lücken relativ zuverlässig erfassen. Jedoch lassen sich für Bestände mit dichtem Kronenschirm kaum Aussagen zum Verjüngungszustand ableiten. Des Weiteren sind wegen Unterschieden bezüglich Exposition (Schattenwurf) und Flugzeitpunkt Waldstrukturerfassungen direkt ab Orthophoto nur beschränkt automatisierbar (Bebi 2000). Nebst Daten zum Gelände und zum Waldaufbau existieren eine Reihe weiterer digitaler Datengrundlagen, welche direkt oder via Einbezug in Prozessmodellen zur Beurteilung des Gefahrenpotenzials und zur Erhebung des Schadenpotenzials verwendet werden können. Dazu gehören Felsbänder, welche aus den Swisstopo Vector25-Daten herausgelesen werden können und als Input für Steinschlagprozessmodelle relevant sind oder potenzielle Schwemmholz-Einzugsgebiete, welche im Rahmen des BAFU-Projektes SilvaProtect modelliert wurden (vergleiche Dokumentation von SilvaProtect). Das Schadenpotenzial kann z.b. mit Swisstopo Vector25-Daten zu Gebäuden, Eisenbahnen, Strassen, Anlagen, Primärflächen oder Gewässernetz erhoben werden. Sehr wertvolle Hinweise, wenn auch von regional sehr unterschiedlicher Qualität, können in diesem Zusammenhang aus Ereigniskataster und Gefahrenhinweiskarten herausgelesen werden WALD- UND NATURGEFAHRENMODELLE Mittels Modellen lassen sich walddynamische und Naturgefahrenprozesse vereinfacht darstellen und unter Berücksichtigung von Unsicherheiten simulieren. Modelle der Walddynamik beruhen entweder auf der detaillierten Modellierung einzelner Ökosystemprozesse (Verjüngungs-, Wachstums-, Absterbeprozesse, sog. kausale oder dynamische Modelle) oder auf der Ableitung von Beziehungen aufgrund statistischer Daten (statische Modelle) (Bugmann 2005). In den letzten Jahren wurden dank Fortschritten in der GIS-Technologie vermehrt räumlich explizite (die Kleinräumigkeit von Standortsfaktoren und Wald berücksichtigende) Modelle entwickelt (vgl. Rammig et al. 2006). Prozessmodelle zur Simulation gravitativer Naturgefahren existieren schon seit längerer Zeit und wurden im Laufe der letzten 20 Jahre fortlaufend optimiert. Im