Waldbau-Lehrgang 2018 Risikominimierung in Waldbeständen Forstamt Beerfelden. 18. Oktober 2018

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1 Waldbau-Lehrgang 2018 Risikominimierung in Waldbeständen Forstamt Beerfelden 18. Oktober 2018

2 Risikominimierung in Waldbeständen LHF_FA_ BP Oktober 2018 im FA Beerfelden Tagungsort: Nibelungenhalle, Grasellenbach PROGRAMM: 9:00 Begrüßung und Organisatorisches durch Prof. Dr. Hermann Spellmann, Stefan Nowack 9:15 10:15: Risikobegrenzung bei Fichte - Prof. Dr. Hermann Spellmann 10: : Pause 10: : Wuchsleistung und Ertrag der Douglasie in Abhängigkeit von Verband und Mischungsform - Ralf-Volker Nagel 11: : Anbauerfahrungen und Risiken bei Weißtanne - Axel Noltensmeier 12:00 Uhr Mittagessen :30: Exkursion in das Revier Grasellenbach zielgerichtete Nutzung von starkholzreichen Fichtenaltbeständen strukturreicher Douglasien-, Weißtannen-, Fichten-, Lärchen- Mischbestand Naturverjüngung von Weißtanne Eichen-Buchen-Mischbestand unter Kiefernüberhalt Douglasien Weißtannen Kultur mit Freiwuchsgitter strukturreicher Weißtannen- Mischbestand

3 Risikobegrenzung bei Fichte von Hermann Spellmann Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt

4 Risikobegrenzung bei Fichte Gliederung: Bedeutung der Fichte Gefährdung der Fichte Risikomanagement - standortgerechte Baumartenwahl - Bestandespflege - geordnete Hauptnutzung Fazit

6 Fichtenanteile in Deutschland Fläche: 25,4 % Vorrat: 33,5 % Nutzung: 57,3 %

7 Nadelholzverwendung in Deutschland insgesamt (gerundet) (Mantau 2015) Industriezweig Nadelholz [%] Laubholz [%] Sägeindustrie Holzwerkstoffindustrie Zellstoffindustrie Pelletindustrie 95 5 Biomasseanlagen Private Haushalte (Scheitholz) Gewerke im Bauwesen: 85 % Nadelholz 13 % Laubholz 2 % Tropenholz (Mantau 2013)

8 Klimaschutzbeitrag der Forst- und Holzwirtschaft ( in Mio. t CO 2 -Äq/Jahr) (Weingarten et al. 2016) Senkenleistung Mio. t CO 2 -Äq/Jahr

9 Fichtenfläche nach Altersklassen in Hessen Fläche [ha] Flächenanteil der Fichte: 22,5 % > 160 Jahre

10 Vorratsverteilung der Fichte in Hessen nach Durchmesserstufen 25 Vorratsanteil der Fichte: 27,3 % Vorrat Mio. m³ Fichte 0 10,0 1 19,9 20,0 2 29,9 30,0 3 39,9 40,0 4 49,9 50,0 5 59,9 60,0 6 69,9 ab 70,07 BHD-Stufe 79 Mio. m³ Landeswald: 37 % Bundeswald: 1 % Privatwald: 28 % Körperschaftswald: 34 % Quelle: (77Z1JI_L244of_2012_bi)

11 RiBeS 2018: Baumartenziele im Staatswald Baumarten Ist 2016 Ziel 2050 Eichen 12 % 13 % Buche, Hainbuche 35 % 37 % Edellaubbäume 4 % 6 % Sonst. Laubbäume 3 % 2 % Laubbäume 54 % 58 % Fichte / Tannen 23 % 23 % Douglasie 4 % 8 % Lärche 6 % 6 % Kiefer / Strobe 13 % 5 % Nadelbäume 46 % 42 % Gesamt 100 % 100 % Die Walderneuerung ist an den Ergebnissen der Standortserkundung, an den Herkunftsempfehlungen und den Prognosen der Klimaveränderung auszurichten.

12 Wichtige Fichten-Waldentwicklungsziele mit führender Fichte oder Buche WEZ 52 Fichte-Buche/Bergahorn Holzerzeugung Zielstärke Produktionszeit Fi-Sth BHD 45 cm Jahre Bu-Sth BHD 55 cm Jahre BAh-Sth BHD 50 cm Jahre WEZ 25 Buche-Fichte/Tanne Holzerzeugung Zielstärke Produktionszeit Bu-Sth BHD 60 cm Jahre Fi-Sth BHD 45 cm Jahre Ta-Sth BHD 60 cm Jahre Baumartenanteile Bestand Verjüngung Fi % % Bu % % BAh % Wta/Dgl bis 20 % bis 20 % ALn bis 5 % % Baumartenanteile Bestand Verjüngung Bu % % Fi % % Wta bis 20 % bis 20 % ALn bis 10 % bis 10 %

13 Risikobegrenzung bei Fichte Gliederung: Bedeutung der Fichte Gefährdung der Fichte Risikomanagement - standortgerechte Baumartenwahl - Bestandespflege - saubere Wirtschaft - geordnete Hauptnutzung Fazit

14 Gefährdungsprofil der Fichte im schlagweisen Hochwald (OTTO 1994)

15 Abiotische Risiken: Sturmschadensrisiko Analyse des Sturmschadenrisikos - Gebiet um die Okertalsperre im Harz - (Quelle: Schmidt 2010) P (Sturmschaden) = f (Baumart, BHD, Baumhöhe, Exponiertheit, Exposition, Wasserhaushalt) Wahrscheinlichkeit eines Sturmschadens 0% 50% 100% Gewässer Nichtholzboden

16 Sturmfelder von Kyrill und Friederike (Spitzenböen nach Beaufort) Kyrill am Friederike am Hessen: ca. 7,0 Mio. m³ 90 % Nadelholz, 10 % Laubholz Hessen: ca. 2,5 Mio. m³, 95 % Nadelholz, 5 % Laubholz HessenForst: ca. 1,8 Mio. m³, Aufarbeitung : ca. 90 % Nasslager: ca m³ Folienlager: m³

17 Übergeordnete Ziele der Sturmholzaufarbeitung in Fichte: - erst Einzel-, Nester- und kleine Flächenwürfe, dann größere Flächenwürfe (Borkenkäfer, Holzlagerung, Abfuhr), entfernen stehender Brüche allgemein - Aufarbeitung bis zur Derbholzgrenze - Entfernen von Hängern und angeschobener Bäume - kein Rändeln und Begradigen!

18 Käferschäden aus dem Waldschutzmeldewesen HessenForst: m³ am ? Begünstigende Faktoren: viel bruttaugliches Material durch Sturmholz (Xavier, Herwart, Friederike) anhaltende Trockenheit und Wärme, max. Vermehrungsraten (pro Generation 557 Tagesgrade ) Eingeschränkte Abwehrkräfte der Fichten (kein Harzen)

19 Klimawandel: Auswirkungen in der Vegetationsperiode Klimadaten ( ) DWD, Klimaprojektion ( ) RCP8.5 ECHAM6 STARS II, nutzbare Feldkapazität aus Wald-BÜK 1:1 Mill. Temperatur Niederschlag Klimatische Wasserbilanz heute ( ) 15.4 C 350 mm -102 mm in Zukunft ( ) 17.3 C 311 mm -257 mm

20 Trockenstressgefährdung Risikoklassifizierung im Anhalt an die Standortwasserbilanz - klimatische Wasserbilanz in der Vegetationsperiode (Grasreferenz) und nutzbare Feldkapazität (nfk) - Trockenstressrisiko Fichte Buche Eiche/ Douglasie Kiefer gering > 0 mm > -50 mm > -150 mm > -200 mm mittel 0 bis -80 mm -50 bis -100 mm -150 bis -350 mm -200 bis -450 mm hoch < -80 mm < -100 mm < -350 mm < -450 mm - Roterle - Moorbirke - Weißtanne - Japanlärche - Bergulme - Schwarznuss - Roteiche - Ahornarten - Esche - Hainbuche - Linde - Europ. Lärche - Küstentanne - Sandbirke - Schwarzkiefer

21 Trockenstressgefährdung der Hauptbaumarten Klimadaten ( ) DWD, Klimaprojektion ( ) RCP8.5 ECHAM6 STARS II, nutzbare Feldkapazität aus Wald-BÜK 1:1 Mill. heute in Zukunft

23 Waldentwicklungsziele (WEZ) im FSC zertifizierten hessischen Staatswald eutroph mesotroph schwach mesotroph/oligotroph Waldentwicklungsziel frisch, betont frisch, feucht, mäßig frisch (subatlantisch) trocken, mäßig trocken, wechseltrocken, mäßig frisch (subkontinental) wechselfeucht, nass, sickerfeucht frisch, betont frisch, feucht, mäßig frisch (subatlantisch) trocken, mäßig trocken, wechseltrocken, mäßig frisch (subkontinental) wechselfeucht, nass, sickerfeucht frisch, betont frisch, feucht, mäßig frisch (subatlantisch) trocken, mäßig trocken, wechseltrocken, mäßig frisch (subkontinental) wechselfeucht, nass, sickerfeucht Buchen-Zone subatlanisch subatlanisch Buchen-Mischwald- Zone Berücksichtigung subkontinental des Klimawandels Eichen-Zone subkontinental Eichenmischwälder Buchenmischwälder Weitere Laubmischwälder Nadelmischwälder WEZ 10 - Eiche-Buche/Hainbuche WEZ 20 - Buche WEZ 31 - Edellaubbäume (frisch) WEZ 52 - Fichte-Buche/Bergahorn WEZ 13 - Eiche-Edellaubbäume WEZ 21 - Buche-Eiche/Roteiche WEZ 33 - Edellaubbäume (trocken) WEZ 54 - Fichte-Birke/Eberesche WEZ 14 - Eiche-Birke-Kiefer WEZ 23 - Buche-Edellaubbäume WEZ 40 - Roterle WEZ 55 - Tanne- Buche WEZ 25 - Buche-Fichte/Tanne WEZ 62 - Douglasie-Buche WEZ 26 - Buche-Douglasie WEZ 65 - Douglasie-Fichte-Buche WEZ 28 - Buche-Lärche mit Unterstrich versehen sind bevorzugt anzustrebende WEZ, um die landesweit angestrebten Baumartenateile der RiBeS zu realisieren. WEZ 67 - Douglasie-Buche-Kiefer-Küstentanne WEZ 72 - Kiefer- Buche-Lärche WEZ 75 - Kiefer-Buche-Fichte WEZ 76 - Kiefer-Douglasie-Buche

24 Standortskartierung in Hessen Probleme: 1. Weiße Flächen im Privat- und Kommunalwald 2. Forstliche Standortskartierung zu undifferenziert 2/3 der Nährstoffansprachen mesotroph, > 45 % der Geländewasserhaushaltsansprache frisch 3. Neue Bodenkarte 1 : im Wald besser, aber reg. Maßstab

25 Trophiestufe Trophiestufe Digitale Standortstypenkarte für Hessen (Gesamtwald)* [%] Trophiestufen Standortskarte an den BZE- Punkten** [%] Trophieeinschät zung an BZE- Punkten mit BZE- Bodenchemie [%] carbonateutroph 0,1-4,3 eutroph 25,0 23,0 25,2 gut 4,4 2,9 11,5 mesotroph mesotroph 65,4 66,9 35,3 schwach 3,4 2,9 18,7 mesotroph oligotroph 1,7 4,3 5,0

26 Geländewasserhaushaltsstufe (Schlüsselziffer) Geländewasserhaushaltsstufe Digitale Standortstypenkarte Hessen (Flächenanteile in %; Auswertung der digitalen Standortskarten; Datensatz (2010): Staatswald, betreuter Wald und einige nicht betreute Waldbesitzer) Geländewasserhaushaltsstufen an den BZE-Punkten (nach digitaler Standortstypenkarte, Stand 2010; relative Häufigkeiten in %) Geländewasserhaushaltsstufeneinschätzung an den BZE- Punkten unter Einbeziehung der nfk und der Substratzahl trocken (9) 0,4 - - mäßig trocken (4) 6,1 7,2 11,5 mäßig frisch (3) 30,8 30,9 25,9 frisch (1) 41,2 46,8 39,6 betont frisch (2) 10,8 7,2 11,5 feucht (5) 3,1 1,4 1,4 wechselfeucht (6) 6,5 6,5 10,1 wechseltrocken 0,1 - - (46) sickerfeucht (8) 0,4 - - nass (7) 0,6 - -

27 Standortskartierung in Hessen Probleme: 1. Weiße Flächen im Privat- und Kommunalwald 2. Forstliche Standortskartierung zu undifferenziert 2/3 der Nährstoffansprachen mesotroph, > 45 % der Geländewasserhaushaltsansprache frisch 3. Neue Bodenkarte 1 : im Wald besser, aber reg. Maßstab Lösungsansätze: a) auf Grundlage der neuen Bodenkarte 1 : und zugeordneter Leitprofile sowie zusätzlicher Hilfsinformationen (digitales Geländemodell, Standortskartierung, BZE-2-basierte Hilfsmodelle) b) auf Grundlage der verorteten Bodenprofile/BZE (länderübergreifend) sowie zusätzlicher Hilfsinformationen (digitales Geländemodell, Standortskartierung, neue Bodenkarte) => Stärkere Differenzierung der Trophie- und Wasserhaushaltsstufen, Ableitung metrischer Kovariablen (nfk, Basensättigung)

28 Bodenprofile in Hessen

29 Karte der Standortwasserbilanzen im Ostharz

30 Baumarten Trockenstressrisiko Auswahl standortsgerechter Baumarten Potenzialabschätzung ( Planung auf der weißen Fläche ) gering mittel hoch Schutzgebiet standortsgerechte Wuchsleistung Baumarten führend beigemischt begleitend - ausgeschlossen hoch mittel gering Differenzierung ( unter den standortsgerechten Baumarten ) sonstige Risiken Rangfolge der Baumarten führend beigemischt begleitend - ausgeschlossen

31 Baumarten Trockenstressrisiko Auswahl standortsgerechter Baumarten Potenzialabschätzung ( Planung auf der weißen Fläche ) gering mittel hoch Schutzgebiet Wuchsleistung hoch mittel gering Differenzierung ( unter den standortsgerechten Baumarten ) sonstige Risiken Rangfolge der Baumarten führend beigemischt begleitend - ausgeschlossen

32 Baumarten Trockenstressrisiko Auswahl standortsgerechter Baumarten Potenzialabschätzung ( Planung auf der weißen Fläche ) gering mittel hoch Schutzgebiet Wuchsleistung hoch mittel gering Differenzierung ( unter den standortsgerechten Baumarten ) Betriebliche Umsetzung ( Planung auf der grünen Fläche ) sonstige Risiken Waldbauliche Ausgangsituation führend beigemischt begleitend - ausgeschlossen Rangfolge der Baumarten betriebliche Belange Rangfolge der Baumart führend beigemischt begleitend - ausgeschlossen

33 Übergeordnete Ziele der Wiederbewaldung keine Übernahme schon heute nicht standortsgemäßer Naturverjüngung Überpflanzen künftig nicht standortsgemäßer Fi-NV mit Dgl kein Anbau von Baumarten in ihrem standörtlich / klimatischen Grenzbereich Begründung von Mischbeständen Sicherung standortsgerechter Nadelbaumanteile Ausnutzung größerer Störungslöcher Einbeziehung von Pionierbaumarten Integration von anbauwürdigen eingeführten Baumarten (Dgl, KTa, JLä, REi)

34 Standort standortsgerechte WEZ Entscheidungsbaum für Kalamitätsflächen flächig > 0,5 ha kleinflächig einzeln u. Nester, Horste waldbauliche Ausgangssituation keine Maßnahmen Verjüngungssituation Naturverjüngung ohne- Verjüngung Sturmschaden Voranbau geeignete Samenbäume flächig teilflächig stellenweise eng flächig weit eng teilflächig weit v o r r a n g i g e W E Z Entscheidung Schlagräumung Bodenbearbeitung Waldnaturschutz Pflanzverfahren Baumarten Herkunft Mischung Füll- u. Treibhölzer Verband Sortiment Waldschutz

35 Wiederbewaldung nach Friederike Eiche Roteiche Edellaubbäume Fichte Douglasie Lärche Buche / NWW

36 Waldentwicklungsziele (WEZ) im FSC zertifizierten hessischen Staatswald eutroph mesotroph schwach mesotroph/oligotroph FSC-Standard 2.3: Die Walderneuerung orientiert sich an den trocken, mäßig trocken, mäßig trocken, mäßig Waldentwicklungsziel frisch, betont frisch, trocken, frisch, betont frisch, trocken, frisch, betont frisch, trocken, feucht, mäßig frisch wechselfeucht, nass, feucht, mäßig frisch wechselfeucht, nass, feucht, mäßig frisch wechselfeucht, nass, wechseltrocken, wechseltrocken, wechseltrocken, Baumarten der sickerfeucht (subatlantisch) natürlichen mäßig frisch Waldgesellschaften sickerfeucht (subatlantisch) mäßig frisch (Klimax- sickerfeucht (subatlantisch) und mäßig frisch (subkontinental) (subkontinental) (subkontinental) Pionierbaumarten) Buchen-Zone subatlanisch FSC-Standard 3.0: Die Walderneuerung orientiert sich an der subatlanisch natürlichen Waldgesellschaft. Es werden nur standortgerechte Buchen-Mischwald- Zone Baumarten verwendet subkontinental FSC-Standard 2.3: Vorgaben in Bezug auf nicht standort-heimische Eichen-Zone subkontinental Baumarten oder eingeführte Baumarten: Auf den Einzelbestand bezogen soll ihr Anteil bei der künstlichen Bestandesbegründung 20 % Eichenmischwälder Buchenmischwälder Weitere Laubmischwälder Nadelmischwälder WEZ 10 - Eiche-Buche/Hainbuche WEZ 20 - Buche WEZ 31 - Edellaubbäume (frisch) WEZ 52 - Fichte-Buche/Bergahorn WEZ 13 - Eiche-Edellaubbäume WEZ 21 - Buche-Eiche/Roteiche WEZ 33 - Edellaubbäume (trocken) WEZ 54 - Fichte-Birke/Eberesche WEZ nicht 14 - Eiche-Birke-Kiefer überschreiten. WEZ 23 - Buche-Edellaubbäume WEZ 40 - Roterle WEZ 55 - Tanne- Buche WEZ 25 - Buche-Fichte/Tanne WEZ 62 - Douglasie-Buche WEZ 26 - Buche-Douglasie WEZ 65 - Douglasie-Fichte-Buche WEZ 28 - Buche-Lärche WEZ 67 - Douglasie-Buche-Kiefer-Küstentanne WEZ 72 - Kiefer- Buche-Lärche mit Unterstrich versehen sind bevorzugt anzustrebende WEZ, um die landesweit angestrebten Baumartenateile der RiBeS zu realisieren. WEZ 75 - Kiefer-Buche-Fichte WEZ 76 - Kiefer-Douglasie-Buche FSC-Standard 3.0: Der Anteil nicht-heimischer Baumarten im Forstbetrieb beträgt max. 20%.

37 Ausnutzung größerer Störungslöcher Höhenwachstum in Abhängigkeit vom der Strahlungsangebot (PAR bzw. TFS %) Höhenzuwachs gleichalte,gepflanzte 5-jähriger Buchen und Bu 6-jähriger und TEi Douglasien gleichalte Buchen und europäische Lärchen im 3. Jahr nach der Pflanzung v. Lüpke u. Hauskeller-Bullerjahn (nach v. Lüpke 2001) (2004)

38 Fichtenaltbestand Ausnutzung größerer Störungslöcher NFA Sellhorn 13 - Käferloch 70 x 70 m ( ~ 0,5 ha) Fichtenaltbestand mit Kiefer NFA Reinhausen 75 a1 Femel 1, ca. 0,2 ha ISF % % LÄ % EI % DGL % KTA % Fi 5-15 % BU 0-5 %

40 Beitrag der Bestandespflege zum Risikomanagement Erhöhung der Einzelbaumvitalität und der Bestandesstabilität gestaffelte Durchforstungen zur Verkürzung der Produktions- und Gefährdungszeiträume ggf. Niederdurchforstungen bei nicht standortsgemäßer Fichte zur Senkung der Wasserkonkurrenz Erhalt bzw. Förderung von Mischbaumarten Verbesserung der Bestandesstrukturen mäß. Ndf. st.hdf.

41 Verjüngung standortsgerecht Übernahme von Fichtennaturverjüngung Erhöhung der Einzelbaumvitalität und der Stabilität durch Stammzahlreduktion

42 Periodische Durchmesserzuwächse bei Fichte Fichten- Durchforstungsversuch Paderborn Schnellwuchs gestaffelt Durchforstung (früh stark mäßig schwach) zur Verkürzung der Produktions- und Gefährdungszeiträume

44 Hauptnutzung in Fichtenbeständen strategische Frage für den Gesamtbetrieb Betriebsergebnis sichern Liquidität erhalten Nadelholzanteile sichern komplexe Aufgabe im Einzelbestand Waldbauliche Ausgangslage Stabilität Verjüngungziel Hiebsform im Grundsatz Zielstärkennutzung bis B 0,5

45 Voraussetzungen für die einzelstammweise Nutzung nach Zielstärke in Fichte kein Risikostandort (Vernässung, Stau, Exposition) hinreichende Bestandesstabilität (Bekronung, h/d-wert, Bestandesgefüge rechtzeitiger Beginn (Zielstärkenanteil, > 20 Stämme je ha, Vorratshöhe)

46 Einstieg in die Zielstärkennutzung - abhängig von Standort und Bestandespflege - Fichten- Durchforstungsversuch Paderborn 990 Parzelle I - Schnellwuchsbetrieb N/ha N/ha BHD (cm) Empfehlung: - Vorräte nicht über 600 Vfm/ha anwachsen lassen - variable Zielstärken in Abhängigkeit von Bonität, Qualität und Gefährdung

47 Vorgehensweise bei Zielstärkennutzung Beginn: Anzahl zielstarker Fichten > 20 / ha (Faustzahl) Räumliche Ordnung festlegen: - Erschließung (Vorsicht bei Spätverdichtung) - Voranbaubereiche - Fällungszonen standortgerechte Fi-Naturverjüngung übernehmen zielgerechte Bu-Anteile rechtzeitig u. räumlich konzentriert in dunklere Bereiche standortsgerechte, leistungsstarke Mischbaumarten in Störungslöcher, lichtere Partien bzw. im Zuge fortschreitender ZSN (Dgl. frühestens ab B 0,7) nicht mehr als 60 Efm/ha je Eingriff, Stützgefüge beachten!

48 Falls Voraussetzungen für ZSN nicht gegeben oder Waldentwicklungsziele nicht mit ZSN erreichbar z. B.. Baumartenwechsel auf Eiche Risikostandort / instabiler Bestand sehr vorrats- und zielstärkenreicher Altbestand sind Alternativen erforderlich: Saumschlag Kombinationen aus ZSN, Saum- u. ggf. Femelschlag Kleinkahlschlag

49 Risikobegrenzung bei Fichte Gliederung: Bedeutung der Fichte Gefährdung der Fichte Risikomanagement - standortgerechte Baumartenwahl - Bestandespflege - saubere Wirtschaft - geordnete Hauptnutzung Fazit

50 Fazit Die Fichte bleibt in den nächsten Jahrzehnten für viele Forstbetriebe in Hessen der Brotbaum. Der Klimawandel erhöht die abiotischen und biotischen Gefahren. Das Risiko der Fichtenwirtschaft lässt sich waldbaulich und organisatorisch stark beeinflussen. Der künftige Fichtenanbau wird sich auf die besser wasserversorgten Standorte beschränken müssen. Zur Risikoverteilung ist die Fichte in Mischung nachzuziehen. Fichtenbestände lassen sich nur in der Jugend wirksam formen. Die Zielstärkennutzung ist nur bedingt eine geeignete Hiebsform für die Fichte.

51 Risikobegrenzung bei Fichte von Hermann Spellmann Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!