Das Warten auf den Bodenfrost

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Dieter Becke
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1 Das Warten auf den Bodenfrost im Wald Lothar Zimmermann, Anja Hentzschel-Zimmermann, Herbert Borchert und Winfried Grimmeisen LWF Abt. Boden und Klima Abt. Forsttechnik, Betriebswirtschaft und Holz

2 Fragestellungen Was beeinflusst den Bodenfrost im Wald? Wie häufig gibt es Bodenfrost? Wie lange muss es kalt sein, damit es Bodenfrost gibt? 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

3 Gliederung Grundlagen Wärmehaushalt im Wald Messungen Freiland Waldlichtungen Bestand Einflussfaktor Schnee Zusammenhang Luft- und Bodentemperatur Dämpfung durch Wald Weiterer Faktor für die Befahrung: Bodenfeuchte Fazit Bodentemperatur (Aus Wiki.Bildungsserver. De) 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

4 Grundlagen Bodenwärmehaushalt von Wäldern Strahlungsbilanz von Wäldern (aus Gisi 1997) Von der kurzwelligen Sonneneinstrahlung kommt nur ein Bruchteil auf den Waldboden, nachts langwellige Gegenstrahlung durch das Kronendach, der Hauptumsatz findet im Kronendach statt 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

5 Grundlagen Bodenwärmehaushalt von Wäldern Wärmehaushalt von Wäldern Nettostrahlung Rn = Erwärmung der Luft H + Verdunstungswärmestrom L.E + Bodenwärmestrom G 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

Schneedecke im Winter Weitere Einflussfaktoren: Bodenwassergehalt Bodenart und -typ Topographie

6 Grundlagen Bodenwärmehaushalt von Wäldern Fazit: Wald wirkt isolierend auf den Bodenwärmehaushalt, geringere Schwankung der Bodentemperaturen Verstärkt durch: Strauchschicht Streu- und Humusschicht Schneedecke im Winter Weitere Einflussfaktoren: Bodenwassergehalt Bodenart und -typ Topographie Wärmeleitende Strukturen (Steingehalt, Wurzeln) (Fotos aus Lüscher et al. 2009) 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

Messungen 29-EB-Stationen (DWD) (1.1.1998-31.12.

Schwerpunkt-Waldklimastationen zusätzlich Bodentemperaturen in 5 und 10 cm Tiefe im Bestand

7 Messungen 29-EB-Stationen (DWD) ( ) Bodentemperaturen in 5, 10, 20 und 50 cm Tiefe unbewachsener Boden 22 Waldklimastationen Freiflächen ( : 13 Winter) Bodentemperaturen in 5, 10 und 20 cm auf grasbewachsenen Waldlichtungen An 5 Schwerpunkt-Waldklimastationen zusätzlich Bodentemperaturen in 5 und 10 cm Tiefe im Bestand Tharandter Wald: TU Dresden, Institut für Hydrologie und Meteorologie, Lehrstuhl für Meteorologie (Bodentemperaturen in 5-80 cm Tiefe, Freifläche und Bestand) 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

8 Häufigkeit von Bodenfrost im Freiland (Foto: > lexikon) Durchschnittl. Zahl der Tage mit Bodenfrost im Jahr 29 EB-Stationen des Deutschen Wetterdienstes verteilt über BY, mittl. Geländehöhe: 480 m ü.nn DGM 25-BY: 510 m ü.nn) 5cm: cm: cm: 6 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

9 Häufigkeit von Bodenfrost auf Waldlichtungen Grasbewachsene Freifläche der Waldklimastationen Durchschnittl. uc Zahl der Tage mit Bodenfrost im Jahr 5 cm: cm: 8 20 cm: 1 22 Waldklimastationen : Mittl. Geländehöhe 655 m ü.nn 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

10 Vergleich Freiflächen Unbewachsen (DWD) - Gras (WKS) 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

11 Häufigkeit von Bodenfrost im Bestand 5 Schwerpunkt- WKS mit Boden- temperaturen im Bestand Ebersbergb Riedenburg Freising Flossenbürg Mitterfels An 4 von 5 WKS kein Bodenfrost im Bestand, nur an der WKS Flossenbürg trat öfter und deutlich Bodenfrost auf. 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

12 Häufigkeit von Bodenfrost im Bestand Im Extrem Bodenfrost 5 cm: 10%, 10 cm: 5% der Tage/Jahr Tharandt: a Messungen des Lehrstuhls s für Meteorologie, o og e, TU Dresden 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

13 Schneehöhe WKS Mitterfels Februar Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

14 Schneehöhe Tharandt - Flossenbürg - Mitterfels Tharandt: Messungen des Lehrstuhls für Meteorologie, TU Dresden 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

15 Dämpfender Einfluss des Waldes auf die Bodentemperatur 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

16 Zusammenhang Luft- und Bodentemperatur Wie lange und welche Kältesumme braucht es, damit an den Waldklimastationen im Winter Bodenfrost entsteht? Methode: Anpassung einer multiplen, nichtlinearen Regression an die Daten im Winter Bodentemperatur =f (Wald, Kältesumme) Mittlere Lufttemperatur in C Tage mit Wald ohne Wald Wahrscheinlichkeit für Frost 6 mal höher im Freiland als im Wald 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

17 Weiterer Einflussfaktor für die Befahrung - Bodenfeuchte WKS Freising: Braunerde-Parabraunerde WKS Riedenburg: schwach pseudovergleyte Parabraunerde ü. Terra Fusca 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

Befahrung: Wassergehalt -Verformungsrisiko 7 6 Sande 5 4 Schluffe 3 2 Lehme 1 0 10 20

18 Befahrung: Wassergehalt -Verformungsrisiko 7 6 Sande 5 4 Schluffe 3 2 Lehme Wassergehalt (Vol.-%) 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

19 Fazit für die Befahrung Bodenfrost im Freiland im Mittel nur 2-3 Wochen im Jahr, durch die Isolationswirkung des Kronendachs im Wald dagegen kaum, außer klimatische Sonderstandorte d t Bodenfrost im Wald viel zu selten um ihn bei der Holz- ernteplanung zu berücksichtigen Klimawandel wird Bodenfrosthäufigkeit künftig weiter reduzieren Für Befahrung weitere wichtige Einflussgröße Bodenfeuchte zeigt günstigste (= niedrigste) Werte im Mittel am Ende der Vegetationsperiode ti i Damit weiterhin hohe Bedeutung der technischen Maßnahmen um Auflast bei der Befahrung zu reduzieren (Bogiebänder, Raupenfahrzeuge, niedriger Reifenfülldruck, Reisigmatten etc.) 8. Bayerischer Waldbesitzertag 29. September

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