Waldbauliche Behandlung der Buche auf ökologischen Grundlagen von Hermann Spellmann Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt

Waldbauliche Behandlung der Buche auf ökologischen Grundlagen von Hermann Spellmann

Waldbauliche Behandlung der Buche auf ökologischen Grundlagen Gliederung: Ausgangssituation Ökologische Grundlagen Wachstum Waldbauliche Behandlung Fazit

Buchenwaldfläche und ihr Schutzstatus Waldfläche 100 % 492.000 ha Waldfläche in FFH-Gebieten 18,3 % Buchenfläche 6,1 % Bu-LRT- FFH 5,2 % 90.000 ha 30.000 ha 26.000 ha

120 100 Altersklassenverteilung in Sachsen-Anhalt (Quelle: BWI²) 80 1000 ha 60 40 20 0 I II III IV V VI VII VIII > VIII Ei Bu Alh Aln Fi Dgl Ki Lae 10 % 6,6 % 7,3 % 14,6 % 12,0 % 0,3 % 46,6 % 2,5 %

120 100 Altersklassenverteilung in Sachsen-Anhalt (Quelle: BWI²) 1000 ha 80 60 40 20 Gesamtvorrat ca. 9,56 Mio. m³ 8,5 % Ø 318,6 m³/ha 0 I II III IV V VI VII VIII > VIII Ei Bu Alh Aln Fi Dgl Ki Lae 10 % 6,6 % 7,3 % 14,6 % 12,0 % 0,3 % 46,6 % 2,5 %

Entwicklung des Einschlags in Sachsen-Anhalt Stammholz 2006: 349.000 m³ o.r. Buche: 51.000 m³ o.r. Buchen- Hiebssatz 2006 5,6 m³/ha Industrieholz 2006: 872.000 m³ o.r. Buche: 118.000 m³ o.r. Einschlag [1000 m 3 o.r.] Einschlag [1000 m 3 o.r.] 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1200 1000 800 600 400 200 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 0 Kiefer Fichte Buche Eiche Buntholz 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Kiefer Fichte Buche Eiche

Index der jährlichen Erzeugerpreise von Buchen-Stamm- und Industrieholz im Staatswald (Jahr 2005 = 100 %) [% ] 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Bu-Sth. B - 2005: 91,60 Nds. Bu-Indh.- lg. - 2005: 27,00 Nds. 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Jahr

/ fm [% ] Index der jährlichen Erzeugerpreise Buchenpreise 2010 NLF - von Buchen-Stamm- und Industrieholz im Staatswald 120 180 100 160 80 140 60 120 40 100 80 20 0 60 40 20 0 (Jahr 2005 = 100 %) Bu-Sth. B - 2005: 91,60 Nds. Bu-Indh.- lg. - 2005: 27,00 Nds. 1A 2A 2B 3A 3B 4 5 6 Stärkeklasse B BK C CGW IN 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Jahr

Holzrohstoffbilanz für Deutschland - vorhergesagte Verschiebungen zugunsten der energetischen Holznutzung - Holzverwendung 2008 126,7 Mio. Fm 100 % 54% 46% 51% 49% 43% 57% 2030 2020 26% 74% 2008 stoffliche Holznutzung energetische Holznutzung 2002 (Mantau 2003, 2009, Mantau et al. 2010)

Zwischenfazit Zustand: Buchenwälder in Sachsen-Anhalt haben einen geringen Flächenanteil und liegen überwiegend in FFH-Gebieten. Die Buchenfläche ist angestiegen, der Altersklassenaufbau ausgeglichen und die Vorratshaltung relativ hoch. Die Nutzungspotenziale wurden bei weitem nicht ausgeschöpft. Die steigende energetische Holznutzung hat für die Buchenbewirtschaftung und die Buchenholz be- und verarbeitenden Betriebe eine besondere Bedeutung. Die ökonomische Situation der Buchenwirtschaft ist vielerorts unbefriedigend.

Potenzielle natürliche Gesamtverbreitung der Rotbuchenwälder (Fagus sylvatica) in Europa (BOHN u. GOLLUB 2007)

Standörtliche Zuordnung der Baumarten Tiefland Trockengrenze Bergland nass trocken Ki Dgl Ki Lä Lä Bu Alh nass trocken Ki Dgl Fi Lä Bu Alh arm reich Nässegrenze arm reich

Herausforderung: Klimawandel Erwarteter Klimawandel Ausmaß räumliche und zeitliche Verteilung Geschwindigkeit Klimatische Wasserbilanz (KWB) und nutzbare Feldkapazität (nfk) in der Vegetationszeit 1961-1990 2041-2050 2091-2100 (A1B-f) nfk + KWB mm -55 mm -126 mm -211 mm

Herausforderung: Klimawandel Erwarteter Klimawandel Ausmaß räumliche und zeitliche Verteilung Geschwindigkeit Auswirkungen auf den Wald Boden: - Wasserhaushalt - Durchwurzelung Pflanzenphysiologie: - Transpiration - Mortalität Pflanzensoziologie: - Artenspektrum - Konkurrenzkraft Bestand: - Stabilität - Produktivität Forstbetrieb: - Holzmarkt - Einkommen

Standortleistungsfähigkeit der Buche Status quo Veränderung zwischen Status quo und 2071-2100 unter A1B - trocken I.5 Ertragsklasse (und besser) I.5 bis II.5 Ertragsklasse II.5 Ertragsklasse (und schlechter) > 7,5 % 2,5 % bis 7,5 % -2,5 % bis 2,5 % -2,5 % bis -7,5 % < -7,5 %

Schattenintensität verschiedener Baumarten

Gertenholz- und Stangenholzphase Selbstdifferenzierung nutzen, Astreinigung fördern

Qualitätsdifferenzierung bei Buchenstammholz - äußere Merkmale - Güte 1 Güte 3 Güte 5 * (nach FVA Baden-Württemberg) *

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Sorten- und Güteklassenverteilung Gesamteinschlag NLF 1991-2008 18 15 18 6 6 23 13 1 19 11 30 2 10 15 12 1 35 11 34 2 10 7 1 25 20 32 10 4 8 1 EICHE BUCHE ALH ALN FICHTE DOUGLASIE KIEFER LÄRCHE Buche 7 27 13 11 42 8 3 58 1 5 25 6 3 58 1 7 25 6 1 54 2 11 26 A B C P al/s w CGW IN Brennholz X-Holz

Zwischenfazit Ökologische Grundlagen: - empfindlich gegenüber klimatischen Extremen (atlantische Baumart) - sehr große Spätfrost-, große Winterfrostgefährdung + breite Nährstoffamplitude der Anbaustandorte - empfindlich gegenüber Wassermangel bzw. -überschuss + Herzwurzler, relativ sturmfest + große Schattenerträgnis in der Jugend, große Schattenintensität als Bestand + starke Selbstdifferenzierung und Qualitätsdifferenzierung - relativ langsame Astreinigung + lang anhaltendes Höhenwachstum + plastische Kronenentwicklung + geringe Disposition gegenüber biotischen Schäden (Ausnahme Buchenkomplexkrankheit nach Trockenjahren) - periodische Samenproduktion, keine Besiedlung von Freiflächen

Grundflächenhaltung langfristig beobachteter Buchen-Durchforstungsversuche G [m²/ha] 60 (verbleib. Bestand) 50 40 30 20 10 0 Nullflä. (bzw. A-Grad) mäß. Df. starke u. sehr st. Df. I. Ekl., mäß. Df. I. Ekl., mäß. Df. I. Ekl., st. Df. I. Ekl., starke Df. Alter [Jahre] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Zuwachsgang (Volumenzuwachs) der Buche 30 25 iv (m³/ha) 20 15 10 20 30 40 50 60 70 80 90 5 0 (Fichte zum Vergleich) 100 110 120 Alter Buche 130 140 150 160 170 180 190 200

Zwischenfazit: junge Buchen-Bestände zeigen ein gesteigertes Höhenwachstum (N-Einträge); Wachstumsgang der Ertragstafel noch passend hohes Grundflächenhaltevermögen (G-Haltung in Ertragstafeln gekappt ) Volumenzuwachs kulminiert spät und bleibt lange auf hohem Niveau

Vollständiger Lebenslauf eines europäischen Laubwaldes (verändert nach EMBORG 1998) Wirtschaftswald Naturwald Baumhöhe (m) 40 20 0 Aufbauphase Optimalphase Alterungsphase Verjüngungsphase Zerfallsphase

Durchmesserzuwachsgeraden für Buchenbestände in verschiedenen Altern bei unterschiedlicher Behandlung Buchen-Durchforstungsversuch Herborn 1333 Buchen-Durchforstungsversuch Münden 2028 60 Alter 42 Alter 56 Alter 89 5-jähriger Durchmesserzuwachs [mm] 50 40 30 20 10 undurchforstet sehr st. Df. 50 % 0 50 100 150 200 250 300 350 BHD 1999 [mm]

Einfluss der Behandlung auf den Unterstand - Buchen-Durchforstungsversuch Münden 2028 - Nullfläche G u = 4,7 m²/ha N u = 440 / ha dg u = 11,7 cm dg u aussch. = 9,2 cm Starke Hochdurchforstung G u = 5,4 m²/ha N u = 862 / ha dg u = 8,9 cm dg u aussch. = 6,9 cm

Standraumbedarf der Buche - Kronenbreiten in Abhängigkeit vom Brusthöhendurchmesser - Kronenbreite Kronenradius (m) 28 14 24 12 Maximalfunktion 20 10 168 126 84 42 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 BHD (cm)

Durchmesserentwicklung der Z-Bäume Saarforst 1606; starke Hdf. BHD [mm] 800 Alter 159: N = 68 /ha 700 600 500 400 300 200 100 0 Alter 49: N = 236 /ha Stärke der Z-Bäume zu Beginn: 1. - 60. 61. - 100. 101. - 236. 49 61 74 88 96 112 120 130 145 159 Alter [Jahre]

Vergleich des relativen Gesamtertrags an Masse und Wert bei verschiedenen Durchforstungsarten % 140 schw. Ndf. st. Ndf. st. Hdf. schw. Hdf. Σ st. Ndf. st. Hdf. schw. Hdf. Lichtungen Masse Wert Masse Wert Masse Wert Masse Wert Masse Wert (SCHOBER 1972) 130 120 mäß. Ndf. 110 100 i. M. i. M. i. M. i. M. i. M. 90 80 70 60 schw. Hdf. st. Hdf. allm. Li. st. Li.

% 200 Vergleich der Produktion zielstarken Holzes bei Einzelbaum- und Bestandeswirtschaft 193 180 166 160 140 120 100 80 121 92 75 87 119 104 88 110 108 93 86 85 78 Bestandeswirtschaft = 100 % 60 40 20 0 Fi Bu Dgl Ki Ei N / (ha) V / (Fm/ha) v / (Fm)

Hauptergebnisse Rotkernstudie Hessen - Umfang ca. 80.000 Erdstämme über mehrere Jahre - Risiko der Rotkernbildung steigt (SCHMIDT et al., 2008) mit dem Alter: ab ca. 120 Jahre höhere Risikoneigung mit dem Durchmesser: auch unabhängig vom Alter höhere Risikoneigung mit steigendem BHD in Abhängigkeit vom Ausgangssubstrat der Bodenbildung Einfluss von Rindenverletzungen / Astabbrüchen / Absterben von Starkästen in bisherigen Untersuchungen nicht quantifizierbar

Buchen Zielstärkennutzung und Rotkern gesund verkernt Qualität: B B B B BK C Prod.-Zeit: 110 120 135 110 120 135 BHD (cm) 61 67 74 61 67 74 Länge (m): Mittenstärke (cm): 8 8 8 8 8 8 56 62 68 56 62 68 Inhalt (m³): 1,97 2,41 2,91 1,97 2,41 2,91 Wert ( ): 226,- 292,- 353,- 226,- 199,- 167,- Differenz: + 66,- + 61,- - 27,- - 32,- + 127,- - 59,-

Fazit Buchenbehandlungskonzept im Überblick: h 100 [m ] 40 Pflegephasen an Oberhöhen orientiert 35 30 25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 A lter [Jahre] Behandlungskonzept in den natürlichen Altersstufen: Jungwuchs/ Dickung h o bis 6 m In der Regel keine Eingriffe Hiebsschadensbeseitigung Gerten- u. Stangenholz h o 6 16 m Protzenaushieb Mischbestände: Mischungsregulierung (ALh) Baumholz in d. Pflegephase h o 16 26 m Erschließung Z-Baumauswahl Entnahme von 1-2 Bedrängern je Eingriff als starke Hdf., Zwischenfelder: vorrangig Entnahme starker, schlechter Bäume kritische Überprüfung der Z- Bäume mittl. Baumholz h o 26 m - 30 m Übergang zur mäßigen Hochdurchforstung Totholz belassen Starkes Baumholz h o > 30 m Einsetzende ZSN vom Schlechten Variable Zielstärke unter Beachtung von Zuwachsverhalten und Qualitätsentw. Beachtung der räumlichen Ordnung u. des Entwertungsfortschritts Auswahl von Habitatbäumen

Zwischenfazit: Durchforstung: Z-Baumauswahl und möglichst frühe (abhängig von der astfreien Schaftlänge) und starke Hochdurchforstung deutliche Durchmesser-Zuwachsüberlegenheit starker gegenüber mäßiger bzw. keiner Durchforstung; Wuchsbeschleunigungseffekt Z-Baumzahl muss Flächenproduktivität, Risiken und zeitlich gestreckte Nutzung beachten Hauptvorteil starker Hochdurchforstungen liegt in der Zuwachskonzentration auf den bestveranlagten Bäume flächenbezogenes Zuwachs: relativ plastisch bei Grundflächenabsenkung, gestaffelte Durchforstung Integration der Alterungs- und Zerfallsphase durch ein Habitatbaum- und Totholzkonzept

Fazit: Bei der Buche stehen ökologische Ansprüche und Eigenschaften bisher im Einklang mit den Anbauschwerpunkten und den Behandlungskonzepten. Ziel der Bestandespflege sollte es sein, einen hohen flächenbezogenen Wertertrag zu erreichen. Gestaffelte Hochdurchforstungen (stark mäßig) konzentrieren den Zuwachs auf die bestveranlagten Bäume, sichern die Flächenproduktivität, erhalten den Unter- und Zwischenstand und ermöglichen lang gestreckte Zielstärkennutzungen. Die Zielstärken sollten variabel gehalten werden, in Abhängigkeit von der Qualität, Stabilität und der Wuchspotenz der Einzelbäume. Habitatbaum- und Totholzkonzepte sind konsequent umzusetzen. Sie integrieren die Alterungs- und Zerfallsphase im Wirtschaftswald und erhöhen das Lebensraumangebot für seltene Arten.

Waldbauliche Behandlung der Buche auf ökologischen Grundlagen Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!

Habitatbaumund Totholzkonzept Definition Habitatbäume: Altbäume, Baumveteranen, Horst- und Höhlenbäume, die ungenutzt alt werden und natürlich zerfallen sollen Konzept: Auswahl mit beginnender Zielstärkennutzung, Markierung, vorrangig vitale, großkronige, qualitativ geringwertige Bäume auswählen Grundgerüst besteht aus Höhlenund Horstbäumen (von der Nutzung ausnehmen) Vorwiegend Gruppen und Kleinflächen Definition Totholz: Abgestorbene liegende oder stehende Bäume und Baumteile einschließlich aufgeklappter Wurzelteller Konzept: In Abstimmung mit den Erfordernissen der Holznutzung, des Waldschutzes, der Unfallvorsorge und der Verkehrssicherung stehendes und liegendes Totholz belassen Totholz nicht künstlich erzeugen Habitatbaumgruppen als dauerhafte Totholzquelle integrieren Habitatbäume und Totholz im Mittel etwa 5 Bäume je ha in älteren Beständen