Klimaschutz und Klimawandel Rolle der Forstwirtschaft

Thüringer Landesanstalt für Wald,
Jagd und Fischerei
Mitteilungen 29/2007
Klimaschutz und Klimawandel
Rolle der Forstwirtschaft
Tagungsband und
Projektvorstellung
Klimaschutz und Klimawandel
Rolle der Forstwirtschaft
Tagungsband und Projektvorstellung
anlässlich der Tagung am 27. September 2007
1
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Vorwort
Sehr geehrte Tagungsteilnehmer,
verehrte Leserinnen und Leser,
der globale Klimawandel ist eine Tatsache, der wir alle gemeinsam
große Aufmerksamkeit zu schenken haben. Deshalb begrüße ich
außerordentlich die Initiative der Thüringer Landesanstalt für Wald,
Jagd und Fischerei, am 27. und 28. September 2007 mit der Gothaer
Tagung
„Klimaschutz und Klimawandel –
Rolle der Forstwirtschaft“
„Flagge“ zu zeigen. Denn jahrzehntelange Forschung und eine Vielzahl wissenschaftlicher Studien haben belegt, dass der Klimawandel
längst Realität ist und sich bereits deutlich bemerkbar macht. Die
Folgen werden die Natur und Umwelt ebenso wie die Wirtschaft und
Gesellschaft in unterschiedlichem Maße beeinflussen.
Der ehemalige UN-Generalsekretär Kofi Annan warnte auf dem Klimagipfel im November 2006 in Nairobi: „Der
weltweite Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit.“ Dem kann ich nur zustimmen,
denn diese weltweite Bedrohungslage wird inzwischen selbst von Kritikern zunehmend anerkannt.
Die wesentliche Ursache für den Klimawandel sind die Emissionen treibhauswirksamer Gase. Am wichtigsten
ist es daher, diese Emissionen weltweit drastisch zu reduzieren. Ich begrüße daher die Anstrengungen der
Bundesregierung, die derzeit weltweit für die Einhaltung der Vorgaben des Kyoto-Protokolls und darüber hinaus
gehende Emissionsreduktionen wirbt.
Durch die prognostizierte Klimaänderung werden sich die thüringischen Wälder in ihrem Aufbau deutlich verändern. Es ist also höchste Zeit, etwas zu unternehmen. Hierzu gibt es eine Vielzahl von Handlungsmöglichkeiten,
die in Kombination zum Ziel führen werden. Für mich ist darunter eine der wichtigsten die bisher unterschätzte Wald-Holz-Option. Das ihr zugrunde liegende Prinzip der CO2-Aufnahme im Verlauf der Assimilation und
Speicherung im Holz leistet einen beachtlichen Beitrag zum Klimaschutz. Der Freistaat Thüringen unterstützt
deshalb die Entscheidung der Bundesregierung vom 22. Dezember 2006, einen substantiellen Anteil möglicher
Erlöse aus der Anrechnung der Waldbewirtschaftung nach dem Kyoto-Protokoll für die Förderung des Waldes in
Deutschland vorzusehen.
Dieser Tagungsband enthält alle wichtigen Informationen der Fachtagung „Klimaschutz und Klimawandel - Rolle
der Forstwirtschaft“. Er wird den Lesern anhand von Beiträgen aus Forschung und Wissenschaft zur Bedeutung
von Wald und Holz im Klimaschutzprozess sowie Erfahrungsberichten aus der Praxis, ein umfassendes Bild
zum Thema „Wald und Klima“ vermitteln. Ich wünsche den Lesern viel Spaß beim Nachlesen dieser Fachinformationen zur Tagung „Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft“.
Dr. Volker Sklenar
Thüringer Minister für Landwirtschaft,
Naturschutz und Umwelt
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
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Inhalt
Vorwort
3
Grußwort des Oberbürgermeisters der Stadt Gotha
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Grußwort zur Tagung von Prof. em. Dr. Peter Burschel
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A Tagungsband „Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft“
Prof. Dr. Christian Bernhofer, Dr. Thomas Grünwald, PD Dr. Barbara Köstner, Johannes Franke,
Dr. Valeri Goldberg
Klimawandel - Auswirkungen auf Waldökosysteme
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Bernd Winkler
Die Rolle des Waldes beim Klimaschutz aus Sicht des Bundesministeriums für Ernährung,
Landwirtschaft und Verbraucherschutz
16
Dr. Jens Triebel
Wahrnehmung des Klimawandels im Kommunalwald
21
Prof. Dr. Norbert Weber, Stefanie Rimkus
Wahrnehmung des Klimawandels bei Privatwaldbesitzern in Thüringen
26
Michael Seiler, Wolfgang Arenhövel, Ingolf Profft
Waldbauliche Konsequenzen für Thüringen
28
Ingolf Profft, Wolfgang Arenhövel, Michael Seiler
Wald & Holz - Potential für den Klimaschutz in Thüringen
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B Projektvorstellung
BIOTREE – Ein Langzeit-Experiment zu Biodiversität und ökosystemaren Funktionen
in Wäldern
57
Das Projekt „Biodiversitäts-Exploratorien“
60
Forschungsaktivitäten des Max-Planck-Institutes für Biogeochemie, Jena, und des
Europäischen Forschungsverbundes CarboEurope-IP in Thüringen
62
www.waldundklima.net – Das offene Portal zu Wald, Holz und Klima
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Fotonachweis
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Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
5
Grußwort des Gothaer Oberbürgermeisters Knut Kreuch
zur Tagung „Klimaschutz und Klimawandel – Rolle der
Forstwirtschaft“
Sehr geehrte Damen und Herren,
Sie sind aus ganz Deutschland nach Gotha gereist, um wieder einmal
zu einer interessanten Tagung in der Residenzstadt zusammen zu
kommen. Mit dem Thema „Klimaschutz und Klimawandel – Rolle
der Forstwirtschaft“ treffen Sie in Gotha, unmittelbar vor dem Thüringer Wald, von Seeberg, Krahnberg und Galberg umgeben, auf ein
ideales Tagungsumfeld. Schon Dr. Gottlob Schneider beschreibt die
Schönheit des Gothaer Ausblickes auf den Thüringer Wald in seinem
„Gothaer Gedenkbuch“ von 1906:
„Denn man wandert, mit der kurzen Unterbrechung durch die Stadt,
immer angesichts des Thüringerwaldes und seiner Lieblichkeit, die schon
die ältesten Naturschilderer, welche die Alpen mit dem Drama, das Riesengebirge mit dem Epos verglichen haben, aller Dichtungsarten Krone,
die Lyrik nannten.“
Der Tagungsort liegt außerdem in unmittelbarer Nähe zum Gothaer Park, rund um Schloss Friedenstein. Dieser
21 ha große Park ist der älteste englische Landschaftspark auf dem Kontinent und wurde im Jahre 1768 unter
Herzog Ernst II. angelegt. Er verbindet topografisch betrachtet die Ausläufer des Thüringer Waldes mit dem
Stadtwald und ist die „grüne Lunge“ unserer Stadt.
Diese Lage, die klimatischen Bedingungen dieser Region und die weitreichenden Umweltschutzmaßnahmen
seit der Nachwendezeit bieten nicht nur den zahlreichen Touristen in Gotha und im Gothaer Landkreis optimale
Erholungsbedingungen, insbesondere profitieren natürlich die Einwohner von den wertvollen Waldflächen, die
durch die hohe Kohlendioxidaufnahme das Klima in unserer Gegend positiv beeinflussen.
Doch das dies so bleibt und der Wald auch unmittelbar vor unseren Haustüren seine große Bedeutung im Klimaschutz behält, muss nachhaltig gedacht werden, muss der Klimawandel, der besonders durch Erderwärmung
gekennzeichnet ist und damit zahlreiche Folgen für Waldökosysteme hat, untersucht werden.
Ich freue mich, dass in Gotha erstmalig zum Thema des Klimaschutzes und des Klimawandels im Kontext mit
der Forstwirtschaft getagt wird. Ich wünsche allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern einen guten Verlauf der
Veranstaltung, einen regen Informationsaustausch, eine interessante Exkursion und lade Sie ganz herzlich ein,
unsere Stadt mit ihren zahlreichen Sehenswürdigkeiten um den Park herum zu besuchen.
Knut Kreuch
Oberbürgermeister
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
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Der Wald im Treibhaus
Peter Burschel, Landshut
Meine sehr verehrten Damen und Herren!
Ich freue mich, dass ich hier in einer Sache zu Ihnen sprechen darf, die außerhalb dessen liegt, was wir normalerweise als Forstwirtschaft verstehen, die aber trotzdem von zentraler Bedeutung ist. Und das in zweierlei
Hinsicht.
Menschliche Aktivitäten haben das Umfeld des Lebens verändert: Der lebensnotwendige, CO2induzierte Treibhauseffekt der Atmosphäre ist durch die massive Zerstörung lebender Biomasse bei der weltweiten Umwandlung von Wald in landwirtschaftliche Nutzfläche und vor allem durch die massive Verfeuerung von fossilen
Energieträgern derartig verstärkt worden, dass eine ausgeprägte Erwärmung mit großräumigen Klimaänderungen zu erwarten ist. Von diesen Prozessen werden Wald und Holzwirtschaft zentral getroffen.
Zum einen geht mit der Klimaerwärmung eine Veränderung des Lebensumfeldes von Bäumen und Wald einher.
Sie ist im Einzelnen sehr schwer, eigentlich gar nicht prognostizierbar. Den forstlichen Standort im bisher verstandenen langfristigen Sinne, wird es nicht mehr geben. Vielmehr deutet alles darauf hin, dass die langlebigen
Waldpflanzen, also die Bäume, einer stetigen und raschen Veränderung ihres Umfeldes ausgesetzt sind und
weiter sein werden, die von vorteilhaft bis extrem negativ reichen wird. Der Waldbau im praktischen und die
forstliche Standortskunde im wissenschaftlichen Sinne werden völlig neue Aufgaben zu lösen haben.
Zum anderen spielen Wälder im globalen Kohlenstoffkreislauf eine fundamentale Rolle. Sie sind große Kohlenstoffspeicher, die die forstliche Biomasse daran hindern zu CO2 zu werden und den Treibhauseffekt der
Atmosphäre zu verstärken. Schutz der weltweiten Waldvorkommen, ganz besonders solcher, die noch biologisch in Takt sind, ist eine Grundforderung von Naturschutz und Forstwirtschaft. Gleiches gilt für die Wiederbestockung zerstörter Waldflächen. Hier liegen geradezu herkulische Aufgaben für die Forstwirtschaft.
Besonders interessant und wichtig in diesem Zusammenhang sind die gut erforschten Wirtschaftswälder der
mittleren Breiten. An ihnen lässt sich die Rolle des Waldes in ihrer Mischung zwischen Biologie und Wirtschaft
gut studieren.
Wald besteht zur Hälfte seiner Masse aus Kohlenstoff. Wälder sind daher große Kohlenstoffspeicher ohne Treibhauseffekt. Das geerntete Holz, ein ständiger Fluss aus dem Wald, wird zu Produkten, die die Speicherwirkung
des Waldes fortsetzen. Alle Produktionsabfälle werden energetisch genutzt, genau wie alles schwache Holz und
wie die Holzprodukte als Altholz am Ende ihrer Lebensdauer. Theoretisch stellt ein nachhaltig bewirtschafteter
Wald also ein CO2-freies Kontinuum dar, das als solches durch Nutzung erhalten werden muss. Diesem Bild
fehlt allerdings noch das Verhalten der unterirdischen Bio- und Nekromasse, die in jedem Fall zur Sicherung
der Standortsproduktivität im Wald verbleiben müssen. Ob es bei den Abbauprozessen im Boden allerdings zu
unerwünschten CO2-Freisetzungen kommt, bedarf dringend der Untersuchung. Der Thüringer Landesanstalt
wie dem Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena gebührt deshalb ein großes Kompliment, dass sie dieser
Fragestellung in einem eindrucksvollen Großversuch nachgehen (s. Mitteilungen 26/2006). Darüber hinausgehend lässt sich sagen, dass der globale Klimawandel überhaupt das Thema für forstliche Praxis und Theorie
dieses Jahrhunderts sein wird. Hals- und Beinbruch dazu.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
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A
Tagungsband „Klimaschutz und Klimawandel Rolle der Forstwirtschaft“
Klimawandel – Auswirkungen auf Waldökosysteme
Prof. Cr. Christian Bernhofer, Dr. Thomas Grünwald, PD Dr. Barbara Köstner, Johannes Franke, Dr. Valeri
Goldberg
Institut für Hydrologie und Meteorologie, Technische Universität Dresden
Pienner Straße 23, D-01737 Tharandt
1. Einleitung
Seit der Industrialisierung haben die Konzentrationen der Treibhausgase in der Atmosphäre deutlich zugenommen (siehe www.ipcc.ch), vor allem von Kohlendioxid (von ca. 280 ppm auf ca. 380 ppm), Lachgas, Methan,
Ozon und den Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKWs). Aus der statistischen Analyse der globalen Temperaturdaten lässt sich bestimmen, dass dadurch die zusätzliche Erwärmung von 0,7°C im 20. Jahrhundert erklärt
werden kann. Diese Aussage ist zu 99 % sicher, die Auswirkungen auf andere für die Vegetation wichtigere Größen, wie Niederschlag und Verdunstung sind aber schwierig. Durch Rückkopplungsprozesse sind alle Größen
des Energie-, Wasser- und Kohlenstoffhaushaltes miteinander in komplexer, nicht-linearer Weise miteinander
verknüpft. So führt die höhere Temperatur zunächst zu größerer Verdunstung, in der Folge aber auch zu mehr
Wolken und damit weniger Strahlung, was die Verdunstung dämpft. Ähnliches gilt für den Niederschlag, der
zwar durch die größere Wassermenge in der Atmosphäre gefördert wird, aber gleichzeitig durch die Erwärmung
des Erdbodens und eine Erhöhung der Wolkenbasis gedämpft.
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Die Entwicklung der Verdunstung und des Niederschlags lässt sich daher – im Gegensatz zur Temperaturentwicklung – z. Zt. noch nicht zuverlässig vorhersehen. Gleichzeitig wird die Vegetation gerade durch Niederschlag und
den Verdunstungsanspruch der Atmosphäre stark beeinflusst, was sich in geändertem Baumwachstum und Abbauprozessen im Boden niederschlagen sollte. Die typische Rolle der mitteleuropäischen Wälder als Kohlenstoffspeicher (VALENTINI et al., 2000; CIAIS et al., 2005) ist daher unmittelbar vom Klimawandel bedroht, aus heutiger
Sicht lassen sich aber nur erste Vermutungen über Richtung und Umfang dieser Änderungen anstellen.
2. Der Austausch von Kohlenstoff zwischen Vegetation und Atmosphäre
Der Austausch von Kohlenstoff zwischen Vegetation und
Atmosphäre ist eine komplexe Bilanz zwischen mehreren Prozessen, die in vielen Raum- und Zeitskalen variieren und nur exemplarisch durch Messungen zugänglich sind. An einem typischen
Waldstandort sind das: C-Gewinn durch Photosynthese, C-Verlust
durch a) Atmung der lebenden, oberirdischen und unterirdischen
Organe der Bäume, b) Atmung beim Abbau organischer Substanz
(vor allem mikrobielle Atmung im Boden) und c) Waldbrand u.
a. Störungen. Die vollständige Bilanz dieser Prozesse wird als
NBP (Net Biome Production) bezeichnet und kann mit etwa 1-2
Gt C/Jahr gut die heute beobachtete terrestrische C-Senke erklären (Quelle: GCTE/IGBP1). Unter Vernachlässigung von c) – also
an einem ungestörten Standort, z. B. einem Wald sehr lange nach
dem letzten Waldbrand – beträgt die typische Kohlenstoffaufnahme nach Messungen aus dem europäischen Verbundprojekt CarboEurope IP (PAPALE et al., 2006) zwischen O und 600 g/m2a (NEP,
Net Ecosystem Production). Die große Variation hat ihre Ursache
in den völlig unter-schiedlichen Standortsbedingungen in Europa.
1 Anm. d. Red.: Global Change and Terrestrial Ecosystem (GCET) ist ein Kernprojekt des International Geosphere-Biosphere Programme
(IGBP), einem international ausgerichteten Forschungsprogramm zur Untersuchung des globalen Wandels (siehe www.igbp.kva.se).
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Aber selbst wenn die Betrachtung auf einen einzigen Standort (hier der CarboEurope-Fichtenbestand im Tharandter Wald) beschränkt wird, ergeben sich große zwischenjährliche Schwankungen (Abb. 1). Aus Sicht der Atmosphäre wird hier NEE (Net Ecosystem Exchange) angegeben, NEE ist daher gleich minus NEP: Ein Verlust für die
Atmosphäre entspricht einem C-Gewinn für das Ökosystem. Einem Wert von fast 700 gC/m2 im Jahr 1999 stehen
knapp 400 gC/m2 im Trockenjahr 2003 gegenüber. Nachdem die Häufigkeit solcher Sommer wie 2003 im 21. Jh.
zunehmen sollte, ist es eine legitime Spekulation die Verhältnisse von 2003 als Anhaltspunkt für die Entwicklung
der Kohlenstoffspeicher von Wäldern heranzuziehen (REICHSTEIN et al., 2005). Gleichzeitig wurde die Anomalie
des Jahres 2003 für die CarboEurope-Standorte als eine durch die Trockenheit verursachte beschrieben.
Abb. 1: Täglicher (oben) und täglicher, akkumulierter Kohlenstoffstrom in die Atmosphäre;
Ankerstation Tharandter Wald (110 Jahre alte Fichten; Bestandeshöhe ca.29 m, LAI2=7,6);
Zahlenangaben: Jahressummen in gC/m2
Dabei ist es notwendig, zumindest den Beitrag der nächtlichen Gesamtatmung (TER, Total Ecosystem Respiration; aus nächtlichen Messungen ableitbar) und den Beitrag der Nettosenke tagsüber getrennt zu betrachten
(NEEday; von der Photosynthese dominiert). Die Ursache der geringen Senke 2003 war eine durch die Trockenheit
reduzierte Photosynthese, die Atmung 2003 entsprach einem Normaljahr – der Temperatureffekt wurde durch
die geringe Bodenfeuchte ausgeglichen.
2 Anm. d. Red.: LAI = Leaf Area Index (Blattflächenindex)
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
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Abb. 2: Parameter der Lichtsättigungsfunktion (Rday, a’, NEEsat) in Abhängigkeit von der
Lufttemperatur und im Vergleich zur nächtlichen Gesamtatmung; 110jähriger Fichtenbestand
an der Ankerstation Tharandt
12
Zur Verallgemeinerung solcher Aussagen müssen Modelle herangezogen werden, typische Modellparameter
und ihre Temperaturabhängigkeit sind in Abb. 2 dargestellt: Die nächtliche Atmung (ohne Berücksichtigung der
Bodenfeuchte!) steigt exponentiell an, während die Tagatmung Rday bei höheren Temperaturen scheinbar nicht
weiter zunimmt. Die Lichtnutzungseffizienz a’ hat ihr Optimum zwischen 10 und 20°C, während NEEsat bei ca.
20°C nicht weiter steigt oder sogar zurückgeht. Eine Temperaturerhöhung kann an diesem Standort also auch
zu einer Erhöhung der C-Aufnahme führen (solange die Temperaturen nicht zu oft über 20°C steigen) und die
C-Abgabe durch Atmung nicht gleichzeitig zu stark steigt.
3. Erwarteter Klimawandel in Mitteleuropa
3.1 Klimawandel im 20. Jahrhundert
Durch detaillierte regionale Untersuchungen kennen wir die bereits eingetretenen Änderungen einzelner Gebiete ziemlich genau (z. B. FRANKE et al., 2004). Dabei zeigt sich bereits in Deutschland eine Differenzierung:
Während im Westen und Süden die Niederschläge im Winter so deutlich zugenommen haben, dass die Jahressumme ebenfalls steigt, sinkt im Osten Deutschlands die Regenmenge im Sommer stark, so dass ohnedies
trockene Gebiete wie das Thüringer Becken oft kaum über 400 mm Jahresniederschlag erreichen. Dabei handelt
es sich um einen stabilen, regionalen Trend, der sich in den letzten 50 Jahren etabliert hat. Gleichzeitig hat sich
die Charakteristik der Sommerniederschläge geändert: Die Niederschläge sind seltener, von höherer Intensität
und von längeren niederschlagsfreien Perioden unterbrochen (BERNHOFER und GOLDBERG, 2001).
Die Temperaturen sind ganzjährig gestiegen, im Sommer ging die Bewölkung zurück und damit die Einstrahlung
hinauf. Der Verdunstungsanspruch wuchs, die klimatische Wasserbilanz (Differenz aus Niederschlag und potentieller Verdunstung) verringerte sich. Heute ist sie während der Vegetationsperiode in den Ländern Sachsen,
Thüringen und Sachsen-Anhalt flächenhaft negativ (Abb. 3). Der Winterniederschlag kann das in vielen Gebieten
noch kompensieren (in etwa der Bereich mit einer sommerlichen Bilanz von minus 100 mm und darunter). Damit ist die Wasserversorgung vermehrt vom Speichervermögen der Böden abhängig.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
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Abb. 3: Klimatische Wasserbilanz in mm während der Vegetationsperiode (April bis September) für Mitteldeutschland (1971-2000); potentielle Verdunstung nach Wendling
3.2 Projektionen des Klimawandels für das 21. Jahrhundert
Aus den Ergebnissen der globalen Klimamodelle können mit geeigneten Methoden (BERNHOFER et al., 2006) die
zukünftigen Klimabedingungen auch regional abgeschätzt werden. Für Deutschland kamen dabei deterministische (www.dkrz.de) und statistisch-dynamische (ENKE, 1997) Methoden zum Einsatz. Nach den Arbeiten von
ENKE (2001) sind praktisch alle Klimaelemente betroffen, wobei die zu erwartenden Änderungen z. T. deutlich
über denen globaler Ergebnisse liegen. Hier sollen nur einige Punkte beleuchtet werden:
•
Die bereits beobachteten Trends verstärken sich: Niederschlagsrückgang im Sommer bei gleichzeitiger
Erhöhung der Starkniederschläge, die Mitteltemperaturen steigen weiter deutlicher im Winter als im Sommer
•
Die bereits beobachteten Trends verringern sich: in den Mittelgebirgen, bes. im Erzgebirge, steigen die
Winterniederschläge vermutlich kaum weiter an (ENKE et al., 2005)
•
Neue Aspekte in der jahreszeitlichen Verteilung: die projizierten Temperaturänderungen bis 2050 (Abb. 4)
zeigen eine deutliche Zunahme im Winter und Sommer, eine geringere im Frühjahr und Herbst, wobei die
Maximaltemperaturen im Sommer um etwa 2,5 bis 3°C ansteigen, die Minimaltemperaturen nur um 1,5°C.
Nimmt man vereinfacht an, dass Trockenstress durch hohe Lufttemperaturwerte charakterisiert werden kann,
bedeutet diese drastische Änderung in den sommerlichen Höchsttemperaturen eine deutliche Zunahme des
Trockenstress und damit u. U. eine Reduktion der Kohlenstoffsenke in Wäldern (ähnlich dem Jahr 2003?).
Gleichzeitig steigen die Chancen, im Frühjahr eine verlängerte Vegetationsperiode zum Wachstum zu nutzen.
Andererseits muss vermehrt mit „Störungen“ gerechnet werden: Waldbrände werden wahrscheinlich genauso
häufiger werden wie Probleme mit Schadinsekten.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Abb. 4.: Änderung der Monatsmittel der Tagesminimum- und Tagesmaximumtemperaturen
für das Zeitintervall 2041/2050 gegenüber dem Zeitintervall 1981/ 2000 (exemplarisch für das
mitteldeutsche Tiefland)
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4. Konsequenzen des Klimawandels für Waldökosysteme?
Der globale Klimawandel kann also bereits heute beobachtet werden und wird sich wohl noch verstärken. Das
Ergebnis regionaler Projektionen in die Mitte des 21. Jahrhunderts zeigt für Deutschland, dass alle Klimaelemente von diesem Wandel betroffen sind. Niederschlag und Temperatur verändern sich wahrscheinlich so, dass z. B.
für das mitteldeutsche Tiefland häufigere Trockenperioden und Trockenstress für die Vegetation zu erwarten sind.
Die Wirkungen dieser Effekte können durch Waldbrände und Schadinsekten verstärkt werden, so dass die Risiken
der Holzproduktion im Wald zunehmen dürften. Die Temperaturerhöhung allein wird das Wachstum von Wäldern eher fördern, dieser
mögliche positive Effekt hängt wohl vor allem von der gleichzeitigen
Niederschlagsentwicklung ab. Damit zeichnet sich ein nach Höhenlage differenziertes Bild ab, bei dem artenreiche Waldökosysteme
mit einem breiten Spektrum an Altersklassen und einer generell
hohen ökologischen Amplitude die größte Chance haben, die zwischenjährlichen Schwankungen und die zu erwartende Zunahme
von Extremen zu vertragen. Die Herausforderungen an das Waldmanagement werden durch den Klimawandel jedenfalls verstärkt – ist
es doch nicht mehr möglich, die Erfahrungen aus der Vergangenheit
auf die transienten Bedingungen der Zukunft anzuwenden.
Danksagung:
Wir danken dem Deutschen Wetterdienst für die Daten, den Ländern Sachsen, Thüringen und Sachsen-Anhalt für das frühe Interesse an regionalen Klimafragen und insbesondere dem CarboEurope
IP für die Teilfinanzierung der Arbeiten rund um die Ankerstation
Tharandt.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Literatur
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(Eds.): Flood Risk Management: Hazards, Vulnerability and Mitigation Measures. Dordrecht :
Springer, 2006, NATO Science Series - IV. Earth and Environmental Sciences; 67, 319 S.
BERNHOFER, CH., GOLDBERG, V. (2001): CLISAX-Statistische Untersuchungen regionaler Klimatrends in
Sachsen. Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben des Sächs. Landesamtes für Umwelt und
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CIAIS PH., M. REICHENSTEIN N. VIOVY, A. GRANIER, et al. (2005): Unprecedented reduction in European
primary productivity caused by heat and drought in 2003. Nature, 437(7058), 529-533.
ENKE, W. (1997) Downscaling climate model outputs into local and regional weather elements by classification
and regression. Clim. Res., 8: 195-207
ENKE, W. (2001): Regionalisierung von Klimamodell-Ergebnissen des statistischen Verfahrens der Wetterlagenklassifikation und nachgeordneter multipler Regressionsanalysen für Sachsen. Abschlussbericht des
Sächsischen Landesamt für Umwelt und Geologie, AZ 13-8802.3521/44
ENKE, W., DEUTSCHLÄNDER, T., SCHNEIDER, F., KÜCHLER, W. (2005): Results of five regional climate
studies applying a weather pattern based downscaling method to ECHAM4 climate simulations.
Met. Z., 14: 247-257
FRANKE, J., GOLDBERG, V., EICHELMANN, U., FREYDANK, E., BERNHOFER, CH. (2004): Statistical analysis
of regional climate trends in Saxony. Clim. Res., 27: 145-150.
15
PAPALE, D., REICHSTEIN, M., AUBINET, M., CANFORA, E. BERNHOFER, C., KUTSCH, W., LONGDOZ, B., RAMBAL, S., VALENTINI, R.,
VESALA, T. and D. YAKIR, 2006: Towards a standardized processing of Net
Ecosystem Exchange measured with eddy covariance technique: algorithms and uncertainty estimati
on. Biogeosciences, 3, 571–583.
REICHSTEIN, M., P. CIAIS, D. PAPALE, R. VALENTINI, et al., 2006: Reduction of ecosystem productivity and
respiration during the European summer 2003 climate anomaly: a joint flux tower, remote sensing
and modelling analysis. Global Change Biology, 12, 1–18.
VALENTINI, R., MATTEUCCI, G., DOLMAN, A. J., SCHULZE, E.-D., et al. (2000): Respiration as the main
determinant of carbon balance in European forests. Nature, 404, 861-865.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Die Rolle des Waldes beim Klimaschutz aus Sicht des Bundesministeriums für
Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz
Bernd Winkler
Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, Referat 534
Rochusstraße 1, 53123 Bonn
I.
Internationale Verhandlungen verstehen
Wer die Rolle des Waldes im Klimaschutzregime verstehen will, muss zuerst die Spielregeln internationaler Verhandlungen kennen. An den Klimakonferenzen der Vereinten Nationen unter der Klimarahmenkommission nehmen jedes Jahr mehrere 1000 Delegierte aus knapp 200 Staaten teil. Am Ende der 14-tägigen Konferenzen steht
fast immer eine Vielzahl von Beschlüssen, darunter oft eine Reihe wegweisender Entscheidungen. Deutschland
tritt bei diesen Konferenzen nicht als eigenständige Verhandlungspartei auf. Vielmehr wird vor und während der
Konferenzen eine EU-Position abgestimmt, die dann von den EU-Verhandlungsführern, zumeist von der EURatspräsidentschaft vertreten wird.
Entscheidungen kommen bei Vertragsstaatenkonferenzen nach dem Konsensprinzip zustande, sind also immer
das Ergebnis von Kompromissen. Es versteht sich daher, dass weder alle sektoralen, noch einzelstaatlichen Interessen in Gänze Eingang in die Beschlüsse finden können. Vor diesem Hintergrund muss auch die Berücksichtigung der Rolle des Waldes im Klimaschutzregime betrachtet werden. Sicherlich gab es aus Sicht der Forst- und
Holzwirtschaft eine Vielzahl von Verbesserungen und Vereinfachungen des aktuellen Systems. Doch letztlich
muss sich jeder Staat, aber auch jeder Sektor mit den nun bestehenden Regeln arrangieren und bereits jetzt mit
fachlichen Beiträgen die Diskussion über ein zukünftiges Klimaschutzregime nach 2012 beeinflussen.
16
Die Berücksichtigung von Senken beim Klimaschutz hat eine lange Geschichte und führte streckenweise zu
zähen Auseinandersetzungen zwischen den Vertragsparteien. Zentrale Frage war dabei immer, ob eine Tonne
zusätzlich in der Biosphäre gespeichertes CO2 den gleichen Wert hat wie eine Tonne vermiedene Emissionen aus der Nutzung von fossilen Rohstoffen. Tatsächlich ist beides nicht direkt vergleichbar, da die Erhöhung
z. B. des Kohlenstoffspeichers Wald jederzeit wieder umkehrbar ist, während eine vermiedene Emission etwa
aus einer Industrieanlage einen dauerhaften Effekt hat.
II.
Berücksichtigung von Wald im Klimaschutzsystem
Wald ist Gegenstand des Bereichs „Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft“ oder abgekürzt
„LULUCF“.
Nur am Rande soll hier erwähnt
werden, dass bereits das Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen Festlegungen im
Bereich „LULUCF“ trifft und
die Rolle von Senken festlegt.
Danach werden Senken als
Prozesse, Aktivitäten und Mechanismen definiert, die Treibhausgase aus der Atmosphäre
entfernen.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Als Folge des Klimarahmenabkommens ist das Kyoto-Protokoll entstanden, das erstmals verbindliche Treibhausgasreduktionsziele für die Vertragsparteien für 2008-2012 im Vergleich zum Basisjahr 1990 festlegt.
Maßgeblich für die Forstwirtschaft ist der Artikel 3 Absatz 3 und 4.
Gemäß Artikel 3 Absatz 3 Kyoto-Protokoll müssen die so genannten Annex I-Länder1 Landnutzungsänderungen
in ihren nationalen Bilanzen ausweisen. Jede Umwandlung von beispielsweise Wald in Siedlungsfläche, oder
jede Aufforstung seit 1990 geht in diese Bilanzen ein, die jährlich zu erstellen sind.
Demgegenüber steht es den Ländern frei, sich gemäß Artikel 3 Absatz 4 auch zusätzliche Maßnahmen der
Landnutzung anrechnen zu lassen. Die politische Entscheidung, dies für die Waldbewirtschaftung zu tun, ist in
Deutschland am 22.12.2006 gefallen und wurde am 27.12.2006 verbindlich dem VN Klimasekretariat mitgeteilt.
Der Anrechnungszeitraum ist die erste Verpflichtungsperiode von 2008-2012. Da für jedes Land individuelle
Obergrenzen für die Waldbewirtschaftung festgelegt sind, darf sich Deutschland maximal 1,24 Mio. t C pro Jahr
bzw. 4,55 Mio. t CO2 pro Jahr anrechnen lassen. Deutschland hat sich ohnehin dafür ausgesprochen erst am
Ende der Verpflichtungsperiode im Jahr 2012 abzurechnen, so dass nicht vor dem Jahr 2014 mit „Waldsenkengutschriften“ zu rechnen ist.
III.
Anrechung der Waldbewirtschaftung – Umsetzung der Entscheidung in Deutschland
Warum hat sich die Bundesregierung für die Anrechnung der Waldbewirtschaftung entschieden?
Letztlich war dies eine politische Entscheidung. Für das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und
Verbraucherschutz waren bei der Vorbereitung dieser Entscheidung 4 Fragen und die Antworten darauf maßgeblich:
Frage 1: Wie wird sich der Kohlenstoffspeicher Wald entwickeln?
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Auf der Grundlage der Bundeswaldinventur kann die Senkenwirkung des deutschen Waldes für Kohlenstoff abgeschätzt werden. Die jährliche Kohlenstoffvorratsänderung der ober- und unterirdischen Waldbiomasse wird
danach im Zeitraum 2008-2012 mit im Mittel ca. 2,1 Millionen t C und im Zeitraum 2013-2017 mit 3,6 Millionen
t C deutlich über der anrechenbaren Schwelle von 1,24 Millionen t C liegen. In den folgenden Jahren wird die
Senkenleistung des Waldes stetig abnehmen. Spätestens ab dem Jahr 2028 wird der Wald zu einer CO2-Quelle
(Abb. 1). Dies gilt unter der Annahme einer leicht steigenden Holznutzung.
Nimmt die Holznutzung aufgrund der Marktbedingungen (z. B. steigende Energie- und Rohstoffpreise) weiter
deutlich zu, kann der Übergang von einer CO2-Senke zu einer CO2-Quelle deutlich früher erfolgen als prognostiziert.
Eine Quantifizierung der Auswirkungen von Klimaänderungen auf die Vorratsentwicklung der Wälder ist nicht
möglich und blieb daher bei den weiteren Betrachtungen unberücksichtigt. Unberücksichtigt bleiben musste
auch die Frage, welche Rolle andere klimarelevante Gase wie Lachgas und Methan bei der Senkenleistung des
Waldes spielen.
1
Anm. d. Red.: Der Annex I der Klimarahmenkonvention listete alle Länder auf, die im Rahmen der Klimarahmenkonvention die Selbstverpflichtung zur Reduktion ihrer Treibhausgeasemissionen bis zum Jahr 2000 auf das Niveau von 1990 übernommen haben. Auf der Liste
stehen alle OECD-Länder (außer Korea und Mexiko) sowie alle Osteuropäischen Länder (außer die Folgestaaten Jugoslawiens und Albanien). Der Begriff „Annex-I-Länder“ wird daher oft synonym mit „Industrieländer“ benutzt, mit „Non-Annex-I-countries“ sind in der Regel
Entwicklungs- und Schwellenländer gemeint. (Quelle: BMU unter www.bmu.de)
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Abb. 1: Auf Basis der Bundeswaldinventur prognostizierte Entwicklung der jährlichen Senkenwirkung des deutschen Waldes
Anfang 2006, als das BMELV seine Empfehlung hinsichtlich der Frage der Anrechnung der Waldbewirtschaftung
abgeben musste, war zumindest bis zum Jahr 2017 von einer CO2-Senke auszugehen.
18
Frage 2: Welche waldrelevanten Regeln wird ein Klimaschutzregime nach 2012 enthalten?
Einerseits sind die Verhandlungen über ein Kyoto-Folgeabkommen erst angelaufen und das Ergebnis ist noch
offen. Andererseits finden sich im Kyoto-Regelwerk Aussagen, die auf folgende Verpflichtungsperioden hinweisen. So können die bestehenden Regeln so interpretiert werden, dass Landnutzungen zukünftig, d. h. nach
2012, angerechnet werden müssen. Dieser Auslegung der Regeln folgend war es für Deutschland sinnvoll, die
Waldbewirtschaftung bereits in der ersten Verpflichtungsperiode zu wählen.
Frage 3: Hat die Anrechung der Waldbewirtschaftung Auswirkungen auf die Klimaschutzbemühungen ?
Die Antwort auf diese Frage lautet „nein“. Zum einen hat die Anrechnung der Waldbewirtschaftung nicht zu
einer Entlastung eines Sektors bei den Emissionsreduktionsbemühungen geführt. Zum anderen ist Holz immer
ein Beitrag zum Klimaschutz, ob es nun im Wald verbleibt, ob es energetisch genutzt wird und damit fossile
Brennstoffe substituiert werden, oder ob Kohlenstoff in langlebigen Holzprodukten festgelegt wird. Umfassender Nutzungsverzicht als Beitrag zur Umsetzung der Entscheidung zu Anrechnung der Waldbewirtschaftung
wäre nicht nur aus ökonomischer Sicht, sondern auch aus klimaschutzpolitischer Sicht töricht.
Frage 4: Welche Konsequenzen ergeben sich für die Waldbesitzer und die Forstpolitik?
Die Entscheidung zur Anrechnung der Waldbewirtschaftung bindet den Staat. Für den einzelnen Waldbesitzer
lassen sich aus dem Kyoto-Protokoll daraus zunächst einmal keine Rechte oder Pflichten ableiten. So ist der
Waldbesitzer nicht automatisch Teilnehmer am Emissionshandel geworden, dem Emissionsgutschriften zustehen.
Mit der Entscheidung zur Anrechnung der Waldbewirtschaftung haben sich die Staatssekretäre der betroffenen
Bundesressorts auf eine Klausel zur Beteiligung der Forstwirtschaft am potentiellen Nutzen geeinigt. Danach
soll die Bundesregierung im Jahr 2007 über die Verwendung möglicher Erlöse aus dem Verkauf so genannter
Waldsenkenzertifikate entscheiden. Ein substantieller Beitrag ist für die Förderung des Waldes in Deutschland
vorgesehen.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
In der Zusammenschau der Antworten auf alle 4 Fragen hat das BMELV seine Empfehlung abgegeben, die
Waldbewirtschaftung anzurechnen. Der Entscheidungsfindungsprozess war langwierig und mühsam. Auch in
anderen EU-Mitgliedstaaten wurde die Frage der Waldbewirtschaftungsanrechnung als Herausforderung gesehen. Ca. die Hälfte der 27 EU-Mitgliedstaaten hat die Waldbewirtschaftung gemäß Artikel 3 Abs. 4 nun gewählt
(Abb. 2), darunter die größeren und die waldreicheren Länder.
19
Abb. 2: Länder der Europäischen Union, die sich für die Anrechnung der Waldbewirtschaftung
gemäß Artikel 3 Absatz 4 des Kyoto-Protokolls entschieden haben
Soweit bekannt, wird in der EU lediglich in Polen und in Deutschland ernsthaft über eine Beteiligung der Forstwirtschaft am Nutzen aus der Anrechung der Waldbewirtschaftung nachgedacht. Darüber hinaus laufen bereits
seit längerem Überlegungen zur Nutzenbeteiligung in der Schweiz.
Derzeit arbeitet das BMELV mit Nachdruck daran, Möglichkeiten aufzuzeigen, wie die Forstwirtschaft sinnvoll
am potentiellen Nutzen partizipieren kann. Die Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft wurde
beauftragt, wissenschaftliche Beiträge dazu zu erarbeiten. Parallel dazu laufen Gespräche mit Experten und Vertretern der Forst- und Holzwirtschaft.
Eine entsprechende Entscheidung sollte mit Sorgfalt und ohne übertriebenen Aktivismus vorbereitet werden.
Ohnehin wird abzuwarten bleiben, ob der potentielle Nutzen im Jahr 2014, wenn Bilanz gezogen wird, auch
realisiert wird.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
IV.
Rechtliche Grundlagen der Klimapolitik mit Relevanz für den Forstsektor
Folgende internationalen Vereinbarungen, Konventionen und Rechtsvorschriften bilden die rechtliche Grundlage für den Klimaschutzprozess auf internationaler und nationaler Ebene:
Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen
(United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)
(Verabschiedet 1992 auf der Konferenz der Vereinten Nationen über Umwelt und Entwicklung (UNCED) in Rio
de Janeiro; Inkrafttreten 1994)
Protokoll von Kyoto zum Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (Kyoto-Protokoll)
(Verabschiedet 1997 auf der 3. Vertragsstaatenkonferenz zum Klimarahmenübereinkommen in Kyoto/Japan,
Inkrafttreten 2005)
Übereinkommen von Marrakesch
(The Marrakesh Accords)
(Beschlossen 2001 auf der 7. Vertragsstaatenkonferenz zum Klimarahmenübereinkommen in Marrakesch/Marokko)
Richtlinie 2003/87/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 13.10.2003 über ein System für den Handel
mit Treibhausgasemissionszertifikaten in der Gemeinschaft und zur Änderung der Richtlinie 96/61/EG des Rates
(Europäische Emissionshandelsrichtlinie)
Richtlinie 2004/101/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 27.10.2004 zur Änderung der Richtlinie
2003/87/EG über ein System für den Handel mit Treibhausgasemissionszertifikaten in der Gemeinschaft im Sinne der
projektbezogenen Mechanismen des Kyoto-Protokolls
(Linking Directive)
20
Gesetz zur Umsetzung der Richtlinie 2003/87/EG über ein System für den Handel mit Treibhausgasemissionszertifikaten in der Gemeinschaft vom 08.07.2004 (TEHG)
Gesetz zur Einführung der projektbezogenen Mechanismen nach dem Protokoll von Kyoto zum Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen vom 11.12.1997, zur Umsetzung der Richtlinie 2004/101/EG und
zur Änderung des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes vom 22.09.2005 (ProMechG)
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Wahrnehmung des Klimawandels im Kommunalwald
Dr. Jens Triebel, Oberbürgermeister der Stadt Suhl
1. Einführung
Im Rahmen der heutigen Tagung „Klimaschutz und Klimawandel – Rolle der Forstwirtschaft“ erwartet uns ein
überaus interessantes Programm. Denn so vielfältig wie das Tagungsprogramm ist, so zahlreich sind auch die
Sachbezüge zwischen Klimawandel und Wald, bzw. der Wald-Holz-Option, die einigen von Ihnen sicher durchaus geläufig ist.
Vereinfacht dargestellt, dreht sich die gesamte Klimaschutzdebatte um den Kohlenstoff bzw. dessen chemische
Verbindungen. Die steigende CO2-Konzentration in der Luft steht im Mittelpunkt aller Klimaschutzbemühungen. In Reduktionsszenarien nehmen Wälder, deren Schutz sowie deren flächenmäßige Ausdehnung und vorratsorientierte Bewirtschaftung eine zentrale Rolle ein. Bäume sind das Perpetuum mobile des Klimaschutzes,
sie sind in der Lage Kohlenstoff zu speichern, im Holzkörper sowie im Boden. Holz wächst wieder und wieder
nach, nachhaltige Forstwirtschaft bietet eine Grundlage dafür, dass dies so bleibt. Holz als Baustoff oder Energieträger zu nutzen ist praktizierter Klimaschutz.
Holz nutzen zu können setzt voraus, dass dessen Bereitstellung zumindest kostendeckend erfolgen kann – und
wir werden sehen, allein Kostendeckung reicht in Wirklichkeit nicht aus, um den kommunalen Waldbesitzer
zufrieden zu stellen. Die erheblichen Preissteigerungen bei fossilen Energieträgern haben überaus positive Auswirkungen auf die Bewirtschaftung des Kommunalwaldes der Stadt Suhl und auf dessen Betriebsergebnis. Sie
ermöglichen u. a. auch die finanzielle Absicherung umfassender Waldumbaustrategien.
Daher gleich zu Beginn eine, aus meiner Sicht wichtige Grundannahme:
Je höher die Kosten für Energie und Rohstoffe fossilen Ursprungs, umso leichter fällt es dem Waldbesitzer,
waldbauliche Maßnahmen (als Antwort auf den zu erwartenden Klimawandel) und Holznutzungskonzepte (als
Möglichkeit zur aktiven Kohlenstoffbindung durch Rohstoffersatz oder langfristige Speicherung von Kohlenstoff) zu realisieren. Im Sinne der Waldbewirtschaftung und somit im Sinne regionaler Wertschöpfungskreise
sind steigende Energiekosten durchaus vorteilhaft zu bewerten.
Um zu gewährleisten, dass möglicherweise verbesserte Einnahmen aus der Waldbewirtschaftung nicht nur in
kommunalen Haushaltslöchern versinken, ist unter anderem die Sensibilisierung für das Thema Klima und
Wald bedeutungsvoll. Und sie ist umso wichtiger, wenn man sich als zweite Grundannahme:
die zentrale Gemeinsamkeit von Klima, Wald und Politik vor Augen führt. Alle drei reagieren spät und langsam
auf Veränderungen, während die Früchte frühen Handels in der Regel erst in ferner Zukunft zu ernten sind.
Gemeinschaftliches Eigentum, wie man Kommunalwald verstehen kann, bietet eine ganze Reihe von Vorteilen,
wenn eine aufgeklärte Gesellschaft bzw. Gemeinde willens ist, vielfältige Nutzansprüche an den Wald mit dessen
klimaschutzrelevanten Potenzialen zu verbinden und zugleich geeignete Anpassungsstrategien einzuleiten, um
den Waldbesitz, also auch das kommunale Vermögen, auf die Folgen der zu erwartenden langfristig wirkenden
Klimaänderungen vorzubereiten. Hierfür ist die Beobachtung des Waldes ebenso erforderlich wie die ständige
Rückkopplung mit der aktiven Wissenschaft, die richtiger Weise heute fachübergreifend organisiert sein muss.
Aber zunächst zurück zum Suhler Stadtwald.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
21
2. Betriebliche Kenndaten
Flächen
Der Stadtwald Suhl umfasst derzeit eine Forstbetriebsfläche von etwas über 900 ha. Diese gliedert sich auf in:
Holzbodenfläche
Nichtholzbodenfläche
= ca. 800 ha
= ca. 100 ha
Der Stadtwald Suhl liegt fast vollständig im Gebiet
der kreisfreien Stadt Suhl. Er grenzt im Süden an
den Landkreis Hildburghausen und im Westen
an den Landkreis Schmalkalden-Meiningen. Er
setzt sich aus vier größeren geschlossenen Waldteilen, wie Sehmar, Wichtshausen, Dietzhausen
und Domberg (nordwestlich Suhl), sowie mehreren zerstreut liegenden kleineren Flächen in den
Gemarkungen Albrechts, Vesser, Goldlauter und
Hirschbach zusammen.
Nutzungsarten
22
Der Stadtwald Suhl erfüllt neben seiner Nutzfunktion wichtige Schutz- und Erholungsfunktionen, welche die Waldbewirtschaftung beeinflussen, teilweise bestimmen.
Im Einzelnen sind hier zu nennen:
•
•
•
•
•
der Bodenschutz an den steilen und schroffen Hängen des Domberges,
der Landschaftsschutz im Landschaftsschutzgebiet ”Thüringer Wald” (ca. 53 ha),
der Naturschutz im Biosphärenreservat ”Vessertal” (1,96 ha),
die Bedeutung des Waldes für die Erholung der Bevölkerung sowie
Wald im Bereich von Boden-/Kulturdenkmalen.
Baumartenverteilung
Hinsichtlich der Baumartenverteilung dominiert mit 71 % die Baumartengruppe Fichte, gefolgt von der Baumartengruppe Kiefer mit 8 % und Lärche mit 7 %. Die anderen Baumartengruppen (Eiche 1 %, Buche 6 %, SHL
1 %, WL 5 %) treten in geringem Umfang auf. Somit entfallen über 85 % der Gesamtfläche auf Nadelholzbaumarten.
Waldbewirtschaftung
Der Stadtwald Suhl wird als Kommunalwaldrevier von der Stadt Suhl selbst bewirtschaftet.
Die Stadt Suhl beschäftigt keine eigenen Waldarbeiter. Alle durchzuführenden Arbeiten werden an forstliche
Dienstleistungsunternehmen vergeben. Der Hiebssatz beträgt ca. 6 fm/a. Das positive Betriebsergebnis liegt
bei ca. 50 €/ha*a.
Zur Verbesserung des Landschaftsbildes bzw. Wegereparaturarbeiten werden jährlich im Rahmen von Arbeitsbeschaffungsmaßnahmen Arbeitskräfte eingesetzt. So kann trotz einer intensiven Waldbewirtschaftung kostengünstig der enormen Erholungsfunktion Rechnung getragen werden. Die touristischen Anforderungen und die
Bedeutung des stadtnahen Waldes für die Naherholung prägen wesentlich die Waldbewirtschaftung, so zum
Beispiel bei der Unterhaltung des Wegenetzes.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Walderneuerung/Waldumbau
In den vergangenen Jahren wurde die Begründung von Kulturen mit leistungsfähigen, standortgerechten Mischbaumarten fortgesetzt. Die Bestandesbegründung erfolgt möglichst unter Schirm und unter Ausnutzung der
vorhandenen Naturverjüngung.
Die Anlage von künstlichen Verjüngungen dient zur Beimischung standortgerechter Baumarten in der Regel
Laubholzbaumarten (Rotbuche, Eiche, Linde). Das entspricht der Zielstellung der Forsteinrichtung, den Grundsätzen einer möglichst naturnahen Waldwirtschaft und ist nach unserer Auffassung auch Teil einer Anpassungsstrategie an Klimawandel und meteorologische Sonderereignisse. In Folge der Stürme im Winter 2007 sind ca.
40 ha Wald neu zu bestocken. Hierfür sind vorgesehen:
Rotbuche:
12 ha
Traubeneiche:
5,5 ha
Bergahorn:
4,0 ha
Douglasie:
3,0 ha
Weißtanne:
2,5 ha
Esche:
2,5 ha
Sonstige Baum- und Straucharten:
10,0 ha.
3. Wahrnehmung des Klimawandels
Angesichts des für den Thüringer Wald üblichen sehr
hohen Fichtenanteils ist zunächst zu unterstellen,
dass die allgemein prognostizierten Standortsprobleme der Fichte zum Tragen kommen. Zum Vergleich
sei hier auf den Beitrag von Seiler am heutigen Tag
bzw. auf die Publikation von I. PROFFT und M. SEILER in: Zukunftsorientierte Fichtenwirtschaft, 2007, verwiesen.
Die Wälder der Stadt Suhl stocken überwiegend auf Buntsandstein. Die jährlichen Niederschlagsmengen sind
in etwa konstant (2001 = 963 mm, 2002 = 938 mm, 2003 (Dürre) = 570 mm, 2004 = 993 mm, 2005 = 841 mm,
2006 = 930 mm) und liegen durchschnittlich bei 872 mm. Die Jahresmitteltemperatur liegt bei steigender Tendenz zwischen 4 und 7 Grad Celsius im Beobachtungszeitraum. Untrügliche Zeichen der Erwärmung sind die
regelmäßig ausbleibenden Winter.
Nach Auskunft unseres Revierleiters gibt es keine Trockenschäden. Nach seinen Beobachtungen hat sich der
Jahresgang der Niederschläge insofern verändert, dass Starkregenfälle eher seltener auftreten. Stattdessen verteilen sich die Niederschläge über das ganze Jahr. Anhaltend kühle und nasse Sommermonate wirken sich im
Moment eher positiv auf die Vitalität unserer Bestände aus. So sind die für dieses Jahr befürchteten Folgeschäden nach Kyrill bisher nicht eingetreten.
Kyrill selbst hat den Suhler Stadtwald nicht verschont. Wir rechnen mit einem Schadholzaufkommen von bis zu
13.000 fm, überwiegend Fichte. Die Aufbereitung ist zu 3/4 abgeschlossen. Neben den üblichen Schritten der
Schadholzaufbereitung standen für uns zwei wichtige Aufgaben im Vordergrund. Zum einen galt es das Wegenetz und die touristische Nutzbarkeit des Waldes schnellstmöglich wieder herzustellen. Zum anderen waren wir
bestrebt, den Holzabsatz möglichst mit heimischen Verarbeitern zu regeln. Hierzu haben wir im Wald Lagerflächen für geschältes Stammholz eingerichtet. Da etwa drei Jahreseinschläge mit einem Ereignis angefallen sind,
daraus für die Folgejahre entsprechend verringerte Einschlagsmengen resultieren, war uns die Kundenbindung
und die von diesen erwartete Versorgungssicherheit besonders wichtig.
Abgesehen von meteorologischen Sonderereignissen, die im Thüringer Wald nicht erst seit Kyrill Aktualität erlangten, können wir keine symptomatischen Folgen des fortschreitenden Klimawandels an unseren Beständen
feststellen. Möglicherweise wirken die gegenwärtig beobachteten kühlen und nassen Sommer den langfristig
prognostizierten Entwicklungen entgegen. Außerdem muss betont werden, dass die mittleren und höheren
Berglagen mit ihrem Klima gute Voraussetzungen für den Fichtenanbau bieten - nach Einschätzung der bisherigen Kenntnisse zum Klimawandel auch mindestens für einen mittelfristigen Zeithorizont. Analysen auf der
Grundlage von Klimaparametern und Standortsparametern bestätigen dies (siehe PROFFT und SEILER, 2007).
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
23
prognostizierten Entwicklungen entgegen. Außerdem muss betont werden, dass die mittleren und höheren
Berglagen mit ihrem Klima gute Voraussetzungen für den Fichtenanbau bieten - nach Einschätzung der bisherigen Kenntnisse zum Klimawandel auch mindestens für einen mittelfristigen Zeithorizont. Analysen auf der
Grundlage von Klimaparametern und Standortsparametern bestätigen dies (siehe PROFFT und SEILER, 2007).
4. Prävention und Maßnahmen
Alle von uns durchgeführten Maßnahmen und Vorkehrungen sind umfassend präventiv. Das heißt, Bestandesstabilität und Wahl standortangepasster Baumarten sind generelle Vorsorgeprinzipien, mit denen künftige, auch
durch den Klimawandel zu erwartende Risiken verringert werden sollen.
Wie bereits erwähnt, sind umfangreiche Sekundärschäden durch Borkenkäfer nach Kyrill witterungsbedingt ausgeblieben. Einen wesentlichen Beitrag zu geringen sekundären Schadholzaufkommen leisten vor allem aber
auch unser Borkenkäfermonitoring und fallweise forstsanitäre Eingriffe. Der nicht unerhebliche Kahlflächenanteil von rund 40 ha wird für vorgezogene Waldumbaumaßnahmen genutzt.
Diesen reagierenden forstlichen Maßnahmen stehen zahlreiche Möglichkeiten des Agierens gegenüber. Gerade
durch Agieren versuchen wir dem Oberziel der langfristigen Erhaltung und Sicherung des Waldes mit allen
seinen Nutz-, Schutz- und Erholungsfunktionen unter den besonderen Bedingungen eines kommunalen Waldeigentümers gerecht zu werden. Hierzu zählen ohne Anspruch auf Vollständigkeit und ohne besondere Eigentümerspezifität:
Schaffung, Förderung und Erhaltung von Vitalität und Stabilität in den Beständen:
•
Vermeidung von Fäll- und Rückeschäden am Bestand
•
pflegliches Arbeiten, um keine zusätzlichen Probleme zu induzieren, die die Vitalität der Bäume schwächen
•
Stabilisierung und Erhaltung gesunder Bodenverhältnisse
Baumartenwahl und Bestandesaufbau:
24
•
•
•
•
•
Schaffung von Strukturen – Verjüngungskegel mit Laubholz – langfristig artenreiche Mischwälder mit dauerwaldartigen Strukturen wobei Nadelholz mit einem substanziellen Anteil vertreten bleiben wird, da der
Wald nicht im größten Risikobereich liegt vgl. Profft, Seiler, 2007
ökologische Amplitude und standörtliche Ansprüche der Baumarten beachten
genetische Vielfalt erhalten, fördern und aufbauen
Pionierbaumarten aufgrund ihrer Fähigkeit zur schnellen Wiederbewaldung und ihres großen Anpassungspotenzials berücksichtigen bei Pflege und Durchforstung
Berücksichtigung von heimischen Baumarten, die gegenwärtig aufgrund der Konkurrenzbeziehungen nur
suboptimale Wuchsbedingungen an einem Standort finden oder aus wirtschaftlichen und ökologischen
Gründen nur eine geringe Bedeutung haben, jedoch im Falle eines Klimawandels an Konkurrenzkraft und
Bedeutung gewinnen und ein hohes Potenzial für Holz und C-Speicherung aufweisen
Pflegeeingriffe und Ernte:
•
Baumartenvielfalt erhalten und fördern
•
Kahlschläge vermeiden, stattdessen selektive Eingriffe
•
Hochdurchforstung zur Förderung der Einzelbaumstabilität
•
Förderung von Ungleichaltrigkeit und Stufigkeit im Bestandesaufbau
Wildfrage:
•
angepasste Wildbestände als Grundvoraussetzung für struktur- und artenreiche Wälder
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
5. Erwartungen
Der Kenntnisstand zu den zu erwartenden Folgen des Klimawandels entwickelt sich ständig fort. Daher möchte
ich zunächst der TLWJF für die Arbeit zum Thema und für den guten Informationsfluss danken. Zugleich möchte
ich den Wunsch zum Ausdruck bringen, dass die TLWJF auch künftig allen Waldbesitzern mit aktuellen Forschungsergebnissen zur Seite steht. Gerne nutze ich die heutige Veranstaltung, um auf Wissensdefizite hinzuweisen. Als Ergänzung zur bisherigen Standorterkundung könnten sich standortbezogene Klimaprognosen mit
hoher Auflösung künftig als notwendiges Planungsinstrument erweisen. Ebenso erscheint es unumgänglich,
Informationen zur Anbaueignung heimischer Baumarten und Herkünfte mit besonderen Anpassungsmerkmalen, die zukünftig an Bedeutung gewinnen werden, aufzubereiten.
Wünschenswert wäre für die kommunalen Anrainer des Thüringer Waldes, die nun mal den Wald auch hinsichtlich dessen touristischer Funktionen bewerten, dass die Aufbereitung und Wiederherstellung von Waldlandschaften nach Schadereignissen verstärkte förderrelevante Beachtung erfährt.
6. Schlussbemerkungen
Der Klimawandel ist Realität und die bereits
heute spürbaren Folgen werden in Zukunft
in noch weitaus stärkerem Maße unsere
Ökosysteme belasten bzw. diese vor große Herausforderungen stellen. Eine ausschließliche Konzentration auf technische
Maßnahmen zur Emissionsminderung
blendet vollständig die Möglichkeiten der
biologischen C-Minderung aus. Wald als
C-Senke und -Speicher sowie Holzprodukte als C-neutraler Rohstoff und Energieträger müssen eine viel stärkere Beachtung
finden. Dies ist Anpassung des Waldes an
klimatische Veränderungen und aktive Reduzierung der C-Konzentration in der Luft
zugleich.
Mögliche Folgen des Klimawandels sind
bisher in der erwarteten Form für den
Praktiker bei uns nicht ersichtlich. Ungeachtet dessen verfolgen wir die aktuellen
Forschungen zum Thema kritisch und binden neue Ergebnisse in unsere Strategien
ein. Besonders hinsichtlich der künftigen
Baumartenwahl bei veränderter Standortgüte hoffen wir auf externen Sachverstand.
Das „Eiserne Gesetz des Örtlichen“ ist für
uns Arbeitsgrundlage, die sich daraus ergebende Baumarten- und somit Sortimentsvielfalt ein Gewinn sowohl aus ökologischer
als auch aus betriebswirtschaftlicher Sicht.
In jedem Fall ist der Klimawandel eine wichtige neue Fassette waldbaulichen Denkens. Er zwingt dauerhaft zum
Umdenken und stellt alle Waldbesitzer vor große Herausforderungen.
Dies nicht zuletzt auch in finanzieller Hinsicht.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
25
Wahrnehmung des Klimawandels bei Privatwaldbesitzern in Thüringen
Prof. Dr. Norbert Weber und Stefanie Rimkus
Institut für Forstökonomie und Forsteinrichtung, Technische Universität Dresden
Pienner Straße 23, D-01737 Tharandt
Ausgangssituation
Spätestens seit dem Erscheinen der jüngsten IPCC-Berichte bestehen kaum noch ernstzunehmende Zweifel an
einer anthropogenen Beeinflussung des Klimas. Allerdings ist die unmittelbare Erfahrbarkeit des Klimawandels
begrenzt, abstrakt und mit sehr langen Zeithorizonten verbunden. Sowohl der Einfluß des Menschen auf das
Klima als auch die Folgen des Klimawandels sind nur durch Modellrechnungen rekonstruierbar.
Im Hinblick auf die Zukunft der Wälder ist mit Veränderungen bei den Wuchsbedingungen zu rechnen, wobei
deutliche Unterschiede nach Regionen und Baumarten wahrscheinlich sind. Gerade bei den für die Forstwirtschaft besonders wichtigen Baumarten Fichte und Buche muß auch in Thüringen von einer Beeinträchtigung
der aktuell existierenden Bestände und einer Verschlechterung der zukünftigen Anbaumöglichkeiten ausgegangen werden. Verschärft wird diese Situation durch Zunahme von Stürmen, Borkenkäferkalamitäten, Feuer, Bodenerosion und anderen Schadfaktoren.
Für die Waldbesitzer sind hierdurch einschneidende Veränderungen zu erwarten. Sie können die Klimaänderungen nicht verhindern, sondern müssen versuchen, die Bewirtschaftung ihrer Betriebe an die neuen Gegebenheiten anzupassen. Hierzu gehören Strategien zur vorbeugenden Risikobegrenzung als auch Strategien zur
abwehrenden Krisenbewältigung.
Forschungsziel und Forschungsfragen
26
Um genauere Erkenntnisse zur Wahrnehmung des Klimawandels in Thüringen durch
die Forstwirtschaft zu erhalten, wird derzeit
an der TU Dresden eine Diplomarbeit mit
dem Titel „Klimawandel und Privatwaldbesitzer, Chancen und Risiken“, erstellt. Mit dieser Untersuchung sollen Anhaltspunkte dafür gewonnen werden, wie Privatwaldbesitzer
in Süd- und Westthüringen den Klimawandel
wahrnehmen. Weiterhin ist von Interesse,
wie sie ihr Verhalten den sich verändernden
Rahmenbedingungen anpassen werden.
Folgende Fragen stehen dabei im Mittelpunkt:
•
•
•
•
•
Wird der Klimawandel von den Waldbesitzern und Waldbesitzerinnen als Problem wahrgenommen?
Welche Anpassungs- und Minderungsmaßnahmen - als Reaktion auf die neuen Rahmenbedingungen - werden als erforderlich bzw. praktikabel angesehen?
Von wem und in welcher Form können die Waldbesitzer dabei unterstützt werden?
Kennen die Waldbesitzer das Instrument des nationalen Emissionshandels und unter welchen Voraussetzungen wären sie zu einer Teilnahme an CO2-Senkenprojekten bereit?
Woher beziehen sie ihre Informationen zum Themenkomplex Klimawandel, Klimaschutz und Emissionshandel, und in welchen Bereichen besteht noch besonderer Informationsbedarf?
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Untersuchungsdesign
Bei der Untersuchung kommt das bewährte Verfahren der Methodentriangulation zum Einsatz. Die leitfadengestützten Expertenbefragungen von Forstfachleuten (staatliche Forstbehörden, forstliche Verbände) dienen der
Gewinnung eines „Fremdbildes“ der Waldbesitzer sowie dem Ziel der Fokussierung der sich daran anschließenden Waldbesitzerbefragung. Mit der schriftlichen Befragung privater Waldbesitzer in ausgewählten Gebieten
Thüringens wird es möglich sein, einen Einblick in die individuelle Wahrnehmung von Mitgliedern dieser Akteursgruppe („Selbstbild“) zu erzielen. Begleitende Literaturstudien ermöglichen eine Einordnung der empirischen Daten in übergeordnete Theoriekonzepte.
Nach Auswertung der Untersuchungsergebnisse sind wichtige Hinweise für forstpolitische Entscheidungsträger
zu erwarten, wie die Beratung und Betreuung privater Waldbesitzer im Hinblick auf den Klimawandel optimiert
werden kann.
27
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Waldbauliche Konsequenzen für Thüringen
Michael Seiler, Wolfgang Arenhövel, Ingolf Profft
Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei, CarboEurope-IP/DEMO project,
Jägerstraße 1, 99867 Gotha
Abb. I: Flächenanteil der Baumartengruppe in Thüringen (Quelle:
TMLNU 2006)
28
Die Wälder in Thüringen sind zu knapp 2/3
mit Nadelbaumarten bestockt. Die Fichte
dominiert mit einem Flächenanteil von 43 %
(siehe Abb. 1). Auch wirtschaftlich hat sie, mit
einem Erlösanteil von mehr als 2/3, eine überragende Bedeutung.
Im Jahr 2003 führte das Zusammenwirken
von extremer Trockenheit, Hitze und dem folgenden Borkenkäferbefall exemplarisch vor
Augen, wie gefährdet ausgerechnet die Fichte
angesichts des Klimawandels ist.
Das Sturmtief „Kyrill“ im Januar 2007 hinterließ vor allem in Nordrhein-Westfalen aber
auch in Thüringen Flächen der Verwüstung.
Auch hier war die Fichte am stärksten betroffen. Mit der Aufarbeitung der 2,9 Mio. fm
Schadholz allein in Thüringen ist die Forstwirtschaft immer noch beschäftigt. Die sich ergebenden Folgeschäden werden in den verschiedenen Bereichen noch lange nachwirken.
Folgeuntersuchungen zum Orkan „Lothar“ (KÖNIG et al. 1995) haben gezeigt, dass die Fichte im Gegensatz zu
anderen Baumarten extrem anfällig gegenüber derartigen Sturmereignissen ist. So ist die Fichte zum Beispiel
mehr als fünfmal so stark wie Weißtanne und Rotbuche und mehr als doppelt so stark wie Lärche und Kiefer
gefährdet (siehe Abb. 2).
Abb. 2: Sturmgefährdung verschiedener Baumarten (Quelle: KÖNIG 1995)
Angesichts der Folgen des Klimawandels ist die Forstwirtschaft aufgefordert, sich an die neuen Gegebenheiten
anzupassen. Das heißt, es muss eine Antwort auf die Frage gefunden werden, welche Baumarten bzw. Waldgesellschaften an
•
weniger Niederschlag in der Vegetationszeit,
•
höhere Temperaturen,
•
häufigere Extremereignisse (Sturm, Starkregen, Dürre) bzw.
•
Spät- und Frühfröste
am besten angepasst bzw. von den Veränderungen am wenigsten betroffen sind.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Es wird nicht den einen Superbaum geben, der an alle
zukünftigen Risiken angepasst ist und gleichzeitig
auch ökonomisch die Alternative zur Fichte darstellt.
In der Forstwirtschaft werden zukünftig Arten der natürlichen Waldgesellschaft eine immer größere Rolle
spielen. Buchen, Eichen, Ahorne, Kirschen, Linden,
Eschen, Ebereschen, Elsbeeren und Hainbuchen werden je nach Standortsbedingungen an Bedeutung gewinnen. Um auch den ökonomischen Ansprüchen der
Waldbesitzer an ihren Wald gerecht zu werden, müssen
dem Wald der Zukunft auch hochleistungsfähige und
trotzdem standortsgerechte Baumarten beigemischt
werden. Hier können auch fremdländische Baumarten
(z. B. Douglasie) angemessen beteiligt sein.
In Anlehnung an eine Arbeit von KÖLLING und ZIMMERMANN (2007) wurden für die Thüringer Waldflächen so
genannte Klimahüllen erstellt. Die Klimahüllen umfassen die Bandbreite der Temperaturen und Niederschläge sowohl der Gegenwart (1971 - 2000) als auch die
prognostizierte Entwicklung (2021 - 2050) nach dem
Szenario B2 (WETTREG-UBA) (siehe Anlage 1).
Die Verschiebung der Hülle hin zu einem trockeneren
und wärmeren Klima wird deutlich. Diese Klimahüllen kann man aber nicht nur für bestimmte Gebiete,
sondern auch für Baumarten erstellen. Sie spiegeln
dann den Bereich wider, in dem die Baumart aufgrund
der klimatischen Gegebenheiten (Temperatur, Niederschlag) vorkommen kann. Als Grundlage für die
Erstellung nutzte KÖLLING (2007) das entsprechende nartürlich Verbreitungsgebiet. Die Klimahüllen der vier
Hauptbaumarten Thüringens (Fichte, Kiefer, Buche, Eiche) wurden erstellt und über die Klimahüllen der Waldgebiete Thüringens gelegt (siehe Anlage 1).
Die gegenwärtige Klimahülle der Waldgebiete Thüringens ist in großen Teilen von der sich ergebenden Klimahülle der Fichte (Picea abies L.) abgedeckt. Allerdings befindet sie sich schon heute im obersten (d. h. wärmsten) Bereich der Fichtenklimahülle. Wird das Klima in Zukunft noch wärmer, sind große Bereiche der Klimahüllen nicht
mehr deckungsgleich. Es wird deutlich, dass sich durch den Klimawandel die Bereiche der Übereinstimmung
stark verkleinern werden. Gleiches gilt für die Kiefer (Pinus sylvestris L.), wobei ihre Klimahülle - im Gegensatz zu
Fichte - auch trockenere und wärmere Bereiche abdeckt.
Der Verbreitungsschwerpunkt der Rotbuche (Fagus sylvatica L.) liegt wie Thüringen in Mitteleuropa, so dass auch
fast die gesamte Klimahülle der Waldgebiete Thüringens zentral in der der Buche liegt. Aber auch hier werden
zukünftig Gebiete aufgrund des Klimawandels und der damit im Zusammenhang stehenden zunehmenden
Trockenheit nicht mehr für die Buche geeignet sein, so dass auch die Buche insgesamt einen geringen Flächenverlust hinnehmen muss.
Die Klimahülle der Wälder Thüringens wird durch die Klimaänderung stärker ins Zentrum der Klimahüllen der
beiden Eichenarten (Quercus petraea Liebl., Quercus robur L.) verschoben. In Thüringen wird durch die Veränderung des Klimas fast die gesamte Bandbreite der zukünftigen Klimahülle Thüringens, mit Ausnahme sehr
trockener Bereiche, durch die Klimahüllen der beiden Eichenarten abgedeckt werden.
Neben den vier Hauptbaumarten wurden auch für weitere heimische Baumarten (Esche, Spitzahorn, Bergahorn,
Winterlinde, Tanne) entsprechende Klimahüllen erstellt.
Bei Spitzahorn (Acer platanoides L.), Winterlinde (Tilia cordata Mill.) und Gemeine Esche (Fraxinus excelsior L.)
führt die Verschiebung der Klimahülle der Thüringer Waldgebiete in Richtung eines zukünftigen wärmeren und
trockeneren Klimas zu einer Zunahme der Übereinstimmung der Klimahüllen. Dabei werden aber zum Teil Verluste in sehr trockenen und warmen Bereichen durch den Gewinn an Übereinstimmung in feuchteren Bereichen
kompensiert. Beim Bergahorn (Acer pseudoplatanus L.) werden auch weiterhin sehr große Bereiche der Klimahüllen deckungsgleich sein. Allerdings wird sich zukünftig die Übereinstimmung der Klimahüllen leicht verringern.
Auch im Bezug auf die Weißtanne (Abies alba Mill.) liegt die gegenwärtige Klimahülle der Waldgebiete Thüringens zentral in ihrer Klimahülle.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
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Die prognostizierte Erwärmung des Klimas wird dazu führen, dass die Übereinstimmungen der Klimahüllen
abnehmen werden. Große Bereiche der Klimahülle der Waldgebiete Thüringens (trocken und warm) werden
zukünftig in den Randbereichen der Tannenklimahülle liegen und bei einer fortschreitenden Erwärmung wird die
Übereinstimmung noch stärker abnehmen.
Insgesamt zeigen die Untersuchungen, dass es eine breite Palette heimischer Baumarten (z. B. Buche, Eiche,
Esche, Linde, Spitz- und Bergahorn, Elsbeere) gibt, die auch bei einer Veränderung des Klimas gut an diese neuen Bedingungen angepasst sein werden.
Zusätzlich wurden auch die Klimahüllen der nicht heimischen Baumarten Flaumeiche, Esskastanie und Douglasie mit der Klimahülle der Waldgebiete Thüringens verglichen.
Bei der Douglasie (Pseudotsuga menziesii Mill.) wurden die verschiedenen Herkünfte in einer Klimahülle zusammengefasst, so dass deren Amplitude sehr groß ist. Somit werden auch weiterhin sehr große Bereiche der
Klimahüllen deckungsgleich sein. Gerade in den trockenen Bereichen wird sich jedoch zukünftig die Übereinstimmung der Klimahüllen geringfügig verringern.
Mit den zu erwartenden Klimaänderungen werden große Bereiche der Klimahülle der Waldgebiete Thüringens
deckungsgleich mit denen der Flaumeiche (Quercus pubescens Willd.) bzw. Esskastanie (Castanea sativa Mill.)
sein und die Übereinstimmung wird zunehmen. Allerdings werden sich diese Arten mit einem submediterranen
Verbreitungsschwerpunkt auch zukünftig auf Grund der Frostgefährdung kaum in Thüringen durchsetzen können. Die Abbildung 3 zeigt beispielhaft für die Station Jena, dass auch künftig mit Frost- und Eistagen (Frosttag:
Tmin<0°C, Eistag: Tmax<0°C) zu rechen ist.
Darüber hinaus wird es auch Bereiche geben, in denen die Forstwirtschaft in Zukunft an ihre Grenzen stößt. In
Gebieten mit einem Jahresniederschlag unter 350 mm ist eine Waldbewirtschaftung unter ökonomischen Bedingungen kaum noch möglich.
30
Der Umbau von Fichtenwäldern in Mischwälder mit
hohem Laubholzanteil, Tanne und ggf. Douglasie gelingt am leichtesten, wenn neben optimalen Bedingungen (angepasste Wildbestände, geeignete Samenbäume) dafür eine lange Zeitspanne zur Verfügung
steht. Allerdings ist auf den besonders kritischen
Standorten mit einer raschen Auflösung der Fichtenbestände zu rechnen. In diesen Bereichen muss
die Umwandlung in Mischwälder aktiv beschleunigt
werden (vgl. PROFFT und SEILER 2007). Dies ist auch
ökonomisch sinnvoll, da Zwangsnutzungen nach biotischen oder abiotischen Schadereignissen i. d. R. mit
hohen Wertverlusten verbunden sind.
Seit 1994 führt die Thüringer Landesforstverwaltung
im Staatswald ein langfristiges Waldumbauprogramm
durch. Zum Zeitpunkt, als dieses Programm initiiert
wurde, spielten Überlegungen zum Thema Klimawandel noch keine große Rolle. Historisch bedingte,
großflächige und gleichaltrige Fichtenreinbestände
wurden aber unabhängig von dieser neuen HerausAbb. 3: Anzahl gegenwärtiger und zukünftig zu erwartender
forderung als im hohen Maße labil und katastroFrost- und Eistage (Quelle: Wettreg - UBA)
phenanfällig eingeschätzt. Zukünftig müssen für den
Waldumbau mehr Finanzmittel eingesetzt werden.
Aber nicht nur vor dem Hintergrund eines (zu) geringen Mitteleinsatzes stellt sich die Frage, welche Fichtenbestände stark gefährdet sind und somit als erstes umgebaut werden müssen.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
An der Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei wurden auf der Ebene der Standortseinheit in Kombination mit den Bestandesdaten hierzu Untersuchungen durchgeführt, bei denen neben den Klimadaten, wie
Niederschlag und Temperatur, auch Angaben zum Standort mit einflossen. Ausgehend von der aktuellen Verteilung der Fichte wurde in vier Schritten untersucht, welche Gebiete langfristig für den Anbau der Fichte geeignet
sind und welche nicht (siehe Anlage 2).
Die Trophiestufe der Standorte war Gegenstand der Betrachtung des ersten Schritts. Als riskant wurden
• alle reichen (R) Standorte (z. B. Kalk, basische Standorte, Basalt)
ausgewiesen.
In einem weiteren Schritt wurde das Substrat der Standorte untersucht. Dabei wurden
• alle GgU-Standorte (schutzwaldartige skelettreiche Silikatgesteine) sowie
• ausgewählte Sand- und Sandstein- (S) Standorte (gutachterliche
Selektion durch das Referat Standortskunde an der TLWJF)
als riskant eingestuft.
Die verbleibenden Standorte wurden hinsichtlich der Feuchtestufe/des Wasserhaushaltes untersucht1. Als riskant wurden Standorte mit
• der Feuchtestufe 4 (sehr trocken, Wuchsdepression) und X (sehr trocken, Krüppelwuchs),
• der Feuchtestufe 3 (trockener, Kuppen, Oberhänge) (gutachterliche
Selektion durch das Referat Standortskunde an der TLWJF),
• auenartige Standorte sowie
• wechselfeuchte Standorte
eingestuft.
Für alle Standorte, die in den vorherigen Stufen nicht als riskant eingestuft wurden, erfolgt dann in Anlehnung
an THOMASIUS (1991) die Untersuchung in Bezug auf die Temperatur und die Niederschläge. Alle Standorte, mit
gegenwärtigen
• Jahresmitteln der Temperatur über 8 °C und
• Jahressummen der Niederschläge unter 700 mm
wurden für den Fichtenanbau als ‚nicht geeignet’ klassifiziert. Alle übrigen Standorte werden als geeignet für den
Anbau der Fichte als hauptbestandsbildende Baumart (50-80 % Anteil) angesehen.
Unabhängig von dieser Untersuchung wird die Fichte als Nebenbaumart mit Anteilen unter 20 % auch auf als ‚nicht geeignet’ eingestuften Standorten künftig vorkommen. Zum einem
wird es mittelfristig praktisch nicht möglich sein, die Fichte auf
ehemals von ihr dominierten Flächen – sie verjüngt sich hier
häufig natürlich und sehr spontan – völlig zurückzudrängen
und zum anderen stellt ihr Vorkommen als Nebenbaumart ein
tolerierbares Risiko für den Gesamtbestand dar.
Nachdem die für die Fichte nicht geeigneten Standorte identifiziert waren, erfolgte in einem weiteren Schritt die Eingruppierung der Bestände aufgrund ihrer Entwicklungsstufe und
somit der Umbaudringlichkeit in Jungwuchs/Dickung (BHD <
7 cm), Stangenholz/schwaches Baumholz (BHD ≥ 7 - 30 cm)
und mittleres/starkes Baumholz (> 30 cm) (siehe Anlage 3).
Am dringlichsten ist der Waldumbau in Jungwüchsen/Dickungen sowie bei Naturverjüngungen unter Schirm mit einem
Fichtenanteil > 60 %. In dieser Entwicklungsphase hat die
Förderung der Baumartenvielfalt durch Mischungsregulierung
oberste Priorität. In der Jungwuchsphase und bei Naturverjüngung unter Schirm kann ggf. bei Mangel der erwünschten
Mischbaumarten noch nachgepflanzt und ergänzt werden.
1 Für Thüringen liegen keine flächendeckenden Daten für die Feldkapazität
oder andere Größen vor, die eine direkte Ableitung der Wasserverfügbarkeit
des Standortes ermöglichen.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
31
In der Stufe Stangenholz/schwaches Baumholz besteht kaum Handlungsspielraum in Hinblick auf einen Baumartenwechsel. Das künstliche Einbringen anderer Baumarten ist nicht mehr möglich, so dass nur die Förderung
der evtl. vorhandenen Laubbäume oder anderen Nadelbaumarten zur Risikominderung bleibt. Darüber hinaus
sollten aber die Empfehlungen zur Fichtenbehandlung von FREISE (2007) Anwendung finden. In der Baumholzphase muss rechtzeitig der Umbau hin zu einer höheren Baumartenvielfalt (in der Regel über Voranbau) mit
klimaangepassten Arten eingeleitet werden.
Die Forschungen, die zum Thema Klimawandel in Hinblick auf die waldbaulichen Konsequenzen an der Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei durchgeführt wurden, stehen noch am Anfang.
Zukünftig werden folgende Fragen verstärkt in den Mittelpunkt rücken:
• Wie wirkt sich ein prognostizierter verringerter Sommerniederschlag auf den Wasserhaushalt der Böden
und auf die Baumarten aus?
• Welche waldbaulichen Möglichkeiten bestehen zur Risikominimierung z. B. von Trockenschäden bei der
Fichte?
• Welche Auswirkungen hat ein Temperaturanstieg auf die Entwicklung von Baumschädlingen, wie Pilzen,
Nematoden und Insekten, und deren Gegenspielern?
• Welche Arten werden am stärksten vom Klimawandel profitieren?
• Welche Herkünfte der heimischen Baumarten, insbesondere der wirtschaftlich bedeutsamen, bieten ein
langfristiges Anbaupotenzial in Thüringen?
• Welche nicht einheimischen Baumarten kommen für den Anbau in Thüringen in Frage?
Literatur
BORCHERT, H., KÖLLING, C. (2004): Waldbauliche Anpassung der Wälder an den Klimawandel jetzt beginnen.
LWF aktuell 43
32
FREISE, C. (2007): Die relative Kronenlänge als Steuerungsgröße des Einzelbaumwachstums der Fichte. In:
Zukunftsorientierte Fichtenwirtschaft – Tagungsband und Projektergebnisse. Thüringer Landesanstalt
für Wald, Jagd und Fischerei (Hrsg.), Gotha
KÖLLING, C., ZIMMERMANN, L. (2007): Die Anfälligkeit der Wälder Deutschlands gegenüber dem Klimawan
del. Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft (Nr. 6) S. 259-268
KÖLLING, C.(2007): Klimahüllen der wichtigsten Regionen und Baumarten Deutschlands. Teil 1 – 4 online unter:
http://ww997.wb09.de/docs/arbeitsgruppe/ag_klimawandel.html; Abruf am 23.08.2007; 14:00 Uhr
KÖNIG, A., MÖSSMER, R., BÄUMLER, A. (1995): Waldbauliche Dokumentation der flächigen Sturmschäden
des Frühjahres 1990 in Bayern und meteorologische Situation zur Schadenszeit. Berichte aus der
Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft Nr. 2
PROFFT, I. und SEILER, M. (2007): Die Fichte im Spiegel des Klimawandels. In: Zukunftsorientierte Fichtenwirtschaft – Tagungsband und Projektergebnisse. Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei
(Hrsg.), Gotha
THOMASIUS, H. (1991): Mögliche Auswirkungen einer Klimaveränderung auf die Wälder in Mitteleuropa.
Forstwirtschaftliches Centralblatt, 110, S. 305 – 330
THÜRINGER MINISTERIUM FÜR LANDWIRTSCHAFT, NATURSCHUTZ UND UMWELT (TMLNU) (2006): Forstbericht 2006.
Thüringer Ministerium für Landwirtschaft, Naturschutz und Umwelt (Hrsg.), Erfurt
ZUSATZANGABEN ZU WETTREG-UBA: KREIENKAMP, F (2006): WETTREG (A1B SCENARIO RUN; UBA PROJECT.
CERA-DB, A2 SCENARIO RUN; UBA PROJECT. CERA-DB, B1 SCENARIO RUN; UBA PROJECT. CERA-DB
ÜBER: HTTP://CERA-WWW.DKRZ.DE/WDCC/UI/BROWSEEXPERIMENTS.JSP?KEY=WETTREG&PROJECT=WETTREG-UBA
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Anlagen
Anlage 1:
Anlage 2:
Anlage 3:
Gegenwärtige und zukünftige Klimahüllen der Waldflächen Thüringens
Klimahüllen der Baumarten: Fichte, Kiefer, Buche, Eiche, Spitzahorn, Winterlinde, Esche,
Bergahorn, Weißtanne, Douglasie, Flaumeiche, Esskastanie
Standort und Klimaanalyse der aktuellen Fichtenstandorte
Dringlichkeit des Fichtenumbaus nach Entwicklungsstufen
Anlage 1
Thüringen
33
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Fichte (Picea abies L.)
34
Kiefer (Pinus sylvestris L)
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Rotbuche (Fagus sylvatica L.)
35
Traubeneiche und Stieleiche (Quercus petraea Liebl., Quercus robur L.)
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Spitzahorn (Acer platanoides L.)
36
Winterlinde (Tilia cordata Mill.)
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Esche (Fraxinus excelsior L.)
37
Bergahorn (Acer pseudoplatanus L.)
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Weißtanne (Abies alba Mill.)
38
Douglasie (Pseudotsuga menziesii Mill.)
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Flaumeiche (Quercus pubescens Willd.)
39
Esskastanie (Castanea sativa Mill.)
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Anlage 2
40
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Anlage 3
41
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Wald & Holz - Potential für den Klimaschutz in Thüringen
Ingolf Profft, Wolfgang Arenhövel, Michael Seiler
Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei, CarboEurope-IP/DEMO project
Jägerstraße 1, 99867 Gotha
I.)
42
Einleitung
Die Wälder der Erde nehmen eine besondere Stellung bei Betrachtungen zum Klima und dessen Veränderungen ein. Neben der direkten Abhängigkeit von den Klimafaktoren Temperatur und Niederschlag und den damit
verbundenen Risiken des Klimawandels für die Wälder (siehe Beiträge von BERNHOFER et al. und SEILER et al. in
diesem Heft) bilden sie durch Waldwachstum und Zersetzung eine wesentliche Komponente im natürlichen
Kohlenstoffkreislauf und damit im CO2-Haushalt der Erde. Weltweit beläuft sich die Waldfläche der Erde auf ca.
3,95 Mrd. ha. Darin sind mehr als 486 Mrd. to Kohlenstoff gebunden (FAO 2007). Nach aktuellen Schätzungen
nehmen die Wälder weltweit rund 900 Mio. to Kohlenstoff pro Jahr aus der Atmosphäre auf. Trotz dieser CO2Aufnahme stellen die Wälder insgesamt gegenwärtig eine Quelle für Treibhausgase dar, in erster Linie für Kohlendioxid. Ursache hierfür sind die Waldverluste weltweit. Sie liegen noch immer bei rund 7,3 Mio. ha pro Jahr
(FAO 2007); damit geht monatlich eine Waldfläche größer als die des Freistaates Thüringen unwiederbringlich
verloren. Hauptgründe sind u. a. die Gewinnung von Landwirtschaftsflächen, Rohstoffgewinnung und eine nicht
nachhaltige Holznutzung.
Damit beeinflusst der Mensch durch sein regionales Handeln in erheblichem Maße die Komponente ‚Wald’ des
Kohlenstoffkreislaufes und damit das globale Klimasystem. Dies lässt erkennen, wie über verschiedene Ansätze
mit Wald eine positive Einflussnahme auf das Klima möglich ist: Walderhalt, Waldmehrung und nachhaltige
Waldbewirtschaftung mit optimaler Holznutzung stellen wichtige Ansätze einer ganzheitlich ausgerichteten Klimaschutzstrategie dar. Sie können einen wichtigen Beitrag zur Begrenzung des Klimawandels und den damit
verbundenen Risiken für die natürlichen, gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Systeme leisten. Vor dem Hintergrund des nur noch wenige Jahre umfassenden Zeitfensters zur Vermeidung eines hohen Risikos für eine
irreversible katastrophale Klimaentwicklung mit schwerwiegenden Folgen für die natürlichen und gesellschaftlichen Systeme stellt gerade diese Komponente eine schnell verfügbare und kostengünstige Option für den
Klimaschutz dar – mit einer Vielzahl an zusätzlichen positiven Effekten.
Die Kombination der einzelnen Ansätze zum Klimaschutz mit Hilfe von Wald und Waldnutzung kann jedoch
nicht nach einem global einheitlichen Prinzip erfolgen; regionale Besonderheiten, d. h. die jeweiligen natürlichen, gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und sozio-ökonomischen Rahmenbedingungen, müssen bei den Entscheidungen berücksichtigt werden.
Abb. I: Auswahl an verschiedenen Komponenten und einzelnen Ansätzen einer
Klimaschutzstrategie
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Auch für den Freistaat Thüringen gibt es verschiedene Handlungsoptionen hinsichtlich der Ausgestaltung
der Komponente ‚Wald’ und der Kombination der einzelnen Ansätze. Ausgehend von den Daten der Bundeswaldinventur II (BWI II) und der damit verbundenen Waldentwicklungs- und Holzaufkommensmodellierung
(WEHAM) soll im Folgenden das aktuelle Potential für den Klimaschutz1 von fünf verschiedenen Wald- bzw.
Holznutzungsoptionen in Thüringen miteinander verglichen werden. Im Fokus der Betrachtung steht dabei
nicht die Bilanzierung von Quellen- und Senkeneffekten, wie sie für die Berichtespflichten aus der Klimarahmenkonvention und dem Kyoto-Protokoll erforderlich sind. Ziel ist es aufzuzeigen, welchen Beitrag aktuell die
Forst- und Holzwirtschaft Thüringens für den globalen Klimaschutz bis zum Jahr 2042 – angelehnt an WEHAM
– erbringen kann. Die Ergebnisse können den Entscheidungsprozess hinsichtlich langfristiger Bewirtschaftungsstrategien unterstützen.
II.)
Nutzungsoptionen auf Basis der Ergebnisse von WEHAM in Thüringen2
Ausgehend von den WEHAM-Daten werden die Klimaschutzleistungen für fünf Nutzungsoptionen für Thüringen für den Zeitraum 2003-2042 untersucht. Grundlage für sämtliche Nutzungsoptionen stellt das sich aus der
WEHAM-Modellierung ergebende Rohholznutzungspotential dar3. Darauf aufbauend werden diese Nutzungspotentiale und deren Verwendung variiert, um die Auswirkungen auf die Kohlenstoffspeicher ‚Wald’ und ‚Holzprodukte’ sowie die aus der Holzverwendung resultierenden Substitutionseffekte zu quantifizieren.
(1) Nutzungsoption nach BWI II: Der Ansatz für diese Option besteht in der vollständigen Umsetzung der
Nutzungspotentiale entsprechend der WEHAM-Prognose für die einzelnen 5-Jahres-Perioden des Zeitraums
2003-2042. Dies unterstellt, dass es gelingt, über alle Eigentumsformen das nachhaltig nutzbare Holz auch
tatsächlich zu mobilisieren.
(2) Nutzungsoption „Realistische Nutzung“: Insbesondere im Kleinprivatwald, aber auch im Kommunalwald
gibt es noch immer Defizite hinsichtlich der Holzmobilisierung. Aus diesem Grund werden die Nutzungsmengen von WEHAM in Abhängigkeit von der Eigentumsform mit Reduktionsfaktoren neu berechnet; Basis
hierfür bilden die Nutzungspotentiale aus der WEHAM-Modellierung für die Periode 2003-2007 und die in den
Jahren 2002-2005 tatsächlich realisierten Nutzungen je Eigentumsform (TMLNU 2003, TMLNU 2004, TMLNU
2005, TMLNU 2006).
(3) Nutzungsoption „Produktspeicher“: Basierend auf den WEHAM-Nutzungspotentialen und deren vollständiger Realisierung erfolgt eine schrittweise Erhöhung der Verwendung für langlebige Produkte entsprechend der
in Tab. 1 angegebenen Werte zu Lasten der Produktgruppe 2 (in erster Linie Produkte der Zell- und Holzstoffindustrie).
I Im Folgenden wird dieses Potential für den Klimaschutz aus Wald und Holz kurz als „Klimaschutzeffekt“ bezeichnet. Darunter wird die
Gesamtsumme aus im System gebundenem Kohlenstoff – sowohl im Wald als auch in den Holzprodukten – und der sich aus der Holzverwendung ergebenden Minderung der CO2-Emissionen – umgerechnet in Kohlenstoff – verstanden.
2 Für detaillierte Informationen zu den Eingangsgrößen für die Modellierung WEHAM, die zugrunde gelegten Waldwachstumsparameter und die Herleitung der Nutzungsansätze siehe u.a. BMELV (2005) und TLWJF (2005).
3 Es werden hinsichtlich der Holzverwendung ausschließlich Mengen berücksichtigt, die sich aus der Nutzung von Holz aus den Thüringer Wäldern in der Phase 2003-2042 ergeben; Importe an Rohholz und Holzprodukten bleiben unberücksichtigt. In Anlehnung an den
Production approach für die gegebenenfalls mögliche Berücksichtigung des Holzproduktpools in zukünftigen Verpflichtungsperioden im
Rahmen des internationalen Klimaschutzprozesses werden nur die Änderungen an Wald und Holzprodukten (jeweils in Kohlenstoff umgerechnet) eines Landes erfasst, die in diesem Land verursacht bzw. produziert werden. Dies bedeutet auch eine Erfassung der Holzmenge,
die in andere Länder exportiert wird, aber keine Berücksichtigung von Holzimporten (BROWN et al. 1998).
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
43
Tab. 1: Erhöhung des Anteils langlebiger Produkte in der Nutzungsoption „Produktspeicher“
Periode
Anstieg der Verwendung für langlebige Produkte
gegenüber der Nutzungsoption (1)
2003-2013
2014-2023
2024-2033
2034-2042
4%
6%
8%
10 %
(4) Nutzungsoption „100% Energie“: Im Gegensatz zu den Nutzungsoptionen (1) und (3) wird bei konstanter
Gesamtnutzungsmenge entsprechend WEHAM sämtliches Holz ausschließlich für energetische Zwecke genutzt, um auf diese Weise fossile Energieträger zu ersetzen.
(5) Nutzungsoption „Nullnutzung“: Solange Wälder sich in der Aufbauphase befinden, nehmen sie mehr
Kohlenstoff in Form von CO2 auf, als sie durch Abbauprozesse abgeben. Insbesondere die relativ jungen Wälder Thüringens können auf diese Weise für lange Zeiträume große Mengen an CO2 aufnehmen und im Holz
der Bäume sowie im Boden langfristig festlegen. Erst in der Zerfallsphase wird dieses CO2 wieder freigesetzt.
Um den Klimaschutzeffekt eines großflächigen Nutzungsverzichtes abschätzen zu können, wird für diese
Nutzungsoption die resultierende Gesamtbindung des Ökosystems hinsichtlich Kohlenstoff bestimmt und damit der Effekt für das Klima quantifiziert.
III.)
44
Datengrundlage und Berechnungsschritte
BWI II und WEHAM (Stichtag 01.10.2002) liefern Daten
zu den wichtigen, waldspezifischen Kennwerten Vorrat,
Zuwachs und Nutzungspotential für den Zeitraum
2003-2042 und für die einzelnen Bundesländer (TLWJF
2005). Das Nutzungspotential stellt dabei das potentiell
nachhaltig nutzbare Rohholzaufkommen dar. Für sämtliche Berechnungen wurden
die online verfügbaren Daten
und vorbereiteten Ergebnistabellen aus dem Internetportal
der BWI II genutzt4. Berechnungsgrundlage bezügliche
der Waldfläche ist der begehbare Wald, Holzboden
ohne Nutzungsverbot, einschließlich Lücken im Bestand, ohne Blößen: 487.473 ha. Die Ergebnisse werden in den einzelnen Tabellen
in Festmetern je Jahr für jeweils 5-Jahres-Perioden angegeben (2003-2007, ..., 2038-2042). Die Berechnungen
zur Klimaschutzleistung der einzelnen Nutzungsoptionen erfolgen eigentumsübergreifend für den Gesamtwald
Thüringens.
4 Internetportal der BWI II unter www.bundeswaldinventur.de. Der Abruf der Daten erfolgte in den Monaten Juni bis August 2007 und
beinhaltete ausschließlich Auswertungen nach dem Lauf 38 Bundesszenario 5b.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Da sich die Vorräte in der Nutzungsoption (2) aufgrund der verringerten Nutzungsmengen bzw. in der Nutzungsoption (5) aufgrund des vollständigen Nutzungsverzichts allmählich erhöhen, werden diese über Zwischenschritte – basierend auf im Vorfeld berechneten Zuwachsprozenten5 – für jeden 5-Jahres-Zeitraum vereinfacht nach der Formel
VorratPeriode x+1 =
VorratPeriode x
+ VorratPeriode x * ZuwachsprozentPeriode x+1
+ (NutzungspotentialBWI Periode x – NutzungspotentialReal. Nutzung Periode x)
+ ((NutzungspotentialBWI Periode x – NutzungspotentialReal. Nutzung Periode x) *
ZuwachsprozentPeriode x+1)
neu bestimmt.
Die WEHAM-Daten beziehen sich grundsätzlich auf Festmeter Derbholz. Für vergleichende Analysen bezüglich
des klimarelevanten Parameters ‚Kohlenstoff’ werden die Ergebnisse in Tonnen Kohlenstoff Gesamtbiomasse
umgerechnet. Damit werden auch die nicht von den Derbholzangaben abgedeckten Kohlenstoffmengen für
Vorrat und Zuwachs abgebildet. Für die Umrechnung von Festmeter Derbholz in Tonnen Kohlenstoff Gesamtbiomasse werden die Expansions-/ Konversionsfaktoren nach WIRTH et al. (2004) genutzt. Dieser Weg erscheint
insbesondere aus Gründen der Datenverfügbarkeit und Praktikabilität als geeigneter Ansatz. Basis für die Totholzquantifizierung bilden die in Tab. 2 aufgeführten Werte.
Tab. 2: Verwendete Kennwerte für die Berechnung der Vorratsänderungen des Totholzpools
Quelle
Laubholz
Nadelholz
Anfangswert 2002
BWI II (TLWJF 2005)
9,0 m3/ha
8,8 m3/ha
Abbaurate (k-Wert)
WIRTH et al. (2004)
0,073
0,029
Durchschnittliche Holzdichte
WIRTH et al. (2004)
450 kg/m3
300 kg/m3
Kennwert
Die rechnerisch hergeleiteten Erntereste sowie eine Mortalitätsrate von 1,5% bezogen auf den Zuwachs6 in Anlehnung an WIRTH et al. (2004) gehen in den Totholzpool ein; aufgrund ihrer geringen Dimension wird eine
Abbaurate von 0,6 angesetzt (BURSCHEL et al. 1993).
Für die Kohlenstoffpools ‚Mineralboden’, ‚Organische Auflage’ sowie ‚Bodenvegetation’ werden folgende Durchschnittswerte aus der Kohlenstoffstudie von WIRTH et al. (2004) angesetzt:
Mineralboden:
Organische Auflage:
Bodenvegetation:
69,9 to Kohlenstoff je Hektar,
27,2 to Kohlenstoff je Hektar,
1,7 to Kohlenstoff je Hektar.
Diese Werte werden als konstant für den gesamten Betrachtungszeitraum 2003-2042 und alle fünf Nutzungsoptionen angenommen und daher bei den Berechnungen vernachlässigt7.
Grundlage für die Verteilung der potentiellen Nutzungsmenge laut WEHAM auf die Produktgruppen mit unterschiedlich langen Produktlebenszeiten bildet die Analyse des Holzverkaufes in Thüringen in Kombination mit
5
Grundlage hierfür bilden die für jede Periode in WEHAM angegebenen Vorräte und Zuwächse.
6 Für die Nutzungsoption „Nullnutzung“ wird gutachterlich die Mortalitätsrate aufgrund der sich ergebenen hohen Holzvorräte schrittweise bis auf 5% erhöht.
7 Der betrachtete Zeitraum von 40 Jahren (2003-2042) und die Annahme gleichbleibender Bewirtschaftungsprinzipien führen nicht zu
einer Veränderung der Bodenvegetation und somit auch nicht zu einer Änderung deren C-Vorräte. Gleiches gilt hinsichtlich der organischen Auflage, da der Zeitraum auch bei einem eingeleiteten Baumartwechsel als zu kurz für deutliche Vorratsänderungen angesehen wird.
Darüber hinaus wird der betrachtete Zeitraum auch entsprechend den Erkenntnissen zum Bodenkohlenstoff als zu kurz für wesentliche
Veränderungen angesehen; dies gilt auch für die Nutzungsoption „Nullnutzung“ (vgl. MUND 2006). Die unterstellte Konstanz der heutigen
Bewirtschaftungsprinzipien führt nach heutigen Erkenntnissen nicht zu einem Verlust an Bodenkohlenstoff.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
45
produktionsspezifischen Kennwerten (MUND et al. 2006). Die Produktlebenszeiten (mittlere Verweildauer
= „t63“) und die mittleren Abbauraten für die Produktgruppen basieren auf WIRTH et al. (2004); es wird ein
exponentieller Abbau unterstellt (MUND et al. 2006).
Die Substitutionseffekte werden auf Basis von TAVERNA et al. (im Druck) und WERNER et al. (2006) berechnet; für
die energetische Nutzung von Holz anstelle fossiler Energieträger wird ein Substitutionsfaktor von 600 kg CO2
und für die Materialsubstitution mit Holz ein Faktor von 700 kg CO2 je Festmeter Holz angesetzt. Es wird nur
die erste Stufe der Verwendung berücksichtigt und zusätzlich bei langlebigen Holzprodukten eine energetische
Nutzung am Ende ihrer Verwendungsdauer unterstellt.
Der aus jeder Nutzungsoption resultierende Klimaschutzeffekt bis 2042 wird in Tonnen Kohlenstoff angegeben
und ergibt sich aus der Quantifizierung des Vorratsauf– und –abbaus bezogen auf Kohlenstoff im Wald und im
Holzproduktpool sowie der rechnerischen Einsparung an CO2-Emissionen – umgerechnet in Kohlenstoff – auf
Grundlage der Substitutionsfaktoren.
IV.)
Wald in Thüringen
Thüringen zählt mit seiner Waldfläche von rund 520.000 ha zu den waldreichen Bundesländern. Mit 32 % Wald an
der Gesamtlandesfläche liegt der Waldanteil über dem Durchschnitt der Bundesrepublik (31 %; BMVEL 2004).
Die bedeutenste Hauptbaumartengruppe in Thüringen ist die Fichte mit einem Flächenanteil von 43,0 %, gefolgt von der Buche mit 19,8 % und der Kiefer mit 15,6 %. Maßgeblich von Bedeutung für die zukünftig zu erwartenden Nutzungsmengen der Wälder sind neben ihrer Baumartenzusammensetzung insbesondere ihr Altersklassenverhältnis und die sich daraus ergebenden Zuwächse. Die Altersklassenstruktur der Thüringer Wälder ist
durch einen hohen Anteil der Altersklassen III bis IV gekennzeichnet (Abb. 2).8
46
Abb. 2:
V.)
Altersklassenverteilung in Thüringen nach Baumartengruppen (BWI II mit Stichtag 01.10.2002; TLWJF 2005)
Ergebnisse
Entsprechend der WEHAM-Daten ergibt sich für Thüringen im Zeitraum 2003-2042 ein jährliches Nutzungspotential zwischen 3,5 und knapp 4,2 Mio. Erntefestmeter. Die darin gebundene Kohlenstoffmenge liegt zwischen
760.000 und 914.000 Tonnen.
Dieses Nutzungspotential kann für die Herstellung langlebiger und kurzlebiger Holzprodukte verwendet werden. Dadurch verlängert sich zum einen die Bindungszeit für den Kohlenstoff nach der Entnahme des Holzes
aus dem Wald um die Produktlebenszeit. Zum anderen ergibt sich aus der Holzverwendung anstelle fossiler
Energieträger und energieintensiv hergestellter Materialien, wie Kunststoff, Aluminium und Stahlbeton, eine
Vermeidung von CO2-Emissionen. Bei einem Nutzungsverzicht verbleibt die gesamte Biomasse im Wald.
Für die fünf im Rahmen dieser Analyse untersuchten Nutzungsoptionen ergibt sich jeweils ein unterschiedlicher
Klimaschutzeffekt durch die Kombination aus Kohlenstoffbindung in Produkten, kumulierter Substitutionswirkung und Aufbau bzw. Speicherung des Kohlenstoffs im Ökosystem.
8
Für ausführliche Informationen zum Wald in Thüringen wird auf die Veröffentlichung TLWJF (2005) verwiesen.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
A) Vergleich der Nutzungsoption mit Fokussierung auf die Holznutzung
Basis für die vier Optionen mit Holzernte sind die aus der WEHAM-Prognose abgeleiteten Nutzungsmengen.
Ausgehend von diesen Nutzungspotentialen und dem zugrunde liegenden Verteilungsschlüssel werden bei der
Nutzungsoption nach BWI und der Option „Realistische Nutzung“ zwischen 45 und 48 % der jährlichen Holzernte für die Erstellung kurzlebiger Produkte und zwischen 52 und 55 % für die Herstellung langlebiger Produkte
genutzt. Für die Nutzungsoption „Produktspeicher“ erhöht sich der Anteil langlebiger Produkte aufgrund der
dieser Option unterstellten Annahme einer verstärkten Holznutzung im Innen- und Außenbaubereich auf bis
zu 62 % der jährlichen Gesamtnutzungsmenge. Für die Nutzungsoption „100% Energie“ werden entsprechend
der getroffenen Annahme keine langlebigen Produkte erzeugt, sämtliches Holz aus dem Nutzungspotential
dient als Energieholz (der Produktgruppe „kurzlebige Produkte“ zugeordnet) ausschließlich der Erzeugung von
Wärme und Strom.
Der sich bis 2042 ergebende Klimaschutzeffekt der Holznutzung liegt zwischen 26,5 Mio. to Kohlenstoff für die
Nutzungsoption „100% Energie“ und 47,1 Mio. to Kohlenstoff für die Nutzungsoption „Produktspeicher“ (Tab. 3).
Tab 3: Klimaschutzeffekt in Tonnen Kohlenstoff für die Holznutzung der fünf Nutzungsoptionen
bis zum Jahr 2042 für Thüringen
Nutzungsoption
nach BWI
Nutzungsoption
Nutzungsoption Nutzungsoption Nutzungsoption
„Realistische
„Produktspeicher“ „100% Energie“ „Nullnutzung“
Nutzung“
C-Zuwachs
im Produktpool
langlebiger
Holzprodukte
11.435.251,10
9.418.248,40
12.884.878,57
0,00
0,00
C-Zuwachs
im Produktpool
kurzlebiger
Holzprodukte
988.026,86
842.059,74
86.356,42
2.073.064,15
0,00
Potential
C-Substitution
(Material)
14.790.086,15
12.339.054,77
15.786.152,47
0,00
0,00
Potential
C-Substitution
(Energie)
16.790.488,94
15.750.285,18
17.644.260,06
24.415.127,40
0,00
Gesamteffekt
44.003.853,05
38.349.648,08
47.101.647,52
26.488.191,55
0,00
Gesamteffekt
je Hektar
Wald
90,27
78,67
96,62
54,34
0,00
Gesamteffekt
je Hektar
Wald * Jahr
2,26
1,97
2,42
1,36
0,00
47
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Bezogen auf den analysierten Zeitraum und die Waldfläche ergibt sich für die Nutzungsoption „Produktspeicher“
mit 2,42 to Kohlenstoff je Jahr und Hektar der höchste Klimaschutzeffekt bei ausschließlicher Betrachtung der
Holznutzung. Anhand der Zahlen wird deutlich, dass eine Nutzung des Holzes ausschließlich für energetische
Zwecke mit 1,36 to Kohlenstoff je Jahr und Hektar einen wesentlich geringeren Beitrag für den Klimaschutz liefert, als Nutzungsoptionen, denen in erster Linie eine stoffliche Verwendung der Holzernte zugrunde liegt. Auch
wenn theoretisch die gesamte Holzernte Thüringens für energetische Zwecke rund 1/3 der gegenwärtig für die
Primärenergieerzeugung eingesetzten Mineralölmenge ersetzen könnte, stellt dies die schlechteste Nutzungsoption aus Sicht des Klimaschutzes dar. Aufgrund der langfristigen Speicherung von Kohlenstoff in langlebigen
Holzprodukten verbessert sich der Klimaschutzeffekt der Holznutzung mit der Erhöhung der Holzerntemenge
und der Steigerung des Anteils langlebiger Produkte deutlich. Zusätzlich führt dies zu einer Minderung der
CO2-Emissionen aufgrund der mehrfachen Substitutionswirkung (Material und Energie). Bei einer rein auf die
Energieerzeugung ausgerichteten Holzverwendung kann das Holz nur einmalig verwendet werden, der im Holz
gebundene Kohlenstoff wird innerhalb weniger Jahre wieder freigesetzt. Ein zusätzlicher Kohlenstoffpool ‚Holzprodukte’ neben dem Wald kann nur in der Anfangsphase aufgebaut werden. Dieser Aufbau ist jedoch aufgrund
der schnellen Verwendung des Holzes innerhalb weniger Jahre abgeschlossen – der Holzproduktpool stellt demzufolge nur einen kleinen Kohlenstoffspeicher und langfristig keine Senke für CO2 im Sinne der internationalen
Klimaschutzpolitik dar9. Dagegen kann bei einer schrittweisen Erhöhung des Anteils langlebiger Produkte, wie
er für die Nutzungsoption „Produktspeicher“ angenommen wird, der Kohlenstoffpool ‚Holzprodukte’ langfristig
vergrößert werden. Damit würde sich auch ein Senkeneffekt hinsichtlich des Holzproduktpools ergeben10.
Aufgrund der gleichen Berechnungsgrundlage als Ausgangspunkt ergibt sich für die Nutzungsoption „Realistische Nutzung“ ein geringerer Klimaschutzeffekt, da die Nutzungsmenge dieser Nutzungsoption auf Basis
aktueller Nutzungsprozente reduziert wurde. Dies zeigt, dass unter dem Aspekt der Holznutzung nicht nur das
ökonomische Potential unvollständig genutzt wird, sondern auch der Beitrag der Forstwirtschaft zum Klimaschutz geringer ausfällt.
48
Ein großflächiger Nutzungsverzicht, wie er der Option
„Nullnutzung“ unterstellt wird,
leistet keinen Beitrag zum Klimaschutz über den Rohstoff
Holz und dessen Einsatzmöglichkeiten – wohlgemerkt bei
ausschließlicher Betrachtung
der Holznutzung. Die gesamte Biomasse verbleibt im Wald
und führt zu einem Vorratsaufbau. Damit verbunden ist ein
relativ großer Senkeneffekt für
den Wald, da sich der C-Pool
im Wald weiterhin vergrößert.
Vom Grundsatz her ist dieses
Senkenpotential auch im Rahmen des Kyoto-Protokolls und
den damit verbundenen Regelungen auf nationaler Ebene
anrechenbar11.
9 Unter einer „Senke“ wird entsprechend der Klimarahmenkonvention ein Vorgang, eine Tätigkeit oder ein Mechanismus, verstanden,
durch den ein Treibhausgas, ein Aerosol oder eine Vorläufersubstanz eines Treibhausgases aus der Atmosphäre entfernt wird (UNFCCC
1992). Eine nachgewiesene Vergrößerung des Produktpools und damit der darin gespeicherten Kohlenstoffmenge kann demnach auch als
„Senke“ bezeichnet werden, auch wenn eine Anrechnung dieser Senke im Rahmen des Kyoto-Protokolls oder des europäischen Emissionshandelssystems für die erste Verpflichtungsperiode/die gegenwärtige Handelsperiode nicht möglich ist.
10 Die Quantifizierung dieser Senkenleistung kann aus der hier vorgenommenen Analyse für den betrachteten Zeitraum und ohne Berücksichtigung der bereits in der Verwendung befindlichen Nutzungsmenge nicht erfolgen.
11 Es wird hier auf die genauen Regelungen des Kyoto-Protokolls und den darauf aufbauenden Vereinbarungen, insbesondere den Annex
Z der Marrakesh Accords, verwiesen, in dem für die einzelnen Industriestaaten eine maximal anrechenbare Obergrenze der Senkenleistung
des Waldes festgelegt ist (siehe auch den Beitrag von WINKLER in diesem Heft).
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Exemplarisch ist der Klimaschutzeffekt der zwei Nutzungsoptionen „Produktspeicher“ und „100% Energie“ in Abb.
3 dargestellt.
Abb. 3: Klimaschutzeffekt für die Nutzungsoptionen
„Produktspeicher“ und „100% Energie“ bei ausschließlicher Berücksichtigung der Holznutzung
49
B) Vergleich der Nutzungsoption mit Berücksichtigung des Ökosystems Wald
Jeder Nutzungsverzicht führt direkt zu einer Erhöhung der Holz- und damit auch der Kohlenstoffvorräte im
Wald. Solange der für ein Ökosystem mögliche Maximalvorrat nicht erreicht ist und die Zerfalls- bzw. Abbauprozesse nicht die Aufbauprozesse überwiegen oder sich ein Gleichgewicht zwischen beiden Prozessen einstellt,
reichert sich Biomasse bzw. Kohlenstoff an. Auch dies stellt eine Möglichkeit für den Klimaschutz dar. Demzufolge ist für eine umfassende Bewertung von Nutzungsoptionen auch das Ökosystem bei der Betrachtung zu
berücksichtigen, d. h. auch die Vorratserhöhungen der lebenden Biomasse und des Totholzpools sind bei einem
Vergleich verschiedener Nutzungsoptionen einzubeziehen. Die abgeleiteten Verluste der Biomasse (Erntereste,
Mortalität) werden zu 100 % dem Totholzvorrat zugeordnet; dieser wird bei allen Folgeberechnungen erfasst,
so dass keine rechnerischen Verluste auftreten. Der Klimaschutzeffekt für die fünf betrachteten Optionen setzt
sich demnach zusammen aus:
•
der Veränderung des Kohlenstoffspeichers im Ökosystem, also dem Vorratsauf- bzw. -abbau der Gesamtbiomasse,
•
dem Zuwachs des Kohlenstoffspeichers ‚Holzprodukte’ (lang- und kurzlebige Produkte),
•
dem sich aus der direkten Holznutzung ergebenden Substitutionspotential (berechnet als vermiedene
CO2-Emissionen, umgerechnet in Kohlenstoff) sowie
•
dem sich später ergebenden Substitutionspotential aus der energetischen Verwertung der langlebigen
Holzprodukte am Ende ihrer Verwendungszeit (ebenfalls berechnet als vermiedene CO2-Emissionen, umgerechnet in Kohlenstoff).
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Der sich ergebende Klimaschutzeffekt liegt zwischen 23,2 Mio. to Kohlenstoff für die Nutzungsoption „100%
Energie“ und 60,6 Mio. to Kohlenstoff für die Nutzungsoption „Realistische Nutzung“. Mit einem rechnerischen Klimaschutzeffekt von 3,11 to Kohlenstoff je Jahr und Hektar für den Zeitraum 2003-2042 schneidet die
Nutzungsoption „Realistische Nutzung“ bei diesem Vergleich am besten ab. Der geringste Klimaschutzeffekt
ergibt sich wiederum bei der Nutzungsoption „100% Energie“ mit 1,19 Tonnen Kohlenstoff je Jahr und Hektar
(Tab. 4 und Abb. 4).
Tab. 4: Gesamt-Klimaschutzeffekt in Tonnen Kohlenstoff der fünf Nutzungsoptionen bis zum
Jahr 2042 für Thüringen
Nutzungsoption
nach BWI
50
Nutzungsoption
Nutzungsoption Nutzungsoption Nutzungsoption
„Realistische
„Produktspeicher“ „100% Energie“ „Nullnutzung“
Nutzung“
C-Zuwachs
im Ökosystem
-3.263.339,63
22.297.049,12
-3.263.339,63
-3.283.339,63
32.513.129,23
C-Zuwachs
im Produktpool
12.423.277,96
10.260.308,14
13.671.234,99
2.073.064,15
0,00
Potential
C-Substitution
(aktuell)
18.903.358,39
15.750.285,18
19.899.424,70
24.415.127,40
0,00
Potential
C-Substitution
(später)
12.677.216,70
12.339.054,77
13.530.987,83
0,00
0,00
Gesamteffekt
40.740.513,42
60.646.697,21
43.838.307,89
23.224.851,92
32.513.129,23
Gesamteffekt
je Hektar
Wald
83,57
124,41
89,93
47,64
66,70
Gesamteffekt
je Hektar
Wald * Jahr
2,09
3,11
2,25
1,19
1,67
Der hohe Wert für die Nutzungsoption „Realistische Nutzung“ beruht auf dem hohen Anteil langlebiger Holzprodukte und deren Substitutionspotential und dem zusätzlichen Vorratsaufbau im Wald aufgrund der reduzierten Holznutzung. Die fehlenden Substitutionspotentiale im Materialbereich führen zum schlechten Abschneieiner ausschließlich auf Energienutzung ausgerichteten
Holznutzung, wie sie durch die Nutzungsoption „100%
Energie“ abgebildet wird.
Ein hoher Klimaschutzeffekt ergibt sich auch aus der Berechnung der Vorratsentwicklung bei einem großflächigen
Nutzungsverzicht. Dies zeigt, dass die Wälder Thüringens
aufgrund ihrer aktuellen Altersklassenstruktur und Zusammensetzung große Mengen an CO2 aufnehmen und als
Kohlenstoff im Ökosystem, hauptsächlich im Boden und
in der Dendromasse, festlegen. Damit leisten diese Wälder
quasi allein durch ihr Wachstum einen Beitrag zum Klimaschutz.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Abb. 4: Gesamt-Klimaschutzeffekt in Tonnen Kohlenstoff für den Zeitraum 2003-2042 für die fünf Nutzungsoptionen
51
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
VI.) Wertung
Wie einleitend dargestellt sind für eine ganzheitliche Bewertung der einzelnen Nutzungsoptionen die gesellschaftlichen, ökonomischen und natürlichen Rahmenbedingungen zu berücksichtigen, unter denen der Forstund Holzsektor arbeitet bzw. die dessen Entscheidungen beeinflussen, wie z. B.:
Volkswirtschaftliche Bedeutung der Forst- und Holzwirtschaft für Thüringen:
Die Umsätze des Clusters Forst & Holz in Thüringen liegen mit rund 2,1 Mrd. Euro pro Jahr an vierter Stelle im
Vergleich mit anderen Wirtschaftssektoren (TMLNU 2007). Demzufolge hat der Sektor eine hohe Bedeutung für
die Wirtschaftskraft des Freistaates und seiner Menschen.
Sozio-ökonomische Bedeutung:
Thüringen ist mit kleineren Wirtschafträumen bzw. Industrieregionen im Vergleich zu anderen Bundesländern
stark ländlich geprägt. Daher stellt der Sektor Forst- und Holzwirtschaft eine wesentliche Säule für den Arbeitsmarkt in Thüringen und das Einkommen der hier lebenden Menschen dar. Gegenwärtig sind mehr als 40.000
Menschen in Thüringen in der Forst- und Holzwirtschaft beschäftigt (TMLNU 2007).
Aktuelle Wald- bzw. Bestandesverhältnisse:
52
Entscheidende Merkmale für vitale und stabile Wälder sind deren Standortgerechtigkeit und Naturnähe. Die
gegenwärtige Baumartenbestockung ist in vielen Bereichen das Ergebnis von großen Wiederaufforstungen nach
Waldverlusten mit dem Ziel, möglichst schnell einen Waldcharakter wiederherzustellen. Die Gründe für die
Waldverluste sind sehr verschieden und können weit in die Geschichte zurückreichen, wie z. B. die dramatische
Holznot im 16., 17. und 18. Jahrhundert, Reparationshiebe nach dem II. Weltkrieg oder große Sturm-, Schneebruch- und Borkenkäferkalamitäten. Dies führte zur aktuellen, nadelholzdominierten Baumartenverteilung, die
erheblich von der potentiellen natürlichen Vegetation abweicht (vgl. ARENHÖVEL 2007). Diese Bestockungen sind
geprägt durch weitgehendes Fehlen der Fähigkeit zur Selbstregulation – nicht nur in Thüringen, sondern allgemein in den naturfernen und kulturbestimmten Wäldern Deutschlands und somit druch teilweise erheblich
verhinderte Vitalität und Stabilität, eine Situation, die durch Schadstoffeinträge zusätzlich verschärft wird.
Langfristig ist die Forstwirtschaft bestrebt, den Laubholzanteil in Thüringen zu erhöhen und Waldstabilität und
–vitalität durch den Aufbau naturnaher, standortgerechter Mischwälder mit hoher vertikaler und horizontaler
Struktur zu fördern (Abb. 5). Dies erfordert jedoch Ressourcen verschiedenster Art (ARENHÖVEL 2007).
Abb. 5: Aktuelle Baumartenzusammensetzung in Thüringen (TLWJF 2005) und angestrebte Baumartenentwicklung in Thüringen (TLWJF unveröffentlicht)
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Naturschutz, Erholung, Tourismus und Landschaftspflege:
Die Schutz- und Erholungsfunktionen des Waldes haben neben der Nutzfunktion einen hohen Stellenwert für
die Gesellschaft und die Umwelt. Demzufolge werden die Entscheidungen der Forstwirtschaft und ihre Bewirtschaftung auch maßgeblich durch die Ansprüche der Menschen an den Wald und die Erfordernisse des Naturschutzes mitbestimmt.
Energiesicherheit bzw. Unabhängigkeit bei der Energieversorgung:
Eine eigenständige Energieversorgung, basierend auf heimischen, nachwachsenden Energieträgern, gewinnt
immer stärker an Bedeutung. Dies hat direkte Folgen für die Nutzungsansprüche an den Wald.
Daher kann der Klimaschutzaspekt nicht alleiniges Kriterium für langfristige Entscheidungen der Waldbewirtschaftung sein, sondern stellt ein weiteres, wichtiges Kriterium für Entscheidungen der Forstwirtschaft und der
Politik dar. Am Beispiel der Nutzungsoption „Nullnutzung“ mit dem errechneten hohen Klimaschutzeffekt soll
dies beispielhaft aufgezeigt werden, da gerade von dieser Nutzungsoption viele der oben dargelegten Aspekte in
erheblicher Weise berührt werden12, 13.
Die Berechnung der Bestandesvorräte des ungenutzten Waldes zum Zeitpunkt 2042 ergibt sehr hohe HektarWerte gegenüber einer Waldbewirtschaftung (Abb. 6 und Abb. 7).
53
Abb. 6: Vorratsentwicklung nach Baumartengruppen entsprechend der BWI-/ WEHAM-Modellierung für die
Nutzungsoption nach BWI
Abb. 7: Vorratsentwicklung nach Baumartengruppen entsprechend der BWI-/ WEHAM-Modellierung für die
Nutzungsoption nach „Nullnutzung“
Bereits heute befinden sich die Holzvorräte der Wälder in Deutschland auf einem sehr hohen Niveau (BMVEL
2004). Da es sich bei der aktuellen Bestockung in Thüringen zu einem hohen Anteil um Waldbestände mit eingeschränkter Naturnähe und demzufolge reduzierter Stabilität und Vitalität handelt, ist davon auszugehen, dass
sich die rechnerisch hergeleiteten Vorräte auf einem Niveau bewegen, das sich so in der Natur nicht einstellen
wird. Wesentliches Kriterium für die Stabilität von Waldökosystemen sind Selbstregulationsmechanismen; eine
hohe Bestandesdichte mit hohen Vorräten führt meist zu Vitalitätsbeeinträchtigungen (THOMASIUS 1988).
12 Auf die Bewertung der wirtschaftlichen und sozio-ökonomischen Aspekte wird hier verzichtet, da sich aus diesen Aspekten ein großflächiger Nutzungsverzicht verbietet. Die Gesellschaft fragt den Rohstoff Holz nach, der Sektor Forst- und Holzwirtschaft stellt eine wichtige
Wirtschaftsgröße dar und jeder Verzicht auf Holznutzung im großen Umfang im eigenen Land führt zu einer Verstärkung des Nutzungsdruckes auf die Wälder im Ausland. Dies kann mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer Gefährdung wertvoller Urwälder und zu zusätzlichen
Emissionen aufgrund der Transportwege führen. Darüber hinaus können sich weitere negative die Folgen für Ökologie und Klima ergeben,
da kaum auf die Art der Bewirtschaftung Einfluss genommen werden kann und demzufolge eine nachhaltige Waldwirtschaft, wie sie in
Deutschland praktiziert wird, nicht gewährleisten werden kann.
13 Die angeführten Aspekte können ebenso auf die Nutzungoption „Realistische Nutzung“ übertragen werden. Auch hier steigen die Bestandesvorräte schon nach kurzer Zeit sehr stark an, mit der Folge abnehmender Vitalität, sinkender Stabilität und letztendlich steigendem
Risiko zusammenzubrechen. Selbst eine wirtschaftliche Verwertung des Schadholzes ist immer mit Wertminderung (und damit niedrigerer
Einsatzquote für langlebige Holzprodukte) verbunden.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Unabhängig von seiner Höhe stellt sich in Waldökosystemen ein Gleichgewicht hinsichtlich Auf- und Abbau
nach THOMASIUS (1988) erst unter zwei Bedingungen ein:
• Konstante Umweltbedingungen über einen langen Zeitraum und
• das Erreichen eines entsprechenden Klimaxstadiums.
Weder entspricht ein Großteil der aktuellen Waldbestände einem Klimaxstadium, noch stimmt die aktuelle
Baumartenzusammensetzung vielerorts mit der von Klimaxwaldgesellschaften überein. Bereits vor dem Erreichen noch wesentlich höherer Vorräte wird es aufgrund der hohen Bestandesdichte zu Vitalitätsdefiziten, Wachstumsdepressionen und zunehmender Mortalität kommen. Insbesondere bei der Fichte führt diese Schwächung
zu einem Anstieg schwächeabhängiger Phytophagen (z. B. Borkenkäfer), die erst zur Destabilisierung und dann
zum Zusammenbruch führen (THOMASIUS 1988), mit der Folge erheblicher Kohlenstofffreisetzung. Auch wenn
nach entsprechenden Katastrophenereignissen der Kohlenstoff vorerst nur von dem Pool ‚lebende Biomasse’ in
den Pool ‚tote Biomasse’ übergeht und dort in Abhängigkeit von der Abbaurate mehr oder weniger lange gespeichert bleibt, erscheint es mehr als fraglich, ob der letztendlich resultierende Speicher- und damit Klimaschutzeffekt für diese Option sich wirklich auf dem hier errechneten hohen Gesamtniveau bewegt (Abb. 8).
Die zweite von THOMASIUS (1988) genannte Bedingung spielt insbesondere unter dem Aspekt des Klimawandels
eine bedeutende Rolle. Mit Niederschlag und Temperatur haben sich wesentliche Standortsfaktoren bereits in
den letzten Dekaden merklich verändert und sie werden sich zukünftig aller Wahrscheinlichkeit weiter verändern. Gerade die weite Teile Thüringens dominierende Fichte wird davon negativ betroffen sein (PROFFT und
SEILER 2007). Letztendlich bleibt es ungewiss, ob sich im Zusammenhang mit dem Klimawandel zukünftig überhaupt stabile Umweltbedingungen für unsere Wälder einstellen werden (vgl. WAGNER 2004). Die prognostizierte
Zunahme von Extremereignissen hinsichtlich Häufigkeit und Intensität wird wahrscheinlich verstärkt zu großflächigen Schadereignissen führen. Aus diesem Grund erscheint es wesentlich effektiver – auch aus Sicht des
Klimaschutzes – stabile Waldbestände durch entsprechende Waldbaustrategien aufzubauen, zu fördern und zu
erhalten.
54
Abb. 8: Schematische Darstellung des Bestandesrisikos hinsichtlich Kohlenstoff für vorratsreiche Wälder mit Vitalitäts- und Stabilitätsdefiziten
Aufbauend auf der Nutzungsoption „Nullnutzung“ wurde für die zweite Periode eine Störung mit erheblichem Schadholzanfall in der Fichte simuliert. Auch wenn das Schadholz in den Totholzpool übergeht, werden sowohl Vorrat als auch Zuwachs
insgesamt deutlich reduziert. Zusätzlich ist der Abbau des Totholzes an dem für die einzelnen Perioden leicht nach rechts
abfallenden Verlauf erkennbar. Dies zeigt anschaulich, dass ein Nutzungsverzicht auch aus klimaökologischen Gesichtspunkten
mit erheblichen Risiken verbunden ist. Im dargestellten Beispiel reduziert sich der positive Effekt für das Klima im Vergleich zur
Nullnutzungs-Option um 15%.
VII.)
Fazit
Eine optimale Strategie zur Waldbewirtschaftung mit dem größten Klimaschutzeffekt muss beide Komponenten
umfassen: Wald und Holz. Die ausschließliche Konzentration auf eine der beiden Komponenten aus Gründen
des Klimaschutzes, z.B. in Form von großflächigem Nutzungsverzicht oder in Form von rein energetischer Nutzung der gesamten Holzerntemenge, führt zu einer Vielzahl an Nachteilen in verschiedenen Bereichen und kann
das mögliche Klimaschutzpotential nicht voll ausschöpfen. Daher ist auch unter Klimagesichtspunkten eine Nutzungsoption zu favorisieren, die – unter Berücksichtigung sonstiger Funktionen für den Naturhaushalt und die
Gesellschaft – optimale, d.h. stabile Bestandesvorräte fördert und einen hohen Wertzuwachs erbringt, so dass
ein hoher Anteil der Nutzungsmenge für die Erstellung langlebiger Holzprodukte verwendet werden kann. Von
den hier vorgestellten Nutzungsoptionen stellt demnach die Option „Produktspeicher“ den besten Ansatz zur
Ausnutzung der sich aus Wald und Holz ergebenden Potentiale für den Klimaschutz bis 2042 dar. Auf der einen
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Seite erhöht die leichte Absenkung der gegenwärtig sehr hohen Bestandesvorräte die Stabilität des C-Speichers
Wald und optimiert den Zuwachs der Bestände. Auf der anderen Seite dient die dieser Option zugrunde liegende
Erhöhung des Anteils langlebiger Produkte einer Verbesserung der Holznutzung aus klimaökologischer Sicht.
Darüber hinaus kann die Klimaschutzbilanz einer nachhaltigen Forst- und Holzwirtschaft zusätzlich gesteigert
werden, wenn es gelingt:
a) auch große Anteile des Altholzes einer stofflichen Verwertung zuzuführen, bevor sie für die Erzeugung von
Wärme und Strom genutzt werden, denn erst eine solche Kaskadennutzung des Rohstoffes Holz schöpft
das Klimaschutzpotential von Wald und Holz optimal aus und
b) die Waldfläche langfristig zu erhöhen und bestehende Wälder zu erhalten – national wie auch international.
Neben der damit verbundenen Freisetzung von Treibhausgasen führt jede dauerhafte Waldvernichtung zu
einer sogenannten positiven Rückkopplung für das Klima, da hiermit immer ein Verlust an Senkenkapazität
verbunden ist.
Durch die drei Aspekte ‚Waldnutzung’, ‚Walderhalt’ und ‚Waldmehrung’ kann gerade der Sektor ‚Wald und Holz’
kurz- bis mittelfristig einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten, der einen Zeitgewinn bringt, bis neue
Technologien im technischen Bereich wirklich effektiv die Emissionen an Treibhausgasen mindern. Bereits die
Klimarahmenkonvention von 1992 sieht es als dringend erforderlich an, alle Möglichkeiten und Maßnahmen
zum Klimaschutz zu nutzen, um gravierende Auswirkungen des Klimawandels zu vermeiden und führt dazu
aus: „In Fällen, in denen ernsthafte oder nicht wieder gutzumachende Schäden drohen, soll das Fehlen einer
völligen wissenschaftlichen Gewissheit nicht als Grund für das Aufschieben solcher Maßnahmen dienen, wobei
zu berücksichtigen ist, dass Politiken und Maßnahmen zur Bewältigung der Klimaänderungen kostengünstig
sein sollten, um weltweite Vorteile zu möglichst geringen Kosten zu gewährleisten.“ (UNFCCC 1992). Dies wird
ergänzt durch den Artikel 4, der im Punkt d) des ersten Absatzes explizit auch die Bedeutung der Wälder benennt. Demnach sind die Vertragsparteien verpflichtet, „eine nachhaltige Bewirtschaftung sowie die Erhaltung
und Verbesserung von Wälder (zu) fördern“. Für die Industriestaaten werden die Verpflichtungen zusätzlich
spezifiziert, wonach diese Staaten ausdrücklich verpflichtet sind, ihre Treibhausgassenken und -speicher – also
auch Wald – zu schützen und zu erweitern.
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Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
B
Projektvorstellung
BIOTREE – Ein Langzeit-Experiment zu Biodiversität und ökosystemaren
Funktionen in Wäldern
Axel Don, Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Hans-Knöll-Straße 10, D-07745 Jena
Forschungswald Mehrstedt: Exkursionsziel am 28.09.2007
BIOTREE ist ein Gemeinschaftsprojekt des Max-Planck-Institutes für Biogeochemie (Jena), der Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei (Gotha) sowie des Bundesforstamtes Thüringer Wald (Bad Salzungen).
Seit 2003 werden an drei Standorten in Thüringen auf insgesamt 80 ha die Zusammenhänge zwischen Biodiversität und ökosystemaren Prozessen in Wäldern und die Kohlenstoffflüsse auf Aufforstungsflächen untersucht.
Biodiversität (Artenvielfalt) ist eine Grundlage menschlicher Existenz und es zeigt sich, dass der weltweite Biodiversitätsverlust, der mit der Ausdehnung des menschlichen Aktivitätsraumes einhergeht, erhebliche wirtschaftliche und soziale Auswirkungen verursacht. Welche Rolle die Biodiversität für das Funktionieren von Ökosystemen spielt, ist dabei weitgehend unbekannt und systematisch, wissenschaftlich kaum untersucht.
Seit wenigen Jahren liegen erste Forschungsergebnisse zur funktionellen Biodiversität auf Grasland vor, die aus
praktischen Gründen gewählt wurden, weil sie relativ klein und kurzlebig sind. Die daraus gewonnenen Ergebnisse haben unterstrichen, dass biologische Vielfalt die Funktion des Ökosystems über den Effekt der „Schlüsselarten“ hinaus beeinflusst (eine „Schlüsselart“ ist eine bestimmte Art, deren Anwesenheit im Ökosystem essentiell ist für dessen Funktion). Die Anwendung und Übertragung solcher Ergebnisse auf andere Ökosysteme,
wie z. B. Wälder, erweist sich aber als schwierig durch die lange Zeit, die nötig ist von der Waldbegründung bis
zur Etablierung eines typischen Waldbestandes.
Das Max-Planck-Institut für Biogeochemie, die Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei sowie das
Bundesforstamt Thüringer Wald haben mit der Etablierung des BIOTREE Experiments den Grundstein für zukünftige Biodiversitätsstudien in temperaten Wäldern gelegt. Für dieses weltweit einmalige Forschungsprojekt
wurden durch gezieltes Anpflanzen von verschiedenen
Baumartenmischungen
unterschiedliche
Waldlebensgemeinschaften geschaffen. Durch die unterschiedliche
Baumartendiversität der Untersuchungsflächen sollen die
Zusammenhänge zwischen Baumartenvielfalt (Biodiversität) und Ökosystemfunktionen untersucht werden. Nur
wenn Schläge mit unterschiedlicher Baumartenvielfalt an
einem Standort in ausreichend großer Wiederholung vorliegen, können die Einflüsse von Boden und Klima ausgeschlossen werden und Effekte der Biodiversität auf ökosystemare Prozesse, wie Wachstum oder C-Speicherung,
untersucht werden. Bisher gibt es nur drei ähnliche Projekte
in anderen Klimazonen, mit denen ein regelmäßiger Austausch besteht: Finnland, Panama und Borneo.
Die Forschungsziele für das BIOTREE Projekt in Thüringen
sind:
•
•
•
experimentelle Waldbestände mit entsprechenden Wiederholungen mit unterschiedlichen Baumartenzahlen
aus heimischen und standortgerechten Arten zu etablieren,
den Einfluss der Baumartenzahl und der funktionellen
Diversität auf strukturelle Eigenschaften und Prozesse
des Ökosystems zu untersuchen und zu quantifizieren,
die Kohlenstoffspeicherung in Boden und Biomasse in
Abhängigkeit von der Baumartenzahl zu quantifizieren
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
57
•
•
•
•
•
und zu Grunde liegende Prozesse zu untersuchen,
die steuernden Mechanismen in der Beziehung zwischen Diversität und Ökosystemfunktionen zu verstehen,
den Einfluss von forstwirtschaftlicher Bewirtschaftung auf die Artenvielfalt-Ökosystemfunktions-Beziehung
zu untersuchen,
für die Forstwirtschaft wichtige Aspekte der Beziehung zwischen Baumartenvielfalt und Ökosystemfunktionen zu ermitteln, um ökonomische und ökologische Nachhaltigkeit zu sichern,
mit den „Forschungswäldern“ Plattformen für Untersuchungen zu verschiedensten wissenschaftlichen Fragestellungen rund um Biodiversität bereit zu stellen sowie
eine Datenbasis für Langzeituntersuchungen zu Biodiversität und ökosystemaren Prozessen zu liefern.
Innerhalb des BIOTREE-Experimentes gibt es zwei verschiedene Versuchsansätze, die Diversität zu variieren.
Auf zwei Untersuchungsflächen (Mehrstedt und Kaltenborn) wird die Anzahl der Baumarten variiert, um durch
unterschiedliche Baumartenzahl entstehende Biodiversitätsgradienten zu untersuchen. Auf der im Rahmen der
Exkursion besuchten BIOTREE-Fläche Mehrstedt wurden die folgenden Hauptbaumarten mit allen möglichen
Artenkombinationen gepflanzt: Larix decidua (Lärche), Pseudotsuga menziesii (Douglasie), Quercus petraea
(Traubeneiche), Fagus sylvatica (Rotbuche), Tilia cordata (Winterlinde) und Acer pseudoplatanus (Bergahorn).
Ein Teil der Untersuchungsflächen (M+) wurde mit den Nebenbaumarten Spitzahorn (Acer platanoides), Hainbuche (Carpinus betulus), Vogelkirsche (Prunus avium) und Gemeine Esche (Fraxinus excelsior) angereichert.
Die Untersuchungsfläche Mehrstedt setzt sich aus 40 Untersuchungsflächen mit einer Größe von 1,0 ha zusammen. Ein Drittel der Fläche (U) wird unbewirtschaftet bleiben, da zu vermuten ist, dass viele Biodiversitätseffekte
durch die Waldbewirtschaftung überdeckt werden (siehe Abb. 1)
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Abb 1:
Versuchsdesign der BIOTREE-Fläche Mehrstedt
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Einige der gepflanzten Artenkombinationen haben für die forstwirtschaftliche Praxis in Deutschland gegenwärtig
keine Bedeutung. Trotzdem wurden sie in das Versuchsdesign aufgenommen, um die Entwicklung bestimmter
Artenzusammensetzungen und möglicherweise unerwartete Wuchsleistungen besser studieren zu können.
Die verwendeten Arten (bis auf Douglasie) haben ihr Verbreitungsgebiet in Mitteleuropa und sind auch in den
regionalen Wäldern um die Untersuchungsflächen heimisch. Da sie zudem bedeutsame Wirtschaftsbaumarten
darstellen, ist das Experiment auch für die Forstwirtschaft von praktischem Nutzen.
Im Kyoto-Protokoll von 1997 werden Aufforstungen von landwirtschaftlichen Flächen als eine Landnutzungsänderung anerkannt, die zur Verringerung des Anstiegs der atmosphärischen CO2-Konzentration beiträgt und damit den Klimaveränderungen entgegen wirkt. Dennoch gibt es Untersuchungen, die zeigen, dass insbesondere
während der ersten Jahre nach der Aufforstung erhebliche Kohlenstoff-Verluste auftreten können. Diese Verluste
sind Folge der Störung des Kohlenstoffkreislaufs. Im Boden ist der größte Teil an organischem Kohlenstoff gebunden und kann unter bestimmten Bedingungen zu einer Kohlenstoffquelle werden und zusätzliches CO2 in
die Atmosphäre entlassen. Unter welchen Bedingungen eine Aufforstungsfläche während der ersten Jahre nach
der Etablierung eine Kohlenstoffquelle oder -senke darstellt, wird gegenwärtig auch mit diesem Langzeitexperiment untersucht. Durch kontinuierliche Messungen des Austausches von Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid
zwischen der Aufforstungsfläche und der Atmosphäre (Eddy-Kovarianz-Technik) sowie Bodenatmungsmessungen wird der Effekt der Aufforstung auf die Kohlenstoffbilanz gemessen. Die Eddy-Kovarianz-Türme in Mehrstedt
sind Bestandteil des europäischen Netzwerkes CarboEurope-IP.
Als Ausgangsbasis für Langzeituntersuchungen wurden zusätzlich die gegenwärtigen Bodenkohlenstoffvorräte
bestimmt. Sie dienen als Basis für zukünftige Studien über den Einfluss von Baumartendiversität auf die Kohlenstoffspeicherung. Zudem wurde der gelöste organische Kohlenstoff kontinuierlich gemessen, um den Kohlenstoffaustrag mit dem Sickerwasser zu quantifizieren.
Das BIOTREE-Experiment zeigt, wie die fruchtbare Kooperation eines Wissenschaftsinstituts mit der Forstwirtschaft Forschungsexperimente von einer Größenordung und Dauer möglich macht, die weltweit einmalig sind.
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Weitere Informationen im Internet unter:
http://www.biotree.bgc-jena.mpg.de
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Das Projekt „Biodiversitäts-Exploratorien“
Dr. Simone Pfeiffer
Koordinatorin Biodiversitäts-Exploratorien, Universität Potsdam, Biozönoseforschung/
Spezielle Botanik
Maulbeerallee 1, D-14469 Potsdam
Im Rahmen einer Initiative zur Förderung der Forschung zur biologischen Vielfalt (Biodiversität) in Deutschland werden aktuell drei beispielhafte großskalige Langzeituntersuchungsgebiete etabliert (gefördert durch die
Deutsche Forschungsgemeinschaft). Sie werden als Biodiversitäts-Exploratorien bezeichnet, da sie neben Langzeitbeobachtungen auch experimentelle Arbeiten einschließen werden. In der ersten Phase der Exploratorien
fokussieren die Studien auf die Beziehung zwischen Landnutzungsintensität, Biodiversitätswandel und Ökosystemfunktionen an ausgewählten Organismengruppen im Wald und Grünland.
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Abb.1: Die drei Biodiversitäts-Exploratorien Deutschlands. Die Karten zeigen die Gebietskulisse mit der Verteilung der 1000
Untersuchungsflächen (schwarze Punkte), jeweils 500 Flächen mit Wald (dunkelgrau) und 500 im Grünland (hellgrau)
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Biodiversität steht dabei nicht nur für Artenvielfalt von pflanzlichen und tierischen Organismen, sondern umfasst auch die Vielfalt der genetischen Differenzierung des Lebens, der biotischen und abiotischen Strukturen
in Lebensräumen, sowie die Vielfalt von Lebensräumen und ganzen Landschaften. Gegenwärtig verzeichnet die
Biodiversität eine generelle Abnahme aufgrund anhaltender groß- und kleinskaliger Veränderungen in der Landnutzung. So beeinflussen z. B. auch unterschiedliche Waldbewirtschaftungsformen die Biodiversität. Dabei ist
aber nicht abschließend geklärt, welchen Einfluss die geregelte Forstwirtschaft auf die Artenvielfalt hat, da sich
die meisten wissenschaftlichen Untersuchungen zur Biodiversität im Wald auf ungenutzte Wälder (Nationalparke etc.) bzw. Sonderformen der Waldbewirtschaftung (Mittelwälder etc.) beziehen.
Auch für Ökosystemprozesse ist die Biodiversität von Bedeutung, da Pflanzen, Tiere, Pilze und Mikroorganismen Stoffkreisläufe und die Dynamik von Ökosystemen steuern und somit Ökosystemfunktionen und Ökosystemdienstleistungen (z. B. sauberes Wasser) beeinflussen.
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Abb. 2: Interdisziplinärer Ansatz der Exploratorien zur Untersuchung der Beziehungen zwischen Landnutzung, Biodiversität
und Ökosystemprozessen und deren Rückkopplungsmechanismus
In diesem Projekt werden erstmals reale Landschaften untersucht und aktuell drei Exploratorien etabliert: im
Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin (Brandenburg), im Nationalpark Hainich und seiner Umgebung (Thüringen) und im designierten Biosphärenreservat Schwäbische Alb (Baden-Württemberg). Nach der Etablierung
erfolgt die Integration weiterer ergänzender Projekte in diesen Exploratorien. Die Flächen dienen somit der gesamten deutschen Biodiversitätsforschungsgemeinschaft als stimulierende Untersuchungsplattform.
Die Laufzeit der ersten Projektphase beträgt 3 Jahre (Juni 2006 - 2009).
Weitere Informationen im Internet unter:
http://www.biodiversity-exploratories.de
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Forschungsaktivitäten des Max-Planck-Institutes für Biogeochemie, Jena, und
des Europäischen Forschungsverbundes CarboEurope-IP in Thüringen
Dr. Martina Mund und Dr. Angelika Thuille, Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Hans-Knöll-Straße 10, D-07745 Jena
Die wissenschaftlichen Fragestellungen
Der Klimawandel gilt als das größte ungewollte Experiment der Menschheit – bereits heute sind global und
regional die ersten Auswirkungen zu spüren. Hauptursache für die globale Erwärmung ist die Emission von
Treibhausgasen, insbesondere von Kohlendioxid (CO2), durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe (z. B. Erdöl,
Kohle), großflächige Landnutzungsänderungen und Vegetationszerstörung. Während die Ursachen hinreichend
bekannt sind, können die Auswirkungen bislang nur unzureichend abgeschätzt werden. Die wichtigsten noch
ungeklärten Fragen sind:
•
Welche Auswirkungen hat der Klimawandel auf die verschiedenen Ökosysteme Europas und welche Rückkopplungen sind wiederum auf das Klima zu erwarten?
•
Welche Folgen wird der Klimawandel auf lokaler und regionaler Ebene haben?
•
Wie sehen die räumlichen und zeitlichen Muster des Kohlenstoffaustausches zwischen Vegetation und
Atmosphäre in Europa aus?
•
Welche Ökosystemprozesse bestimmen diese Muster und wie werden sie von Klimawandel, Landnutzung
und Bewirtschaftung beeinflusst?
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In dem interdisziplinären, europäischen Forschungsverbund CarboEurope-IP (Projektkoordination: Prof. Ernst-Detlef Schulze, MaxPlanck-Institut für Biogeochemie, Jena) arbeiten
Wissenschaftler von 70 Instituten aus 17 Ländern (Frankreich, Niederlande, Großbritannien, Deutschland, Österreich, Italien, Spanien,
Schweiz, Tschechische Republik, Portugal,
Schweden, Irland, Belgien, Finnland, Polen, Ungarn, Dänemark) an der Beantwortung dieser
Fragen.
Die Basis der Forschungsaktivitäten bildet ein
Netzwerk von etwa 100 Messstandorten in
unterschiedlichen Klimazonen und Ökosystemtypen und die Kombination verschiedener
Untersuchungsmethoden, die Aussagen auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen erlauben (Abb. 1).
Neben den wissenschaftlichen Fragen gilt es
auch ein politisches Problem zu lösen, und zwar
Mittel und Wege zur Überprüfung der Einhaltung nationaler Verpflichtungen im Rahmen des
Kyoto-Protokolls zu finden.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Abb. 1: Schematische Darstellung der Kombination unterschiedlicher Methoden zur Quantifizierung der terrestrischen Kohlenstoffbilanz Europas (C = Kohlenstoff; CBL: engl. convective boundary layer = konvektive Grenzschicht)
Forschungsaktivitäten in den Wäldern Thüringens
Das Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena, unterhält in Kooperation mit dem Europäischen Forschungsverbund CarboEurope-IP und der TLWJF drei Untersuchungsflächen in den Wäldern Thüringens: Nationalpark
Hainich (Buche, unbewirtschaftet), Wetzstein (Fichte, bewirtschaftet) und Leinefelde (Buche, bewirtschaftet).
Mit Hilfe der sogenannten Eddy-Covarianz-Methode („Eddy-Mess-Turm“) werden auf diesen Flächen die NettoKohlenstoff-Flüsse des Waldes im Umkreis von etwa 1 km2 bestimmt. Neben den fortlaufenden Routinemessungen wird in Teilprojekten auch an einer Weiterentwicklung dieses noch recht neuen Verfahrens zur Bestimmung
der Jahreskohlenstoff-Bilanz von Wäldern gearbeitet.
Abb. 2: Wartungsarbeiten am Messturm im Nationalpark Hainich
Zahlreiche bodenbasierte Untersuchungen ermöglichen eine von den Messungen am Turm unabhängige Abschätzung
der Kohlenstoffbilanz des Waldes und
liefern Informationen zu Ökosystemprozessen, die möglicherweise durch Bewirtschaftung oder Klimaveränderungen
beeinflusst werden. Hierzu gehören z. B.
die Erfassung des jährlichen Streufalls,
des laufenden Stammwachstums und der
Bodenatmung, die wiederholte Entnahme von Bodenproben zur Bestimmung
der Änderung von Bodenkohlenstoff-Vorräten, Kohlenstoff-Isotopenanalysen der
Bodenluft, Bestimmung des Austrags von
gelöstem organischen Kohlenstoff (DOC)
mit dem Bodenwasser, Quantifizierung
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
63
von Totholzvorräten, -produktion und -abbau und die Beobachtung von Naturverjüngung, Wachstum und Mortalität zur Parametrisierung populationsökologischer Modelle. Im Nationalpark Hainich werden zudem am
Baumkronenpfad physiologische Untersuchungen in der Baumkrone (z. B. Photosyntheseraten) durchgeführt.
Zusätzlich zu den Turmstandorten wird gemeinsam mit der TLWJF ein Netzwerk von Dauerversuchsflächen
aufgebaut, um das Waldwachstum in Abhängigkeit von der waldbaulichen Behandlung und zukünftigen Umweltveränderungen zu beobachten und zu analysieren.
Abb. 3: Bodenatmungsmessungen am Wetzstein (links) und
Entnahme von Bodenproben im Nationalpark Hainich (rechts)
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Weitere Informationen im Internet unter:
http://www.carboeurope.org und
http://www.bgc-jena.mpg.de
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
www.waldundklima.net – Das offene Internetportal zu Wald, Holz & Klima
Ingolf Profft und Michael Seiler
Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei, CarboEurope-IP/DEMO project
Jägerstraße 1, 99867 Gotha
Das Interesse der Menschen am Thema Wald ist ungebrochen und die Erwartungen der Gesellschaft an den
Wald sind sehr vielgestaltig. Die jährlich veröffentlichten Zahlen zum Gesundheitszustand des Waldes werden
mit regem Interesse von den Medien aufgegriffen und von der Bevölkerung zur Kenntnis genommen. Die wesentlichsten Informationen bleiben auch in Erinnerung, aber das Thema ‚Klimawandel’ einschließlich der sich
für den Wald ergebenden Folgen findet sich kaum in den Berichten wieder und wird daher auch kaum als Problem von den Menschen wahrgenommen. Ebenso sind vielen Menschen die Zusammenhänge zwischen Waldwachstum, CO2-Aufnahme, Holz und Holzverwendung als eine Möglichkeit des direkten Klimaschutzes kaum
bekannt. Die Forstwissenschaft und auch die Forstpraxis beschäftigen sich jedoch seit längerem intensiv mit diesen Themen. An vielen Instituten und Forschungseinrichtungen, bei Vereinen, bei Landesforstverwaltungen und
anderen Institutionen laufen Untersuchungen, Forschungsprojekte oder regionale Arbeiten rund um den Klimawandel und die Rolle von Wald und Holz im globalen Kohlenstoffkreislauf. Jedoch ist es für den interessierten
Bürger, für Schüler, Studenten, Lehrer, aber auch Entscheidungsträger aus Politik, Wirtschaft und Gesellschaft
schwierig, Zugang zu den Informationen über die Leistungen von Wald und nachhaltiger Forstwirtschaft für das
Klima, aber auch über die Gefährdung der Wälder durch den Klimawandel zu bekommen. Aus diesem Grund
wurde das Internetportal „Wald & Klima“ unter der Adresse http://www.waldundklima.net aufgebaut.
Das Hauptziel dieses Portals ist die Bündelung und thematisch gegliederte Aufbereitung der Vielzahl von Informationen zum Themenkomplex Wald – Holz – Klima und die Bereitstellung dieser in einer offenen und unabhängigen Internetplattform. Mit „Wald & Klima“ wurde die Basis für eine internetbasierte, fundierte Wissensvermittlung geschaffen, an der sich alle Forschungseinrichtungen, Institutionen, Forstverwaltungen, aber auch
Projektträger, Vereine und Verbände beteiligen können und ihre Arbeiten und Ergebnisse sowie Beiträge aus der
Praxis und Hintergrundinformationen rund um den dargestellten Themenkomplex präsentieren können.
Ausgehend von dem Charakter als offene und kostenfreie Wissensplattform bietet sich für die verschiedensten
Institutionen die Möglichkeit, sich aktiv mit Beiträgen an www.waldundklima.net zu beteiligen.
Wenn Sie bzw. Ihre Institution auf dem Gebiet der Forschung zum angesprochenen Themenkomplex tätig sind,
über interessante Informationen und Fakten hierzu verfügen und/oder mit Projekten im Bereich der Forstwirtschaft oder der Holznutzung aktiv zur CO2-Entlastung der Atmosphäre beitragen, möchten wir Sie einladen,
sich an der inhaltlichen Ausgestaltung dieser Plattform zu beteiligen. Auf diese Weise besteht die Chance, die
Bedeutung der Wälder der Erde, deren Schutz und nachhaltige Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Holz
für das Klima möglichst umfassend darzustellen, aber auch auf die Grenzen einer gezielten Kohlenstoffbindung
und -speicherung im Ökosystem Wald und die Gefahren, die sich aus einer Klimaerwärmung für den Wald
ergeben, einzugehen. Einzige Voraussetzung für eine Beteiligung an dem Internetportal „Wald & Klima“ ist
die Bereitschaft zu Kooperation und Vernetzung. Dies kann zum einen auch die Dringlichkeit für ein aktives
Handeln verdeutlichen und zusätzlich zu einer aktiven (Mit)Arbeit bei bisher noch passiven potentiellen Handlungspartnern führen. Zum anderen zeigt dies, dass sich die einzelnen Handlungspartner nicht aus reinem
Eigeninteresse im Sinne einer Existenzberechtigung mit diesem Thema beschäftigen, sondern der Schutz des
Klimas nur gemeinsam unter Ausnutzung aller zur Verfügung stehenden Mittel, Möglichkeiten und Ansätze
zukunftsweisend und langfristig erreicht werden kann.
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
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66
Fotonachweis:
W. Arenhövel:
W. Gleichmar:
Holzabsatzfonds:
MPI für Biogeochemie, Jena:
I. Profft:
M. Seiler:
U. Thrum:
G. E. Weber:
S. 25
S. 11, 16
S. 10, 22, 23, 44, 48
S. 63, 64
S. 50, 62
S. 29, 31, 57
S. 26
S. 14
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Folgende Mitteilungshefte der Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei sind
bisher erschienen:
Heft 1/1993
Jaeger, Hans
Jahresbericht 1992
Heft 2/1993
Heft 3/1993
Schramm, H.-J
Die forstlichen Wuchsgebiete Thüringens
Wagner, H.-J./
Henkel, W.
Notwendigkeit und Ziele von Waldumbaumaßnahmen im
Wuchsgebiet Thüringer Gebirge und Voraussetzungen für
ihre Verwirklichung
Augusta, J./
Wahl, K.
Belastung und Beanspruchung von Forstmaschinenführern
durch Ganzkörperschwingungen
Jahresbericht 1993
Heft 4/1994
Heft 5/1994
Heft 6/1994
Hoffmann, J.
Die Wälder Thüringens – ihre Entwicklung bis zur Gegenwart
Augusta, J.
Betrachtungen zur Arbeitskleidung aus arbeitsmedizinischer Sicht
Baier, U./ Kessler,
W./ Stürtz, M.
Pfauch, W.
Untersuchungen zur Pilzflora und zu biotischen Schadfaktoren an Eicheln
Augusta, J.
- Dr. Johann Matthäus Bechstein (1757 – 1822)
- J. M. Bechsteins Privatbibliothek an der Forstakademie
Dreißigacker 1803 bis 1822 – ein “letzter Zeuge”
- Zur Häufigkeit vibrationsbedingter Durchblutungsstörungen
an den Händen von Forstmaschinenführern
- Erkrankungen der Wirbelsäule bei Beschäftigten der
Forstwirtschaft
Wahl, K.
Belastungen von Forstmaschinenführern durch
Ganzkörperschwingungen
Henkel, W.
Zum Ergebnis von Weißtannensaaten aus der Ernte 1992
Richter, D. /
Kessler, W.
Untersuchungen zum endophytischen Auftreten von Bläuepilzen der Gattung Ceratocystis im Splintholz der Fichte (Picea
abies Karst.)
Jahresbericht 1994
Heft 7/1995
Heft 8/1995
Henkel, W.
Heft 9/1995
Baier, U.
Zur Situation der Baumart Weißtanne (Abies alba Mill.) an
ihrer nördlichen Arealgrenze im Freistaat Thüringen
Massenvermehrung von Lymantria monacha L. in den
Fichtenwäldern Thüringens
Untersuchungsergebnisse zur Waldschutzsituation in den
Eichenbeständen Thüringens
Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft des
Rotwildes in Thüringen
Baier, U.
Lucke, E.
Heft 10/1996
Dokumentation forstlich-standortskundlicher und
vegetationskundlicher Veröffentlichungen aus Thüringen,
einschließlich Arbeiten über die Waldentwicklung in diesem
Bundesland
Schramm, H.-J./
Burse, K. D.
Waldbodenzustandsbericht für Thüringen
Heft 11/1996
Tannensymposium am 30. und 31. Mai 1996 in Schwarzburg/
Tagungsband
Heft 12/1997
Jahresbericht 1995/1996
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
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Heft 13/1997
Heft 14/1998
Thiel, J.
Heft 15/1999
Arenhövel, W./
Heinze, M./ Kahlert, K.
Arenhövel, W./
Kahlert, K.
Chmara, I.
Die forstlichen Wuchsbezirke Thüringens
- Kurzbeschreibung Verhinderung von Mäuseschäden im Forst
Revitalisierung von Bergbaufolgeflächen der Wismut
Erhaltung forstlicher Genressourcen in Thüringen
Immissionsökologische Untersuchungen an den Wald- und
Hauptmessstationen in Thüringen, 1. Statusbericht
Heft 16/1999
Jahresbericht 1997/1998
Heft 17/2000
Beiträge zur Waldschutzforschung in Thüringen
Heft 18/2001
Jahresbericht 1999/2000
Heft 19/2001
Heft 20/2003
Forstliches Umweltmonitoring in Thüringen
Heft 20/2003
Erstaufforstung landwirtschaftlicher Nutzflächen
Heft 21/2003
Jahresbericht 2001/2002
Heft 22/2003
Heft 23/2004
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Sagischewski, H./
Verfahrensentwicklung zur fernerkundungsbasierten Erstellung des Waldverzeichnisses Thüringen
Krüger, J./
Koch, Barbara
Wirth, C./Schulze, E.-D./ Dynamik der Kohlenstoffvorräte in den Wäldern Thüringens
Schwalbe, G./Tomczyk,S./
Weber, G./Weller, E.
Heft 24/2005
Bundeswaldinventur II im Freistaat Thüringen
Heft 25/2005
Waldbau
Erhaltung forstlicher Genressourcen
Versuchsflächen
Naturwaldparzellen
Heft 26/2006
Vorbereitung für eine laufende Fortschreibung der Kohlenstoffvorräte in den Wäldern Thüringens
Heft 27/2006
Waldfunktionenkartierung im Freistaat Thüringen
Heft 28/2007
Zukunftsorientierte Fichtenwirtschaft –
Tagungsband und Projektergebnisse
Klimaschutz und Klimawandel - Rolle der Forstwirtschaft
Impressum
Herausgeber:
Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei (TLWJF)
Jägerstraße 1
99867 Gotha
Telefon: 03621 225-0
Telefax:
03621 225222
e-mail:
[email protected]
Internet: http://www.thueringenforst.de
http:/www.tlwjf-gotha.de
http://www.waldundklima.net
Inhalt:
Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei
Ingolf Profft, Michael Seiler
Fotos Titelseite:
Archiv TLWJF
Michael Seiler
http://www.photocase.com
http://schule.de
Satz und Druck:
RESCH DRUCK GmbH
Klostergasse 2
98617 Meiningen
Auflage:
800 Stück
Stand:
September 2007
Thüringer Landesanstalt für Wald, Jagd und Fischerei
(TLWJF)
Postfach 10 06 62 - 99856 Gotha
Jägerstraße 1 - 99867 Gotha
Telefon / Telefax: 03621 225-0 / 225222
e-mail: [email protected]
Internet: http://www.thueringen.de/de/forst
http://www.tlwjf-gotha.de
http://www.waldundklima.net
Max-Planck-Institut für Biogeochemie Jena
Koordination CarboEurope -IP
Postfach 10 01 64 - 07701 Jena
Hans-Knöll-Straße 10 - 07745 Jena
Telefon / Telefax: 03641 57616 8 / 577863
e-mail: [email protected]
Internet: http://www.bgc-jena.mpg.de