BMBF-REGULUS-Verbundprojekt "ResEt-Fi"

Im Rahmen der Fördermaßnahme REGULUS (Regionale Innovationsgruppen für eine klimaschützende Wald- und Holzwirtschaft) des Bundesministeriums für Bildung und Forschung werden im Verbundprojekt „ResEt-Fi“ forstliche Managementverfahren zur Schaffung multifunktionaler Wälder auf gestörten Fichtenflächen untersucht. Der interdisziplinäre Forschungsverbund setzt sich aus verschiedenen Universitäten und Forschungseinrichtungen in Deutschland zusammen, die in Teilprojekten tätig sind:

• Teilprojekt 1: Gesamtkoordination (Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum (FFK) Gotha, ThüringenForst AöR)
• Teilprojekt 2: Fernerkundung (Georg-August-Universität Göttingen)
• Teilprojekt 3/1: Bodenkunde (Friedrich-Schiller-Universität Jena)
• Teilprojekt 3/2: Vegetation (Friedrich-Schiller-Universität Jena)
• Teilprojekt 4: Mikrobielle Diversität und Ökosystemprozesse (Universität Bayreuth)
• Teilprojekt 5: Zoologie (Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie)
• Teilprojekt 6/1: Waldbau (Technische Universität Dresden)
• Teilprojekt 6/2: Modellierung (Technische Universität Dresden)

Durch intensives Monitoring und gezielte Feldversuche auf Untersuchungsflächen in Thüringen werden im Projektverbund die Auswirkungen praxisnaher Varianten des forstlichen Managements gestörter Fichtenflächen auf Mikroklima, Boden, Flora, Fauna und Pilze untersucht. Auch eine für die Forstpraxis relevante standortsbezogene und ökonomische Bewertung findet statt. Ziel ist die Entwicklung eines ganzheitlichen Schadflächenmanagements und die Ausarbeitung von Praxisempfehlungen und Handlungskonzepten zur Wiederbewaldung unter Berücksichtigung wichtiger Waldfunktionen und Ökosystemdienstleistungen. In die entwickelten Konzepte fließen die in den verschiedenen Teilprojekten auf der lokalen Ebene der Versuchsflächen gewonnenen Erkenntnisse ein, die von einer Übertragung von der lokalen auf die regionale Ebene (Teilprojekt Fernerkundung an der Georg-August-Universität Göttingen) sowie einer Modellierung der Wiederbewaldungsdynamik begleitet werden. Die ganzheitliche Betrachtung wird insbesondere durch die Zusammenführung verschiedener Untersuchungsansätze gestützt.

Versuchsdesign des Verbundprojekts


Abbildung 1: Varianten forstlichen Managements gestörter Fichtenflächen: (a) Räumung, (b) Hochstubben und (c) Dürrständerinseln.

Zur Gewinnung belastbarer Erkenntnisse werden Versuchsflächen (Plots), auf denen unterschiedliche Varianten des forstlichen Managements in Zusammenarbeit mit den zuständigen Forstämtern umgesetzt wurden, in drei Regionen und in jeweils drei Gebieten (Wiederholungen) untersucht. Bei diesen Regionen handelt es sich um Mittelgebirgsflächen in Thüringen: Südharz, Thüringer Wald und Thüringisches Schiefergebirge. Innerhalb der drei Gebiete je Region werden folgende Managementvarianten betrachtet (Abbildungen 1 und 2):

• Räumung (vollständiges Räumen abgestorbener Fichten)
• „Hochstubben“ (abgestorbene Fichten, die auf eine Höhe von 2 bis 4 m gekürzt werden)
• „Dürrständerinseln“ (teilweise geräumte Inseln mit einer schachbrettartigen Anordnung noch stehender Fichten, die kein Risiko eines sich ausbreitenden Borkenkäferbefalls mehr darstellen)

Als Referenz dienen in allen Gebieten jeweils auch Versuchsflächen mit intakten Fichten. Zusätzlich zu den genannten Managementvarianten werden auf den Plots die Auswirkungen von Natur- und Kunstverjüngung sowie Totholzvariationen betrachtet.


Abbildung 2: Versuchsdesign des Verbundprojekts mit betrachteten Varianten forstlichen Managements.

Alle Versuchsflächen werden einheitlich instrumentiert. Klimastationen (Abbildung 3) messen kontinuierlich Lufttemperatur und -feuchtigkeit, Niederschlag, Globalstrahlung sowie Windgeschwindigkeit und -richtung in allen Managementvarianten. Datenlogger protokollieren die Lufttemperatur in Bodennähe und auf dem Boden sowie die Bodentemperatur und -feuchte. Auf Grundlage dieser kontinuierlichen Daten können mikroklimatische Unterschiede zwischen den betrachteten Varianten hinsichtlich des Potenzials für eine erfolgreiche und nachhaltige Wiederbewaldung untersucht werden.


Abbildung 3: Klimastation zur kontinuierlichen Erfassung des Lokalklimas in verschiedenen Managementvarianten, hier in der Variante „Hochstubben“.

Teilprojekt Fernerkundung des ResEt-Fi-Projekts
Die Nachwuchsgruppe Landschaftsresilienz beteiligt sich mit dem Teilprojekt 2 (Fernerkundung) am ResEt-Fi-Projekt. Diese Beteilung ist eine direkte Fortführung und Erweiterung einer Kooperation mit dem Forstlichen Forschungs- und Kompetenzzentrum (FFK) Gotha, ThüringenForst AöR, in der „Dürrständerinitiative“, mit welcher seit dem Jahr 2021 ein Monitoring abgestorbener Fichtenbestände etabliert wurde.

Das Teilprojekt Fernerkundung hat folgende Ziele:

• Charakterisierung von Feedbacks zwischen Mikroklima und Vegetationsentwicklung in Abhängigkeit von Managementvarianten
• Multiskalige Analyse – vom Plot zur Region
• Erfassung biogeophysikalischer Effekte des Störungsflächenmanagements und Upscaling

Mit den im ResEt-Fi-Projekt umgesetzten kontinuierlichen Messungen am Boden sowie Methoden der Fernerkundung, sowohl satellitengestützt als auch mithilfe von Drohnen, können Veränderungen der Landbedeckungs- und nutzungsform „Wald“ wie Vitalitätsverlust, flächenhaftes Absterben, Wiederbewaldung und Sukzession sowie die Folgen für das Mikroklima quantitativ erfasst werden. Insbesondere eine Kombination aus verschiedenen Sensoren, z. B. optische und thermale Fernerkundung, soll zur Beurteilung der regionalen Flächenentwicklung auf dem Weg zu einer besser an den Klimawandel angepassten Landnutzung beitragen. Hierbei kann insbesondere die Skalierung der Erkenntnisse aus der lokalen Ebene der Plots auf die regionale Ebene zur Formulierung konkreter Praxisempfehlungen für das forstliche Management abgestorbener Fichtenflächen unter verschiedenen Standortbedingungen beitragen.