Dr. Marco Natkhin
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31.12.2023

Das Sturmschadensmodell ForestGALES wurde für die Baumarten Buche, Eiche, Fichte, Kiefer und Douglasie an deutsche Bestände angepasst. Diese Anpassung führte zu einer wesentlichen Verbesserung der Modellgüte und belegt, dass eine statistische Anpassung der artenspezifischen Modellparameter von ForestGALES für andere Regionen auch denkbar und umsetzbar ist. Neben dem hybrid-mechanistischen Modell ForestGALES konnten auch die verwendeten statistischen Modelle Logistische Regression und RandomForest die analysierten Schadereignisse nachbilden. In beiden Modellen wurden die Einzelbaumparameter Höhe und Höhen-Durchmesser-Verhältnis als wichtige Faktoren erkannt. Aufgrund der zu erwartenden besseren Übertragbarkeit durch die mechanistisch-empirische Basis wurde ForestGALES für die Modellierung außerhalb der beobachteten Schadereignisse eingesetzt und mit dem Waldwachstumsmodell Waldplaner gekoppelt. Die auf dem Waldwachstumsmodell Waldplaner basierenden Szenarien zeigten bei Fichten- und Douglasien-Beständen in den meisten Altersgruppen ein höheres, modelliertes Sturmschadensrisiko unter Bewirtschaftung, während bewirtschaftete Buchen- und Eichen-Bestände meist weniger vulnerabel sind als unbewirtschaftete. Ein Potenzial zur Reduzierung des Sturmschadenrisikos für bewirtschaftete Bestände besteht durch eine Anpassung der Bewirtschaftungsintensität und der Art der Durchforstung, wobei dies je nach Baumart und Alter gesondert betrachtet werden muss. Neben Konferenzbeiträgen und Veröffentlichungen erfolgt eine Ergebnispräsentation zur Sturmschadensvulnerabilität auf einer interaktiven Internet-Seite (https://winmol.thuenen.de/).

Sturmschäden zählen auf europäischer Ebene zu einem der größten Schadensverursacher im Bereich der Witterungs- und Klimaextreme und seit 2005 ist der Anteil der wirtschaftlichen Schäden durch Winterstürme in der EU gestiegen. Auch in der Forstwirtschaft verursachen Stürme Schadholzmengen in einer Größenordnung von mehreren Mio. Kubikmetern pro Jahr. Globale Klimamodelle (GCM) projizieren eine Zunahme in Schwere und Häufigkeit von Sturmereignissen von September-April für den Zeitraum 2020-2190 in Mittel- und Westeuropa. In ganz Deutschland verursachen Winterstürme immer wieder immense Schäden (z.B. "Friederike" 2018). Schäden durch Windwurf oder Stammbruch haben nicht nur direkte Auswirkungen auf den Bestand, sondern auch weitreichende ökonomische, ökologische und soziale Folgen. Solche Folgeschäden werden meistens durch Nachfolgekalamitäten wie z.B. Borkenkäfer, durch zusätzliche Windschäden im Bestand oder andere Faktoren wie Feuer, Sonne, Schnee/Eis verursacht. Das Teilvorhaben 2 entwickelte Methoden und Werkezuge, um die Vulnerabilität von Waldbeständen gegenüber Winterstürmen abzuschätzen und Möglichkeiten der Waldbewirtschaftung aufzeigen um die Sturmschadenswahrscheinlichkeit zu senken. Dafür wurden statistische Modelle (RandomForest, logistische Regression), sowie das hybrid-mechanistische Modell Forest GALES zur Sturmschadenswahrscheinlichkeit anhand von verschiedenen Datenquellen erstellt, angepasst und evaluiert. Um bewirtschaftungsabhängige Entwicklungen nachzubilden wurde ein Waldwachstumsmodell (Waldplaner) eingesetzt, dass mit einem Sturmschadensmodell gekoppelt wurde. Damit können Karten und Bewirtschaftungsszenarien für die Windwurfgefährdung an verschiedenen Waldstandorten unter Berücksichtigung des lokalen Windklimas erstellt werden. Für die Präsentation der Ergebnisse wurde eine mehrstufige interaktive Internetanwendung entwickelt.