Kohlenstoffspeicherung als Teilziel der strategischen Waldbauplanung

Abstract

Die Speicherung von Kohlenstoff im Wald ist ein hochaktuelles, klimapolitisches Thema. Dabei werden als Speicher die lebende und die tote Baumbiomasse sowie die aus dem geernteten Holz hergestellten Produkte und deren Substitutionseffekte betrachtet. Die Kohlenstoffbindung in der lebenden Baumbiomasse der Wälder ist vornehmlich von der Baumart, dem Standort und der Waldbehandlung abhängig. Außerhalb des Wal- des, bei den Holzprodukten und deren Substitutionspotenzial, ist die Art und Dauer der Verwendung maßgeblich für die Kohlenstoffbindung. Forstbetriebe können durch ihre strategische Ausrichtung das Teilziel der Kohlenstoffspeicherung stärker gewichten und somit zum gesellschaftlich geforderten Klimaschutz einen Beitrag leisten. Dazu sind jedoch Kenntnisse über baumarten-, standort- und behandlungsspezifische Effekte notwendig, welche die Kohlenstoffspeicherung beeinflussen. Zu diesem Zweck wurden Simulationen einer naturnahen und einer kohlenstofforientierten waldbaulichen Behandlung der fünf wichtigsten Baumarten im niedersächsischen Landeswald auf bedeutenden Standortseinheiten durchgeführt. Die Hauptwirtschaftsbaumarten im Landeswald von Niedersachsen sind Eiche, Buche, Fichte, Douglasie und Kiefer. Die analysierten Standorte verteilen sich auf jeweils vier Wuchsbezirke im Tief- und Bergland. Für die Identifikation wichtiger Kombinationen aus Wasser- und Nährstoffversorgung sowie der entsprechenden Leistungsfähigkeit der Baumarten wurden Informationen der Standortskartierung sowie der Forsteinrichtung der Niedersächsischen Landesforsten genutzt. Auf der Grundlage der Betriebsinventur der Niedersächsischen Landesforsten konnten Modelle zur Generierung von Einzelbaumdaten erstellt werden, die insbesondere zur Schätzung der aktuellen Bestandesgrundflächen und der zu Grunde liegenden Durchmesserverteilungen genutzt wurden. Mit ihrer Hilfe konnten realitätsnahe Weiserbestände als Grundlage der Simulationen, entsprechend den Informationen aus Forsteinrichtung und Standortskartierung, generiert werden. Damit die waldbauliche Behandlung abgebildet werden kann, ist es notwendig die Durchforstungsstärke und -art nachzubilden. Unter Verwendung von ertragskundlichen Versuchsflächendaten der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt wurden erstmalig mittels Quantilsregression baumartenspezifische Funktionen zur Bestimmung der maximalen Bestandesgrundfläche für Nordwestdeutschland hergeleitet. Diese stellen aufgrund der größeren Datengrundlage und der verwendeten Methoden eine Verbesserung im Vergleich zum vorher benutzten Ansatz der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt dar. Mit ihnen lässt sich die maximale Bestandesgrundfläche sicherer schätzen. Zur Definition eines praxisnahen Nutzungskonzeptes mit unterschiedlichen Pflegephasen abgegrenzt durch bestimmte Höhenbereiche, wird die aktuelle Bestandesgrundfläche ins Verhältnis zur maximal möglichen Grundfläche des Bestandes gesetzt. Mit dem neu erstellten Konzept kann nun eine grundflächengesteuerte, gestaffelte Durchforstung ab- gebildet werden. Wobei mit den entwickelten Methoden auch die Nachbildung anderer Nutzungskonzepte möglich ist. Mit den generierten Weiserbeständen und dem Waldwachstumssimulator WaldPlaner wurden die Auswirkungen der verschiedenen waldbaulichen Behandlungen auf die Bestandesentwicklung und die Kohlenstoffspeicherung untersucht. Dazu wurden u. a. die Einzelbaumdaten mittels bekannter Funktionen aus der Literatur in Biomasse umgerechnet, ein neuer Holzverwendungsschlüssel zur Verteilung des eingeschlagenen Rohholzes zu Produktklassen aufgestellt und ein Modell zur Kaskadennutzung in die Auswertung integriert. Durch die Bildung einer Kohlenstoffspeicherrate sind Rückschlüsse über den Einfluss der Wasser- und Nährstoffversorgung auf die Kohlenstoffspeicherung möglich. Sie erlaubt die Vergleichbarkeit der Baumarten, der Standorte sowie der einzelnen Speicher. Es zeigt sich bei einer Gesamtbetrachtung der untersuchten Pools (lebende und tote Baumbiomasse, Holzprodukte sowie deren Substitutionspotenzial), dass sich die Kohlenstoffspeicherraten deutlich zwischen den Baumarten unterscheiden und sich folgende Reihung ergibt: Douglasie, Fichte > Kiefer > Buche, Eiche. Der Forstbetrieb kann durch eine standortgemäße Baumartenwahl und -mischung, die Waldbehandlung und der Berücksichtigung der erwartbaren Holzqualitäten und Risiken das Teilziel der Kohlenstoffspeicherung im Rahmen des strategischen Managements stärker gewichten. Dabei haben standortgerechte Nadelbaumarten eine große Klimaschutzwirkung. Sie sollten allerdings nur insoweit angebaut werden, als das die multifunktionale Nachhaltigkeit der Wälder nicht verletzt wird. Im Bereich der Holzverwendung ist die Kaskadennutzung und stoffliche Nutzung weiter auszubauen, um möglichst viele Holzprodukte im Zivilisationskreislauf zu halten und abschließend energetisch zu nutzen. Auf forstpolitischer Ebene ergeben sich verschiedene Handlungsfelder. Einerseits sind konkrete Wege zur Lösung von Zielkonflikten zwischen nationaler Klimapolitik und anderen Strategien (z. B. Nationale Biodiversitätsstrategie, Waldstrategie 2020) zu entwickeln. Andererseits ist die große Bedeutung der Wälder als Kohlenstoffspeicher und nachhaltiger Rohstofflieferant, intensiver als bisher, der Gesellschaft näher zu bringen. Dessen ungeachtet besteht noch enormer Forschungsbedarf über den Einfluss des Klimawandels und verschiedener Risiken sowie der Kaskadennutzung auf die Kohlenstoffspeicherung im Forst-Holz-Sektor.