Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum (FFK Gotha)

WaldForschung: Unsere forstliche Forschung bei ThüringenForst

Wald und Forstwirtschaft sind einem permanenten Wandel unterlegen. Dies umfasst zum einen die natürlichen Bedingungen, denn die Böden aber auch das Klima verändern sich fortlaufend.

Aber auch die wirtschaftlichen Voraussetzungen verändern sich: von nationalen und globalen Absatzmärkten über technologische Herausforderungen bis zur Ressourcen-Verknappung. Nicht zuletzt sind auch die gesellschaftlichen Rahmenbedingungen einem Wandel unterworfen, denkt man nur an die demografischen Veränderungen und die sich ändernden Ansprüche der Gesellschaft an den Wald.

All diese Auswirkungen ziehen auch eine Reihe an Veränderungen nach sich, die wiederum neue Herausforderungen für die Forstwirtschaft bedeuten. Wenn im Zuge der Klimaänderung neue Schadinsekten bei uns heimisch werden und zum Ausfall einer Baumart führen, hat das wirtschaftliche Auswirkung ebenso wie ökologische, waldbauliche und waldästhetische. Somit ergeben sich ständig neue Fragestellungen und neue Herausforderungen für die Waldbewirtschaftung und ein nachhaltiges Waldökosystemmanagement, die es im Zuge von Forschungsarbeiten und Untersuchungen zu lösen gilt.

Insbesondere die Klimaänderung erfordert neue Forschungs- und Handlungsansätze im Hinblick auf die langfristige Erhaltung und Sicherung der Wälder.

Hintergründe forstlicher Forschung

Auch die Anforderungen an eine moderne Forstwirtschaft hinsichtlich einer effizienten und kostengünstigen Prozessabwicklung – von der Inventur über die Datenhaltung und Datenauswertung bis hin zu den rein forstbetrieblichen Aufgaben einschließlich Walderneuerung, Bestandespflege, Holzernte und Logistik – zwingen zu einer kontinuierlichen Optimierung und Weiterentwicklung der Planungs- und Arbeitsinstrumente mit Hilfe der forstlichen Forschung.

Forschungsfelder, Projekte und Partner

Aufgrund der begrenzt zur Verfügung stehenden Ressourcen ist eine Konzentration der Forschung auf die folgenden zentralen Schwerpunkte erforderlich:

Waldwandel

Anpassung von Waldökosystemen an sich verändernde Umweltbedingungen, insbesondere Klimawandel, mit den Kernelementen Forstgenetik, Waldbau, Waldumbau sowie Boden- und Waldschutz

Der sich bereits vollziehende Klimawandel beeinflusst in direkter und indirekter Weise die zentrale Produktionsressource und das Wertkapital eines Forstbetriebes. Daher ist eine Anpassung – sowohl aktiv als auch passiv – zwingend notwendig, wenn es darum geht, die Waldökosysteme, ihren ökologischen, ökonomischen als auch gesellschaftlichen Wert, langfristig zu erhalten und auszubauen.

Teilaspekte in diesem Forschungsbereich sind u. a.:

  • Standörtlich-klimatische Anbaueignung heimischer Baumarten sowie ausgewählter Baumarten aus anderen Klimazonen in den unterschiedlichen Wuchsgebieten und Klimabereichen Thüringens im Hinblick auf die standörtlich-klimatische und forstgenetische Eignung sowie unter Berücksichtigung biotischer und abiotischer Aspekte

  • Standörtliche Risikoanalysen und angepasste Handlungsempfehlungen unter Berücksichtigung von Standortpotential und -gefährdung (Bodenzustand, Wasserhaushalt, Nährstoffverfügbarkeit, Sturmdisposition, Stoffeintrag)

  • Ertragskundliche Untersuchungen und Auswertungen

  • Weiterentwicklung der Monitoring-, Vorsorge- und Frühwarninstrumente zur Bewertung von biotischenGefährdungspotentialen einschließlich waldhygienischer Anpassungs-/Bekämpfungsstrategien für das steigende Potential von Schadorganismen in vom Klimawandel besonders betroffenen Regionen

  • Weiterentwicklung der bestehenden Monitoringinstrumente zur Erfassung und Bewertung abiotischer Gefährdungspotentiale (Trendanalysen, Prognosen)

  • Entwicklung und Umsetzung von Inventurverfahren zur objektiven Bewertung des Wildeinflusses auf die Waldverjüngung und die Waldentwicklung

  • Rolle der Forstwirtschaft und Holznutzung für den Klimaschutz einschließlich Quantifizierung von Substitutionspotentialen

Quantifizierung & Sicherung von Biomassepotentialen

Quantifizierung und Sicherung langfristig nutzbarer Biomassepotentiale mit modernen Inventurverfahren einschließlich neuer Erfassungstechnologien

Die Bedeutung des heimischen, nachwachsenden Rohstoffes Holz wird auch in den kommenden Jahren weiter zunehmen. Nichtsdestotrotz bleiben die Nutzungspotentiale in Abhängigkeit von Standort, Baumart und aktuellen Vorräten begrenzt. Dementsprechend ist eine solide Erarbeitung der langfristig nutzbaren Biomassepotentiale notwendig, um die standörtliche Nachhaltigkeit nicht zu gefährden.

Teilaspekte in diesem Forschungsbereich sind u. a.:

  •  Erarbeitung der langfristigen Nutzungspotentiale unter Berücksichtigung der jeweiligen Standortsnachhaltigkeit sowie im Hinblick auf klimatische und stoffliche Veränderungen

  • Untersuchung und Bewertung von Stoffflüssen in Waldökosystemen zur Gewährleistung funktionierender Stoffkreisläufe in bewirtschafteten Waldökosystemen

  • Weiterentwicklung der forstlichen Inventurverfahren unter Berücksichtigung der bestehenden Rahmenbedingungen und der Erkenntnisse aus laufenden Projekten zu stichprobenbasierten Inventurverfahren

  • Erprobung von vereinfachten und teilautomatisierten Inventurverfahren für zeitnahe Erfassung von Bestandeskennziffern

Praxisorientierte Forschung

Praxisorientierte Forschung für einen umweltverträglichen und effizienten Technikeinsatz im Zuge forstlicher Bewirtschaftungsmaßnahmen von der Bestandesbegründung über die Holzernte bis zur Holzabfuhr

Kostendruck und weiterhin zu erwartende Anforderungen der Holzindustrie bezüglich standardisierter Holzsortimente werden auch in Zukunft zu einem verstärkten Technikeinsatz im Wald führen. Dieser sollte jedoch zur Erhaltung der Produktivität der Standorte, Werterhaltung des verbleibenden Bestandes sowie zur Minimierung der Folgekosten möglichst umweltverträglich gestaltet werden.

Teilaspekte in diesem Forschungsbereich sind u. a.:

  • Entwicklung von Handlungsempfehlungen für einen bodenschonenden Maschineneinsatz in Abhängigkeit von Bodenart, Witterung und anderen Einflussfaktoren

  • Minimierung der Schäden beim Einsatz der Seilkrantechnik bei unterschiedlichen Bestandessituationen

  • Praxisorientierte Weiterentwicklung von Methoden und Verfahren zur Bestandesdatenerfassung, Holzvermessung und Qualitätsansprache unter Verwendung von Verfahren mit unterschiedlichen Wellenlängen

  • Optimierung der Verfahren zur Holzernte und Holzlogistik

  • IT- und GIS-basierte Optimierung der Verfahren zur Planung, Arbeitsvorbereitung, Holzlogistik und Walderschließung unter Verwendung von anwendungsorientierten Simulations- und Analysemethoden für die Informationsgewinnung

IT-, Navigations- und GIS-Werkzeuge

Weiterentwicklung der IT-, Navigations- und GIS-Werkzeuge vor dem Hintergrund zunehmender Mobilitäts- und Flexibilitätsanforderungen

Die zeitnahe Erfassung, Auswertung und Bereitstellung von Raum- und Sachdaten gekoppelt mit der Frage nach mehr Mobilität und Flexibilität erfordern eine Weiterentwicklung der bestehenden IT-, Navigations- und GIS-Werkzeuge, einschließlich der Fokussierung auf tatsächliche Einsatzzwecke und Anforderungen. Neue, zum Teil bereits die Marktreife erreicht habende Technologien, bieten hier Potentiale, die jedoch speziell für die forstlichen Fragestellungen noch weiterentwickelt werden müssen.

Teilaspekte in diesem Forschungsbereich sind u. a.:

  • Technologieunabhängige Fernerkundung einschließlich der automatisierten Bildaufbereitung und Bildauswertung (Satellitenbild, Luftbild, Laserscanning, Radar)

  • Teilautomatisierte und automatisierte Wege- und Wegezustandserfassung

  • Kalamitätsfrüherkennung und Schaderfassung

  • Genauigkeit und Unabhängigkeit von Witterungsbedingungen und Bestandesüberschirmung

  • Assistenzsysteme für die Maschinensteuerung

Forschungsfeld „Wald & Gesellschaft“

Aufbau eines Forschungsfeldes „Wald & Gesellschaft“ für Fragestellungen zu den gesellschaftlichen Erwartungen und Ansprüchen an eine multifunktionale, nachhaltige Forstwirtschaft in Thüringen

Seit mehreren Jahren ist ein deutlicher Wechsel der gesellschaftlichen Erwartungen und Ansprüche an Wald und Forstwirtschaft festzustellen. In diesem Zusammenhang fällt auf, dass Wald sowie Holzverwendung einen hohen Stellenwert in der Gesellschaft haben, die Waldbewirtschaftung und insbesondere eine nachhaltige Holzernte zunehmend kritisch gesehen wird.

Teilaspekte in diesem Forschungsbereich sind:

  • Unterstützung und Begleitung von sozialwissenschaftliche Untersuchungen, auch in Zusammenarbeit mit den Forstämtern und den Jugendwaldheimen

  • Außendarstellung und Innenwahrnehmung der Forstwirtschaft

  • Regionale Produkte und entsprechende Wertschöpfungspotentiale

  • Wissensvermittlung mit modernen Medien, wie Internet und Web 2.0 (soziale Netzwerke)

  • Publikationen und Veröffentlichungen über verschiedene Medien (Printmedien, Internet) für zielgruppenorientierte Bildungs- und Wissensarbeit

Forschungspartner

Forschungspartner des Forstlichen Forschungs- und Kompetenzzentrums Gotha sind u. a.:

  • Staatsbetrieb Sachsenforst, Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft, Pirna, OT Graupa

  • Georg-August-Universität Göttingen, Abteilung Waldbau und Waldökologie der gemäßigten Zonen (z. B. Kohlenstoffbilanzen im Wald)

  • Technische Universität Dresden, Fakultät Umweltwissenschaften, Institut für Waldbau und Waldschutz, Professur für Waldbau (z. B. Verjüngungsökologie, Misch- und Nebenbaumarten, Waldbauliche Erziehung von Qualitätsholz)

  • Friedrich-Schiller-Universität Jena

  • JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH, Institut für Informations- und Kommunikationstechnologie, Graz/Österreich

  • Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung e. V. (IÖR), Dresden

  • Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF), (Anbauversuche mit fremdländischen Baumarten, Arealanalysen, Baumarteneignungen)

  • Fachhochschule Erfurt, Fakultät Landschaftsarchitektur, Gartenbau und Forst, Fachrichtung Forstwirtschaft

  • Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung, Magdeburg

  • Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien e. V., Jena

  • Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH

  • Materialprüfungsanstalt Weimar (MFPA)

  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

    sowie eine Reihe an Partnern aus der Industrie

Forschungsprojekte

Auswahl an Forschungsprojekten:

  • Gütemessung von Nadel-Stammholz-Lignoscan; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Verfahrens zur objektiven Fäulemessung von Nadel-Stammholz (FKZ 2203411)

  • Tomografisches Abbildungssystem zur zerstörungsfreien Qualitätsbewertung von Nadel-Stammholz auf Basis von Ultraschall- und Radarverfahren (Ultralog) (FKZ 18241 BR/3)

  • EUFODOS – European Forest Downstream Services Improved Information on Forest Structure and Damage (7. EU-Forschungsrahmenprogramm; SPA.2010.1.1-01)

  • HABIT-CHANGE – Adaptive Management of Climate-induced Changes of Habitat Diversity in Protected Areas (2CE168P3; INTERREG IV B)

  • F+E-Vorhaben „Ökosystemleistungen naturnaher Wälder in der Wald und Klimapolitik“ (FKZ 3511 84 0200; gefördert durch das Bundesamt für Naturschutz)

  • Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklung mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur (BWI) (Förderzeichen 28W-C-4-003-04/WP-KS-KW)

  • Modellprojekt "Waldumbau in den mittleren, Hoch- und Kammlagen des Thüringer Waldes" (eigenes Projekt der Landesforstanstalt zum Waldumbau, siehe www.waldwandel-gegen-klimawandel.de)