Der Boden ist die Produktionsgrundlage unserer Wälder. Zu einer nachhaltigen Waldwirtschaft gehören deshalb auch eine bodenschonende Nutzung sowie der langfristige Schutz des "Rohstoffs" Boden. Auch in der Öffentlichkeit wird dem Bodenschutz immer mehr Aufmerksamkeit zuteil. Dies findet nicht zuletzt seinen Niederschlag in der neueren Gesetzgebung (z. B. BBschG) und in den Diskussionen um eine sachgemäße Land- und Forstwirtschaft. Nicht zu übersehen ist die zunehmende Mechanisierung der Waldbewirtschaftung in den vergangenen Jahren auch in Deutschland. Die Anzahl der Maschinen im Wald nimmt laufend zu, die spezifischen Maschinengewichte und Zuladungskapazitäten steigen. Die ständigen Rationalisierungsbemühungen in der Holzernte beschleunigen diesen Prozess. Prinzipiell wirkt sich jede Befahrung physikalisch auf Boden und Wurzeln aus. Es gilt deshalb alle Möglichkeiten auszuschöpfen, um den Bodendruck der Maschinen auch auf den Rückegassen zu reduzieren.

Für bodengebundene Fahrzeuge existieren im wesentlichen zwei Fahrwerkstypen, die regelmäßig zum Einsatz kommen, Rad- und Raupenfahrwerke. In einem Forschungsprojekt, das das Bayerische Staatsministerium für Landwirtschaft und Forsten finanzierte, untersuchte das Sachgebiet IV der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Forstliche Arbeitswissenschaft und Angewandte Informatik der TU München beide Fahrwerkstypen. Die Aspekte der physikalischen Einwirkungen auf den Boden und auf das Wurzelsystem sowie insbesondere qualitative und quantitative Unterschiede zwischen beiden Fahrwerkstypen wurden begutachtet. Die Versuchsfläche in einem mittelschwäbischen Forstamt umfasste in einem etwa 55-jährigen Fichtenbestand insgesamt acht Rückegassen. Neben den Varianten Rad- und Raupenharvester wurde jeweils auch eine Systemvariante aus Harvester und nachfolgendem Forwarder bewertet. Um Aussagen zu unterschiedlichen Hangneigungsklassen treffen zu können, wurden jeweils vier Gassen in der Ebene sowie im geneigten Gelände angelegt.

Neben der Analyse der Auswirkungen der Befahrung auf Boden und Wurzeln dient die Versuchsanlage auch dazu, die Entwicklung der durch Verletzungen induzierten Fäulen zu beurteilen. Im Rahmen der ersten Erhebung wurde deshalb der Status quo des Fäulebefalls im Bestand erhoben. Eine Zweiterhebung soll in einigen Jahren folgen. Die Ergebnisse der Fäuleuntersuchung werden im folgenden nicht weiter dargestellt.

Bodenkundliche Betrachtung

Die bodenstrukturellen Veränderungen lassen eine eindeutige Unterscheidung der Befahrungsvarianten zu. Dies gilt insbesondere, wenn allein der Radharvester mit dem Raupenharvester verglichen wird. Die insgesamt größere Aufstandsfläche des Raupenfahrwerks führt zu einer deutlichen Absenkung des Bodendrucks, vor allem dann, wenn es sich um einen Standort mit geringem Mikrorelief handelt. Der niedrigere Bodendruck verursacht geringere Strukturveränderungen. Dies lässt sich anhand der im Vergleich zur radbefahrenen Fläche höheren Leitfähigkeiten für Wasser und Luft erkennen. Bei Würdigung aller bodenphysikalischen Ergebnisse muss das Raupen- fahrwerk als eindeutig bodenschonender eingestuft werden. Dies gilt gleichermaßen für die Ebene wie auch für den Hang (Tab. 1).

Im Vergleich zu...ist...am Hangin der Ebene
RadmaschineRaupe+++
SystemEinzelmaschine++
System RadmaschineSystem Raupe+=
Tab. 1:Qualitative Bewertung der Befahrungsvarianten - bodenbezogen.

Geht man zur Betrachtung des Systems über, also Harvester und Forwarder auf gleicher Rückegasse, verliert sich in der Ebene der bodenschonende Vorteil des Raupenfahrwerks. Damit zeigt sich der dominierende Effekt des Forwarders. Dabei muss jedoch herausgestellt werden, dass der werksseitig eingestellte (und auch empfohlene) Fülldruck der 70 cm breiten Niederquerschnittsreifen vorne ca. 4 bar und hinten ca. 5 bar betrug. Es handelt sich dabei nicht um eine Ausnahmesituation, wie wir aus zahlreichen Feldversuchen wissen. In der Regel übersteigt der Reifenfülldruck von Forstmaschinen deutlich die Marke von 3 bar. Am Hang blieb ein Teil des bodenschonenden Effekts der Raupenbefahrung erhalten.

Betrachtung des Wurzelsystems

Betrachtet man hingegen die Auswirkungen der verschiedenen Fahrwerke auf das Hauptwurzelsystem der Gassenrandbäume, ergibt sich ein in weiten Teilen konträres Bild (Tab. 2). Raupengestützte Fahrwerke verursachen signifikant schwerere Wurzelschäden gepaart mit bis zu vierfach größeren Verletzungsflächen. Der Hauptwurzelabriss als schwerstmöglicher Schaden ist häufig anzutreffen. Damit zeigt sich der Radharvester eindeutig als wurzelschonender.

 RadharvesterRaupenharvesterForwarder (System)
SchadensartRindenabhub mit intaktem Holzkörpermassive Holzkörperverletzungenerheblicher Anstieg des Rindenabhubs
Schadflächemittelgroßgroß
Schadtiefe10 – 12cm10 – 12cm10 – 12cm
HangneigungSchadflächen nehmen zuz.T. keine Veränderung, z.T. zunehmende Schadflächenkeine Veränderung
Tab. 2: Qualitative Bewertung der Befahrungsvarianten - wurzelbezogen.

Sobald zum Radharvester der radgestützte Forwarder hinzutritt, kommt es zu einer deutlichen Vergrößerung der Schadflächen, so dass sie ein zum Raupenharvester vergleichbares Niveau erreichen. Auch im Fall einer vorangegangenen Raupenharvester-Befahrung erhöht sich nochmals die Schadflächengröße, wenngleich nicht so ausgeprägt. Dieses Ergebnis kann wahrscheinlich mit der vom Harvester verursachten Vorschädigung der Wurzelrinde erklärt werden. Sie führt bei der Forwarderbefahrung zu einer weiteren Abschälung der Rinde.

Ein Einfluss der Hangneigung konnte eindeutig nur im Fall des Radharvesters nachgewiesen werden. Dabei spielt sicherlich der zunehmende Schlupf eine entscheidende Rolle.

Der Schwerpunkt der Wurzelschäden liegt in den obersten 12 cm Bodentiefe. Dies scheint, von wenigen Ausnahmen abgesehen, eine Art "Schwellentiefe" zu sein. Darunter finden keine gravierenden Wurzelschädigungen mehr statt.

Wurzelsymmetrie

Interessante Ergebnisse ergab eine Analyse der Hauptwurzelsymmetrie. Während in der Ebene die Wurzeln eher rotationssymmetrisch um den Stammmittelpunkt angeordnet waren, verkürzte sich bei zunehmender Hangneigung eine Wurzelausrichtung betont hangparallel. Im steilen Hang bildeten sich zusätzlich jeweils im Winkel von 120° und 240° zur Fallrichtung zwei Schwerpunkte des Wurzelverlaufs aus.

Diese Tatsache spricht für den Einsatz eines Raupenfahrwerks in steilerem Gelände, da weniger Hauptwurzeln in die Rückegasse hineinreichen und somit ein geringeres Infektionsrisiko besteht.

Empfehlungsdilemma

Bei dem Versuch, Empfehlungen für die eine oder andere Maschinenvariante zu geben, steht man vor dem Problem, dass sich je nach Betrachtungsstandpunkt - Boden oder Wurzel - unterschiedliche Ergebnisse zeigen. Bei Würdigung der bodenphysikalischen Aspekte müsste das Raupenfahrwerk bevorzugt werden, unter Würdigung der Wurzelschäden das Radfahrwerk. Im folgenden wird daher der Versuch unternommen, mit Hilfe einer Güterabwägung einen möglichen Kompromiss für die Maschineneinsatz-Empfehlung abzuleiten. Hierfür werden zwei Prämissen aufgestellt:

a) Wurzelschäden haben kurz- bis mittelfristige Auswirkungen.

b) Bodenschäden haben mittel- bis langfristige Auswirkungen.

Prämisse a) ergibt sich aus der Tatsache, dass eine Beschädigung des Hauptwurzelsystems durch Rindenabhub und/oder Holzkörperverletzung unmittelbar zur Infektion führen kann. Die dadurch verursachte Entwertung des Stammholzes wirkt sich mittelfristig ökonomisch aus. Um dem entgegenzuwirken, wäre gegebenenfalls an eine vorzeitige Entnahme der Gassenrandbäume zu denken. Allerdings können sich befahrungsbedingte Infektionen über Wurzelverwachsungen auf andere Bäume bzw. nachfolgende Baumgenerationen auswirken. Aus praktischen Erwägungen wird man jedoch in den meisten Fällen die betroffenen Bäume zum Schutz der im Bestand dahinter stockenden stehen lassen. Kurzfristig führen Hauptwurzelabrisse zu einem sofortigen Stabilitätsverlust.

Prämisse b) soll zum Ausdruck bringen, dass nach derzeitigem wissenschaftlichen Kenntnisstand die Regeneration einer funktionsgestörten Bodenstruktur lange Zeiträume in Anspruch nimmt. Wie lange diese tatsächlich andauern, kann aufgrund der komplexen Zusammenhänge, die bis in die Bodenökologie hineinreichen, nicht pauschal gesagt werden. Nach allen bisherigen Erfahrungen ist jedoch davon auszugehen, dass sie deutlich über die regulären Eingriffsintervalle hinausreichen. Damit kann eine Regeneration in überschaubaren Zeiträumen weitgehend ausgeschlossen werden. Ein Bodenschaden muss damit a priori als irreversibel angesehen werden.

Die Rückegasse kann - soweit dies betriebstechnisch möglich ist und neuere bodenphysikalische Erkenntnisse beachtet werden - als potenzielle Produktionsfläche für die Zukunft erhalten werden.

Empfehlungen

Bei Standorten bis zu einer Hangneigung von 30 % sollte in jungen bis mittelalten Beständen der Radmaschine der Vorzug gegeben werden. Der Vorteil liegt in der Dimension der Bäume begründet, die den Einsatz von leichter bis mittlerer Maschinentechnik zulässt. Das Risiko der nachhaltigen Schädigung der Bodenstruktur ist damit als vertretbar anzusehen, sofern auf hohe Radzahl, korrekte Bereifung und vor allem geringen Reifenfülldruck geachtet wird. Der Einsatz muss natürlich unterhalb des kritischen Bodenwassergehaltes stattfinden.

Ab einem mittleren Bestandesalter sollten Raupenmaschinen verwendet werden. Die dann vorherrschenden Baumdimensionen erfordern aufgrund der notwendigen Standfestigkeit hohe Maschinenmassen, deren Bodendruck sinnvollerweise durch Raupen herabgesetzt werden kann. Damit wird dem Bodenschutzaspekt Rechnung getragen. Eventuell zu erwartende Fäulen aufgrund der Wurzelverletzungen führen bei einem solchen Einsatzregime zu einem späteren Zeitpunkt im Bestandesleben nur zu geringeren Entwertungen.

Bei mehr als 30 % Hangneigung sollten Raupensysteme bevorzugt werden. Sowohl die Boden- als auch die Wurzelschäden sind wegen des im Vergleich zu Radmaschinen geringeren Schlupfes und der günstigeren Wurzelausrichtung am stärker geneigten Hang deutlich niedriger.

Ausblick

Die Empfehlungen verdeutlichen, dass beim derzeitigen Stand der Technik für die Wahl eines geeigneten Fahrwerks bezüglich Boden und Wurzel Kompromisse eingegangen werden müssen. Ein Blick auf die aktuellen Entwicklungen in der Maschinentechnik lässt auch künftig Verbesserungen erwarten. In der Diskussion stehen beispielsweise flexible Kettenstollen, die die Aggressivität der herkömmlichen Kettentypen reduzieren könnten.