Der virtuelle Wald

In Nordrhein-Westfalen hat jeder Baum zwei Leben. Nicht nur in der Natur, sondern auch in der gigantischen Daten-
bank des Projektes "Virtueller Wald" wächst er langsam in die Höhe. Das ambitiöse Waldmanagementsystem dient zur Verwaltung von Luftbildern, Laserscans, Bestandes- und Geoinformationsdaten. Nach mehrjährigen erfolgreichen Tests auf einer Gesamtfläche von rund 1300 Quadratkilometern wird die Einführung der ersten Anwendungen mit den potenziellen Kunden abgestimmt. Mit regelmässigen Datenerhebungen wird der digitale Wald à jour gehalten, die Bestandesinventur aufgrund von Fernerkundungsdaten ist schon heute auf Knopfdruck möglich.

Der "Virtuelle Wald" stellt Aufgaben wie Waldinventur, Lokalisa­tion und Produktionsplanung auf eine digitale Basis. Und er erlaubt es sogar, in beiden Richtungen an der Uhr zu drehen. "Unser System ist nicht nur drei-, sondern vierdimensional, weil wir auch die Zeit berücksichtigen können", sagt Prof. Dr.-Ing. Jürgen Rossmann. Er ist Vorstand des RIF e.V., Institut für Forschung und Transfer in Dortmund, das den "Virtuellen Wald" entwickelt hat. Der Blick auf historische Daten hilft zum Beispiel, Veränderungen im Bestand zu verstehen oder die Wirksamkeit früherer Bewirtschaftungsmassnahmen zu beurteilen. Doch ebenso verlockend ist der Blick in die Zukunft. "Wir können bereits heute simulieren, wie sich der Wald unter verschiedenen Rahmenbedingungen entwickeln wird", sagt Rossmann. "Damit können wir auf Knopfdruck untersuchen, wie die geplanten Durchforstungen sich auf Kosten und Erlöse der zukünftigen Ernten auswirken."

Praxistests haben gezeigt, dass sich mit den Informationen des "Virtuellen Waldes" selbst Einzelbäume orten und schlagen lassen. "Die Holzernte kann grundlegend revolutioniert werden", sagt Juliane Saebel, die bei RIF die Anwendung des "Virtuellen Waldes" betreut. Denn mit der hochaufgelösten Datenbasis wird es möglich, Werthölzer oder Einzelbäume mit bestimmten Parametern anzubieten und zu schlagen – ohne vorherige Rekognoszierungen oder den Zwang, gleich die ganze Parzelle zu durchforsten.

Im kleinparzelligen deutschen Privatwald mit seinen oftmals verwickelten Besitzverhältnissen kommt dazu ein weiterer Vorteil: "Jeder gefällte Baum kann direkt seinem Besitzer gutgeschrieben werden." Bedingung dafür ist allerdings eine gewisse technische Ausrüstung. So müssen die Harvester etwa mit Laserscannern, GPS-Geräten und stabiler Datenverbindung ausgerüstet werden. Für die Forstleute, die vor Ort Daten validieren, reicht dagegen ein Notebook mit der entsprechenden Software aus. "Datenprüfung und Qualitätssicherung laufen mit einem halbautomatischen Prozess", berichtet Saebel.

Durch den digitalen Support konnte die Produktivität der westfälischen Forsteinrichter, deren Aufgaben zum Teil denjenigen den Schweizer Revierförstern, zum Teil denjenigen der freiberuflichen Forstplaner entsprechen, entscheidend gesteigert werden. Um 40 Prozent legt die Taxationsleistung zu, wenn zumindest Grunddaten aus dem "Virtuellen Wald" einbezogen werden können, sind alle Daten vorhanden, steigt sie gar um bis zu 90 Prozent.

"Luftbilder und ALS ergänzen sich sehr gut und können teilweise auch gleichzeitig erhoben werden", sagt Stefan Seifert. Der Informatiker hat sich an der TU München mehrere Jahre mit Lasercanning beschäftigt und ist derzeit als Postdoc an der südafrikanischen Stellenbosch-Universität tätig. In der Kombination von Daten aus verschiedenen Quellen sieht Seifert den Königsweg zum Waldinventar. Und er ist zuversichtlich, dass in den nächsten Jahren Bewegung in den Markt kommt: "Sobald es günstige Angebote für ALS-Befliegungen mit ausreichender Auflösung gibt, wird diese Datenerfassung auch für den Forst schnell zum Standard gehören."

Während die Preise für die luftgestützten Laserscans also schon bald sinken könnten, bleiben noch Probleme der Datenverarbeitung zu lösen. Der europäische Mischwald mit seiner kleinflächigen Struktur bietet den Forschern noch verschiedene Knacknüsse. In Skandinavien, Kanada und den USA, wo viele Forste homogener strukturiert und auch Monokulturen sehr häufig sind, gestaltet sich die Datenerhebung einfacher. Dort gibt es bereits kommerzielle Anbieter, die ALS als Inventurersatz anbieten. Eine Waldinventur, die nur auf ALS basiert, ist für Seifert jedoch zu wenig genau: "Man wird immer Messpunkte am Boden benötigen, um die ALS-Auswertung richtig zu kalibrieren." Diese "ground truth", wie die Spezialisten sagen, also die Wahrheit des Geländes, bleibt auch weiterhin die Domäne von Vermessungstrupps.