Die Schattentoleranz einer Jungpflanze wird durch die Blattausrichtung, die morphologische Plastizität, den Blattaufbau und die Blattfläche gesteuert. Eine solche Anpassung erfordert eine entsprechende Nährstoffversorgung. Waldbaulich kann daher die Schattentoleranz etwa durch Nährstoffzufuhr auf armen Standorten und die Aufrechterhaltung der Blattfläche beeinflusst werden.

Niedrige Lichtintensitäten beeinträchtigen das Wachstum der eingebrachten Pflanzen. So zeigen Eichen- und Buchenpflanzen, die bei Überschirmung unter leicht verringerten Lichtintensitäten aufgewachsen sind, ein größeres Höhenwachstum aber ein verringertes Durchmesserwachstum als unter Freiflächenbedingungen. Der Lichteinfall beeinflusst also nicht nur das Wachstum, sondern auch die Qualität der eingebrachten Pflanzen.

Prinzipiell können junge Buchen in tiefem Schatten unter beinahe komplett geschlossenem Schirm wachsen. Die Lichtintensität sollte aber nicht allzu lange unter dem Schwellenwert von 10 bis 15% relativer Beleuchtungsstärke liegen, um eine Verschlechterung der Stammform zu vermeiden. Es gibt viele praktische Beobachtungen, die auf einen Zusammenhang zwischen der Kronenüberschirmung und der Wuchsform von jungen Pflanzen (z.B. Astanordnung, Astdicke, Triebanzahl, Kronenform, Astreinigung, etc.) hinweisen. Junge Buchen, die unter Schirm aufwachsen, haben meist eine abgewinkelte Wuchsform; auf Plätzen mit geringerer Überschirmung wachsen sie nahezu gerade.

Fischaugenansicht von Fichtenbestand

Der Anteil der Lücken im Kronendach ist eine gute Kenngröße für die Kronenbedeckung

Wie viel Licht durch den Kronenschirm bis zur Verjüngung vordringt, hängt vom Kronenschluss ab und bewegt sich in einem weiten Bereich von 2 bis 40% bezogen auf die Lichtverhältnisse auf einer Freifläche (relative Beleuchtungsstärke). Der Anteil der Lücken im Kronendach ist eine gute indirekte Kenngröße für die Kronenbedeckung, die sowohl die Kronenstruktur als auch den Kronenschluss umfasst. Dieser Parameter gibt - innerhalb eines bestimmten Winkels - den Anteil des sichtbaren Himmels an, der nicht durch die Kronen verdeckt ist. Ein Lückenanteil von 0 bedeutet, dass der Himmel durch die Kronen komplett verdeckt ist; 1 bedeutet Freifläche (=keine Kronen).

Das Forschungsprojekt SUSTMAN wurde von der EU finanziert, um den Voranbau von Laubbaumarten unter Fichtenschirm als waldbauliches Werkzeug für die Umwandlung von Fichtenwäldern zu untersuchen. In das Projekt waren Forscherteams aus Österreich, Tschechien, Deutschland, Slowenien und Schweden eingebunden. Das Projekt erstreckte sich über einen Zeitraum von drei Jahren (2002 bis 2005, EU Projekt SUSTMAN (QLRT: 2001 – 00851), Koordination Prof. Dr. M. Kazda, Uni Ulm). Ein wichtiges Ziel war der Wissenstransfer in die forstliche Praxis. Zu diesem Zweck wurde eine waldbauliche Richtlinie für Forstpraktiker ausgearbeitet, die sich mit Voranbauten beschäftigt.

Beim Einbringen von Laubholz unter Fichtenschirm gelten folgende Zusammenhänge:

  1. Bei gleichförmiger Überschirmung steht der relative Lichteinfall in direktem Zusammenhang mit der Kronendichte, nimmt aber langsamer ab als der Kronenschluss.
  2. Das Pflanzenwachstum hängt unmittelbar mit dem Lichteinfall zusammen, wenn die Nährstoffversorgung optimal ist.
  3. Der Schutz vor Blattverlust ist für das Überleben der Pflanze und für die Wuchsleistung im Schatten essenziell.
  4. Auch die Wasserversorgung ist für das Blattwachstum entscheidend.

Erntemethode auf Bestandesstabilität abstimmen

Bei der Wahl einer geeigneten Erntemethode spielt die Stabilität des umzuwandelnden Fichtenbestandes eine entscheidende Rolle. Bei sämtlichen Eingriffen muss die Stabilität des verbleibenden Altbestandes beachtet werden. In besonders trockenen Jahren und bei überdurchschnittlich hohen Temperaturen kann auch ein starker Borkenkäferbefall die Stabilität gefährden.

Die Abschätzung der Stabilität vor Ort ist nicht immer leicht. Durch Sturm bereits geschädigte Bestände weisen meist auf eine geringe Bestandesstabilität hin. Bestandeslücken können für die ersten Pflanzungen von Buche und Ahorn bereits verwendet werden („passiver Voranbau“). Von „aktiven Voranbau“ spricht man, wenn in einem an sich homogenen Ausgangsbestand Auflichtungen vorgenommen werden, um das Wachstum der Voranbauten zu begünstigen. Auf instabilen Standorten ist der passive Voranbau oft die einzige Möglichkeit des Waldumbaus.

Auf stabilen Standorten können folgende Verfahren angewandt werden: Gleichförmiger Schirmschlag, Femelschlag, Saumschlag und Kahlschlag. In der Praxis werden diese Schlagformen aber selten in reiner Form angewandt, oft werden sie räumlich und zeitlich kombiniert. So wird beispielsweise mit einem weiträumigen Schirmschlag begonnen, dem dann ein Femelschlag folgt und der mit der Räumung des Altbestandes in Form eines schnell fortschreitenden Saumschlages abgeschlossen wird.

Rückegassennetz anlegen

Die längerfristige Aufrechterhaltung des Bestandesschirmes macht mehrmalige Nutzungen erforderlich. Dabei ist eine permanente und ausreichende Feinerschließung (Rückewege, Rückegasse), besonders bei Einzelstammnutzungen, wichtig. Um Fällungs- und Rückeschäden zu vermeiden, hat sich in Deutschland ein System von Rückegassen mit Abständen von 20 bis 40 m sowie breiten Fällungszonen als sinnvoll erwiesen. Diese Zonen sollten nicht bepflanzt werden, sondern stattdessen späterer Fichtennaturverjüngung überlassen werden.

Bodenvegetation als Konkurrenz

Die Naturverjüngung von Fichte wird von dichter Bodenvegetation, besonders von Gräsern, deutlich behindert. Wird ein bestimmter Anteil an Fichtennaturverjüngung gewünscht, sollte sie schon in einem frühen Stadium der Auflichtung eingeleitet werden, wenn die Bodenvegetation noch nicht dominiert.

Vergrasung - Gras als Konkurrenz

Nach dem Ankommen der Fichtenverjüngung (ca. 4-6 Jahre nach der Keimung) brauchen erwünschte junge Fichten mehr Licht (mehr als 30% relative Beleuchtungsstärke), um ein ausreichendes Höhenwachstum und somit einen Wettbewerbsvorteil gegenüber der Buche zu erlangen. Zusätzlich kann eine räumliche Trennung, wie zum Beispiel eine Mischung in Gruppen von mindestens 20 m Durchmesser, die Konkurrenzsituation entschärfen.