Wert und Verwendung von Modellen für die zukünftige Waldbewirtschaftung

Dieser Beitrag möchte Eindrücke aus der Praxis vorstellen in Bezug auf Handhabung und Bedeutung einiger Modelle, die in der Waldbewirtschaftung in Graubünden und anderen Kantonen in der Schweiz genutzt werden. Damit soll folgende Diskussion angeregt werden: "Was funktioniert gut! Wo gibt es Lücken? Wo sind die Grenzen? Gibt es Verbesserungspotential? Wünsche aus der Praxis?"

Was sind Modelle?
Modelle sind eine vereinfachte Abbildung der Wirklichkeit mit dem Ziel, die zu untersuchenden Objekte in einer handhabbaren Form, aber immer noch akkurat, darzustellen. So kann die Wirklichkeit simuliert werden. Häufig starten Untersuchungen mit der Frage: "Was passiert, wenn bestimmte Einflussfaktoren sich ändern?" (zum Beispiel: CO₂-Ausstoss, Temperatur, Wasserspeicherkapazität der Böden, Baumartenzusammensetzung, Wilddichte, Waldstandorte, usw.).

Grundsätzlich stehen den Waldbewirtschafterinnen und -bewirtschaftern zahlreiche Modelle, d. h. Hilfsmittel, zur Verfügung. Beispiele aus der Praxis sind hier: klimatische Modelle, Modelle im Naturgefahrenbereich (etwa Gefahrenhinweiskarten wie ESPAZIUM), Modelle zur Schutzwaldausscheidung, Waldentwicklungsmodelle (Mortalität, Wachstum, Sukzession, u. a. m.), Optimierungsmodelle der Walderschliessung, Modelle zur Prognose der lokalen Waldbrandgefahr, Hinweiskarten für Waldstandorte, Simulation der Borkenkäferentwicklung, Simulation des Waldzustandes heute und morgen, Modelle zur Ausscheidung von sensitiven Waldstandorten und Beständen, Modelle zur Darstellung des potenziellen Vorkommens von Baumarten und viele weitere.

Im Kanton Thurgau finden Modelle zur Standortskartierung Verwendung.
Im Kanton Zürich, wo eine flächendeckende vegetationskundliche Kartierung vor liegt, sind Modellierungen im Zusammenhang mit der standortgerechten Baumartenwahl für die Zukunft wichtig. Im Hinblick auf den Klimawandel wurde dort die Aussagekraft der vegetationskundlichen Kartierung hinterfragt, weil sich ihre Aussagekraft eher auf die oberen Bodenschichten bezieht, für Bäume aber auch tiefere Bodenbereiche, insbesondere in Trockenphasen, relevant sind. Von einem externen Büro wurde dazu eine bodengestütze Baumartenwahl erarbeitet. (Zürcher Umweltpraxis und Raumentwicklung - ZUP). Die Aussagen der vegetationskartengestützten versus der bodengestützten Baumartenwahl werden derzeit im Rahmen einer Bachlorarbeit verglichen.

Ein weiteres nützliches Hilfsmittel für die Praxis ist die Anwendung Tree App. Tree App unterstützt die Waldbewirtschafterinnen und Waldbewirtschafter bei der Definition der Standortentwicklung und liefert eine Baumartenempfehlung für jeden Punkt im Schweizer Wald. Sowohl Waldstandortentwicklung als Baumartenempfehlung sind gute Grundlagen für jeden waldbaulichen Eingriff (nicht nur bei Pflanzungen!), weil diese die Definition des Waldbauzieles unterstützen können.
Die Anwender bringen Fachwissen über die lokalen Bedingungen im Wald mit, welches entscheidend ist für die Verfeinerung und lokale Anpassung der Tool-Empfehlungen. Dieser Schritt ist unentbehrlich und ein wichtiger Erfolgsfaktor, da die Massnahmen an die lokalen Gegebenheiten angepasst werden müssen. Zum Beispiel kann es sein, dass einige empfohlene Baumarten vielleicht für die ersten Etappenziele je nach Standort und Ausgangslage noch nicht in Frage kommen. Diese App findet neben Graubünden u.a. auch im Kanton Luzern, St. Gallen, Solothurn und Zürich Anwendung.
Im Kanton Zürich ist die Tree App direkt mit dem GIS Browser verlinkt. Aber im Gegensatz zu Graubünden ist bei den Waldgesellschaften das Potential der App insbesondere in trockenen Regionen wie dem Zürcher Weinland allenfalls etwas weniger aussagekräftig, da dort die in der Klimazukunft zu erwartenden Waldgesellschaften nicht existieren.
Im Kanton Solothurn wird für die Jungwaldpflege und die Neugründung von Beständen die Tree App empfohlen. Die Solothurner Standortkartierung wurde eingepflegt. Zusätzlich werden dort als offizielle Solothurner Baumartenempfehlung auch Standorts-Steckbriefe hinterlegt. Diese Empfehlungen sollen in Kombination mit den Erfahrungen der Förster angewendet werden und die praktische Arbeit erleichtern.
Da der Kanton Aargau über eine flächendeckende pflanzensoziologische terrestrisch erstellte Kartierung (agis) verfügt, erfolgt die Baumartenwahl gestützt auf diese Kartierung. Um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Baumarteneignung pro Standort abzuschätzen, hat der Kanton eine eigene Modellierung – analog zu Tree App – erstellt. Man entschied sich für diesen Weg, da Tree App für die Belange des Kantons wie z.B. die Höhenstufenmodellierung zu unspezifisch war. Basierend auf der eigenen Modellierung wird die Baumartenempfehlung pro Standort hergeleitet.

Zusätzlich wurde im Kanton Aargau wurde basierend auf der pflanzensoziologischen Kartierung noch eine Karte des Bodenverdichtungsrisikos erstellt, was auch Hinweise auf das Wasserspeicherungsvermögen des Waldbodens gibt.

Im Kanton Zürich hat man 10% der sauersten Waldböden kartiert. Mit den erhobenen Daten wurde ein sogenannter Wasservorratsindikator modelliert, welcher für die Praxis auf dem GIS Browser Kanton Zürich (s. Abb. 4) ersichtlich ist. Auch Die Konsultierung dieser Modellierung eignet sich zur Baumartenwahl heranzuziehen.

Zudem laufen aktuell weitere Modellierungen zu aktuellen Themen wie der Kühlwirkung oder CO₂-Speicherfähigkeit des Waldes, ideale Standorte für Wiedervernässungsprojekte, Waldbrandrisiko etc.

• Der Vorteil von Modellen ist sicherlich, dass man schnell einen Überblick gewinnen kann, aber nur, wenn man weiss, wie die Modelle zu verstehen sind.
• Man muss sich immer bewusst sein, dass es ein Modell ist und nicht die absolute Wirklichkeit, also kein exaktes Abbild.
• Ganz wichtig sind hier aus forstlicher Sicht die Erfahrungswerte aus der Praxis, der bei manchen wissenschaftlichen Modellen nicht immer berücksichtigt wird. Da Modelle digital abrufbar sind, wird ihnen sehr viel Gewicht zugeschrieben, was sich manchmal in der Praxis aber auch als Erschwernis erweist.
• Da es sich oft um eine Vereinfachung komplexer Themen für eine praxisnahe Anwendung handelt, ist es wichtig, der Öffentlichkeit diese auch transparent zu erklären, da es sonst schnell zu Missverständnissen kommen kann.
• Modelle können durch einen Prozess führen und so Planungssicherheit geben. Aber man muss stetig ein Auge auf mögliche Fehlinterpretationen durch das Modell haben - je nach Topografie - z.B. reflektiert Schnee das Licht oder Schattenwürfe sind zu berücksichtigen.
• Vorteile sind sicher auch, dass mit geringem Aufwand eine grosse Fläche mit Informationen dargestellt werden kann. Auch bei beschränkter Zugänglichkeit lassen sich dennoch Daten darstellen, was beispielsweise nach einem Sturm oder in schwierigem Gelände durch den Forst sehr geschätzt wird.
• Für die Betriebsplanung und andere Bereiche werden in den Kantonen zahlreiche Modelle eingesetzt, haben sich bewährt und sind wichtige Grundlagen. Insbesondere die automatische Bestandesausscheidung ist eine grosse Erleichterung bei der Bestandeskartierung und kann den Aufwand deutlich reduzieren.
• Einige Kantone meldeten, dass bei einigen Modellen ein Verbesserungsbedarf bzw. eine Weiterentwicklung wünschenswert wäre. Ein Beispiel ist hier die automatische Baumartenerkennung, da sie oft nur ungenügend zwischen den verschiedenen Laubholzarten unterscheidet. Ein anderes Beispiel sind Vegetationshöhenstufenmodelle, die einfache Beurteilungen zur Veränderung des Standortes im Klimawandel ermöglichen, was für die Ausrichtung der heutigen Bewirtschaftung (z.B. im NaiS) herangezogen werden kann. Wünschenswert wäre es aber, dass das Modelle den lokalen Gegebenheiten wie z.B. Kälteseen besser angepasst werden können.
• Alle Modelle sind oft nur so gut wie das Wissen, dass dort implementiert ist. Beispiel: Bei der Baumartenwahl weiss man oft bei den Baumarten noch zu wenig über deren Autökologie oder ihre Trockenresistenz wie sie zumeist auf Ökodiagrammen beruhen. Die Einbeziehung ihres genetischen Potentials oder der Epigenetik wäre seitens der Kanone da noch wünschenswert.

In der Theorie finden sich immer wieder interessante Modelle aus der Wissenschaft, insbesondere in den Bereichen Fernerkundung und Waldwachstum. Aber oft sind die Ergebnisse noch nicht praxistauglich umgesetzt, was auf forstlicher Seite von den Kantonen sehr bedauert wird.

Verbesserungen bestehender Modelle oder Entwickeln eigener Modelle oder die praxistaugliche Umsetzung aus wissenschaftlichen Forschungen ist in den Kantonen im Alltag oft nicht möglich, da in den Verwaltungen die Ressourcen dazu fehlen. Vermutlich ist das Potential noch lange nicht ausgeschöpft. Bei der Umsetzung für die Praxis ist zudem der Input aus der praktischen Arbeit und die daraus resultierenden Verbesserungsvorschläge und Anpassungen unerlässlich.

Veränderungen in unseren Wäldern sind an sich keine Neuigkeit, aber die aktuelle Tragweite, Bedeutung und Geschwindigkeit sind markant. Dies wird auch durch mehrere Waldentwicklungsmodelle (wie z.B. FORTE Future,Land-Clim) bestätigt. Diese Instrumente werden kontinuierlich weiterentwickelt und könnten je nach Auflösung der Modellierungen und Benutzerfreundlichkeit der Anwendung auch für die Praxis bedeutender werden.

Zum Beispiel sollte eine Standorthinweiskarte unsere Wälder beschreiben können.  Aber: Was passiert, wenn die durch den Klimawandel neu entstandenen Waldstandorte noch nicht Teil der ins Modell zugelassenen Waldstandorte sind? Künftig könnte eine Aktualisierung der Systematik der Waldstandorte nötig werden. Neu sollte das Profil des Standortes auch die möglichen Entwicklungen skizzieren. Die Entwicklungstendenz eines Standortes oder Bestandes soll bei jeder Planungsarbeit prominenter in unseren Gedanken werden. Tree App kann in diesem Bereich eine gute Entscheidungshilfe sein.

Falls der Waldstandort mit mässigem und starkem Klimawandel gleichbleibt und sich nur die Höhenstufe ändert, ist das standortkundliche Wissen der Waldbewirtschafterin und des Waldbewirtschafters gefragt. Sie sollen die künftigen Waldstandorte abschätzen.
Eine zusätzliche zentrale Aufgabe nach der Auswahl des Standortes ist die Definition des Waldbauzieles, dies bedingt gute Kenntnisse der Baumarten und ihrer Standortansprüche.
Die Komplexität und Unsicherheiten nehmen beim Entscheidungsvorgang zu. Die zukünftige Waldbewirtschaftung braucht Entscheidungshilfen, und die Modelle sind wichtige Instrumente dafür. Die Empfehlungen stellen jedoch kein "Kochbuch-Rezept" dar.

Aus der Praxis wünschenswerte Modelle für die Waldbewirtschaftung und -planung der Zukunft sind u.a. Wachstumsmodelle für die Betriebsplanung und die Herleitung der nachhaltigen Nutzungsmengen, Erschliessungsmodelle z.B. für die Unterstützung bzw. Optimierung der Walderschliessung aber auch "ökologische" Modelle wie Potentialkarten, ökologische Infrastruktur etc., um die Fördermittel im Wald gezielt einzurichten bzw. entsprechend im Wald eingreifen zu können. Auch Modelle zum Wasser- oder CO₂-Speicherungsvermögen sowie zur Kühlwirkung des Waldes oder zum Waldbrandrisiko sind sehr gefragt.
Ein weiteres Tool sollte die notwendigen Überlegungen, Anpassungen und Entscheidungen der Waldbewirtschafterinnen und Waldbewirtschafter einfach und schnell intern dokumentieren können.

Das alles zeigt, das Potenzial von Modellen ist enorm und sollte ausgenutzt werden. Sie sind hilfreiche Instrumente und liefern wertvolle Szenarien und Informationen für die Praktikerinnen und Praktiker, welche die Ergebnisse umsichtig als Arbeits- und Gedankenstützen berücksichtigen und, wo möglich, bei ihrer täglichen Arbeit nutzen sollten. Schlussendlich ist das Zusammenspiel von Modellen und lokalem Wissen entscheidend für eine erfolgreiche Waldbewirtschaftung.