Abb. 1: Wald im Klimawandel (Foto: FVA/Weidner).
Die Unsicherheiten bezüglich unserer Zukunft in einem sich wandelnden Klima sind riesig und stammen nicht nur aus weit auseinanderklaffenden Klimaprojektionen sondern auch aus vielen anderen Unsicherheitsfaktoren. Und dennoch müssen wir heute waldbauliche Entscheidungen treffen, die i.d.R. sehr langfristig wirken. Hierzu zählt nicht zuletzt die Baumartenwahl. Zu den Unsicherheiten der Klimaprojektionen kommt, dass die Entscheidung für oder wider eine bestimmte Baumart prinzipiell nicht einfach ist – es fließen zahlreiche Kriterien mit ein, die wiederum von verschiedenen Personen unterschiedlich bewertet und gewichtet werden können.
Um in all diese Unsicherheit mehr Klarheit hineinzubringen, wurden in den Baumartensteckbriefen klimawandelrelevante Literaturkenntnisse zu Ökologie, Standortsbindung, Anbau, Ertrag, Holzverwendung und Risiken in Frage kommender Baumarten zusammengetragen. Die Steckbriefe sollen damit einer groben Vororientierung dienen.
Der Schwerpunkt dieser Arbeit lag damit auf
- einem breiten Suchradius, der in der Beschreibung von 35 Arten mündete,
- einer kompakten Darstellungsform,
- sowie einer zügigen Bereitstellung der Steckbriefe.
In dieser zweiten Auflage wurden die Steckbriefe von 25 auf 35 Baumarten erweitert. Dabei wurden die Rotbuche (Fagus sylvatica) und die Gewöhnliche Fichte (Picea abies) mit aufgenommen. Diese beiden Arten wurden lediglich als Referenzbaumarten ausgewählt. Sie sollten bei einer besseren Vergleichbarkeit der Eigenschaften alternativer Baumarten helfen. Im Zuge dieser zweiten Auflage wurden neben der Erweiterung um zusätzliche Baumarten auch die Literaturinformationen der bereits in der ersten Auflage beschriebenen 25 Baumarten aktualisiert, da zwischenzeitlich zu einigen Baumarten neue Forschungsergebnisse veröffentlicht wurden.
Mit den Artensteckbriefen möchten die AutorInnen Impulse in die Zukunftsdiskussion um unsere Wälder einbringen. Da sich derzeit jedoch nicht sagen lässt, wie sich eine Art wirklich in einem neuen Habitat und Anbaugebiet verhalten wird, begreifen wir die Artensteckbriefe als offenen und kontinuierlichen Prozess. Hinweise auf weitere wissenschaftliche Ergebnisse und Erfahrungen aus der Forstpraxis nehmen wir sehr gerne auf und rufen zur Beteiligung an diesem Prozess zur Wissensverbesserung auf (fva-bw@forst.bwl.de, Stichwort „Artensteckbriefe“).
- Die Artensteckbriefe finden Sie als einzelne PDFs hier: Artensteckbriefe 2.0 – Alternative Baumarten im Klimawandel
- Die gesamte Publikation können Sie auf der Homepage der FVA herunterladen (55 MB).
- Hier geht's zu den aktuellen Baumarteneignungs- und Vulnerabilitätskarten auf der FVA-Homepage.
Abnehmende Eignung der Hauptbaumarten treibt die Suche an
Im Jahr 2019 wurde für Baden-Württemberg die zweite Generation der Baumarteneignungskarten von der FVA veröffentlicht, die explizit klimatische Veränderungen berücksichtigen. Hierbei flossen die Ergebnisse klimasensitiver Artverbreitungsmodelle, Wasserhaushaltsmodelle, das Buchdrucker- und Sturmschadensrisiko sowie ein wachstumskundliches Bonitätsmodell mit ein.
In einer landesweiten Bilanzierung dieser klimasensitiven Baumarteneignungskarten zeigte sich für die vier Hauptbaumarten Fichte, Buche, Tanne und Traubeneiche, dass die Eignung selbst bei optimistischen Grundannahmen bezüglich der klimatischen Veränderungen bei allen Arten abnehmen wird (Abb. 2).
Abb. 2: Bilanzierung der klimatisch bedingten Veränderungen der Baumarteneignung für die vier Hauptbaumarten in Baden-Württemberg bis zum Jahr 2100. Grundlage: IPCC-Klimaszenario RCP4.5 und RCP8.5.
Dabei ist diese Abnahme bei Fichte überwiegend durch steigende Anteile der schlechtesten Eignungsstufen charakterisiert (rote Kategorien). Umgekehrt fällt bei Buche, Tanne und Traubeneiche überwiegend eine Abnahme der besten Eignungsstufen ins Auge (grüne Kategorien).
Führt man sich die heftigen Änderungssignale vor Augen, dann wird dringender Handlungsbedarf offensichtlich. Zwar ist für die nähere Zukunft wohl eher nicht von einem Verlust der beurteilten Baumarten im Sinne eines Waldsterbens wie in den Diskussionen der 1980er Jahre auszugehen. Allerdings ergeben sich klare Tendenzen abnehmender klimatischer Eignung.
Es ist auch denkbar, dass durch die Verwendung besser klimaangepasster Herkünfte, Ökotypen oder Varietäten die gegenwärtigen Hauptbaumarten auch weiterhin Hauptbaumarten bleiben. Jedoch wird diese Frage in anderen Forschungsprojekten der FVA untersucht. Der Ansatz der vorliegenden Studie bezieht sich auf die Suche nach alternativen Baumarten, die besser an die zukünftigen klimatischen Verhältnisse in Baden-Württemberg angepasst sind.
Die Artensteckbriefe sind der erste Schritt auf der Suche
Abb. 3: Dreiphasiges Untersuchungskonzept zur Identifizierung besonders klimaanpassungsfähiger Baumarten.
Natürlich kann man auf der Grundlage eines Literaturstudiums keine landesweiten, systematisierten Anbauempfehlungen aussprechen. Vielmehr geht es in diesem ersten Schritt darum, das vorhandene Wissen zu ausgewählten, potenziell geeigneten Baumarten in systematischer Gliederung zu sammeln. Dies hat zwei durchaus unterschiedliche Aspekte: einerseits wird dadurch systematisch das veröffentlichte Wissen zusammengeführt und leicht zugänglich gemacht. Zum anderen decken diese Artensteckbriefe aber in aller Klarheit auch auf, was wir alles nicht oder noch nicht wissen. Auf möglichst objektive Weise das Wissen und die Wissenslücken offenzulegen, ist daher Gegenstand dieser Arbeit.
Die Artensteckbriefe dienen als eine Art Screening aussichtsreicher Kandidaten-Baumarten und stellen einen ersten Schritt auf der Suche nach neuen klimageeigneten Baumarten dar. Aufbauend auf diesem ersten Schritt werden dann in detaillierteren, quantitativen Untersuchungen Arten mit sich verbessernder Eignung für zukünftig erwartete kliatische Verhältnisse ermittelt werden müssen.
Für ein gegenüber den Steckbriefen reduziertes Artenset sollen in diesem zweiten Schritt klimadynamische Artverbreitungsmodelle auf Grundlage großräumiger, europäischer Verbreitungsdaten erstellt werden. Schließlich werden in einem dritten Schritt für eine noch weiter reduzierte Anzahl an Baumarten noch Anbauversuche angelegt. Die Auswahl der Arten für diese Versuche basiert wiederum auf den Ergebnissen der Artensteckbriefe und der Artverbreitungsmodelle.
Für einige Arten liegen bereits umfangreiche Ergebnisse vor (Abies grandis - Küstentanne, Quercus rubra - Roteiche, Larix kaempferi - Japanlärche), und erste waldwachstumskundliche Versuchsanbauten sind für weitere Arten in Baden-Württemberg bereits in der Umsetzung (Cedrus atlantica - Atlaszeder, Cedrus libani - Libanonzeder, Corylus colurna - Baumhasel).
Dies reicht jedoch noch nicht aus und deshalb werden weitere Anbauversuche sowohl waldwachstumskundliche als auch genetische Wissenslücken schließen müssen: erst empirische Ergebnisse unter regional herrschenden Wachstumsbedingungen werden Fragen zur Anpassungsfähigkeit der heute vorhandenen Bäume und Wälder, zur Eignung neu angebauter genetischer Herkünfte heutiger Hauptbaumarten, zu Leistung und Holzeigenschaften sowie zu Mortalität, Waldbautechnik und Wachstumsdynamik neuer Baumarten beantworten.
Dass für diesen dritten Schritt ein langer Atem erforderlich ist, versteht sich von selbst. Die Dringlichkeit der Fragestellungen rechtfertigt jedoch auch solch langfristige Versuche, deren Ergebnisse erst in vielen Jahren vorliegen werden. In Abb. 3 wird der dreiphasige Untersuchungsansatz schematisch zusammengefasst.
Wie wurden die Arten für die Steckbriefe ausgewählt?
Die Suche nach Alternativbaumarten im Klimawandel läuft bereits seit einiger Zeit und es existieren bereits Untersuchungen mit ganz unterschiedlichen Ausrichtungen und Artenlisten. Ausgehend von diesen Untersuchungen wurde an der FVA eine Liste mit knapp 50 Baumarten erstellt, die prinzipiell in Betracht kommen. In einem fachübergreifenden Prozess wurde hieraus eine Rangliste erstellt, die die Arten in eine Prioritätsreihenfolge für klimawandelbezogene Untersuchungen brachte. Unter Berücksichtigung pragmatischer Aspekte wurden hieraus dann die ersten 35 Arten ausgewählt.
Aus prinzipiellen Überlegungen wurden drei Hauptkategorien für Baumarten gewählt: (1) es ist denkbar, dass heute bereits heimische, aber (noch) seltene Arten in Zukunft eine bessere klimatische Eignung aufweisen und sich somit in der natürlichen Konkurrenz stärker behaupten können, als sie es heute in der Lage sind. Baumarten, die derzeit nicht heimisch sind und vornehmlich in Regionen wachsen, in denen heute klimatische Bedingungen herrschen, wie wir sie in Zukunft für Baden-Württemberg erwarten, gehören zur Gruppe der Baumarten analoger Klimate. Diese Gruppe wurde unterteilt in (2) europäische und (3) außereuropäische und damit in Arten, die im Zuge einer durch den Menschen beschleunigten Arealverschiebung prinzipiell auf natürlicherem Weg in die baden-württembergischen Wälder einwandern könnten (Kategorie 2), und solche, die aus anderen Kontinenten als klar eingeführte Baumarten anzusehen sind (Kategorie 3).
Grundlegende Aspekte zur Gliederung der Steckbriefe
Abb. 4: Die Nordmannstanne ist als beliebter Weihnachtsbaum bekannt. (Foto: FVA/T. Weidner)
Die Abschnitte der einzelnen Steckbriefe sind nach folgenden Fragen gegliedert:
- Ist die Art prinzipiell klimawandeltauglich? (1. Verbreitung und Ökologie, 2. Standortsbindung)
- Wenn ja, wie kann sie waldbaulich eingebracht werden? (3. Bestandesbegründung)
- Ist sie als Wirtschaftsbaumart bekannt? (4. Leistung und Waldbau)
- Gibt es in Baden-Württemberg schon Erfahrungen? (5. Erfahrungen in Baden-Württemberg und Deutschland)
- Sind höherwertige Holzverwendungen bekannt? (6. Holzeigenschaften und Holzverwendung)
- Trägt die Art wichtige ökologische, ästhetische und Erholungsfunktionen? (7. Sonstige Ökosystemleistungen)
- Gibt es erhebliche Risiken, die die weitere Betrachtung der Baumart eventuell komplett ausschließen? (8. Biotische und abiotische Risiken)
Aus dieser Gliederung wird klar, dass das Potenzial der jeweiligen Art für ihre Etablierung, Bewirtschaftung und Nutzung, also ihre mögliche Bedeutung als Wirtschaftsbaumart bei der Beurteilung im Vordergrund stand. Jedoch wurden ergänzend auch andere Ökosystemleistungen betrachtetet.
Hierbei ist zu beachten, dass die verschiedenen Naturschutzkonzepte durch den Klimawandel einer bedeutenden Herausforderung gegenüberstehen. So sei beispielhaft auf die Naturnähebewertung der Baumartenzusammensetzung unter sich ändernden Klimabedingungen oder auf die Nachhaltigkeit von Artenschutz unter Klimawandel allgemein hingewiesen. Die Auswirkungen des Klimawandels erschweren insofern eine detailliertere naturschutzfachliche Betrachtung bestimmter neuer oder alternativer Baumarten. Klar ist aber auch, dass die Einführung außereuropäischer Baumarten zur Anpassung an den Klimawandel naturschutzfachlich kritisch zu begleiten sein wird. In diesem Bereich liegt sicherlich noch großer Forschungsbedarf, und auch die Artensteckbriefe können hinsichtlich der Nicht-Nutzfunktionen noch verbessert werden.
Im Zusammenhang mit der Einführung gebietsfremder Baumarten ist der Aspekt der Invasivität besonders wichtig, um möglicherweise schädigenden Wirkungen auf die Umwelt und der Verdrängung naturschutzfachlich hochwertiger heimischer Arten und Lebensgemeinschaften vorzubeugen. Daher wurde dieser Aspekt in der neuen zweiten Auflage der Steckbriefe unter den Gliederungspunkt 8 (Risiken) einsortiert. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass den Ausführungen in den Steckbriefen keine durchgängige, einheitliche Definition von Invasivität zugrunde liegt. Vielmehr wurden ausschließlich die Aussagen der Autorinnen und Autoren der Originalarbeiten wiedergegeben, die jedoch ihrerseits auf sehr unterschiedliche Beurteilungskriterien zurückgehen. Wo vorhanden, wurde die Invasivitätsbeurteilung des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) mit aufgelistet, die einheitlichen und klaren Beurteilungskriterien folgt. Die Definition des BfN lautet: „Im Naturschutz werden die gebietsfremden Arten als invasiv bezeichnet, die unerwünschten Auswirkungen auf andere Arten, Lebensgemeinschaften oder Biotope haben“. Der Gliederungspunkt 8.10. Invasivität beinhaltet somit keine eigene Ermittlung oder Interpretation des Invasivitätspotenzials. Für heimische Baumarten wurde die Invasivität als nicht relevant betrachtet. Verfügbare Informationen für Fremdgebiete wurden jedoch aufgelistet.
Die Abschnitte „natürliche Waldgesellschaft“ sowie „häufige Mischbaumarten“ wurden bewusst separat belassen, da die Mischbaumarten einmal im Herkunftsgebiet der Baumart und einmal im möglichen neuen Anbaugebiet aufgelistet werden sollten.
Leider lagen getrennte Informationen hierzu nicht immer vor, was zu einer gewissen, aber unvermeidbaren, Unschärfe führt. Eine Ausdehnung der stark artenbezogenen Betrachtung auf die Ebene ganzer Waldgesellschaften wäre natürlich denkbar und wünschenswert, war aber im Kontext der Artensteckbriefe nicht darstellbar. Auch hier sind weiterführende Untersuchungen und Forschungsarbeiten erforderlich.
Wie sollen die Artensteckbriefe gelesen werden, und wie nicht?
Abb. 5: Die Libanon-Zeder ist eine der Alternativbaumarten. (Foto: T. Weidner)
Die Artensteckbriefe sind eine Stoffsammlung aus reiner Literaturarbeit. Es wurden keinerlei Eigeninterpretationen angestellt und keine konkreten Anbau-oder Handlungsempfehlungen abgeleitet.
Grundlegend für die Erstellung war die Verwendung wissenschaftlicher, fachlicher und zitierfähiger Originalarbeiten. In einigen Fällen waren jedoch die Originalarbeiten nicht zugänglich, sodass Kernaussagen nach Sekundärarbeiten zitiert und als solches auch kenntlich gemacht wurden. Darüber hinaus wurden teilweise „graue“ Literatur und mündliche Auskünfte mit aufgenommen, allerdings meist dann in ihrer Bedeutsamkeit als etwas geringer eingestuft.
Zusammengefasst sollen die Artensteckbriefe als Groborientierung gelesen und nur solange genutzt werden, bis wir über besseres Wissen verfügen. Die Artensteckbriefe dürfen nicht als konkrete Anbau- oder Handlungsempfehlungen missverstanden werden, denn viele Fragen bei Etablierung dieser Baumarten sind noch offen. Unter anderem aus diesem Grund wurden auch keine Bezugsquellen von Saat- und Pflanzgut aufgeführt.
Unsicherheiten bei der Holzverwendung
Speziell zu den Informationen über Holzeigenschaften und -verwendung (jeweiliges Kapitel 6 der Steckbriefe) sei hier explizit angemerkt, dass noch große Wissenslücken und Unsicherheiten bestehen. So lässt sich z. B. anhand der Literatur nicht ohne weiteres ableiten, ob eine Holzart, die z. B. im Herkunftsgebiet für konstruktive Zwecke und/oder als Bauholz verwendet wird, auch in Deutschland eine entsprechende Holzqualität erreichen kann, aus der langfristig eine Verwendung auf Grundlage der entsprechend geltenden bauordnungsrechtlichen Vorschriften und Zulassungen resultieren kann. Gleiches gilt auch für andere Arten der Holzverwendung, so dass detailliertere holzkundliche und materialwissenschaftliche Untersuchungen dringend angezeigt sind, insbesondere für die Arten, die am Ende unserer Suche nach alternativen Baumarten als prioritär ermittelt werden. Zur Verbesserung der Klarheit wurde daher das Kapitel Holzverwendung in dieser zweiten Auflage überarbeitet.
Unsicherheiten bei den Risiken
In den Steckbriefen werden bekannte Pathogene und abiotische Risiken möglichst vollständig aufgelistet. Diese Liste folgt dem Vorsichtsprinzip, um darzustellen, welche potenziellen Risiken überhaupt auftreten können. Es wurde darüber hinaus versucht, herauszuarbeiten, ob besonders virulente Erreger oder bestandesbedrohende, großflächige Ausfälle infolge bestimmter Risiken bekannt sind. Der Umfang der Liste mit bekannten Risiken ist deshalb nicht als proportional zum Schädigungspotenzial einer Baumart zu sehen.
Bei allen Risiken ist es schwer bis unmöglich, die zukünftige Entwicklung verlässlich vorherzusagen. Führt man eine Baumart in einem Gebiet ein, in dem sie bislang nicht vorkam, kann die Entwicklungsdynamik biotischer Risiken nicht abgeschätzt werden. Einerseits könnten hier Effekte der Koevolution auftreten, die das Schadpotenzial reduzieren oder auch erhöhen könnten. Andererseits könnten Interaktionseffekte zwischen den vorhandenen und neu eingeführten Baumarten und deren spezifischen Pathogenen zu einer Verstärkung des Schadpotenzials führen. Insofern sollten die in den Steckbriefen gelisteten Risiken nicht als abschließende Risikobeurteilung, sondern lediglich als orientierende Hinweise gelesen werden.
Am Ende folgt ein systematischer Baumarten-Vergleich
Im Anschluss an die Darstellung der Informationen zu den einzelnen Arten stellt sich die Frage, wie aussichtsreich diese für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel sind. Gesucht wurde also nach einem Baumartenranking, um die besonders aussichtsreichen Baumarten dann in die weiteren Schritte des gesamten Untersuchungskonzepts gemäß Abb. 3 einfließen zu lassen. Für diese Zwecke wurde eine multikriterielle Analyse angewendet, die sich als Methode durch eine gleichzeitig mögliche Berücksichtigung mehrerer Kriterien zur Priorisierung von Auswahloptionen auszeichnet (Zusammenfassendes Baumartenranking, PDF 1MB). Bei der Erstellung des Baumartenrankings wurden mehrere Varianten berücksichtigt, die beispielhaft denkbare unterschiedliche Schwerpunktsetzungen von Personen bei der Baumartenwahl berücksichtigen. Zusätzlich folgt am Ende ein grafischer Vergleich der Temperatur-, Niederschlags- und Boden-pH-Wertangaben in der untersuchten Originalliteratur (Vergleich der Niederschlags-, Temperatur- und pH-Bereiche der Baumarten).
