Für eine nachhaltige, ertragreiche Waldbewirtschaftung sind Daten über die räumliche Verteilung von Holzvorräten und über das Mengenaufkommen innerhalb verschiedener Stärkeklassen und Baumartengruppen eine sehr wichtige Basis. Insbesondere in Zeiten häufiger Kalamitäten durch Sturm und Borkenkäfer stellen sie eine wertvolle Grundlage für die Planung von Maßnahmen der Holzernte, der Verjüngung, des Waldschutzes und des Naturschutzes dar. Um die Planung des forstwirtschaftlichen Handelns zu unterstützen, wird im Projekt KfP ein praxisreifes Verfahren entwickelt, mit dem aus Fernerkundungsdaten in Kombination mit terrestrischen Inventuren kostengünstig und verlässlich in regelmäßigen Zeittakten der Holzvorrat sowie die Struktur des Holzvorrats auf Ebene von Beständen modelliert werden kann. Als Datengrundlage dienen hierbei aus Luftbildern abgeleitete 3 dimensionale Modelle der Kronendachoberfläche sowie Sentinel 2-Satellitendaten zur Bestimmung der Baumartenkomposition. Mit Methoden der Kleingebietsschätzung können automatisiert und über große Flächen hinweg der Holzvorrat sowie die Durchmesserverteilung der Waldbestände geschätzt werden. Darüber hinaus werden weitere Parameter der Vorratsstruktur ermittelt, indem die Bäume des Hauptbestandes aus den 3D Daten extrahiert werden, sodass unter Verwendung von Standort-Leistungsmodellen einzelbaumweise BHD und Holzvolumina modelliert werden können. Aus der so realisierten Bereitstellung flächendeckender Daten zu Holzvorrat und Holzvorratsstruktur erwachsen insbesondere im Rahmen der langfristigen strategischen Betriebsplanung, der mittelfristigen Forsteinrichtungsplanung, aber auch der operativen Eingriffsplanung erhebliche Vorteile für die Ausrichtung der Produktions- und Nutzungskonzepte.
Voraussetzung fuer den Einsatz von Aggregationslockstoffen gegen Borkenkaefer in der Praxis ist die Entwicklung geeigneter Lockstoffe und wirksamer Fangsysteme. Im Rahmen dieses Projektes fuehren wir in Zusammenarbeit mit anderen Forschungsinstitutionen und der Industrie Freilandversuche zur Pruefung von Lockstoffpraeparaten und neuen Fangsystemen durch. Erste Ergebnisse wurden bereits publiziert (L. KOENIG, E., J.P. VITE und H. BOGENSCHUETZ, 1981: Ueberwachung und Bekaempfung von Ips typographus L. und Trypodendron lineatum Ol. (= Xyloterus lineatus Ol.) mit synthetischen Lockstoffen in Kunstfallen. - Mitt.dtsch. Ges.allg. ang.Ent.,2,326-332).
In den vergangenen 70 Jahren stellten Stürme die größte Naturgefahr für europäische Wälder dar. Sturmschäden treten auf, wenn Bäume destruktiven Windlasten ausgesetzt sind. Aufgrund ihrer weiträumigen Ausdehnung verursachten Winterstürme die größten Schadholzmengen. Die Bedeutung von Winterstürmen für das Schadholzaufkommen in den europäischen Wäldern hat sich in den letzten 30 Jahren erhöht. Sechs der sieben schwersten Winterstürme traten nach 1990 auf. In der Vergangenheit waren besonders Nadelbaumarten von Schäden durch Winterstürme betroffen, weil sie im Gegensatz zu Laubbaumarten ihre Nadeln ganzjährig behalten. Durch die winterliche Belaubung ist die Übertragung von kinetischer Energie der bodennahen Strömung auf die Baumkronen effizient, weil die angeströmte Kronenfläche sehr groß ist. Aufgrund des derzeit ablaufenden Klimawandels kann davon ausgegangen werden, dass zukünftig neben den Winterstürmen vermehrt konvektive Sturmereignisse auftreten, die ganzjährig zu Sturmschäden an Bäumen und Wäldern führen, insbesondere im Sommer. Der Vorteil der saisonalen Belaubung von Laubbaumarten wird durch das ganzjährige Auftreten von destruktiven konvektiven Sturmereignissen verringert. Sturmereignisse können die Vitalität der verbleibenden Bestände in den betroffenen Regionen verringern und sekundäre biotische Naturgefahren wie Kalamitäten von Borkenkäfern und wirtschaftliche Verluste induzieren. Sturmschäden beeinträchtigen Ökosystemdienstleistungen wie die Holzproduktion, die Erholungsfunktion, Wasser- und Erosionsschutz und die CO2-Senkenleistung. Durch katastrophale Stürme kann die CO2-Senkenleistung von Wäldern bei einer sehr kurzen Exposition stark minimiert werden. Umfassendes Wissen über die auf Bäume wirkenden Windlasten ist eine grundlegende Voraussetzung, um Sturmschäden an Bäumen und in Wäldern zu minimieren. (i) Während zahlreiche (auch eigene) frühere Studien Muster von Wind-Baum-Interaktionen identifiziert und beschrieben haben, (ii) besteht immer noch eine grundlegende Wissenslücke hinsichtlich der absoluten instantanen Beträge von Windlasten, die Wind-Baum-Interaktionen hervorrufen. Diese fundamentale Wissenslücke besteht, weil nur rudimentäre quantitative Kenntnisse über die Verformung von Baumkronen unter realen Windbedingungen vorliegen (Rekonfiguration). Die Rekonfiguration bestimmt die Übertragung von kinetischer Strömungsenergie auf Baumkronen entscheidend mit. Das Projekt TreeCon soll dazu beitragen, diese Wissenslücke zu schließen. Die zu erwartenden Ergebnisse und die damit verbundenen neuen Erkenntnisse tragen dazu bei, zukünftige Sturmschäden an Bäumen und Wäldern zu minimieren. Für die Erzielung der neuen Kenntnisse wird ein neuartiges, kostengünstiges Messsystem zum Einsatz gebracht und mit bestehenden Messsystemen kombiniert, wodurch sich bisher nicht vollständig beantwortbare Fragen klären und Hypothesen überprüfen lassen. Das Messsystem eignet sich insbesondere für Untersuchungen an Laubbäumen.
Das Monitoring der Entwicklung der wichtigsten Fichtenborkenkäfer, insbesondere des Buchdruckers (Ips typo-graphus) aber auch des Kupferstechers (Pityogenes chalcographus), ist eine wesentliche Grundlage für das im Nationalpark Schwarzwald durchzuführende Borkenkäfer-Management. Es dient damit der Abwendung von Gefahren aus dem Nationalpark für die Fichtenbestände in den benachbarten Wirtschaftswäldern. Die aus diesem terrestrischen Monitoring wöchentlich gewonnenen Informationen werden insbesondere benötigt, um die terrestrische Kontrolle der Bestände auf bruttaugliche und vom Käfer befallene Fichten in den Puffer- und Entwicklungszonen effektiv und rationell zu gestalten. Hierzu werden für den Nationalpark und die umliegenden Pufferzonen charakteristische Standorte auf einem Höhengradienten ausgewählt. Dort werden Fang- und Überwachungssysteme sowie Wetterstationen installiert. Dies wird ergänzt von Kontrollen der umliegenden Fichten auf Symptome eines Stehendbefalls durch Borkenkäfer. Wöchentlich werden die daraus gewonnenen Ergebnisse aufbereitet und im Internet aussagekräftig bereitgestellt. Die darauf aufbauenden Hinweise und Warnmeldungen werden aktualisiert, wenn wesentliche Änderungen in der Entwicklung der Käfer feststellbar sind und sich daraus besondere Gefahren für stehende Fichten und die Notwendigkeit einer erhöhten Aufmerksamkeit bei der Kontrolle ergeben. Diese Informationen sollen auch für die breite Öffentlichkeit möglichst leicht verständlich und vom Erscheinungsbild möglichst ansprechend im Internet aufbereitet werden.
Die erste Projektphase umfasst zwei Jahre. In diesem Zeitraum wird das Monitoring entwickelt, implementiert und evaluiert. Es wird überprüft, ob die ausgewählten Methoden und Standorte der Fangsysteme ausreichen, um die Gegebenheiten im Nationalpark genügend zu repräsentieren. Die Ergebnisse werden zudem mit einem wetterdatenabhängigen Modell für die Vorhersage der Buchdrucker-Entwicklung (Phenips) verglichen und bewertet. Danach soll dieses terrestrische Monitoring der Borkenkäfer-Entwicklung als grundlegender Bestand-teil des Borkenkäfer-Managements im Nationalpark Schwarzwald in einem Folgeprojekt dauerhaft fortgeführt und weiterentwickelt werden.
Im Rahmen der vom Pflanzenschutzgesetz vorgegebenen Schädlingsüberwachung werden neben den Borkenkäfern (vergl. Projekt Nr. 76) die Populationen weiterer Forstschädlinge überwacht. Die Prioritäten bei der Schädlingsüberwachung werden jährlich der Aktualität angepasst. Dazu werden jährlich die Meldungen der Forstämter ausgewertet.