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Emissionen der Landnutzung, -änderung und Forstwirtschaft

<p> <p>Wälder, Böden und ihre Vegetation speichern Kohlenstoff. Bei intensiver Nutzung wird Kohlendioxid freigesetzt. Maßnahmen, die die Freisetzung verhindern sollen, richten sich vor allem auf eine nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder, den Erhalt von Dauergrünland, bodenschonende Bearbeitungsmethoden im Ackerbau, eine Reduzierung der Entwässerung und Wiedervernässung von Moorböden.</p> </p><p>Wälder, Böden und ihre Vegetation speichern Kohlenstoff. Bei intensiver Nutzung wird Kohlendioxid freigesetzt. Maßnahmen, die die Freisetzung verhindern sollen, richten sich vor allem auf eine nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder, den Erhalt von Dauergrünland, bodenschonende Bearbeitungsmethoden im Ackerbau, eine Reduzierung der Entwässerung und Wiedervernässung von Moorböden.</p><p> Bedeutung von Landnutzung und Forstwirtschaft <p>Der Kohlenstoffzyklus stellt im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/3202">komplexen Klimasystem</a> unserer Erde ein regulierendes Element dar. Durch die Vegetation wird Kohlendioxid (CO2) aus der Luft mittels <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/photosynthese">Photosynthese</a> gebunden und durch natürlichen mikrobiellen Abbau freigesetzt. Zu den größten globalen Kohlenstoffspeichern gehören Meere, Böden und Waldökosysteme. Wälder bedecken weltweit ca. 31 % der Landoberfläche (siehe <a href="https://www.fao.org/documents/card/en/c/ca8642en">FAO Report 2020</a>). Bedingt durch einen höheren Biomassezuwachs wirken insbesondere <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/boreale">boreale</a> Wälder in der nördlichen Hemisphäre als Kohlendioxid-Senken. Nach § 1.8 des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12827">Klimarahmenabkommens der Vereinten Nationen</a> werden Senken als Prozesse, Aktivitäten oder Mechanismen definiert, die Treibhausgase (THG), <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/aerosole">Aerosole</a> oder Vorläufersubstanzen von Treibhausgasen aus der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> entfernen. Im Boden wird Kohlenstoff langfristig durch sog. Humifizierungsprozesse eingebaut. Global ist etwa fünfmal mehr Kohlenstoff im Boden gespeichert als in der Vegetation (siehe <a href="https://www.ipcc.ch/report/land-use-land-use-change-and-forestry/">IPCC Special Report on Land Use, Land Use Change and Forestry</a>). Boden kann daher als wichtigster Kohlenstoffspeicher betrachtet werden. Natürliche Mineralisierungsprozesse führen im Boden zum Abbau der organischen Bodensubstanz und zur Freisetzung der Treibhausgase CO2, Methan und Lachgas. Der Aufbau und Abbau organischer Substanz stehen in einem dynamischen Gleichgewicht.</p> <p>Die voran genannten Prozesse werden in der Treibhausgasberichterstattung unter der Kategorie/Sektor „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzungsaenderung">Landnutzungsänderung</a> und Forstwirtschaft“ (kurz <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/lulucf">LULUCF</a>) bilanziert.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/378/bilder/foto_jaana_pruess.jpg"> </a> <strong> Abgeholztes Waldstück </strong> Quelle: Jaana Prüss </p><p> Modellierung von Treibhausgas-Emissionen aus Landnutzungsänderung <p>Jährliche Veränderungen des nationalen Kohlenstoffhaushalts, die durch Änderungen der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a> entstehen, werden über ein Gleichgewichtsmodell berechnet, welches für Deutschland auf einem Stichprobensystem mit rund 36 Millionen Stichprobenpunkten basiert. Für die Kartenerstellung der Landnutzung und -bedeckung werden zunehmend satellitengestützte Daten eingesetzt, um so die realen Gegebenheiten genauer abbilden zu können. Die nationalen Flächen werden in die Kategorien Wald, Acker- sowie Grünland, Feuchtgebiete, Siedlungen und Flächen anderer Nutzung unterteilt (siehe auch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11170">Flächennutzung in Deutschland</a>). Die Bilanzierung (Netto) erfolgt über die Summe der jeweiligen Zu- bzw. Abnahmen der Kohlenstoffpools (ober- und unterirdische ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a>⁠, ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/totholz">Totholz</a>⁠, Streu, organische und mineralische Böden und Holzprodukte) in den verschiedenen Landnutzungskategorien.</p> </p><p> Allgemeine Emissionsentwicklung <p>Der Verlauf der Nettoemissionen von 1990 bis 2025 zeigt, dass der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/lulucf">LULUCF</a>-Sektor in den meisten Jahren als Nettoquelle für Treibhausgase fungierte. Hauptquellen sind die Emissionen aus den landwirtschaftlich genutzten Flächen der Landnutzungskategorien Acker- und Grünland. Diese beiden Kategorien weisen über die Jahre anhaltend hohe Emissionen aus entwässerten organischen Böden auf, sowie netto, zu einem geringeren Teil, aus den Mineralböden. Die Landnutzungskategorie Feuchtgebiete trägt hauptsächlich durch den industriellen Torfabbau und die Methanemissionen aus künstlichen Gewässern nicht unerheblich zur Gesamtsumme der THG-Emissionen bei. Die C-Pools des Waldes spielen eine ambivalente Rolle im Zeitverlauf. Mit ihren meist deutlich negativen Emissionen wirken die Pools tote organische Substanz (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/totholz">Totholz</a> und Streu), genau wie die Holzprodukte, durch Zunahme dieser Kohlenstoffspeicher der Quellfunktion des Pools <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a> entgegen. Nichtsdestotrotz wird der qualitative Verlauf der LULUCF-Emissionskurve im Wesentlichen durch den Pool Biomasse, insbesondere der Landnutzungskategorie Wald, geprägt. Der Verlauf der Netto-Emissionen aus dem LULUCF-Sektor ist über die Jahre hinweg insgesamt von einer hohen Variabilität geprägt. Gegenüber dem Basisjahr haben die Netto-Emissionen aus dem LULUCF-Sektor bis 2024, insbesondere infolge natürlicher Störereignisse seit 2018, gegenüber dem Basisjahr um 59 % zugenommen (Netto THG-Emissionen in 1990: rund +36 Mio. t CO2&nbsp;Äquivalente und in 2024: + 58 Mio. t CO2 Äquivalente). Im Jahr 2023 lag das Niveau der Emissionen von CO2 -Äquivalenten im Vergleich zum Jahr 1990 noch doppelt so hoch. Dem gegenüber führten im Jahr 2024 maßgeblich günstige meteorologische Bedingungen zu einem Absinken des Emissionsniveaus gegenüber dem Vorjahr.&nbsp;</p> <p>Im Rahmen des novellierten&nbsp;<a href="https://www.bmu.de/mehrklimaschutz/">Klimaschutzgesetzes (KSG)</a> wird eine&nbsp;Schätzung für das Vorjahr 2025 vorgelegt. Diese liefert für LULUCF nur Gesamtemissionen, deren Werte als unsicher einzustufen sind. Die Werte liegen bei 26,9 Mio. t CO2&nbsp;Äquivalenten. Aus diesem Grunde werden in den folgenden Abschnitten nur die Daten der Berichterstattung 2026 für das Jahr 2024 betrachtet.</p> </p><p> Veränderung des Waldbestands <p>Die Emissionen sowie die Speicherung von Kohlenstoff bzw. CO2 für die Kategorie Wald werden auf Grundlage von <a href="https://www.bundeswaldinventur.de/">Bundeswaldinventuren</a> berechnet. Bei der Einbindung von Kohlenstoff spielt insbesondere der Wald eine entscheidende Rolle als potentielle Netto-Kohlenstoffsenke. In gesunden, sich im Aufwuchs befindlichen Waldbeständen können jährlich große Mengen an CO2 aus der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> eingebunden werden. Im Zeitraum 1991 bis 2017 waren es im Durchschnitt rund 54 Mio. t Netto-CO2-Einbindung jährlich. In den Jahren 1990 und 2007 trafen auf Deutschland Orkane (2007 war es der Sturm Kyrill), die zu erheblichem Holzbruch mit einem daraus resultierenden hohen Sturmholzaufkommen in den Folgejahren führten. Die dramatische Abnahme der Forstbiomasse im Jahr 2018 und den Folgejahren ist auf die Waldschäden infolge der großen Trockenheit in diesem und den folgenden Berichtsjahren zurückzuführen. Diese erheblichen Änderungen in der Waldbiomasse wurden während der jüngsten <a href="https://www.bundeswaldinventur.de/fileadmin/Projekte/2024/bundeswaldinventur/Downloads/BWI-2022_Broschuere_bf-neu_01.pdf">Bundeswaldinventur (2022)</a> erfasst und durch die quantifizierte Auswertung der Erhebung verifiziert (siehe dazu <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/112193">NID</a>). Bis in das Jahr 2017 waren in der Waldkategorie die Pools <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a>, mineralische Böden und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/totholz">Totholz</a> ausschlaggebende Kohlenstoffsenken. Zu den Emissionsquellen im Wald zählten Streu, Drainage organischer Böden, Mineralisierung und Waldbrände. Ab 2018 wurde auch der Pool Biomasse durch die absterbenden Bäume zur deutlichen CO2-Quelle.</p> <p>In 1990 wurden rund 26,4 Mio. t CO2-Äquivalente im Wald an CO2-Emissionen gespeichert. Im Jahr 2024 wurden dagegen 2,1 Mio. t CO2-Äquivalente freigesetzt (siehe Tab. „Emissionen und Senken im Bereich <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzungsaenderung">Landnutzungsänderung</a> und Forstwirtschaft“).&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/2_Tab_Emi-Senken-LULUCF_2026-07-02.png"> </a> <strong> Tab: Emissionen und Senken im Bereich Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Tab_Emi-Senken-LULUCF_2026-07-02.pdf">Tabelle als PDF (105,23 kB)</a></li> </ul> </p><p> Treibhausgas-Emissionen aus Waldbränden <p>Bei Waldbränden werden neben CO2 auch sonstige Treibhausgase bzw. Vorläufersubstanzen (CO, CH4, N2O, NOx und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nmvoc">NMVOC</a>) freigesetzt. Aufgrund der klimatischen Lage Deutschlands und der Maßnahmen zur Vorbeugung von Waldbränden sind Waldbrände ein eher seltenes Ereignis, was durch die in der&nbsp;<a href="https://www.ble.de/DE/BZL/Daten-Berichte/Wald/wald.html">Waldbrandstatistik</a> erfassten Waldbrandflächen bestätigt wird. War das Jahr 2023 mit 1240 Hektar verbrannter Waldfläche ein deutlich überdurchschnittliches Jahr, verringerte sich die verbrannte Fläche im Jahr 2024 auf weniger als ein Drittel gegenüber dem Vorjahr. Mit 334 Hektar verbrannter Waldfläche liegt das Jahr 2024 unter dem langjährigen Durchschnitt von 844 Hektar (siehe mehr zu&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20375">Waldbränden</a>). Durch die Brände wurden ca. 3,3 kt CO2-Äquivalente an Treibhausgasen freigesetzt.</p> </p><p> Veränderungen bei Ackerland und Grünland <p>Mit den Kategorien Ackerland und Grünland werden die Emissionen sowie die Einbindung von CO2 aus mineralischen und organischen Böden, der ober- und unterirdischen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a> sowie direkte und indirekte Lachgasemissionen durch Humusverluste aus Mineralböden nach <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzungsaenderung">Landnutzungsänderung</a> sowie Methanemissionen aus organischen Böden und Entwässerungsgräben berücksichtigt. Direkte Lachgas-Emissionen aus organischen Böden werden im Bereich <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/land-forstwirtschaft/beitrag-der-landwirtschaft-zu-den-treibhausgas#klimagase-aus-landwirtschaftlich-genutzten-boden">Landwirtschaft unter landwirtschaftliche Böden</a> berichtet.</p> <strong>Ackerland</strong> <p>Für die Landnutzungskategorie Ackerland betrugen im Jahr 2024 die THG-Gesamtemissionen 17,5&nbsp;Mio. t CO2 Äquivalente und fielen damit um 9,2 Mio. t CO2 Äquivalente&nbsp;≙ 35 % geringer im Vergleich zum Basisjahr 1990 aus (siehe Tab. „Emissionen und Senken im Bereich <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a>, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft“). Hauptquellen sind die ackerbaulich genutzten organischen Böden (62 %) und die Mineralböden (33 %), insbesondere durch Emissionen infolge von Bewirtschaftung des langjährigen Ackerlands. Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/anthropogen">anthropogen</a> bedingte Netto-Freisetzung von CO2 aus der Biomasse (6 %) ist im Ackerlandsektor gering. Dominierendes <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a> in der Kategorie Ackerland ist CO2 (2024: 16,8 Mio. t CO2 Äquivalente, rund 96 %).&nbsp;</p> <strong>Grünland</strong> <p>Die Landnutzungskategorie Grünland wird in Grünland im engeren Sinne, in Gehölze und weiter in Hecken unterteilt. Die Unterkategorien unterscheiden sich bezüglich ihrer Emissionen sowohl qualitativ als auch quantitativ deutlich voneinander. Die Unterkategorie Grünland im engeren Sinne (dazu gehören z.B. Wiesen, Weiden, Mähweiden etc.) ist eine CO2-Quelle, welche durch die Emissionen aus organischen Böden dominiert wird. Für die Landnutzungskategorie Grünland wurden 2024 Netto-THG-Emissionen insgesamt in Höhe von 24,2 Mio. t CO2 Äquivalenten errechnet. Diese fallen um rund 1 Mio. t CO2 Äquivalente&nbsp;≙ 4 % niedriger als im Basisjahr 1990 aus. Dieser abnehmende Trend wird durch die Pools Biomasse und Mineralböden beeinflusst. Mineralböden stellen eine anhaltende Kohlenstoffsenke dar. Die Senkenleistung der Mineralböden der Unterkategorie Grünland im engeren Sinne beträgt in 2024 -4,2 Mio. t CO2.&nbsp;</p> </p><p> Moore (organische Böden) <p>Drainierte Moorböden (d.h. entwässerte organische Böden) gehören zu den Hotspots für Treibhausgase und kommen in den meisten Landnutzungskategorien vor. Im Torf von Moorböden ist besonders viel Kohlenstoff gespeichert, welches als Kohlenstoffdioxid freigesetzt wird, wenn diese Torfschichten austrocken. Bei höheren Wasserständen werden mehr Methan-Emissionen freigesetzt. Zusätzlich entstehen Lachgas-Emissionen. Im Jahr 2024 wurden aus Moorböden um die 52,2 Mio. t CO2&nbsp;Äquivalente an THG-Emissionen freigesetzt. Das entspricht in etwa 8&nbsp;% der gesamten Treibhausgasemissionen in Deutschland im Jahr 2024 (siehe Abb. „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>-Emissionen aus Mooren“). Die Menge an freigesetzten CO2-Emissionen aus Mooren ist somit höher als die prozessbedingten CO2-Emissionen des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgas-emissionen-in-deutschland#treibhausgas-emissionen-nach-kategorien">Industriesektors</a> (47,9 Mio. t CO2).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/3_Abb_THG-Emissionen-Moore_2026-07-02.png"> </a> <strong> Treibhausgas-Emissionen aus Mooren </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_THG-Emissionen-Moore_2026-07-02.pdf">Diagramm als PDF (48,64 kB)</a></li> </ul> </p><p> Landwirtschaftlich genutzte Moorböden <p>Drainierte Moorböden werden überwiegend landwirtschaftlich genutzt. Die dabei entstehenden Emissionen aus organischen Böden werden deshalb in den Landnutzungskategorien Ackerland und Grünland im engeren Sinne (d.h. Wiesen, Weiden, Mähweiden) erfasst. Hinzu kommen die Lachgasemissionen aus den organischen Böden (Histosole) des Sektors Landwirtschaft. Insgesamt wurde für diese Bereiche eine Emissionsmenge von rund 43,0 Mio. t CO2-Äquivalente in 2024 freigesetzt, was insgesamt einem Anteil von 82,4 % an den THG-Emissionen aus Mooren entspricht.&nbsp;</p> </p><p> Feuchtgebiete <p>Unter der Landnutzungskategorie „Feuchtgebiete“ werden in Deutschland verschiedene Flächen zusammengefasst: Zum einen werden Moorgebiete erfasst, die vom Menschen kaum genutzt werden. Dazu gehören die wenigen, naturnahen Moorstandorte in Deutschland, aber auch mehr oder weniger stark entwässerte Moorböden (sogenannte terrestrische Feuchtgebiete). Zum anderen werden unter Feuchtgebiete auch Emissionen aus Torfabbau (on-site: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/emission">Emission</a> aus Torfabbauflächen; off-site: Emissionen aus produziertem und zu Gartenbauzwecken ausgebrachtem Torf) erfasst. Allein die daraus entstehenden CO2-Emissionen liegen bei rund 1,8 Mio. t CO2-Äquivalenten. Im Inventar in Submission 2024 neu aufgenommen sind die Emissionen aus natürlichen und künstlichen Gewässern. Zu letzteren gehören Fischzuchtteiche und Stauseen ebenso wie Kanäle der Wasserwirtschaft. Durch diese Neuerung fließen nun Methanemissionen in das Treibhausgasinventar ein, die bislang nicht berücksichtigt wurden. Dadurch liegen nun die Netto-Gesamtemissionen der Feuchtgebiete bei 9,0 Mio. t CO2-Äquivalenten im Jahr 2024 und sind gegenüber dem Basisjahr 1990 unverändert. Die Tabelle zeigt für die Jahre 1990 bis 2024, welche THG-Emissionen in den Landnutzungskategorien aufgenommen und abgegeben wurden.</p> </p><p> Nachhaltige Landnutzung und Forstwirtschaft sowie weitere Maßnahmen <p>Im novellierten <a href="https://www.bmuv.de/gesetz/bundes-klimaschutzgesetz">Bundes-Klimaschutzgesetz</a> sind in § 3a Klimaziele für den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/lulucf">LULUCF</a>-Sektor 2021 festgeschrieben worden. Im Jahr 2030 soll der Sektor eine Emissionsbilanz von minus 25 Mio. t <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/co2">CO2</a>-Äquivalenten erreichen. Dieses Ziel könnte unter Berücksichtigung der aktuellen Zahlen deutlich verfehlt werden. Um dieses Ziel zu erreichen, sind ambitionierte Maßnahmen zur Emissionsminderung, dem Erhalt bestehender Kohlenstoffpools und der Ausbau von Kohlenstoffsenken notwendig. Im Koalitionsvertrag adressieren die Regierungsparteien diese Herausforderungen. Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bmuv">BMUV</a> hat bereits den Entwurf eines „Aktionsprogramm natürlicher Klimaschutz“ vorgelegt, das nach einer Öffentlichkeitsbeteiligung im letzten Jahr innerhalb der Regierung abgestimmt wird. Auf die Notwendigkeit für ambitionierte Klimaschutzmaßnahmen und die Bedeutung von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/92372">naturbasierten Lösungen für den Klimaschutz</a> hat das Umweltbundesamt in verschiedenen Studien (siehe hierzu <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/90310">Treibhausgasminderung um 70 Prozent bis 2030: So kann es gehen!</a>) hingewiesen</p> <p>Seit dem Jahr 2015 wird die Grünlanderhaltung im Rahmen der EU-Agrarpolitik über das sogenannte Greening geregelt <a href="http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32013R1307&amp;qid=1464776213857&amp;from=DE">(Verordnung 1307/2013/EU)</a>. Das bedeutet, dass zum ein über Pflug- und Umwandlungsverbot Grünland erhalten und zum anderen aber auch durch staatliche Förderung die Grünlandextensivierung vorangetrieben werden soll. Die Förderung findet auf Bundesländerebene statt. In der Forstwirtschaft sollen Waldflächen erhalten oder sogar mit Pflanzungen heimischer Baumarten ausgeweitet und die verstärkte Holznutzung aus nachhaltiger Holzwirtschaft (siehe <a href="https://www.charta-fuer-holz.de/">Charta für Holz 2.0</a>) gefördert werden. Weitere Erstaufforstungen sind bereits bewährte Maßnahmen, um die Senkenwirkung des Waldes zu erhöhen. Des Weiteren werden durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bmel">BMEL</a>) internationale Projekte zur nachhaltigen Waldwirtschaft, die auch dem deutschen Wald zu Gute kommen, zunehmend gefördert. Eine detailliertere Betrachtung dazu findet sich unter <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/88649">Klimaschutz in der Landwirtschaft</a>.</p> <p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>-Emissionen aus drainierten Moorflächen lassen sich verringern, indem man den Wasserstand gezielt geregelt erhöht, was zu geringeren CO2-Emissionen führt. Weitere Möglichkeiten liegen vor allem bei Grünland und Ackerland in der landwirtschaftlichen Nutzung nasser Moorböden, der sogenannten Paludikultur (Landwirtschaft auf nassen Böden, die den Torfkörper erhält oder zu dessen Aufbau beiträgt). Eine weitere Klimagasrelevante Maßnahme ist die Reduzierung des Torfabbaus und der Torfanwendung (siehe <a href="https://www.dehst.de/DE/Themen/Klimaschutzprojekte/Natuerlicher-Klimaschutz/Moore/moore_artikel.html?nn=284150#doc284160bodyText3">Moorklimaschutz</a>).</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Forstwirtschaft

<p> <p>Wald bedeckt rund ein Drittel der Landesfläche Deutschlands und ist somit ein prägendes Element unserer Kulturlandschaft. Wälder dienen als Naherholungsräume und erfüllen eine Vielzahl von ökologischen Funktionen. Darüber hinaus werden sie auch forstwirtschaftlich genutzt. Als Lieferant des Rohstoffes Holz kommt ihnen auch heute noch eine große ökonomische Bedeutung zu.</p> </p><p>Wald bedeckt rund ein Drittel der Landesfläche Deutschlands und ist somit ein prägendes Element unserer Kulturlandschaft. Wälder dienen als Naherholungsräume und erfüllen eine Vielzahl von ökologischen Funktionen. Darüber hinaus werden sie auch forstwirtschaftlich genutzt. Als Lieferant des Rohstoffes Holz kommt ihnen auch heute noch eine große ökonomische Bedeutung zu.</p><p> Wirtschaftliche Bedeutung des Waldes <p>Die Waldfläche in Deutschland beträgt nach der letzten Bundeswaldinventur 2022 (BWI-4) rund 11,54 Millionen Hektar (Mio. ha), was etwa einem Drittel der Gesamtfläche des Landes entspricht (<a href="https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/Broschueren/vierte-bundeswaldinventur.pdf">BMLEH: Der Wald in Deutschland</a>). Bezogen auf die Fläche stellt die Forstwirtschaft nach der Landwirtschaft die bedeutendste Landnutzungsform in Deutschland dar. Die Wälder erfüllen vielfältige ökologische Funktionen und haben einen hohen Wert für eine intakte Umwelt. Abgesehen davon sind sie auch von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Sie stellen unverzichtbare Rohstoffe wie Holz und andere Naturmaterialien bereit und bilden die Grundlage für die Beschäftigung von rund 738.000 Menschen und einer Bruttowertschöpfung von circa 34 Mrd. Euro im Cluster „Forst und Holz“ (ohne Druck und Verlage) (<a href="https://www.charta-fuer-holz.de/fileadmin/charta-fuer-holz/dateien/service/mediathek/FNR_Charta-Kennzahlenbericht_2022_23_bf.pdf">FNR: Charta für Holz 2.0 - Kennzahlenbericht 2022/2023</a>).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_holzeinschlag_2025-07-08.png"> </a> <strong> Holzeinschlag in Deutschland </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_holzeinschlag_2025-07-08.pdf">Diagramm als PDF (102,20 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_holzeinschlag_2025-07-08_0.pdf">Diagramm als Excel mit Daten (102,20 kB)</a></li> </ul> </p><p> <p>Im Jahr 2024 wurden insgesamt 61,2 Millionen Kubikmeter (Mio. m³) Holz (ohne Rinde) eingeschlagen (<a href="https://www-genesis.destatis.de/genesis/online?sequenz=statistikTabellen&amp;selectionname=41261">Statistisches Bundesamt: Holzeinschlagstatistik</a>). Damit war der Holzeinschlag 2024 rund 13 % geringer als im Vorjahr und rund 26 % niedrig als im bisherigen Rekordjahr 2021. Andererseits lag der Holzeinschlag 2024 aber weiterhin über dem Mittel der Jahre 1998 bis 2023 in Höhe von 57,28 Mio. m³ (siehe Abb. „Holzeinschlag in Deutschland“). Dies kann, wie in den Vorjahren, weithin auf eine Zwangsnutzung durch vermehrten Insektenbefall zurückgeführt werden, wenn gleich in deutlich reduziertem Umfang. Der Schadholzanteil lag im Jahr 2024 bei rund 44,7 % oder 27,3 Mio. m³ (<a href="https://www-genesis.destatis.de/genesis/online?operation=table&amp;code=41261-0003&amp;bypass=true&amp;levelindex=0&amp;levelid=1689589542122">Statistisches Bundesamt: Holzeinschlagsstatistik</a>) und damit das vierte Jahr in Folge geringer als im Vorjahr und erstmals seit 2018 unter 50 %, aber weiterhin auf hohem Niveau. Wie in den Vorjahren war auch im Jahr 2024 der Schadholzeinschlag aufgrund von Insektenbefall mit 16,8 Mio. m3 (entspricht einem Anteil am Schadholzanfall von rund 61,5 %) der größte Posten. Der Schadholzeinschlag aufgrund von Windwurf und Stürmen (3,5 Mio. m³) sank im Jahr 2024 ebenso wie der trockenheitsbedingte Schadholzanteil (2,5 Mio. m³) (siehe Abb. „Durch Schäden bedingter Holzeinschlag“). Eine Zunahme um 1,8 Mio. m³ oder 68 % auf 4,5 Mio. m³ ist bei den sonstigen Ursachen zu verzeichnen. Die Waldschäden sind im Wesentlichen auf die Hitze sowie Trockenheit seit dem Jahr 2018 und der damit einhergehenden Anfälligkeit bestimmter Baumarten für Schädlinge zurückzuführen. Die Trockenheit der Vorjahre begünstigte die rasante Ausbreitung des Borkenkäfers, so dass es in der Folge zu massiven Schäden in den Wäldern kam. Rund 79 % der Bäume in Deutschland weisen heute Schadsymptome auf (<a href="https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/Broschueren/waldzustandserhebung-2024.pdf">BMLEH: Waldzustandserhebung 2024</a>).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_holzeinschlag-schaeden_2025-07-08.png"> </a> <strong> Durch Schäden bedingter Holzeinschlag </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_holzeinschlag-schaeden_2025-07-08.pdf">Diagramm als PDF (54,54 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_holzeinschlag-schaeden_2025-07-08.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (31,45 kB)</a></li> </ul> </p><p> <p>Rund 81,5 % des gesamten Holzeinschlags im Jahr 2024 entfielen auf Nadelhölzer wie Fichte, Tanne, Douglasie, Kiefer und Lärche, 15,8 % auf Buche und sonstiges Laubholz und nur etwa 2,8 % auf Eiche und Roteiche. Während der Einschlag von Laubhölzern um rund 8,8 % sank, reduzierte sich der Einschlag von Nadelhölzern um rund 14,3 % im Vergleich zum Vorjahr. Dabei verzeichnete die Holzartengruppe Kiefer und Lärche sogar eine leichte Zunahme des Holzeinschlags um knapp 5 %, wohin gegens die Holzartengruppe mit vorwiegend Fichten um 19 % sank (siehe Abb. „Holzeinschlag in Deutschland“). Dies kann zu einem großen Teil mit den kalamitätsbedingten Rekordeinschlägen in der Holzartengruppe mit vorwiegend Fichten in den Jahren 2020 und 2021 erklärt werden. Etwa 49 % des Einschlags fanden im Privatwald, 31 % im Landeswald und 17,5 % im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/koerperschaftswald">Körperschaftswald</a> statt. Etwas mehr als 2,3 % des Holzeinschlags entfielen auf den Bundeswald. Damit spiegelt der Holzeinschlag in etwa auch die Waldeigentumsverhältnisse in Deutschland wider.</p> <p>Das eingeschlagene Holz wird auf vielfältige Art und Weise genutzt. Abhängig von Holzsorte und Holzqualität kann es als Baumaterial, Brennstoff, Werkstoff, in der Papierherstellung sowie bei der Produktion von Verpackungen verwendet werden. Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes lag der Anteil des überwiegend stofflich genutzten Holzes (Stamm- und Industrieholz) am gesamten Holzeinschlag 2024 bei etwa 74,3 %. Etwa 20,5 % des Holzes waren Energieholz, das für eine direkte energetische Nutzung (privat oder gewerblich) vorgesehen ist. Damit wurde seit 2006 erstmals mehr Energieholz als Industrieholz eingeschlagen und der Energieholzanteil stieg erstmals seit 2014 über 20 % des Holzeinschlags. Rund 5 % waren nicht verwertetes Derbholz, das im Wald verbleibt, obwohl es bereits bearbeitet wurde (siehe Abb. „Holzeinschlag nach Holzsorten 2022“). Die tatsächliche Holznutzung in Deutschland weicht aber teilweise erheblich von der amtlichen Holzeinschlagsstatistik ab. Aus diesem Grund hat das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bmel">BMEL</a>) mit dem von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., geförderten Forschungsprojekt "Rohstoffmonitoring aller Stoffströme auf der Basis von Holz" (2015 bis 2018) versucht, die Erfassungslücke zwischen amtlicher Holzeinschlagsstatistik und tatsächlicher jährlicher Holznutzung zu schließen, insbesondere hinsichtlich der energetischen Holzverwendung (<a href="https://www.fnr.de/fileadmin/allgemein/pdf/broschueren/Handout_Rohstoffmonitoring_Holz_Web_neu.pdf">FNR: Rohstoffmonitoring Holz</a>). Die Berechnung werden mit Blick auf den Holzeinschlag durch das Thünen-Institut fortgeführt und als Einschlagsrückrechnung veröffentlicht (<a href="https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldwirtschaft/zahlen-fakten/holzeinschlag-und-rohholzverwendung">Thünen-Institut: Holzeinschlag und Rohholzverwendung</a>). Der Einschlagsrückrechnung folgend werden durch die amtliche Einschlagsstatistik nur etwa 81 % des tatsächlichen Einschlages erfasst. Somit lag das tatsächlich dem Wald entnommene Holz durchschnittlich um 13,0 Mio. m³ über der in der Holzeinschlagsstatistik angegebenen Menge (im Mittel der Jahre 1995 bis 2022). Im Jahr 2023 betrug die „Einschlagslücke“ rund 14,2 Mio. m³.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_holzeinschlag-holzsorten_2025-07-08.png"> </a> <strong> Holzeinschlag nach Holzsorten 2024 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_holzeinschlag-holzsorten_2025-07-08.pdf">Diagramm als PDF (42,99 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_holzeinschlag-holzsorten_2025-07-08.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (33,70 kB)</a></li> </ul> </p><p> Auswirkungen der Forstwirtschaft auf die Umwelt <p>Im internationalen Vergleich ist die Waldwirtschaft in Deutschland als nachhaltig zu betrachten. Dennoch hat die weiträumige forstwirtschaftliche Nutzung der Wälder auch Auswirkungen auf die Umwelt. Menschliche Nutzungsformen können sich negativ auf den Waldzustand auswirken und die natürliche Leistungsfähigkeit der Wälder überfordern. Dies trifft umso mehr zu, da viele Wälder einer intensiven Bewirtschaftung unterliegen und teilweise einem hohen Nutzungsdruck ausgesetzt sind. Je nach Ernteverfahren (etwa Vollbaumernte) und Verwertbarkeit der Holzbiomasse werden dem Waldökosystem neben Derbholz auch Äste, Rinde sowie Nadeln oder Blätter entnommen. Diese Entnahme von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a> entzieht den Wäldern zum Teil große Mengen an Nährstoffen und stellt an vielen Standorten die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nachhaltigkeit">Nachhaltigkeit</a> der Nutzung in Frage. Auch das Roden von größeren Beständen kann Schneisen und gestörte Oberflächen in den Wäldern hinterlassen, die nicht nur mit einer erhöhten Windanfälligkeit der benachbarten Bestände, sondern auch mit Bodenerosion, Störung des Wasserkreislaufs und Biodiversitätsverlust einhergehen können.</p> <p>Neben Umweltproblemen, die auf eine intensivierte forstwirtschaftliche Nutzung zurückzuführen sind, sind auch ökologische Probleme bekannt, die mit dem Ausbringen von Insektiziden aus der Luft in Verbindung stehen. Diese können wertvolle Nützlinge abtöten, wobei unter Umständen auch benachbarte Lebensräume von Pflanzen und Tieren betroffen sind.</p> <p>Weitere ökologische Probleme, die mit der forstwirtschaftlichen Nutzung verbunden sind, ergeben sich durch den Anbau von Monokulturen oder nicht standortheimischen Baumarten. Auch heute noch werden zum Beispiel Fichten zu einem großen Teil in Monokultur außerhalb ihrer natürlichen Standorte bewirtschaftet, nicht zuletzt auch um die holzverarbeitende Industrie mit ausreichend Rohstoffen beliefern zu können. Häufig beobachtbare Folgen hiervon sind die Ausbreitung des Borkenkäferbefalls oder eine hohe Windbruch- und Windwurfanfälligkeit der Baumbestände. Es ist aber festzustellen, dass der Umbau zu Mischbeständen kontinuierlich, auch aufgrund der Schadereignisse der letzten Jahre, voranschreitet.</p> </p><p> Ziele einer umweltfreundlichen Forstwirtschaft <p>Um die Leistungsfähigkeit und die Qualität der Wälder zu erhalten, ist es entscheidend, die Regenerationsfähigkeit des Waldökosystems nicht durch Intensivierungsmaßnahmen zu überfordern. Angestrebt werden daher eine umwelt- und standortgerechte Nutzung der Wälder und eine nachhaltige, naturnahe Waldbewirtschaftung. Eng mit diesen Zielen verbunden ist der Umbau von Monokulturen zu Mischwäldern, die konsequente Vorsorge gegen Waldbrände und Sturmereignisse, eine adäquate Anpassung der forstwirtschaftlichen Nutzung an den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a>, ein sinnvolles Schädlings- und Risikomanagement sowie eine ausgewogene Wasserbewirtschaftung. Aber auch die Weiterentwicklung von ökologisch nachhaltigen Waldbausystemen, die finanzielle Förderung von Waldschutzmaßnahmen, die Stärkung von alternativen Waldnutzungsformen und die Berücksichtigung von Recyclingkreisläufen in der holzverarbeitenden Industrie können wichtige Beiträge zu einer umweltfreundlichen Waldbewirtschaftung leisten. Zunehmend in den Blick genommen wird auch das Kohlenstoffspeicherpotenzial der Wälder in Deutschland. Dieser hat sich, auch aufgrund der Schadereignisse der letzten Jahre, stetig verringert (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/16429">UBA: Emissionen der Landnutzung, -änderung und Forstwirtschaft</a>). Laut Daten der BWI-4 ist der Wald in Deutschland seit der Kohlenstoffinventur 2017 von einer Kohlenstoffsenke zu einer Kohlenstoffquelle geworden (<a href="https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/Broschueren/vierte-bundeswaldinventur.pdf">BMLEH: Der Wald in Deutschland</a>).</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Errichtung einer hocheffizienten Holzvergasungsanlage (Heatpipe-Reformer) und dessen Einbindung am Standort der Biomassehof Achental GmbH & Co. KG

Die agnion Operating GmbH & Co. KG wurde im Juni 2010 als Projektgesellschaft gegründet, um die mit dem Vorhaben geplante Holzvergasungsanlage zu betreiben. Am Standort des Biomassehofes Achental in Grassau (Bayern) wird eine hocheffiziente Holzvergasungsanlage mit der neuartigen Heatpipe-Reformer Technologie errichtet. Heatpipes sind hocheffiziente Wärmeübertrager mit großer Leistungsdichte. Der Heatpipe-Reformer ermöglicht es, holzartige Biomasse in ein heizwertreiches Synthesegas umzuwandeln. Dazu wird die Wärme aus der Wirbelschichtbrennkammer durch Heatpipes in den Wirbelschichtreformer gleitet. Dort erfolgt die Reaktion der Biomasse mit Wasserdampf zu Synthesegas. Das Synthesegas wird als Brennstoff in einem eigens für dieses Vorhaben entwickelten Gasmotor in Strom und Wärme umgewandelt. Die erzeugte Wärme wird in das Wärmeversorgungsnetz vor Ort, der erzeugte Strom in das nationale Netz eingespeist. Im Vergleich zu einer konventionellen Wärme- und Stromerzeugung können mit dem Vorhaben jährlich 1.500 t CO2-Emissonen und 600.000 t Heizöl eingespart werden. Die geplante Anlage zeichnet sich durch eine wesentlich höhere Effizienz der Brennstoffausnutzung im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen zur Verbrennung holzartiger Produkte aus. Einsatzmöglichkeiten eröffnen sich nicht nur bei der Errichtung neuer, vor allem dezentraler Anlagen in Städten und Gemeinden, sondern auch beim Ersatz bestehender Anlagen.

Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland, Teilvorhaben 10: Begleitforschung Stammholzproduktion

Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland, Teilvorhaben 9: Begleitforschung Kurzumtrieb und Sträucher

ERA-NET SUMFOREST: Untersuchung von nachhaltigem und multifunktionalem Waldmanagement unter Berücksichtigung europäischer Forst- und Bionenergiepolitiken (FutureBioEcon)

Ziel dieses Projektes ist es, nachhaltige Wege zur Verwirklichung der Bioökonomie durch europäische und nationale Politikmaßnahmen zu schaffen. Europäische und nationale Bioökonomie-politiken zielen auf eine beträchtliche Zunahme des Einschlags in Nutzwäldern ab. Dieses Projekt analysiert, wie die Waldbewirtschaftung modifiziert werden sollte, wenn alternative Holzqualitäten und Holzprodukte in zunehmenden Mengen angestrebt werden. Klimaschutz ist ein Hauptmotiv zur Steigerung der Nutzung von Biomaterialien. In diesem Projekt untersuchen wir zwei alternativen Strategien zur Maximierung des Beitrages zum Klimaschutz aus Wäldern. Wir untersuchen (i) die optimale Zuteilung der Biomasse für verschiedene Holzproduktkategorien und (ii) optimale Managementpläne (d. H. Kombination von Managementsystemen), um den Klimaschutz innerhalb der Einschränkung des gewünschten Stroms von Biomasse aus den Wäldern zu maximieren. Ziel ist es, Erkenntnisse für die Schaffung von im Wesentlichen kohlenstoffneutralen Flächengebrauchs- und Managementstrategien zu liefern. Dies wird durch die Lebenszyklusanalyse von Alternativszenarien erreicht, die sowohl Kohlenstoff-Speicherung in Wäldern und in Holzprodukten, und energetischen Biomassenutzung einschließlich der Substitutionseffekte im Vergleich zu fossilen Ressourcen analysieren. Eine umfassende Nachhaltigkeitsanalyse wird durchgeführt, um zu testen, ob und wie die steigende Nachfrage nach Waldbiomasse und Waldprodukten umweltverträglich und sozialverträglich gestaltet werden kann. Dazu kombinieren wir Ökosystemdienstleistungen (Ecosystem Services - ESS) und Biodiversitätskennzahlen mit der Lebenszyklusanalyse. Wir analysieren, wie die Bereitstellung von Waldbiomasse und Kohlenstoff-Sequestrierung mit der Erhaltung sozial wichtiger ESS Indikatoren und Biodiversität in Einklang gebracht werden kann. Unser Projekt basiert auf einer Top-down-Strategie, in der wir zuerst auf europäischer Ebene Bioenergie-Szenarien entwickeln, ihre Konsequenzen auf nationaler Ebene abschätzen und in einem zweiten Schritt auf nationaler Ebene politische Szenarien für eine detaillierte Analyse erstellen. Fallstudien beinhalten die Analyse der Verringerung des Waldbrandrisikos in Spanien (Katalonien), Quantifizierung optimaler Anteile an verschiedenen Holzproduktarten in Finnland und Schweden die einen maximalen Beitrag zum Klimaschutz leisten unter Berücksichtigung des Bioenergie Sektors, der Bauindustrie und der Forstindustrie, und eine Nachhaltigkeitsanalyse des Forstsektors in drei Ländern (Finnland, Spanien und Schweden).

Holzzersetzung im Stamminneren in Bäumen als eine möglicherweise unterschätzte Fehlerquelle bei Biomasseschätzungen

Waldökosysteme sind bedeutende terrestrische Kohlenstoffsenken, die große Mengen an CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen. Der Kohlenstoff wird sowohl in der Baumbiomasse als auch im Boden festgelegt. Schätzungen der Vorräte an organischem Kohlenstoff basieren im Allgemeinen auf der Anwendung allometrischer Biomassefunktionen, die den Stammdurchmesser und die Höhe der Bäume für die Berechnung der Baumbiomasse nutzen. Folglich wird in den Biomassegleichungen ausschließlich die äußere Form der Bäume ausgenutzt, während Holzzersetzung im Stamminneren und Baumhöhlungen vernachlässigt werden. Diese Vorgehensweise ist sicher für viele Bäume gerechtfertigt, solange sie keine Bereiche mit reduzierter Holzdichte durch Holzzersetzung und keine Höhlungen aufweisen. In einer aktuellen Studie von 2018 wiesen allerdings Lutz und Mitarbeiter darauf hin, dass alte Bäume mit großem Stammdurchmesser in stark überdurchschnittlichem Ausmaß zur gesamten Waldbiomasse beitragen. Die Autoren schlussfolgerten, dass die größten 1 % der Bäume global in etwa 50 % der gesamten oberirdischen Waldbiomasse stellen würden. Vor diesem Hintergrund kann die Holzzersetzung im Stamminneren in großen Altbäumen sehr wohl ins Gewicht fallen, da sie zu einer Überschätzung der gesamten Kohlenstoffvorräte von Wäldern führen würde. Im vorliegenden Projekt hinterfragen wir daher die Schlussfolgerungen von Lutz und Mitarbeitern, da wir davon ausgehen, dass vor allem die alten und großen Bäume besonders anfällig für Holzzersetzung im Stamminneren sind, was zu einem Schätzfehler für die Biomasse des gesamten Bestandes führen würde, wenn diese von den größten Bäumen dominiert wird. Wir bezweifeln daher, ob Biomasseschätzungen, die sich nur auf die äußere Form beziehen, in diesem Zusammenhang gerechtfertigt sind. Unser Projekt hat deswegen zum Ziel, den Einfluss von Holzzersetzung im Stamminneren und Baumhöhlungen auf die Baumbiomasse in Bäumen unterschiedlicher Größenklassen zu analysieren. Durch den kombinierten Einsatz von Schalltomographie, elektrischer Widerstandstomographie und der Entnahme von Holzbohrkernen beabsichtigen wir die Masseverluste durch Holzzersetzung im Stamminneren in die Biomasseschätzungen zu integrieren, indem der angenommene Massenverlust von der Baumbiomasse, die mit Hilfe konventioneller Biomassefunktionen bestimmt wurde, subtrahiert wird. Diese Untersuchungen sollen in ausgewählten temperaten und borealen Waldökosystemen durchgeführt werden, um die Hypothese zu testen, dass die oberirdische Biomasse der 1 % größten Bäume deutlich weniger als 50 % der gesamten oberirdischen Bestandesbiomasse entspricht, sobald reduzierte Holzdichten durch Vermorschung im Stamminneren und Baumhöhlungen in die Biomasseschätzung einbezogen werden.

Inventur von Biomasse und Landbedeckung im NP Margala Hills/Pakistan

Der Margala NP in unmittelbarer Nähe der pakistanischen Hauptstadt Islamabad stellt eine wichtige Ressource großflächigen Waldbestandes und vielfältiger Ökosysteme/Biodiversität dar. Die Bedrohung der ökologischen Stabilität nimmt durch Nutzungsdruck sowohl in bezug auf Ressourcen als auch in Bezug auf touristische Erschließung stetig zu. Remote Sensing und Referenzkartierung erfassen das Waldpotential sowohl nach Fläche und biodiverser Vielfalt als auch in Bezug auf das Potential an Biomasse und subsequent auf die Speicherkapazität von Kohlenstoff. Daraus folgend werden Schutzstrategien werden entwickelt und analysiert.

Verbesserung der Schätzgenauigkeit der oberirdischen Waldbiomasse im terrestrischen und fernerkundlichen Waldmonitoring mit einem neuen Ansatz für die plotbasierte Biomasse-Erfassung: Einführung des Modells der kontinuierlichen horizontalen Biomasseverteilung

Biomasse im Wald ist eine der zentralen Zielvariablen im Waldmonitoring. Die Genauigkeit dieser Biomasse-Schätzungen ist dabei von zentralem Interesse und Gegenstand intensiver Forschung vor allem hinsichtlich Stichprobendesign und Integration von Fernerkundungsdaten und Biomassemodellen. Das Projekt befasst sich mit Verbesserungsmöglichkeiten im Rahmen des Plotdesigns: Wir stellen eine neue Methode vor, die pro-Plot Biomasse zu bestimmen: Hierbei wird nicht die Summe der Biomasse der diskreten Anzahl auf dem Plot befindlicher Bäume bestimmt (wir nennen das hier den "diskreten Ansatz", DA), sondern diejenige Biomasse erfasst, die sich über der Plot-Fläche befindet. Letzteres setzt die Kenntnis der kontinuierlichen horizontalen Biomasseverteilung pro Baum und im Bestand voraus (deshalb CA für "continuous approach"). Wir werden ein Modell zur horizontalen Biomasseverteilung am Einzelbaum ableiten (THBD = tree horizontal biomass distribution) und dessen Verwendung im Rahmen der Biomasseschätzung untersuchen. Dazu verwenden wir voll kartierte Bestände und analysieren die Schätzgenauigkeit in Abhängigkeit von Plot-Typ und Größe, aber auch von den Modellannahmen, die hinsichtlich von Kronenform und Biomasseverteilung zu machen sind. Zusätzlich ist eine Zeitstudie geplant, um den erforderlichen Zusatzaufwand zu bestimmen, der erfolgen muss um Kronenanteile über den Plot-Flächen einzuschätzen. Das vorgeschlagene Projekt hat zwei neuartige Komponenten der waldmesskundlichen Grundlagenforschung, die erstmals vorgestellt und bearbeitet werden: (1) die Ableitung der THBD, (2) die Konstruktion der horizontalen Biomasseverteilung im Bestand. Zwei unmittelbare Anwendungen für die Verbesserung der Schätzgenauigkeit werden analysiert: (1) Anwendung des CA auf rein felddatenbasierte Inventuren und (2) Anwendung des CA auf integrierte Inventurdesigns, in denen die pro-Plot Biomasse mit Fernerkundungsdaten modelliert wird. Weitere Anwendungsmöglichkeiten, die hier nicht untersucht werden, mögen in der Verbesserung der Modellierungen der Waldentwicklung und der Ausbreitung von Waldbränden liegen.

Untersuchung der Stabilität der topografischen Auswirkungen auf die Kohlenstoffverteilung in den borealen Wäldern des Tundra-Taiga-Ökotons in der Klimakrise

Ein erheblicher Teil des Kohlenstoffs im Tundra-Taiga-Ökoton (engl. ‚Tundra Taiga Ecotone‘, TTE) wird als oberirdische Biomasse (engl. ‚Above-Ground Biomass‘, AGB) in Bäumen und Sträuchern durch Photosynthese gespeichert, wobei Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre während der kurzen Wachstumsperiode in hohen Breiten entzogen wird. Dies führt zu geringer Kohlenstoffspeicherung im TTE. Der Klimawandel könnte die Produktivität beeinflussen und Vegetationsmuster verändern. Die Rolle abiotischer Faktoren in der Kohlenstoffspeicherung borealer Wälder ist ungenügend verstanden. Eine Neubewertung der Vegetationsorganisation muss hinsichtlich statischer Modulatoren erfolgen. Topografie, ein wichtiger Faktor für Wasser- und Nährstoffverfügbarkeit, ist ein statischer abiotischer Faktor, der die lokalen Wachstumsbedingungen beeinflusst. Mit steigenden Temperaturen wird erwartet, dass Niederschlag intensiver und häufiger wird, was zu Wasserstau oder Nährstoffauswaschung an bestimmten topografischen Positionen führen kann und den Rückgang bestimmter Baumarten zur Folge haben könnte. Daher könnte der Klimawandel lokale Reaktionen auf die topografische Position verändern und Wechselwirkungen mit Wetterbedingungen beeinflussen. Die Topografie könnte die Auswirkungen des Klimawandels mildern und anpassungsfähigen Arten zugutekommen, während andere unter veränderten Bedingungen leiden. Das Verständnis der Beziehung zwischen Topografie und Biomasseakkumulation ist entscheidend für die Bewertung der zukünftigen Rolle borealer Wälder im globalen Kohlenstoffhaushalt. Das BToBE-Projekt zielt darauf ab, Wissenslücken hinsichtlich des Einflusses der Topografie auf die Biomasseakkumulation im TTE zu schließen und deren Auswirkungen durch Vorwärtssimulation mit einem prozessbasierten Vegetationsmodell zu bewerten. Die zentrale Hypothese ist, dass sich die Reaktionen der Vegetation auf topografische Bedingungen im TTE aufgrund starker globaler Erwärmung verändert haben. Kürzlich wurden drohnenbasiert 3D-Punktwolken gesammelt, die verarbeitet werden, um Waldbiomasse zu ermitteln. Diese hochauflösenden Referenzdaten erfassen den bioklimatischen Gradienten des TTE, wobei die nördliche Baumgrenze in Niederungen mit Permafrost und im gebirgigen Terrain verläuft. Die drohnenbasierten AGB-Daten werden verwendet, um ein AGB-Modell für das großflächige Ableiten (engl. ‚upscaling‘) mit Landsat- und Sentinel-2-Multispektralsensoren zu entwickeln. Das Ziel ist dreistufig: Erstens sollen die Beziehungen zwischen AGB und Topografie mithilfe von verallgemeinerten additiven Modellen aufgeklärt werden; zweitens soll die Stabilität dieser Abhängigkeiten durch Rekonstruktion langfristiger AGB-Daten aus den vergangenen Jahrzehnten untersucht werden. Dies wird für die Verbesserung und Implementierung des Individuen-basierten und räumlich expliziten borealen Waldvegetationsmodells LAVESI genutzt, zur Ableitung von AGB-Trajektorien im TTE in den kommenden Jahrzehnten.

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