Verbundvorhaben: Untersuchung und Beurteilung bodenfunktionaler Kenngrößen und Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte; Teilvorhaben 2: Bodenphysikalische Daten und Messsensorik

In der modernen hochmechanisierten Holzernte nimmt die Fahrzeugmasse seit Jahrzehnten immer weiter zu. Schwerere Fahrzeuge erhöhen die Leistung beim Holzeinschlag und ermöglichen es, den steigenden Holzbedarf zu decken. Durch die zunehmenden Einsatztage kann es bei ungünstigen Bodenzuständen jedoch zu einer Beeinträchtigung der Bodenfunktionen kommen.

Wie wirkt sich dies aus, und welche Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte gibt es?

Hintergrund und Zielsetzung

Je schwerer die im Forst eingesetzten Maschinen werden, desto stärker beanspruchen sie das Ökosystem Wald. Die direkte Interaktion zwischen Fahrzeug und Boden kann die Funktionalität des Bodens/die Bodenfunktionen verändern. Um dies zu beurteilen, bedarf es einer kombinierten Betrachtung bodenphysikalischer und bodenbiologischer Indikatoren, die das Thünen-Institut für Agrartechnologie in Zusammenarbeit mit der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA) und dem Niedersächsischen Forstplanungsamt (NFP) erfasst und auswertet. Die Parameter werden mit dem Schlüsselindikator „Fahrspurtiefe“ in Bezug gesetzt, da sich die Fahrspurtiefe optisch, und damit leicht für den Fahrzeugführer erheben lässt. Aus der Ursache-Wirkungskette „Befahrung – Bodeneigenschaften – Bodenfunktionen“ lassen sich schließlich ökologische Leitplanken als Entscheidungshilfe für die Praxis ableiten. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen außerdem in ein Zukunftskonzept integriert werden, aus dem ein Prognosemodell für die Befahrbarkeit von Waldböden erstellt wird. Auch meteorologische Daten sollen in diese Gefährdungskarte zur Befahrbarkeit von Waldböden einfließen.

Zusätzlich wird die Entwicklung eines Spurtiefengebers vorangetrieben, um aufwendige Handmessungen zu vermeiden und den Arbeitsablauf während der Hiebmaßnahmen zu unterstützen.

Zielgruppe

Wissenschaft und Forschung, Wald- und Bodenforschungsgemeinschaft, forstwirtschaftliche Betriebe und Verbände, forstwirtschaftliche Berater, Ausbildung, Politik.

Vorgehensweise

• Auswahl von Fichtenbeständen auf belastungsempfindlichen Böden für die Untersuchungen
• Erfassung der relevanten bodenphysikalischen Eigenschaften (Wassergehalt, Lagerungsdichte, Poren- und Korngrößenverteilung, hydraulische Leitfähigkeit, Eindringwiderstand) bestehender Rückegassen vor und nach Neubefahrung durch Waldboden- und Laboruntersuchungen
• Kartierung der morphologischen Eigenschaften der Rückegassen, insb. der Fahrspurtiefe, vor und nach erneuter Befahrung
• Einsatz der vom Thünen-Institut entwickelten hydrostatischen Setzungsmessung zur Erfassung der Bodenssetzung, die durch das Befahren der Rückegassen mit einem praxisüblichen Harvester und einem Forwader verursacht werden
• Integrierte Betrachtung bodenphysikalischer (Thünen-Institut), bodenbiologischer und bodenchemischer Parameter (beide durch die NW-FVA), um die Auswirkungen der Befahrung auf das Ökosystem Waldboden zu bestimmen
• Verknüpfung der Erkenntnisse mit dem Parameter "Fahrspurtiefe" und Ableitung ökologischer Leitplanken
• Herausgabe von Handlungsempfehlungen in Bezug auf die Befahrbarkeit von Waldböden im Sinne einer bodenschonenden Holzernte
• Weiterentwicklung der Gefährdungskarte von Waldböden
• Erarbeitung eines Zukunftskonzeptes für die standort- und witterungssensitive Vorhersage des Befahrungsrisikos
• Parallel: Weiterentwicklung des im Prototypenstadium befindlichen Grenzwertgebers für die Anzeige von Überschreitungen einer kritischen Fahrspurtiefe

Unsere Forschungsfragen

• Lässt sich ein Zusammenhang zwischen den bodenfunktionellen Eigenschaften und der morphologischen Ausprägung der Fahrspur feststellen, und können kritische Fahrspurtiefen als Richtwert festgelegt werden?
• Ab welchem Schwellenwert kann eine festgestellte Zustandsänderung als ökologischer Schaden interpretiert werden? Was ist aus ökologischer Sicht das tolerierbare Maß an Bodenbeeinträchtigung?
• Inwiefern kann die Fahrspurtiefe in bestehende Gefährdungskonzepte zur Befahrbarkeit von Waldböden integriert werden, und welche Möglichkeiten der Regionalisierung gibt es?
• Lässt sich ein Spurtiefengeber entwickeln, der unter Praxisbedingungen die Handmessung zuverlässig ersetzen kann?

Thünen-Ansprechpartner

• Brunotte, Joachim Institut für Agrartechnologie

Beteiligte Thünen-Partner

• Rolfes, Lennart Institut für Agrartechnologie
• Rolfes, Lennart Institut für Agrartechnologie

Beteiligte externe Thünen-Partner

• Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA) - Abteilung Umweltkontrolle
  (Göttingen, Deutschland)
• Niedersächsische Landesforsten - Niedersächsisches Forstplanungsamt (NFP) - Dezernat Forst-GIS und Standortkartierung
  (Wolfenbüttel, Deutschland)

Geldgeber

• Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
  (national, öffentlich)

Zeitraum

6.2017 - 8.2022

Weitere Projektdaten

Projekttyp:
Projektfördernummer: 22014616
Förderprogramm: FNR
Projektstatus: läuft