Waldschäden durch Trockenheit und Hitze

Fragen & Antworten

Die Wälder in Deutschland leiden unter den Witterungsbedingungen der Jahre 2018, 2019 unds 2020. Im Folgenden geben wir Antworten auf häufig gestellte Fragen rund um das Thema Wald und Klima.

Auswirkungen von Trockenheit und Hitze: Häufig sind geschädigte und ungeschädigte Bäume in direkter Nachtbarschaft zu finden (hier ein Kiefernbestand in Niedersachsen). (© Michael Welling/Thünen-Institut)

Wie geht es dem Wald in Deutschland nach den Trocken- und Hitzeperioden der Sommer 2018 bis 2020?

Deutschlandweit beobachten wir in Altbeständen Schäden und Absterbeerscheinungen in Fichtenbeständen, aber gebietsweise auch bei Buchen. Kiefern und Eichen scheinen insgesamt weniger betroffen. Dies liegt zum einen an einer höheren Toleranz der beiden Arten gegenüber Trockenheit und Hitze (hier ist besonders die Traubeneiche zu nennen), aber auch an zum Teil weniger „dramatischen“ Bedingungen in den Wuchsregionen. Allerdings leiden beide Baumarten in einigen Regionen unter dem Befall von Schaderregern (u.a. Nonne, Kiefernspinner, Forleule, Diplodia-Triebsterben an Kiefer und Eichenprozessionsspinner, Schwammspinner, Frostspanner an Eichen). 

Erhebliche Schäden sind auch in Anpflanzungen und Naturverjüngungen entstanden. Wichtige Infos zum Gesundheitszustand der Wälder liefern die Zeitreihen der Waldzustandserhebung, die es seit 1985 gibt.

Nach 2018 hatte sich die Situation durch das trocken-heiße Jahr 2019 noch einmal deutlich verschärft. Ende 2019 waren mindestens 180.000 Hektar abgestorben. Einschließlich der Schäden für das Jahr 2020 geht das BMEL von 171 Mio. Kubikmetern Schadholz (Erntefestmeter ohne Rinde) und einer Fläche von 277.000 Hektar aus, die wiederbewaldet werden müssen.

Diese Zahlen sind in ihrer Dimension nur schwer fassbar. Da helfen Vergleiche: Die Schadensfläche von 277.000 Hektar ist größer als die Gesamtfläche des Saarlandes. Würde man von den 171 Mio. Kubikmetern Schadholz einen soliden Steg von 1 m Breite und 45 cm Dicke bauen, so würde er von der Erde bis zum Mond reichen.

Kann man von einem „Waldsterben 2.0“ sprechen?

Der Begriff „Waldsterben“ ist irreführend. Die aktuellen Schäden betreffen einzelne Bäume, Baumgruppen und bei der Fichte auch Bestände. Der Wald verschwindet aber nicht, sondern andere Bäume können die entstehenden Lücken zum Aufwachsen nutzen, so dass wieder Wald entstehen kann. Bei größeren abgestorbenen Flächen werden Anpflanzungen neuer Bäume genutzt, um die Fläche wieder zu bewalden. Die Bewältigung der aktuellen Schäden erfordert aber einen hohen logistischen und ökonomischen Aufwand, der die Forstwirtschaft vor große Herausforderungen stellt.

Die aktuellen Schäden sind auch nicht wie in den 1980er Jahren vorwiegend durch Luftschadstoffe und sauren Regen verursacht, sondern durch den Klimawandel und die sich verstärkenden Extremwetterlagen. Die langfristige Lösung liegt daher in einer drastischen Reduktion der Treibhausgasemissionen, um die Erwärmung zu begrenzen.

Die jetzigen Schäden sind durch ein Zusammentreffen verschiedener Faktoren entstanden, welche mit den Stürmen im Herbst 2017 und Frühjahr 2018 und einem hohen Totholzvorkommen anfingen. Hinzu kamen die in einigen Regionen sehr trockenen und heißen Sommer 2018, 2019 und 2020. Die aktuelle Schadensfläche von 277.000 Hektar (Stand: Dez. 2020) entspricht etwa 2,4 % der gesamten Waldfläche in Deutschland.

Was hat die Schäden verursacht?

Ursachen für Schäden im Wald (© Thünen-Institut)

Starke Stürme wie Vivian und Wiebke (Jahr 1991), Lothar (1999/2000) und Kyrill (2007) waren bis 2018 die Schadtreiber in den Wäldern Deutschlands. Seit 2019 verursachen dagegen besonders Insekten einen Rekord-Schadholzanteil von bis zu 75 % am gesamten Holzeinschlag in Deutschland (s. Grafik).

Die Schadursachen sind dabei für jede Baumart unterschiedlich. Bei der Fichte – der Baumart mit den weitaus höchsten Schadanteilen – sind hauptsächlich Borkenkäfer (Buchdrucker, Kupferstecher) für die Schäden verantwortlich. Diese konnten sich aufgrund der bereits erheblichen Schäden im Jahr 2018 in den geschwächten Fichtenbeständen weiter ausbreiten. Vitale Fichten können sich durch Harz, das Käfer an der Einbohrstelle umschließt, gegen einen Anfangsbefall wehren, nicht jedoch gegen einen Massenbefall. Trockenheit führt allerdings dazu, dass die Fichten weniger Harz bilden können.

Buchen sind durch die direkte Wirkung von Hitze (Blattschädigung, Sonnenbrand) und Trockenheit (Kronenwelke) geschädigt worden. Pilze und andere Schaderreger wie der Buchenborkenkäfer können dann die Bäume zum Absterben bringen. Auch bei Kiefern und Eichen wirken Trockenheit und eine Vielzahl von verschiedenen Schaderregern zusammen.

Hat die kühle und feuchte Witterung die Schadgefahr gebannt?

Die kühle und feuchte Witterung im ausgehenden Winter und im Frühjahr/Sommer 2021 hat die Bodenwasservorräte der oberen Waldbodenschichten aufgefüllt. Das wirkt sich positiv auf den Wasserhaushalt der Bäume aus, insbesondere während des Blatt- und Nadelaustriebs mit hohem Wasserbedarf. Besonders junge und neu gepflanzte Bäume profitieren von der aktuell hohen Oberbodenfeuchte.

Die tieferen Bodenschichten sind aber in vielen Regionen nach drei Hitzesommern und zu trockenen Winterperioden der letzten Jahre immer noch zu trocken. Es wird noch längere Zeit dauern und weitere Niederschläge benötigen, bis diese wieder das Feuchteniveau von vor 2018 erreichen. Daher sind die Wälder weiterhin anfällig für neue Trockenheiten, die sich schnell entwickeln können.

Die kühle Witterung hat auch die Schadinsekten in ihrer Entwicklung gehemmt. Die Schwarmzeit der Borkenkäfer ist dieses Frühjahr mehrere Wochen verzögert. Allerdings ist der Bestand an Borkenkäfern derzeit so hoch, dass auch in diesem Jahr mit weiteren Schäden zu rechnen ist. Die verzögerte Entwicklung bietet die Möglichkeit, durch konsequente Schutzmaßnahmen, wie das zügige Entfernen frisch befallener Bäume, die Ausbreitung und Massenvermehrung besser eindämmen zu können. Entlastend wirkt, dass Fichten bei größerem Wasserangebot mehr Harz ausschütten und sich besser gegen Borkenkäfer verteidigen können. Es bedarf aber noch weiterer kühler und feuchter Wachstumsperioden und effektiver Schutzmaßnahmen, um den weiterhin hohen Befallsdruck zu senken.

Welche Folgen haben die Waldschäden?

Der forstwirtschaftliche Schaden ist besonders bei der Fichte immens. Die vom Borkenkäfer befallenen Bäume müssen möglichst schnell gefällt und aus den Wäldern transportiert werden. Das Schadholz kann durch das aktuelle Überangebot nur mit Preisabschlägen verkauft werden, gleichzeitig muss aber die Wiederaufforstung finanziert werden.

Die Fichtenschäden werden vermutlich auch negative Folgen für die Klimaschutzfunktion der Wälder haben. Fichte liefert als zuwachsstarke heimische Baumart 40 % des Holzzuwachses und 50 % der Ernteholzmengen in Deutschland. Damit trägt der Fichtenzuwachs einen sehr wichtigen Beitrag zur Kohlenstoffbindung im Waldbestand und in Holzprodukten bei. Der Verlust von zuwachsstarken Fichtenbeständen kann die Klimaschutzwirkung vermindern.

Mittel- und langfristig ist mit einem Wandel der Baumartenzusammensetzung zu rechnen.

Wie können wir Wälder an den Klimawandel anpassen?

Risikostandorte im Klimawandel für Fichte (links, Höhenlage über 600 m ü.NN) und Buche (rechts, trockene Standorte mit geringer Wasserspeicherkapazität) (© Bolte et al. 2021)

Der Klimawandel mit seinen häufigeren Hitze- und Trockenextremen wird voraussichtlich dazu führen, dass sich die Baumartenzusammensetzung ändert. Eine Risikoanalyse des Thünen-Instituts deutet darauf hin, dass etwa 2,85 Millionen Hektar der heutigen Waldbestände (25 % Waldflächenanteil) aufgrund ihrer Baumartenzusammensetzung besonders empfindlich gegenüber Trockenheit und nachfolgendem Schaderregerbefall sind. Diese Bestände gilt es weiter aktiv umzubauen und so zu bewirtschaften, dass sie auch in Zukunft klimaresilient sind, d. h. durch den fortschreitenden Klimawandel nicht akut gefährdet sind. Die bereits umgebauten Wälder sind so zu bewirtschaften, dass sie weiterhin klimaresilient bleiben. Für den Umbaubedarf wird ein Finanzbedarf von 13 bis 43 Mrd. Euro in den nächsten 30 Jahren veranschlagt. Die jährliche Umbaufläche müsste sich auf 95.000 Hektar vervierfachen, um die Umbauziele bis 2050 zu erreichen.

Mischwälder mit unterschiedlichen Baumarten können dabei die Schadrisiken verteilen und vermindern, so dass eine besser angepasste Baumart den Platz und die Funktion einer geschädigten Baumart übernehmen kann. Auch die Einmischung von Bäumen unserer heimischen Baumarten wie Buche oder Eiche, die vom trocken-warmen Verbreitungsrand in Süd(ost)-Europa stammen, kann die Anpassung der Wälder erhöhen.

Insbesondere auf trockeneren und wärmeren Standorten empfiehlt sich die Erweiterung der Baumartenpalette mit heimischen Baumarten aus trockeneren bzw. kontinentalen Klimaten wie z.B. Esskastanie, Winterlinde, Hainbuche, Wildobstarten, Flaumeiche, Elsbeere, mit eingeführten Baumarten aus dem süd(öst)lichen Europa wie Ungarische Eiche, Zerreiche, Hopfenbuche, Orientbuche oder mit eingeführten Arten aus Übersee mit Verbreitung in sommertrockenen Klimaten wie Douglasie, Küstentanne oder Roteiche. Dabei ist es eine wichtige Aufgabe von Wissenschaft und Praxis, eine auf das zukünftige Klima optimierte Baumartenwahl, Baumartenmischung und Bestandesbehandlung zu entwickeln.

Nähere Infos in: Bolte et al. AFZ Der Wald 4/2021

Wie ist die Waldbrandsituation in Deutschland?

Trockenheit und Hitze begünstigen die Entstehung von Waldbränden. Die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) stellt alljährlich Daten zur Waldbrandhäufigkeit und Waldbrandfläche in Deutschland zusammen. Danach sind im Durchschnitt der vergangenen zehn Jahre jährlich rund 800 Waldbrände zu verzeichnen. Die meisten Waldbrände gibt es im Mai und Juli. Im Bundesländervergleich ist vor allem Brandenburg wegen seiner schnell austrocknenden, sandigen Böden und leicht brennbaren Kiefernwälder besonders anfällig für Waldbrände.

In manchen Jahren können die durch Waldbrände verursachten Schäden leicht in die Millionenhöhe gehen, so z.B. 2000, 2003, 2008, 2010, 2018 und 2019. Auch 2020 kam es durch Waldbrände zu hohen Schäden, auch wenn die Waldbrandfläche mit 368 Hektar deutlich geringer war als in den beiden Vorjahren.

Der Deutsche Wetterdienst (DWD) veröffentlicht auf seiner Webseite tagesaktuell den sogenannten Waldbrandgefahrenindex. Dort wird auf einer Karte angegeben, wie hoch aus meteorologischer Sicht die Waldbrandgefahr in den einzelnen Regionen Deutschlands ist. Als Weiterentwicklung dieses Indexes erstellt das Thünen-Institut für Waldökosysteme im Rahmen des ErWiN-Verbundprojektes eine Datensammlung von vergangenen Waldbränden mit Informationen zur Lage, Entstehungszeit, Brandursache, Ausbreitungsdynamik und weiteren Informationen (Arbeitspaket 1.1, Historie von Waldbränden), um klimatische Entstehungsbedingungen für Brände zu analysieren. 

Breits vor einigen Jahren hat das Thünen-Institut für Waldökosysteme zusammen mit der Humboldt-Universität zu Berlin ein System zur Früherkennung von Waldbränden entwickelt. Kern des Systems ist ein Wasserstoffsensor. Beim Verbrennen von organischem Material entsteht als erstes Wasserstoff. Überschreitet die Wasserstoffkonzentration in der Luft einen bestimmten Schwellenwert, meldet der Sensor den möglichen Brand an eine Zentrale. Auf diese Weise lässt sich ein Schwelbrand schon erkennen, bevor eine offene Flamme da ist. Wertvolle Zeit wird gewonnen. Nähere Infos geben das Thünen-Projekt INPRIWA und ein Interview in dem Magazin „Wissenschaft erleben“.

Der Film Grenzenlose Wälder informiert über die Probleme, die der Klimawandel für die Wälder in Mitteleuropa verursacht, und zeigt Handlungsoptionen auf. Er ist im Rahmen des EU-Verbundprojekts SUSTREE („Nachhaltige Nutzung von forstgenetischen Ressourcen im Klimawandel“) entstanden. Das 26-minütige Video (englisch mit deutschen Untertiteln) hat die Tschechische Universität für Lebenswissenschaften Prag mit Unterstützung der Projektpartner produziert, u.a. des Thünen-Instituts für Waldökosysteme.