Verdachtsflächen auf Handlungsbedarf im Wald mit Objektschutzfunktion aus Fernerkundungsdaten
In der "Woche des Schutzwaldes 2026" wird erstmalig das BMLUK-BFW-Kooperationsprojekt Prio-SCHU-WA - Priorisierung von Interventionen im Wald mit Objektschutzfunktion - unter schutzwald.at präsentiert.
Objektschutzwälder (Wälder mit Objektschutzfunktion, WOSF) haben die Aufgabe Siedlungsflächen und Infrastrukturanlagen vor Naturgefahren zu schützen. Ihre Schutzwirkung ist unter anderem durch die Veränderungen der klimatischen Rahmenbedingungen gefährdet. Proaktives Handeln ist eine geeignete Strategie, um die Schutzwirkung zu gewährleisten.
Aber wo sollen wir anfangen?
Dabei kann die Entwicklung klimaangepasster Baumartenempfehlungen und die Identifikation von Defiziten der aktuellen Schutzwirkung und der Störungsresistenz des Waldes unterstützen.
Das Projekt Prio-SCHU-WA ist eine Kooperation zwischen dem Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft (BMLUK) und dem Bundesforschungszentrum für Wald (BFW). Das Projekt wurde gemeinsam mit dem Projekt Öko-SCHU-WA umgesetzt.
Ziel der Kooperation war die Ausweisung von Verdachtsflächen auf eine nicht ausreichende Schutzwirkung des Waldes (Schutzwirkungsdefizite) in Wäldern mit direkter Objektschutzfunktion und ihre risiko-orientierte Priorisierung auf der Basis von Fernerkundungsdaten. Wälder mit direkter Objektschutzfunktion (WdOSF) schützen vor Lawine, Steinschlag und Rutschung.
Die Hinweiskarten wurden von den BFW-Fachinstituten Naturgefahren, Waldinventur, Waldbau und Waldschutz erstellt. Sie ergänzen bestehende Informationen und erweitern die Möglichkeit, die in Projekten wie FORSITE und WINALP21 entwickelten Baumartenempfehlungen für die Verbesserung der Schutzwirkung und die Klimaadaption der Wälder anzuwenden. Sie unterstützen die Vorauswahl von Flächen. Konkrete Entscheidungen und Planungen müssen aber immer "vor Ort" durch fachkundige Bewertung nach dem realen Waldzustand erfolgen. Modelle und die Fernerkundung können die relevanten Faktoren nur bis zu einem bestimmten Grad erfassen.
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Die Bewertungsebenen des Handlungsbedarfs:
In Wäldern mit Objektschutzfunktion gibt es zwei Grundsituationen mit einem Handlungsbedarf:
- Es besteht bereits ein Schutzdefizit von zu schützenden Siedlungsflächen und Infrastrukturen aufgrund einer nicht ausreichenden Objektschutzwirkung des Waldes. Aus dem Schutzdefizit, dem "Schadensrisiko", leitet sich das Schutzwirkungsdefizit der Waldflächen ab.
- Es besteht derzeit kein Schutzdefizit aufgrund der ausreichenden Objektschutzwirkung des Waldes. Dennoch kann ein Handlungsbedarf aufgrund eines Defizits der Nachhaltigkeit der Schutzwirkung vorliegen. Die Nachhaltigkeit der Schutzwirkung ist eine Frage der Resistenz und der Resilienz des Waldes sowie der Störungsfaktoren wie z. B. Sturm und Waldbrand.
Die Resistenz (oder "Stabilität") ist die Widerstandskapazität von Waldbeständen gegen Störungen. Eine hohe Resistenz verringert das Waldschadensrisiko. Auch in dichten Waldflächen ohne einem aktuellen Schutzwirkungsdefizit kann ein Handlungsbedarf z. B. durch eine erhöhte Sturmschadens- oder Schneebruchdisposition bestehen.
Die Resilienz ist die Fähigkeit des Waldes, sich nach der Zerstörung durch solche Ereignisse zu regenerieren. Je schneller das erfolgt, umso kleiner ist der schutzunwirksame Zeitraum. Die Resilienz des Waldes ist stark von den Baumarten abhängig, die auch die Resistenz und die Schutzwirkung beeinflussen. Weichen die aktuell vorhandenen Baumarten durch den Klimawandel zunehmend von den geeigneten ab, besteht das Risiko, dass die Regeneration und die Schutzwirkung abnehmen.
Schutzwirkung, Resilienz und Resistenz sind die Schlüsselkomponenten des Handlungsbedarfs (Abb. 1a, 1b, 1c). In Prio-SCHU-WA wurden daher mehrere Hinweiskarten zu diesen Schlüsselkomponenten erstellt.
Verdachtsflächen auf Schutzwirkungsdefizite
Die Verdachtsflächen auf eine mangelnde direkte Objektschutzwirkung des Waldes wurden in drei Dringlichkeitsstufen (Prioritäten) nach dem Ausmaß des Schutzdefizits klassifiziert (vgl. Abb. 2). Damit ist sowohl Information über den schutzwirkungsrelevanten Waldzustand als auch über die daraus resultierende Gefährdung und Bedeutung der Objekte enthalten.
Das Schutzdefizit ist eine Form des Schadensrisikos durch Naturgefahren und basiert auf einer Ableitung der Auftretenswahrscheinlichkeit der Gefahrenprozesse beim gegebenem Waldzustand auf Flächen mit Objekten wie Gebäude oder Straßen.
Der Waldzustand wurde aus Fernerkundungsdaten der Abteilung Fernerkundung des Instituts für Waldinventur abgeleitet. Er beeinflusst die Auftretenswahrscheinlichkeit plocal von Gefahrenprozessen. Sie ist das Produkt aus der Anbruch- und der Reichweitenwahrscheinlichkeit (pRelease x pReach) eines Gefahrenprozesses. Das Schutzdefizit der Objekte wurde durch "Backtracking" von den Objekten entlang der möglichen Sturzbahn der Gefahrenprozesse auf die Waldfläche übertragen (Abb. 3).
Wie sich Waldeigenschaften auf diese Wahrscheinlichkeiten auswirken, ist seit langem Gegenstand der Naturgefahren- und Waldforschung. Es gibt dazu wenige Modelle mit abweichenden Aussagen und sehr unterschiedlichem Datenbedarf.
Die Wirkungen des Waldes auf die Möglichkeit des Anbruchs und der Ausbreitung von Gefahrenprozessen wurden aus Beispielen realer Ereignisse mit statistischen Methoden abgeleitet.
Vorhandene Schutzbauten wie Lawinenverbauungen wurden nicht in die Schutzwirkung des Waldes eingerechnet. Sie schließen einen waldbaulichen Handlungsbedarf nicht aus. Schutzbauten der Wildbach- und Lawinenverbauung sind digital erfasst (siehe Geodatenplattform WALDATLAS) und können den Karten hinzugefügt werden.
Die ausgewiesenen Verdachtsflächen fokussieren auf Flächen, auf denen die Notwendigkeit forsttechnisch-biologischer Maßnahmen gegeben sein könnte, und auch ein effektiver Gestaltungsspielraum für die Anpassung der Klimaeignung des künftigen Waldes durch Maßnahmen der Mischungsregelung wie z. B. Ergänzung, Läuterung, Durchforstung oder Unterpflanzung besteht.
Die Sturmschadensdisposition
Neben den Verdachtsflächen auf Objektschutzwirkungsdefizite ist die Sturmschadensdisposition des Waldes eine weitere Hinweiskarte aus dem Kooperationsprojekt. Sie basiert auf einem auf der BOKU Wien entwickeltem Prädispositionsmodel und liegt für die gesamte Waldfläche vor.
Da es sich bei Flächen mit Sturmschadensdisposition überwiegend um höhere Bestände mit großem Fichtenanteil handelt, kann die Klimaanpassung von Wäldern auch an solchen Flächen ansetzen. Es erfolgte zudem eine Eingrenzung der Sturmschadensdisposition auf Waldflächen mit direkter Objektschutzfunktion ohne Schutzwirkungsdefizit nach bestimmten Kriterien wie z. B. den Verdacht auf einen Verjüngungsbedarf des Waldes (Abb. 4). Diese Verdachtsflächen können ebenfalls für die Vorauswahl von Flächen mit Handlungsbedarf genutzt werden.
Die für die Berechnung der Sturmschadensdisposition automatisierte Bestandeskartierung aus Fernerkundungsdaten (Waldsegmentierung) ergab, dass der österreichische Wald sehr kleinflächig strukturiert ist. Das gilt auch für den sogenannten "Wirtschaftswald" (Wald ohne vorrangige Schutzfunktion). Betrachtet man Bestände (Flächen einheitlicher Waldstruktur) mit einer Fläche < 1 ha als "kleinflächig", unterscheidet sich der Wald mit direkter Objektschutzfunktion deutlich von den anderen Kategorien (Abb. 5). Rund 80 % der Fläche besteht aus kleinen Beständen.
Die Klimafitness
Eine Priorisierung des Handlungsbedarfs setzt zweckmäßigerweise am aktuellen Schutzwirkungsdefizit im Wald mit Objektschutzfunktion und an der Klimafitness dieser Flächen an, "um zwei Fliegen mit einer Klappe zu erwischen".
Baumartenempfehlungen für verschiedene Klimaszenarien und Bezugszeiträume sind Voraussetzung, aber noch keine vollständigen Informationen oder Entscheidungsunterstützungssysteme der Dringlichkeit des Handlungsbedarfs.
Die Abweichung der aktuell vorhandenen Baumarten von den in weiterer Zukunft geeigneten Baumarten ist die Klimafitness. Die Klimafitness bestimmt die Dringlichkeit der Anpassung.
Das Projekt Prio-SCHU-WA war daher auch eine methodische Studie, um 1) einen großflächig umsetzbaren Abweichungsindex zu entwickeln; und um 2) eine erste Abschätzung des Anpassungsbedarfs angeben zu können.
Dazu wurden die Baumartenkarte und für ganz Österreich verfügbare Daten über die Klimaeignung der Baumarten genutzt. Letztere bildeten auch die Grundlage für die Baumartenampel (www.klimafitterwald.at). Diese Daten enthielten jedoch noch keine Bodenverhältnisse und geomorphologischen Standortsparameter.
Aufgrund von Einschränkungen durch die verfügbaren Daten und methodisch noch nicht gelösten Fragen konnte die Dringlichkeit der Anpassung noch nicht für alle Standortstypen konsistent und widerspruchsfrei abgeleitet werden. Auch für Jungwuchsstadien konnte durch die fehlende Information über die Baumarten keine Anpassungsdringlichkeit bestimmt werden. Dadurch ist keine prozentuelle Aussage in Relation zur gesamten Fläche einer Waldkategorie möglich und sinnvoll. Diese erste Abschätzung eines Anpassungsbedarfs auf mindestens 110 000 ha im Wald mit direkter Objektschutzfunktion für das Klimaszenario RCP 4.5 ist daher nur vorläufig und unsicher.
Mit den Erfahrungen aus Prio-SCHU-WA und auf Basis der neu verfügbaren Daten aus Projekten wie FORSITE und WINALP21 mit Information über die Veränderungen von Standortsfaktoren können andere Ansätze entwickelt und umgesetzt werden. Entsprechende Konzepte werden entwickelt.
Wo könnten wir nun anfangen?
- Auf Flächen mit hohem Schutzwirkungsdefizit und hoher Klimasensitivität des Standorts. Es sind Verdachtsflächen auf eine zu geringe Schutzwirkung und Klimastress. Geeignete Maßnahmen könnten z. B. sein Gleitschneeschutz, Erhöhung des Anteils geeigneter Arten durch Ergänzung von Jungwuchs und Durchforstung in frühen Entwicklungsphasen.
- Auf Flächen mit hoher Sturmschadensdisposition und mit hoher Klimasensitivität des Standorts. Es sind Verdachtsflächen auf die Einleitung der Verjüngung mit einer Förderung der derzeit und in Zukunft geeigneten Arten durch Schonung von Samenbäumen oder künstliche Einbringung und den Beginn des Umtriebs.
- Noch nicht auf Flächen mit Schutzwirkungsdefizit und bereits vorhandenen Schutzbauten, sofern diese gebrauchstauglich und keine Maßnahmen zum Erhalt der Schutzbauten und zur Verbesserung der Klimafitness und der Resistenz der Bestockung erforderlich sind.
Artikelquelle: Bundesforschungszentrum für Wald
Projektleiter: DI Frank Perzl
E-Mail: frank.perzl@bfw.gv.at
