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Wirkung und Risiken von Holzascheausbringung auf Waldböden

In Baden-Württemberg wird seit Beginn der 80er Jahre ein langfristig angelegtes Kalkungsprogramm zur Kompensation von depositions- und nutzungsbedingten Säureeinträgen sowie zur Erhaltung der Puffer- und Filterfunktion der Waldböden umgesetzt. Die durch Kalkungsmaßnahmen erreichbaren Kompensations- und Meliorationsziele sind vielfach belegt (Hildebrand 1996, Schäffer et al. 2001, Schüler 2002).

Die Eigenschaften der für die Bodenschutzkalkung eingesetzten Dolomite sind bezüglich der Elementgehalte, der Bindungsform sowie der Aufmahlung klar definiert. Aufgrund ihrer Zusammensetzung und chemischen Eigenschaften eignen sich neben den praxisüblich eingesetzten Dolomiten grundsätzlich auch Holzaschen für die Ausbringung bei der Waldbodenmelioration. Hinsichtlich ihrer Elementgehalte entsprechen Holzaschen calciumdominierten Mehrnährstoffdüngern. Sie wirken wie die karbonatischen Kalke als Puffersubstanz, da das dominierende Calcium vorwiegend in oxidischer Bindungsform vorliegt. Durch die Anreicherung von Kalium und Phosphor im Verbrennungsrückstand wird bei einer Ascheausbringung ein zusätzlicher Ernährungseffekt gegenüber herkömmlichen Bodenschutzkalkungen erreicht.

Neben diesen positiven Effekten sind bei einer Holzascheausbringung in einer Gesamtbilanz aber auch Risiken zu berücksichtigen. Durch die hohe Reaktivität mit mittleren pH-Werten von über 12 können negative Effekte auf die Bodenfauna und -flora sowie auf den Bodenchemismus nicht ausgeschlossen werden. Hohe Konzentrationen der Basen-Kationen in der Bodenlösung können zu einer Mobilisierung und Verlagerung von Aluminium oder von Schwermetallen führen. Durch die pH-Anhebung wird die Mineralisierung angeregt und eventuell eine Überschussnitrifikation ausgelöst.

Im Rahmen eines durch das BML geförderten Verbundprojektes wurden an der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) in Kooperation mit Arbeitsgruppen der Niedersächsischen Forstlichen Versuchsanstalt und dem Institut für Bodenkunde und Waldernährung der Universität Göttingen die Auswirkungen der Holzascheausbringung auf Waldböden aus unterschiedlichen geologischen Ausgangs­substraten und Depositionsbelastungen untersucht. Im Vordergrund des Projektes stand die Bewertung der erreichbaren Meliorationseffekte sowie die Abschätzung des mit der Ausbringung verbundenen Risikopotenziales (Büttner et al. 1998, Rumpf et al. 2001). Nachfolgend werden Ergebnisse von den baden-württembergischen Versuchsflächen "Conventwald" und "Ochsenhausen" vorgestellt.

Fazit

Holzascheausbringung auf versauerten Waldböden führt wie die Bodenschutzkalkung zu einer Stabilisierung und Verbesserung des Säure-/Basenzustandes in den Auflagen und im Mineralboden (s. Abb. 1).

Abb. 1: pH-Wert in der Bodenlösung unter der Auflage für die Fichtenversuchsflächen im Conventwald (oben) nach Ausbringung von 2.4 t/ha, 12 t/ha und 18 t/ha Holzasche sowie für Ochsenhausen (Ascheausbringung von 10 t/ha).

Dadurch werden die Voraussetzungen für eine Belebung der biologischen Aktivität geschaffen und biologisch vermittelte Stoffkreisläufe angeregt.

Zusätzlich zur meliorativen Wirkung von dolomitischen Kalken tritt durch die Anreiche­rung essentieller Nährelemente in den Holzaschen eine verbesserte Nährelementversorgung ein.

Für Kalium ist ein signifikanter Ernährungseffekt belegt. Kalium und Phosphor, die im Zuge der Bodenschutzkalkung als Beimischungskomponenten eingesetzt werden, könnten bei einer Zumischung von Holzasche zu Dolomiten zumindest teilweise substituiert werden und dadurch natürliche Kalk-, Kali- und Phosphatreserven geschont werden.

Die Anreicherung von Schwermetallen im Verbrennungsrückstand sowie hohe Reaktivitäten von Holzaschen müssen als Risikofaktoren beachtet werden. Die Geländeversuche im Conventwald und in Ochsenhausen zeigen jedoch, dass eine kritische Schwermetallverlagerung selbst bei überhohen Dosierungen nicht eingetreten ist.

Eine Tiefenverlagerung von Aluminium und Nitrat ist bei Dosierungen, wie sie im Holzaschekreislaufkonzept bei v. Wilpert (2002) vorgeschlagen werden, nicht zu befürchten. Werden die dort formulierten Rahmenbedingungen zu Ausbringungsmengen und Ausbringungszyklen eingehalten, ist der Einsatz von Holzaschen aus unbehandelten Waldhölzern bei der Bodenschutzkalkung ökosystemverträglich möglich.

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