Zu Beginn des Frühlings sind die Waldböden in Bayern durch die Niederschläge des Winters in der Regel gut mit Wasser versorgt. Mit dem Start der Vegetationszeit setzt jedoch die Transpiration der Bäume ein – und die Wasservorräte im Boden nehmen nach und nach ab. Für die Vitalität der Wälder ist die Wasserversorgung von zentraler Bedeutung: Bei Trockenheit sind Bäume geschwächt, reduzieren ihr Wachstum, ihre Abwehrkräfte nehmen ab und sie werden anfälliger für Schadorganismen wie den Borkenkäfer. In extremen Fällen kann anhaltender Wassermangel zum Absterben von Waldbeständen führen.

Mit dem “WaldDürreMonitor” stellt die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) ein speziell auf Waldökosysteme zugeschnittenes Werkzeug bereit, das flächendeckend Einblicke in die aktuelle Wasserverfügbarkeit auf Ebene einzelner Bestände ermöglicht. Im Unterschied zu deutschlandweiten Anwendungen wie dem Dürremonitor des UFZ oder dem Bodenfeuchteviewer des Deutschen Wetterdienstes zeichnet sich der WaldDürreMonitor durch eine deutlich höhere räumliche Auflösung sowie die explizite Berücksichtigung standortspezifischer Waldeigenschaften und tatsächlich vorkommender Baumarten aus. 

Logo Walddürremonitor

Abb. 1: Der Online-Dienst kann unter www.waldduerremonitor.de abgerufen werden.

Flächendeckend hochaufgelöste Modellierung des Wasserhaushalts

Da der Bodenwassergehalt nicht flächendeckend gemessen werden kann, kommen computergestützte Modelle zum Einsatz. Grundlage des WaldDürreMonitors ist das seit vielen Jahren bewährte Wasserhaushaltsmodell LWF-Brook90, das für die flächige Anwendung weiterentwickelt wurde. 

Bei der Modellierung spielt der Boden eine zentrale Rolle. Seine physikalischen Eigenschaften – insbesondere Korngrößenzusammensetzung und Lagerungsdichte – bestimmen maßgeblich das Wasserhaltevermögen. Für den WaldDürreMonitor werden hochauflösende Daten aus der Übersichtsbodenkarte (1:25.000) und dem Bayerischen Standortinformationssystem (BaSIS) verwendet. Ergänzt werden diese durch Fernerkundungsdaten zu Baumarten, Bestandeshöhen und Blattflächenindex, wobei Baumart und Bestandesstruktur den Wasserbedarf wesentlich beeinflussen, sowie durch meteorologische Daten des Deutschen Wetterdienstes ((relative) Luftfeuchte, Niederschlag, Lufttemperatur, Strahlung und Windgeschwindigkeit).

Die gesamte Waldfläche Bayerns wird in über eine Million Einzelflächen unterteilt, für die täglich standortspezifische Modellrechnungen mit aktueller Witterung durchgeführt werden. Im Gegensatz zu rasterbasierten Ansätzen folgen diese Flächen den natürlichen Standortseinheiten, wodurch die Kartendarstellungen die tatsächlichen geografischen Gegebenheiten besser abbilden.

Kennwerte zur Beschreibung der Wasserversorgung

Zur Bewertung des aktuellen Bodenwasserhaushalts werden im WaldDürreMonitor mehrere Kennwerte dargestellt:

  • Trockenheit: Diesem Kennwert liegt die sogenannte Saugspannung des Bodens zugrunde. Diese beschreibt, wie stark das Wasser im Boden gebunden ist. Je trockener der Boden, desto stärker bindet dieser das Wasser. Dieser Trockenheitsindex wird sowohl für den Oberboden (0-40 cm) als auch für den Unterboden (40-100 cm) angegeben. 
  • Zeitraum ausreichender Wasserversorgung: Dieser Wert gibt an, für wie viele Tage das Wasser im Waldboden ausreicht, wenn täglich 3 l/m² (durchschnittliche Verdunstung eines Waldes im Sommer) transpiriert wird und kein weiterer Niederschlag fällt. 
  • Füllstand des Wasserspeichers: Zeigt an, zu wie viel Prozent der pflanzenverfügbare Bodenwasserspeicher aktuell gefüllt ist. Diese Kenngröße wird für zwei unterschiedliche Bodentiefen (bis 40 und bis 100 cm) angegeben. Der Wert für den Oberboden (bis 40 cm) ist besonders wichtig zur Beurteilung der Wasserversorgung von anwachsenden Jungbäumen (Naturverjüngung, Pflanzung, Saat).
  • Transpirationsindex: Dieser Wert stellt das Verhältnis der aktuellen zur potenziellen Transpiration dar. Bei optimaler Wasserversorgung liegt der Wert bei "1". Sinkt der Wert unter "1", schränken die Bäume ihren Wasserverbrauch ein, was auf Trockenstress hindeutet.

Wasser als Entscheidungsfaktor

Der WaldDürreMonitor liefert eine wichtige Grundlage für waldbauliche Entscheidungen. Er unterstützt Waldbesitzende und Forstbetriebe dabei, Trockenstress frühzeitig zu erkennen, Risiken für Schädlingsbefall – insbesondere durch Borkenkäfer – besser einzuschätzen und Maßnahmen entsprechend anzupassen. Darüber hinaus kann das Tool Hinweise für den Waldumbau liefern, etwa bei der Frage, welche Baumarten langfristig an einem Standort geeignet sind. Auch für die Planung von Kulturmaßnahmen oder die Einschätzung von Extremsituationen bietet der Monitor wertvolle Informationen.