Die gegenwärtige Kalamität zeigt eindrücklich auf, wie wichtig das Borkenkäfer-Management, insbesondere des Buchdruckers in Fichtenwäldern ist (Waldschutzsituation 2019/2020 BW). Dabei hat der Anteil der mechanischen Aufarbeitung im Rahmen der sauberen Waldwirtschaft und der Sanierung befallener Stämme in den letzten Jahren stark zugenommen. So wird beispielgebend vom ForstBW Forstbezirk Südschwarzwald berichtet, dass während der Kalamität im Jahr 2020 etwa 90% des Sturm- und Borkenkäferholzes mithilfe von Vollerntern aufgearbeitet wurden (mündl. Mitt. Emmerich 2021).

Der großen Bedeutung dieser Technik soll im Folgenden Rechnung getragen werden, indem die maschinellen Aufarbeitungsmethoden untersucht und in Zusammenhang mit etablierten Methoden des Borkenkäfer-Managements (Borkenkäfer an Nadelbäumen) gebracht werden. Hintergrund ist ein kürzlich abgeschlossenes Forschungsprojekt zur Infektionsgefahr durch Buchdrucker aus mechanisch mit Vollerntern aufgearbeiteten Fichten (Infektionsgefahrdurch Buchdrucker aus mechanisch mit Vollerntern aufgearbeiteten Fichten). Einer zusammenfassenden Darstellung dieser Untersuchung folgen Empfehlungen, wie die mechanische Aufarbeitung in das Borkenkäfer-Management eingeordnet werden kann.

Fragestellung

Aus der Praxis stellte sich die Frage, ob und in welchem Ausmaß die augenscheinliche, mechanische Krafteinwirkung des Fällkopfs (Entastungsmesser, Vorschubwalzen und Messrad) die Bruttauglichkeit der Borke wesentlich reduziert oder bereits vorhandene Käferbrut maßgeblich vernichtet wird.

Dieser Schluss liegt nahe, da die Borke perforiert, deformiert, gequetscht, abgeschält oder eingeschnitten wird (Abb. 2). Letztlich war unklar, ob mit Vollerntern aufgearbeitete Stämme noch einer möglichen Priorisierung für weitere Sanierungsmaßnahmen unterliegen müssen.

Untersuchung

Von 2018 bis 2020 wurden in den heutigen Forstbezirken Oberland, Südschwarzwald und Westlicher Schwarzwald der ForstBW AöR mehrere Untersuchungen durchgeführt. Die dort ausgewählten Bäume stammten aus über 70-jährigen, homogenen Fichtenbeständen und gehörten zur Kraft`schen Klasse 1 oder 2, waren geradschaftig, hatten eine homogene Kronenlänge und einen BHD zwischen 30 und 70 cm. Diese unbefallenen Bäume wurden motormanuell gefällt, sorgfältig gerückt und anschließend vermessen und in 4-5 Abschnitte zu 5 Metern Länge geteilt. Insgesamt wurden so rund 500 Stammstücke untersucht. Ein Teil dieser Stämme wurde gleich mit dem Vollernter aufgearbeitet, um die Frage einer präventiven Wirksamkeit zu klären. Zur Ermittlung des therapeutischen Wirkungsgrades wurden die anderen Stämme erst nach der Besiedelung und in verschiedenen Entwicklungsstadien der Käfer mit dem Vollernter behandelt. Dazu wurden diese Fichten mit Pheromonen beködert, um eine möglichst gleichmäßige Besiedlung zu gewährleisten. Unterschieden wurde nach

  • motormanueller Aufarbeitung als unbehandelte Referenz (Mm),
  • teilmechanisierter Aufarbeitung mit einer Überfahrt des Fällkopfs über den Stamm (Tm),
  • modifizierter teilmechanisierter Aufarbeitung mit weiterer Überfahrt nach ca. 90° Drehung der Stammachse (Tm_Mod) und
  • teilmechanisierter Aufarbeitung mit dem sog. „Debarking head“, einem mit Entrindungsmessern und modifizierten Vorschubwalzen ausgestatteter Fällkopf, der eine Rotation um die Längsachse des Stamms ermöglicht (Tm_Dbh).

Die in den Varianten Tm_Mod und Tm_Dbh abgescherte Rinde wurde aufgefangen und ebenfalls auf lebensfähige adulte Käfer untersucht. Die Aufarbeitung fand hierzu über einer Plane (auf dem Fahrweg) statt und die Rinde wurde in Gazesäcken bis zum Versuchsabbau in nächster Nähe zum Stammstück gelagert.

Nach der Aufarbeitung wurden die Stammstücke auf Unterlagen gelagert, die Rindenverletzungen wurden aufgenommen und anschließend ein aus Gazenetzen konstruierter Stammeklektor zum Aufsammeln der schlüpfenden Käfer um jedes Stammstück gebaut (Abb. 3).

Ein im Eklektor enthaltener insektizid-durchwirkter Netzstreifen tötete die aus dem Stamm ausgebohrten adulten Käfer ab. So konnten diese anschließend nach dem Abbau der Eklektoren quantifiziert und die einzelnen Varianten miteinander verglichen werden.

Ergebnisse

Die Anteile der deformierten oder komplett abgescherten Rinde unterschieden sich zwischen den untersuchten Verfahren und der motormanuellen Aufarbeitung deutlich; aber auch zwischen den jeweiligen teilmechanischen Behandlungsvarianten gibt es auffällige Unterschiede. Daraus resultierten verschiedene Wirkungsgrade beim Abtöten der braunen (Jungkäfer, adulte Käfer) und der weißen Stadien (Eier, Larven und Puppen).

Jede der drei getesteten teilmechanisierten Behandlungsvarianten hatte bei vorhandenen weißen Stadien Verluste mit einem Wirkungsgrad (WG)* von ≥ 80% zur Folge. Damit wurde ein gemessen an den gemeinhin bekannten Anforderungen für Pflanzenschutzmittel ausreichender Wirkungsgrad für eine therapeutische Maßnahme in den weißen Stadien erreicht. Im Bereich des braunen Stadiums (entwickelte Jungkäfer) erreichte lediglich die Variante Tm_Mod einen WG von ≥ 80%. Der WG der Varianten Tm und Tm_Dbh lag demgegenüber mit 65-75% etwas darunter (Abb. 4 Entscheidungsbaum). Weiterhin muss beachtet werden, dass insbesondere bei den Varianten Tm_Mod und Tm_Dbh große Teile der Rinde beim Aufarbeitungsverfahren abgeschält werden. Falls zum Aufarbeitungszeitpunkt dort schon Jungkäfer (braunes Stadium) vorhanden sind, verbleiben diese mit der abgeschälten Rinde im Bestand und bedeuten weiterhin ein erhöhtes Waldschutzrisiko!

*Die Wirkungsgrade der Behandlungsvarianten im Verhältnis zur motormanuellen Aufarbeitung als Referenz werden anhand der ausgeschlüpften Buchdrucker bezogen auf den Quadratmeter Mantelfläche der Stammabschnitte nach Abbott (1925) ermittelt: 𝑤 = 100∗𝑢−𝑏/𝑢 (w = Wirkungsgrad, u = Anzahl Tiere Kontrolle, b = Anzahl Tiere Behandlung).

Die präventive Aufarbeitung mittels Vollernter, also die Bearbeitung von unbesiedeltem Holz, ergab ebenfalls einen gemessen an den Anforderungen für Pflanzenschutzmittel unzureichenden WG. Bei allen untersuchten Varianten lag dieser zwischen 50 und 70%. Somit wird das Brutraumangebot zwar reduziert, das Holz konnte aber weiterhin umfassend besiedelt werden (Abb. 4 Entscheidungsbaum).

Resümee

Die Untersuchung zeigt, dass die Aufarbeitung mittels Vollernter der motormanuellen, nicht nur aufgrund der höheren Arbeitssicherheit, der geringeren Erntekosten und der höheren Aufarbeitungsleistung, sondern auch aus Sicht des Waldschutzes grundsätzlich vorzuziehen ist. Falls eine motormanuelle Fällung bspw. aufgrund von weiten Gassenabständen oder zur Schonung des Bestandes unumgänglich ist, sollte versucht werden, einen Vollernter in den weiteren Aufarbeitungsprozess zu integrieren (Teilmechanisierung). Die Ergebnisse zeigen, dass von Stämmen, die mit Vollerntern aufgearbeitet wurden, ein erheblich reduzierter Infektionsdruck und damit ein deutlich geringeres Waldschutzrisiko ausgeht. Jedoch muss beachtet werden, dass nur zum Zeitpunkt der Entwicklung der ersten Generation im Frühjahr ausschließlich weiße Stadien vorkommen. Nach der Ausbildung erster brauner Käfer sind im weiteren Jahresverlauf auch durch die Anlage von Geschwisterbruten in aller Regel zeitgleich weiße und braune Stadien vorhanden!

Beim braunen Stadium erreicht lediglich die Variante Tm_Mod einen ausreichenden WG, weshalb in den Varianten Tm und Tm_Dbh zu diesem Zeitpunkt ein weiteres Borkenkäfer-Management notwendig wird (Abb. 4 Entscheidungsbaum). Dann sind die rechtzeitige Abfuhr ins Sägewerk, in Trockenlager oder in Laubholzbestände, die Folienlagerung, die Entrindung, die Hackung oder als Ultima Ratio der Einsatz eines zugelassenen Pflanzenschutzmittels im Zuge der Vorausflugsspritzung für die hinreichende Sanierung von befallenem Material in Betracht zu ziehen. Sowohl bei Tm_Mod als auch Tm_Dbh ist bei braunen Stadien ein Auffangen und Unschädlichmachen der abgeschälten Rinde nötig, da sonst die bereits überlebensfähigen Käfer mit der abgeschälten Rinde im Bestand verbleiben und Folgebefall verursachen können.

Den aus Waldschutz-Sicht positiven Effekten der Varianten Tm_Mod und Tm_Dbh steht eine verringerte Aufarbeitungsleistung gegenüber der konventionellen Variante Tm gegenüber. Tm_Mod verlangt zudem ein erhöhtes Maß an Konzentration und Können bei der Vollernterbedienung. Bei Tm_Dbh kann es durch den erforderlichen Anpressdruck und die gedrehte Positionierung der Stege auf den Vorschubwalzen zu einer verstärkten Schädigung des Holzkörpers mit negativer Beeinflussung der Holzverkaufserlöse kommen.

Die Entscheidung für oder gegen eine mechanisierte Aufarbeitung muss letztlich der Waldbesitzende anhand der aufgezeigten Vor- und Nachteile der einzelnen Verfahren selbst treffen. Eine Förderung im Sinne der Maßnahme „Entrindung von Schadholz“ nach Teil F der Verwaltungsvorschrift Nachhaltige Waldwirtschaft (Beseitigung der Folgen von Extremwetterereignissen im Wald) ist für keines der drei untersuchten Vollernter-basierten Aufarbeitungsverfahren möglich.