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Fritz Frutig

Forschungsanstalt WSL

Eidg. Forschungsanstalt WSL
Forstliche Produktionssysteme
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Artikel

Autor(en): Peter Lüscher, Fritz Frutig, Oliver Thees
Redaktion: WSL, Schweiz
Kommentare: Artikel hat 1 Kommentar
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Physikalischer Bodenschutz im Wald

Gesunde Böden sind eine grundlegende Voraussetzung für die Erhaltung einer gesamtheitlichen Nachhaltigkeit im Wald. Aus diesem Grund haben die Bundesbehörden, die kantonalen Bodenschutzfachstellen und Forstdienste sowie die Forschungsanstalt WSL in den letzten Jahren grosse Anstrengungen zur Verbesserung des physikalischen Bodenschutzes im Wald unternommen, dazu Grundlagen erarbeitet und Schulungen durchgeführt. Ein Handbuch fasst die Erkenntnisse zusammen.

Starke Beeinträchtigung des Waldbodens
Abb. 1 - Starke Beeinträchtigung des Waldbodens (Spurtyp 3). Durch den Anflug von Laub und anderem organischem Material und durch die oberflächliche Verwitterung sehen Fahrspuren mit den Jahren zunehmend harmloser aus, im Unterboden hat sich dagegen oft nicht viel verändert.
Foto: Fritz Frutig (WSL)

Gesunde Böden stellen ein System mit grosser Selbsterhaltungskraft dar und gewährleisten umfassend die Erfüllung aller Bodenfunktionen. Es ist daher wichtig, dass bei der Waldbewirtschaftung die Vorgaben des physikalischen Bodenschutzes eingehalten werden. Im Waldprogramm Schweiz (WAP, 2004) wurden Grundsätze für eine künftige Waldpolitik festgelegt. Als eines der fünf prioritären Ziele gilt die Erhaltung der Boden- und Trinkwasserqualität.

Die Bodenschutzanliegen sind im schweizerischen Umweltschutzgesetz über die langfristige Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit definiert. Dabei gilt der Boden als fruchtbar, wenn er eine standortsspezifische, artenreiche, biologisch aktive Lebensgemeinschaft, eine typische Bodenstruktur sowie eine ungestörte Abbaufähigkeit des organischen Materials aufweist. Das Wachstum und die Qualität von Pflanzen sollen zudem nicht beeinträchtigt werden.

Auf den Wald bezogen heisst dies, dass die Selbsterhaltung der standortstypischen Lebensgemeinschaft Wald mit Naturverjüngung nachhaltig gewährleistet sein muss. Das Wurzelwachstum der standortgerechten Baumarten darf nur durch natürliche Limiten beeinträchtigt werden, und die biologische Bodenaktivität muss den ungehemmten Abbau der Vegetationsrückstände unter den gegeben standörtlichen Verhältnissen ermöglichen.

Wo liegen die Gefahren?

Auf einem Grossteil der im Schweizer Wald vorkommenden Böden verursacht das Befahren von natürlich gelagerten Waldböden mit Forstmaschinen im Bereich der Fahrspuren tiefgreifende und langanhaltende Bodenveränderungen, die wichtige Bodenfunktionen beeinträchtigen (Abb. 1). Eingeschränkte Porenvolumina und Porenvernetzung verringern die Transportleistung des Bodens für Wasser und Luft. Die erste Überfahrt verursacht nicht nur im Oberboden Verdichtungen und Verformungen. Hohe Maschinengewichte und dynamische Belastungsspitzen beim Einsatz wirken sich bis in grössere Tiefen aus.

Was ist zu tun?

  • Zwischen den Bestrebungen zu effizienter Holznutzung (Abb. 2) und der Umsetzung von gesetzlich verankerten Vorgaben bezüglich Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit ist ein zweckmässiges Vorgehen zu finden.
  • Es sind einheitliche Entscheidungshilfen für die schonende Befahrung von Waldböden und für die Feinerschliessung von Waldbeständen zu erarbeiten.
  • Die Befahrungsrichtlinien und Regeln für den Technikeinsatz sind standortsspezifisch aufzubauen.
  • Der Einsatz von modernen Technologien sowie Kosten-Nutzenüberlegungen und die Möglichkeiten anreizgebender Organisationsformen sind zu prüfen.
  • Es sind Vorsorgestrategien auf der Planungs- und Ausführungsebene zu entwickeln.
  • Empfehlungen zur Förderung von Regenerationsmassnahmen werden erarbeitet.
   
Forwarder an der Arbeit  
Abb. 2 - Das Anlegen von Rückegassen und ihre konsequente Benutzung sowie angepasste Maschinengewichte und Zusatzausrüstungen helfen, Bodenschäden zu reduzieren.
Foto: Fritz Frutig (WSL)
 
   

Wo liegen die Schwierigkeiten?

Die Wechselwirkungen zwischen standörtlichen, maschinenbedingten und verfahrenstechnischen Faktoren sind gesamtheitlich schwierig fassbar und lassen sich daher nur schwer abschätzen. Prognosen von Bodenschäden sowie die Herleitung und Begründung von Grenzwerten – z.B. von Bodenwasserzuständen, die eine Befahrung noch erlauben – sind für einen ökosystemverträglichen Maschineneinsatz schwierig und anspruchsvoll. Ökologische Erkenntnisse, ökonomische Zwänge, technische Weiterentwicklungen und gesellschaftliche Ansprüche an den Wald bzw. die Waldwirtschaft erfordern grundsätzliche Überlegungen hinsichtlich künftiger Konzepte im Umgang mit dem physikalischen Bodenschutz im Wald.

Welche Massnahmen lassen sich umsetzen?

Die Räumungsarbeiten nach Lothar haben mancherorts auf der gesamten Schadfläche Fahrspuren hinterlassen. Künftig ist nach dem Grundsatz zu handeln, dass auch nach Kalamitäten das Befahren ausschliesslich auf Feinerschliessungslinien zu beschränken ist.

Es wurden Spurtypen definiert, die im Einklang mit Richt- und Prüfwerten (VBBo, 1998) stehen und dadurch das Ausmass der Beeinträchtigung bzw. Schädigung differenziert zum Ausdruck bringen. Diese Werte betreffen die effektive Lagerungsdichte des Bodens, das Grobporenvolumen, die gesättigte Wasserleitfähigkeit sowie den Eindringwiderstand (BGS, 2004). Die an der Bodenoberfläche erkennbaren Spuren hinterlassen oft Beeinträchtigungen bis in den Unterboden (Abb. 3).

   
Eindringwiderstand in Abhängigkeit von der Bodentiefe  
Abb. 3 - Eindringwiderstand in Abhängigkeit von der Bodentiefe, erhoben mit einer PANDA-Sonde auf einem unbefahrenen Referenzboden, in einer einmal befahrenen und in einer mehrmals befahrenen Spur.

Kommentar zu Abbildung 3:
Der unbefahrenen Referenzmessung bis in eine Tiefe von 100 cm werden die Resultate einer einmaligen Befahrung mit einem Vollernter unter guten Voraussetzungen, d.h. bei geringer Bodenfeuchte und einer Spur mit mehrmaliger Befahrung bei unterschiedlichen Feuchtezuständen
(Räumungsarbeiten nach dem Orkan Lothar), gegenüber gestellt. Deutlich ist zu erkennen, dass die Eindringwiderstände erst in einer Tiefe ab 55 cm bzw. ab 75 cm wieder mit der Referenzkurve zusammentreffen.
 
   

Wenn einige Grundsätze beachtet und bei erhöhtem standortsspezifischem Risiko rechtzeitig Vorkehrungen getroffen werden, ist eine Minimierung der Bodenschäden möglich. Vorsorge bedeutet nebst der Kenntnis von Eigenschaften und Empfindlichkeiten der Böden auch ein Prozessverständnis, um die Zusammenhänge zwischen Beeinträchtigung und optimalem Technikeinsatz zu begreifen und in der Praxis umzusetzen. Bodenschutz beginnt mit der geeigneten Maschinenwahl (Gewicht, Anzahl Räder) und der entsprechenden Ausrüstung (Bereifung, Bogie-Bänder usw.). Der bodenschonende Maschineneinsatz erfordert ein sorgfältig geplantes Feinerschliessungssystem.

Je nach den Witterungsverhältnissen ist die Bodenfeuchte vor Ort als eine Grundlage für den Entscheid über einen möglichen Maschineneinsatz zu erheben. Je feuchter ein Boden ist, umso empfindlicher ist er bezüglich Belastung. Nach Möglichkeit sollte man deshalb Einsätze auf alternativen, weniger empfindlichen Böden vorsehen.

 
visuelle Typisierung der Fahrspuren
Abb. 4 - Visuelle Typisierung der Fahrspuren. Anklicken zum Vergrössern.
Fotos: Marco Walser (WSL)
 

Regeneration

Bodenschäden durch das Befahren benötigen meist eine sehr lange Regenerationszeit. Teilweise sind sie auch nahezu irreversibel. Bei stark beeinträchtigten Böden können geeignete Sanierungsmassnahmen die Revitalisierung kleinflächig fördern bzw. beschleunigen. Sie sollen die natürlichen Regenerationsprozesse unterstützen. Verschiedene Verfahren wurden geprüft, um die Durchwurzelung und damit das Porensystem sowie die biologische Aktivität der Böden zu erhöhen.

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