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Artikel

Autor(en): Der Bundesrat, Generalsekretariat (UVEK), Bundesamt für Umwelt (BAFU) (externe Autoren)
Redaktion: WSL, Schweiz
Kommentare: Artikel hat 2 Kommentare
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Optionen zur Kompensation der Bodenversauerung und zur Verbesserung der Nährstoffsituation in Wäldern

Darstellung und Bewertung

Übermässige Einträge von stickstoffhaltigen Luftschadstoffen bewirken in vielen naturnahen Ökosystemen eine Überdüngung und tragen zur Versauerung des Bodens bei. Der vorliegende Bericht beschreibt die aktuelle Situation in der Schweiz und zeigt mögliche Massnahmen zur Reduktion der negativen Wirkungen der Stickstoffeinträge in den Wald auf. Zudem werden Massnahmen zur Kompensation bereits eingetretener Versauerung von Waldböden und zur Verbesserung der Nährstoffsituation von Wäldern dargelegt. Im letzten Teil des Berichtes werden diese bewertet und es wird eine Auswahl getroffen.

Überschreitung der Critical Loads für Stickstoffeinträge in der Schweiz
Abb. 1 - Überschreitung der Critical Loads für Stickstoffeinträge, 2010 (EKL 2014). Dargestellt sind alle Ökosysteme, d.h. Wälder, naturnahe Wiesen, Moore. Anklicken zum Vergrössern!

Quelle: Bundesamt für Umwelt / Meteotest 2013

 
Basensättigung der Waldböden
Abb. 2 - Basensättigung für Waldböden, 0-40 cm Tiefe, basierend auf Berechnungen von Rihm und Braun, 2015. Liegt die Basensättigung im Boden unter 40% (in der Farblegende dargestellt mit gestrichelter Linie), so ist mit negativen Beeinträchtigungen für das Ökosystem Wald zu rechnen. Anklicken zum Vergrössern!

Quelle: swisstop GK 500, BLW (BEK), Version: IAP, 30.8.2013

 
Waldfläche
Tab. 1 - Anteil Waldflachen in den verschiedenen Klassen der Basensattigung in 0-40 cm, nach Rihm und Braun, 2015. Waldfläche aus Arealstatistik 1997, ohne Gebuschwald. Anklicken zum Vergrössern!

Die Stickstoffeinträge überschreiten heute auf 95 % der Waldfläche die kritischen Eintragswerte, oberhalb derer langfristig mit negativen Beeinträchtigungen zu rechnen ist. Die Versauerung und die Nährstoffverarmung sind in vielen Wäldern problematisch: Die Nährstoffversorgung wird unausgewogen und teilweise mangelhaft, das Wachstum kann abnehmen und die Bäume werden weniger widerstandsfähig gegenüber Krankheiten und Witterungseinflüssen wie Trockenheit oder Stürme.

Gemäss Stellungnahme des Bundesrats zum Postulat 13.4201 "Rückführung von Asche in den Wald als Sofortmassnahme gegen Bodenversauerung" vom 04.Februar 2014 sollen im Postulatsbericht alle Optionen zur Kompensation der Versauerung von Waldböden und zur Verbesserung der Nährstoffsituation von Wäldern dargestellt und bewertet werden. Demnach beschränken sich die nachfolgenden Massnahmen nicht alleine auf die Rückführung von Asche in den Wald, wie im Postulat gefordert.

Mögliche Massnahmen

Zur Reduktion und Kompensation der Versauerung von Waldböden und zur Verbesserung der Nährstoffsituation sind folgende Massnahmen möglich (Details siehe Originalbericht):

a) Reduktion der Stickstoffemissionen an der Quelle

Der Hauptverursacher der Bodenversauerung und Nährstoffverarmung sind die Stickstoffemissionen aus der Landwirtschaft und aus dem Verkehr. Daher ist es naheliegend, diese Emissionen soweit zu reduzieren, dass die maximal tolerierbaren Einträge in die Ökosysteme (Critical Load) nicht überschritten werden.

b) Waldbauliche Massnahmen

In der Waldbewirtschaftung sind folgende Massnahmen bekannt, welche der Nährstoffverarmung oder Versauerung entgegenwirken:

  • Reduktion der Vollbaumernte (vollständige Nutzung ganzer Bäume) auf kritischen Standorten, um den Entzug von Nährstoffen aus dem Wald zu reduzieren
  • Baumartenwahl:
  • - Förderung tiefwurzelnde Baumarten, da diese aus dem Unterboden Nährstoffe in den Oberboden transportieren können (sofern im Untergrund nährstoffreichere Schichten vorhanden sind).
    - Wahl von Baumarten mit leicht zersetzbarer Streu (z.B. Laubbäume anstelle von Nadelbäumen), die das Bodenleben anregen; dadurch wird die Durchmischung und die tiefere Einarbeitung in den Wurzelraum gefördert.
c) Kalkung

Durch das Ausbringen von Kalk auf den Waldboden kann eine bereits eingetretene Versauerung reduziert und säurebedingte Schäden vermieden werden. Mit dem Kalk werden günstige Bedingungen für das Bodenleben und die Pflanzenwurzeln geschaffen. Daneben wird die Nährstoffversorgung verbessert und insgesamt eine umfassende und nachhaltige Sanierung von versauerten Waldböden erreicht.

Handelsübliche Dünger anstelle des Kalks kommen nicht in Frage, weil diese Chlorid, Sulfat oder Nitrat (mobile Anionen) enthalten und dadurch unerwünschte Nebenwirkungen verursachen.

Durch das Ausbringen von Kalk auf den Waldboden kann eine bereits eingetretene Versauerung reduziert und säurebedingte Schäden vermieden werden. Mit dem Kalk werden günstige Bedingungen für das Bodenleben und die Pflanzenwurzeln geschaffen. Daneben wird die Nährstoffversorgung verbessert und insgesamt eine umfassende und nachhaltige Sanierung von versauerten Waldböden erreicht. Handelsübliche Dünger anstelle des Kalks kommen nicht in Frage, weil diese Chlorid, Sulfat oder Nitrat (mobile Anionen) enthalten und dadurch unerwünschte Nebenwirkungen verursachen.

d) (Holz-)Ascheausbringung

Die (Holz-)Ascheausbringung unterscheidet sich von der Kalkung durch ihre geringeren Gehalte an Calcium und Magnesium und eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit der unbehandelten Asche, was ohne eine Vorbehandlung der Asche zu einer Schädigung des Bodenlebens führen kann. In der Asche sind wichtige Nährstoff-Elemente vorhanden wie Phosphor oder Kalium, welche auf speziellen Standorten (z.B. trocken und kalkreich oder phosphorarm) die Ernährung der Bäume verbessern können. Jedoch weisen Aschen in der Regel erhöhte Konzentrationen an Schwermetallen auf. Diese Schadstoffbelastung von Holzasche ist problematisch und die Gewährleistung einer einwandfreien Aschequalitätwird unverhältnismässig aufwändig.

Verschiedenen Ansätze

Reduktion der Stickstoffemissionen an der Quelle

Die Reduktion der Stickstoffemissionen an der Quelle hat höchste Priorität. Dies insbesondere wegen der sehr grossen Umweltwirkung und der Tatsache, dass Schäden dadurch vermieden werden können (Vorsorgeprinzip. Das Umweltschutzgesetz (USG) enthält einen verbindlichen Katalog von Kriterien, wie Immissionsgrenzwerte festzulegen sind. Danach müssen sie wirkungsorientiert festgelegt werden, sich somit an den kritischen Eintragsraten der sensiblen Ökosysteme orientieren. Die Festlegung der Immissionsgrenzwerte erfolgt demnach unabhängig von wirtschaftlichen Überlegungen.

Entwicklung der Stickstoff-Emissionen
Abb. 3 - Entwicklung der Stickoxid-Emissionen (NOx-N; primar aus dem Verkehr) und Ammoniak- Emissionen (NH3-N; primar aus der Landwirtschaft) in der Schweiz 1980-2013 und verbleibender Handlungsbedarf bis zu den Zielwerten gemass Luftreinhaltekonzept des Bundesrates, BBI 2009 6585 (BAFU / IIR 2016, LRK 2009). Anklicken zum Vergrössern!

In der Pflicht steht dabei die Landwirtschaft, welche für 66 % der stickstoffhaltigen Luftschadstoffeinträge in den Wald verantwortlich ist, und der Verkehr (22 % der Einträge).

Es kann nicht nur die ganze Waldfläche profitieren, sondern auch andere sensitive Ökosysteme wie etwa artenreiche Wiesen, Hoch- oder Flachmoore. Der Nachteil der Massnahme liegt darin, dass die Wirkung erst zeitlich stark verzögert eintritt, da die bodenbiologischen und -chemischen Prozesse langsam ablaufen. Zudem hat die Massnahme keinen Einfluss auf bereits eingetretene Schäden.

Negative wirtschaftliche Auswirkungen sind für die Landwirtschaft zu erwarten, da ihr Handlungsspielraum eingeengt würde. Die Umsetzbarkeit kann als mittel betrachtet werden: Zwar bestehen die gesetzlichen Grundlagen und Zielwert (z.B. UZL), der Vollzug des Umweltrechts durch die Kantone müsste jedoch verbessert und die Massnahmen im Bereich Landwirtschaft konsequent umgesetzt werden.

Allerdings würde auch bei einer raschen Reduktion der heutigen Stickstoffemissionen die Wirkung auf den meisten Standorten erst zeitlich stark verzögert eintreten, da in den letzten Jahrzehnten grosse Mengen Stickstoff in die Wälder eingetragen wurden.

Es sind daher weitere Massnahmen notwendig, um die bereits eingetretenen Auswirkungen wie die Nährstoffverluste zu kompensieren und Schäden zu reduzieren. Dazu eignen sich gewissewaldbauliche Massnahmen oder die Kalkung von Waldböden.

Waldbauliche Massnahmen können helfen

Waldbauliche Massnahmen zur Kompensation der Versauerung und der Verbesserung der Nährstoffsituation von Waldböden haben eine beschränkte Umweltwirkung. Sie sind auf leicht kritischen Standorten wirkungsvoll, bei denen nur der Oberboden leicht versauert ist, im Unterboden aber beispielsweise noch nährstoffreiche Schichten anstehen, die für Pflanzen erreichbar sind. Dieses Potential kann durch eine gezielte Baumartenwahl besser erschlossen werden. Mit der Wahl tiefwurzelnder Baumarten können z.B. derartig tiefer liegende wertvolle Schichten erschlossen und die Belastung für die Bäume entschärft werden. Solche waldbauliche Massnahmen sind zwar relativ einfach umsetzbar, wirken aber zeitlich ebenfalls verzögert – also auf sehr lange Sicht (langsame Wachstumsprozesse). Auf dafür geeigneten Standorten sollen sie gezielt eingesetzt werden.

Negative wirtschaftliche Auswirkungen sind für die Waldeigentümer zu erwarten, da ihr Handlungsspielraum eingeengt würde (z.B.Baumartenwahl) oder Mehraufwendungen entstehen (z.B. durch Einschränkung der Vollbaumnutzung). Die Einführung des Verursacherprinzips und damit verbundene allfällige rechtliche Anpassungen sind daher zu prüfen. Die Massnahmen imKompetenzbereich des Bundes sollen im Rahmen der bewilligten Mittel umgesetzt werden.

Gesetzliche Grundlagen

Zweck des Waldgesetzes (WaG) ist unter anderem, den Wald als naturnahe Lebensgemeinschaft zu schützen. Artikel 20 WaG hält fest, dass die Kantone den Erfordernissen des naturnahen Waldbaus Rechnung tragen müssen. Ebenfalls in Artikel 20 WaG legt das Gesetz die Kompetenz zur Festlegung von Bewirtschaftungs-Grundsätzen - zu denen auch waldbauliche Massnahmen gehören - in die Verantwortung der Kantone. Demnach können die Kantone Planungs- und Bewirtschaftungsvorschriften - auch zu waldbaulichen Massnahmen- erlassen. Der Bund hat gemäss geltendem WaG diesbezüglich keineKompetenzen. Für eine allfällige Entschädigung für die Einschränkung der Vollbaumnutzung auf kritischen Standorten existiert keine rechtliche Grundlage.

Kalkung und (Holz-)Asche-Ausbringung

Die Kalkung hat eine sehr hohe Umweltwirkung. Sie ist geeignet, stark versauerte und sanierungsbedürftige Böden zu sanieren. Allerdings ist die Ausbringung relativ aufwändig und kostenintensiv. Wie die breite und langjährige Erfahrung im Ausland zeigt, ist bei der Umsetzung aber nicht mit Schwierigkeiten zu rechnen. Pilotversuche sind unter den bestehenden Rechtsgrundlagen möglich. Für eine breitere Anwendung müssten diese angepasst werden.

Die Ausbringung von Holzasche käme aufgrund deren Zusammensetzung höchstens nach einer Vorbehandlung auf wenigen sanierungsbedürftigen Spezialstandorten (z.B. Zufuhr von Phosphor und Kalium auf kalkreichen und trockenen Standorten) in Frage (siehe Gesetzliche Grundlagen). Asche - auch Holzasche - ist rechtlich ein Abfall und muss gemäss der geltenden Abfallverordnung (VVEA) entsorgt werden.

Artikel 12 der Abfallverordnung bestimmt, dass Abfälle zu verwerten sind, wenn die Verwertung die Umwelt weniger belastet als eine andere Entsorgung und die Herstellung neuer Produkte oder die Beschaffung anderer Brennstoffe. Ausserdem muss die Verwertung nach dem Stand der Technik erfolgen. Aschen aus der thermischen Behandlung von Holz dürfen (müssen nicht) unter Einhaltung gewisser Grenzwerte auf Deponien abgelagert werden.

Zudem sind Aschen auch aus unbehandeltem Holz oft auch mit Fremdstoffen oder Schwermetallen belastet, welche sich im Waldboden akkumulieren könnten.Um dies zu vermeiden, müsste ein hoher Kontrollaufwand betrieben werden, was zusätzliche Kosten mit sich bringt und sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit auswirkt. Vor dem Hintergrund dieser Nachteile und des zu erwartenden hohen Vollzugsaufwandes ist von der Holzascheausbringung abzusehen.

Prioritätensetzung

In einer Gesamtbetrachtung wurde aufgrund der Bewertung von drei Kriterien pro Massnahme eine Priorität abgeleitet. Massnahmen mit hoher und sehr hoher Priorität sollen weiterverfolgt werden, Massnahmen mit tiefer Priorität dagegen nicht.

Die drei folgenden Bewertungskriterien wurden dabei verwendet:

  1. Umweltwirkung - hiermit wird die Wirksamkeit und Relevanz einer Massnahme im Hinblick auf die Reduktion der Versauerung und Nährstoffverarmung von Waldböden beurteilt.
  2. Vokswirtschaftliche Auswirkungen - hiermit werden die Auswirkungen für die Wirtschaft, einzelne Wirtschaftszweige sowie die Verwaltung beurteilt.
  3. Umsetzbarkeit - hier wird überprüft, inwiefern eine Massnahme umsetzbar ist und welches Potenzial einer Umsetzung beigemessen wird.
 Massnahme Beurteilung
Reduktion der Stickstoffemissionen an der Quelle
hohe Priorität -> weiterverfolgen
Waldbauliche Massnahmen
hohe Priorität -> weiterverfolgen
Kalkung
hohe Priorität -> weiterverfolgen
(Holz)Ascheausbringung
tiefe Priorität -> nicht weiterverfolgen
Tab. 2 - Beurteilung der möglichen Massnahmen (Herleitung siehe Ziffer 5 des Anhangs zum Originalbericht).

Konsequenzen und Auswirkungen der Massnahmen

a) Reduktion der Stickstoffemissionen an der Quelle

Bereich Landwirtschaft

Die bestehenden beträchtlichen Reduktionspotentiale auf struktureller, organisatorischer, betrieblicher und technischer Ebene sind in den kommenden Jahren konsequent auszuschöpfen, um den Zielwert von 25‘000 t Stickstoff so rasch wie möglich zu erreichen. Hinweise zu Instrumenten und Massnahmen zur Erreichung dieses Ziels sind im Bericht des Bundesrats in Erfüllung des Postulats 13.4284 Bertschy „Natürliche Lebensgrundlagen und ressourceneffiziente Produktion. Aktualisierung der Ziele“ dargelegt. Als Ergänzung dazu wird von den beiden Bundesämtern BAFU und BLW gemeinsam ein Statusbericht zu den UZL veröffentlicht. Auf die Einführung eines Immissionsgrenzwerts für Ammoniak (NH3; fällt insbesondere bei der Viehwirtschaft an) soll, wie von der Eidgenössischen Kommission für Lufthygiene vorgeschlagen (EKL, 2014), verzichtet werden.

Bereich Verkehr

Im Bereich des Verkehrs sind vom Bundesrat Massnahmen zur Stickoxidreduktion definiert. Technische Entwicklungen und regelmässige Verschärfungen der Abgasvorschriften für Motorfahrzeuge bewirken seit Jahren eine deutliche Reduktion der Stickoxidemissionen. Diese Massnahmen müssen weiterhin konsequent umgesetzt werden.

b) Waldbauliche Massnahmen

Die Waldeigentümer entscheiden über Eingriffe in ihrem Wald. Dazu müssen die notwendigen Informationen vorliegen, auch bezüglich waldbaulichen Massnahmen, welche einer Versauerung des Bodens entgegenwirken. Dazu sind vom BAFU bestehende Wissenslücken zu schliessen und die notwendigen Entscheidungsgrundlagen bereitzustellen (z.B. bis zu welcher Bodentiefe sind waldbauliche Massnahmen wirksam, welche Baumarten sind am besten geeignet).

Sollten für kritische Waldstandorte spezielle Bewirtschaftungsmassnahmen notwendig werden, so sind diese gemäss geltendem WaG durch die Kantone festzulegen und umzusetzen. Die Umsetzung von waldbaulichen Massnahmen zur Reduktion der Versauerung und des Nährstoffverlustes kann teilweise mit zusätzlichen Kosten oder mit Erlöseinbussen verbunden sein, z.B. durch die Pflanzung speziell geeigneter Baumarten oder durch den Verzicht einer vollständigen Nutzung (Vollbaumernte). Der betroffene Waldeigentümer muss somit unter Umständen Kosten tragen, die nicht er, sondern die Stickstoff-Emittenten wie die Landwirtschaft oder der Verkehr, verursacht haben. Gemäss Verursacherprinzip – wie es z.B. bei der Sanierung belasteter Standorte zur Anwendung kommt (Art. 32d USG) – sollen die Kosten für die notwendigen Sanierungsmassnahmen vom Verursacher getragen werden.

Die Einführung des Verursacherprinzips und damit verbunden allfällige rechtliche Anpassungen sind daher zu prüfen. Die Massnahmen im Kompetenzbereich des Bundes sollen im Rahmen der bewilligten Mittel umgesetzt werden.

c) Kalkung

Die Analyse und Bewertung der möglichen Massnahmen zeigt, dass die Kalkung die geeignetste Massnahme zur Sanierung von sanierungsbedürftigen Böden ist. Daher soll im Rahmen einer Machbarkeitsstudie ein Programm zur Sanierung von betroffenen Waldböden getestet werden. Zu berücksichtigen sind dabei insbesondere die standörtlich unterschiedlichen Verhältnisse und die verschiedenen Waldfunktionen.

Als wichtige Grundlage dafür liegen in den Kantonen Aargau, Basel-Landschaft, Freiburg, Solothurn, Thurgau und Zürich bereits räumlich differenziertere Karten der Basensättigung im Oberboden vor. Die teilweise jahrzehntelangen Erfahrungen anderer Länder (z.B. Deutschland) sollen für die Machbarkeitsstudie genutzt werden.

Im Rahmen dieser Studie sollen auch Umsetzungsinstrumente für eine mögliche breitere Anwendung entwickelt werden (Verfahren, Kosten und Finanzierung, Rechte und Pflichten Informationsgrundlagen etc.). Zudem sind allfällige rechtliche Anpassungen zu prüfen.

Für wissenschaftliche Versuche auf begrenzter Fläche sind keine rechtlichen Anpassungen erforderlich, da Kalke in der Düngebuch-Verordnung als Bodenverbesserungsmittel verzeichnet sind. Mit Bewilligung der kantonalen Behörde können Versuche auf Waldstandorten durchgeführt werden.

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