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Prof. Dr. Ulrich Kohnle

PD Dr. Ulrich Kohnle

Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
Abteilungsleiter Waldwachstum

Wonnhalde 4
D-79100 Freiburg i. Breisgau

Tel. +49 761 4018 251
Fax +49 761 4018 333

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Artikel

Autor(en): S. Hein
Redaktion: FVA, Deutschland
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Grundlagen zur Wertholzproduktion der Esche

Die folgenden Ergebnisse zur Wachstumssteuerung von Eschen stellen grundlegende wachstumskundliche Gesetzmäßigkeiten zur Dimensionsentwicklung und Dynamik der Astreinigung dar. Daraus lassen sich praxisnahe Entscheidungshilfen für eine Z-Baum orientierte Wachstumssteuerung ableiten.

Stark freigestellte und geästete Esche
Abb. 1: Stark freigestellte und geästete Esche. (Foto: S. Hein)

In jüngster Zeit gilt Edellaubbaumarten wie z.B. der Gemeinen Esche (Fraxinus excelsior L.) besondere Aufmerksamkeit. Dabei spielt die Verjüngungsfreudigkeit auf Sturmflächen aber auch die bestmögliche Ausnützung des stand­örtlichen Wachstumspotenzials und die Aussicht auf Wertholzerzeugung in kurzen Produktionszeiträumen eine wichtige Rolle. Nach einer Expertenumfrage zur Edellaubbaumbewirtschaftung in Europa wird sich der langfristig angestrebte Flächenanteil auch von Esche deutlich erhöhen.

Als Grundlage zur Wertholzproduktion der Esche werden deshalb im Folgenden die Entwicklung von Astreinigung und Dickenwachstum, die Darstellung von für die Wertholzproduktion wichtigen Wachstumsgesetzmäßigkeiten sowie deren Weiterentwicklung hin zu einfach anwendbaren Produktionszielen und Entscheidungshilfen für die Forstpraxis vorgestellt.

Messungen in Europa

Entsprechend dem Wuchsreihenprinzip wurden auf temporären Untersuchungsflächen unterschiedlichen Entwicklungsstadiums Gruppen von je 25 Bäumen der Kraft’schen Klasse 1 bis 3 in ihren Nachbarschaftsverhältnissen vermessen. Das Untersuchungsmaterial wurde in 13 europäischen Ländern gewonnen. Insgesamt standen 1501 Eschen und 1021 Bergahorne aus unterschiedlicher Begründungs­form, Mischung, Pflegestrategie sowie einer weiten Spanne an Baumdimensionen und unterschiedlicher Wachstums­geschwindigkeit zur Verfügung. Solitärbäume wurden in einem speziellen Teilprojekt untersucht.

Als Kronenansatz wurde die Ansatzhöhe des ersten grünen Primärastes, als unterster Totast die Ansatzhöhe des ersten toten, vom Boden aus sichtbaren Primärastes definiert. Die astfreie Schaftlänge stimmt mit der Ansatzhöhe des ersten Totastes überein, war kein Totast vorhanden, wurde die Ansatzhöhe des ersten grünen Primärastes verwendet.

Aus diesem Datenmaterial konnten Wachstumsgesetzmäßigkeiten gewonnen werden, die die Dynamik der wertbestimmenden Rundholzeigenschaften Ästigkeit und Durchmesser für eine weite Spanne an Wachstumssituationen beschreiben. Zentrale Zielgrößen für die Auswertung waren dabei der Zusammenhang zwischen Zieldurchmesser, Produktionszeit, Z‑Baum Anzahl und der astfreien Schaftlänge als oft verwendete Beschreibungen von Produktionszielen.

Z-Baum Anzahl und Dimensionen von Eschen im Endbestand

Zwischen der Kronenbreite und dem Brusthöhen­durchmesser sowie dem Baumalter besteht ein straffer funktionaler Zusammenhang. Mit steigendem Brust­höhendurchmesser nimmt auch die Kronenbreite zu. Im Vergleich zweier Bäume gleichen Brusthöhendurchmessers wird jedoch der jüngere Baum die größere Kronenbreite aufweisen.

Der Einfluss des Standorts ist sehr gering, d.h. weitgehend unabhängig vom Standort ist bei einem bestimmten Brusthöhendurchmesser und Baumalter eine bestimmte Kronenbreite zu erwarten. Aus diesen Gesetzmäßigkeiten können mit Hilfe eines Modells (Hein, 2004) Produktionsziele wie Zieldurchmesser, Produktionszeitraum und Anzahl der Bäume im Endbestand für verschiedene Szenarien unterschiedlichen Radialzuwachses abgeleitet werden (Tabelle 1).

Tab. 1: Zusammenhang zwischen Zieldurchmesser, durchschnittlichem Radialzuwachs, Produktionszeit, Z‑Baum Anzahl und astfreier Schaftlänge für Esche, Höhenbonität: 33 m in 60 J, Überschirmungsgrad: 70 %.
Zieldurchmesser [cm] Durchschnittlicher Radialzuwachs [mm/ J] Produktionszeit [J] AnzahlZ-Bäume/ ha[ - ] Astfreie Schaftlängeho = 33 m, 60 J[m]
  2 150 88 -
60
3 100 71 20,3
  4 75 64 16,0
  5 60 61 12,8
  2 125 123 -
50
3 83 99 19,2
  4 63 90 15,1
  5 50 85 12,0

Ein Modell für die innere Ästigkeit

Mit der Kenntnis der Dynamik der Astreinigung und Annahmen zur Schaftform kann die innere Ästigkeit des Schaftes in verschiedenen Schafthöhen berechnet werden. Dabei interessiert insbesondere die Breite des asthaltigen Kerns. Die Unterschiede im asthaltigen Kern für unterschiedliche Höhenbonitäten sind bei gleicher Geschwindigkeit des Durchmesserwachstums beträchtlich (Abb. 1).

Während bei einer Höhenbonität von 33 m und einem durchschnittlichen Radial­zuwachs von 3 mm der Radius des modellhaften asthaltigen Kerns in 15 m Schafthöhe 9,6 cm beträgt, ist dieser Radius für die Höhenbonität 27 m in der gleichen Schafthöhe mit 17 cm um 77,1 % breiter.

Damit nimmt die Breite des asthaltigen Kerns in einer bestimmten Höhe am Schaft mit abnehmender Bonität und mit zunehmendem durchschnittlichen Radialzuwachs zu. Damit kann das Zusammenspiel von Dickenzuwachs und dem Ausmaß des asthaltigen Kerns quantitativ beschrieben werden.

Innere Ästigkeit für Esche
Abb. 1: Innere Ästigkeit für Esche für die Höhenbonitäten 33 m (links) und 27 m (rechts), Darstellung als Längsschnitt durch den Schaft; äußere Schaftform des Baumes: d1,3 = 60 cm, durchschnittlichen Radialzuwachs = 4 mm und der entsprechenden Baumhöhe dieses Zieldurchmessers.

Zweiphasiges Pflegekonzept

Eine Möglichkeit, ein kontinuierliches Fortschreiten der Astreinigung zu unterbrechen, ist die Anwendung eines zweiphasigen Pflegekonzeptes. Dabei wird in der ersten Phase der Schwerpunkt der Wachstumssteuerung auf die Astreinigung und Sicherung weiterer Qualitätseigenschaften – bei reduziertem Durchmesserwachstum – gelegt, in der zweiten Phase wird mit der Auswahl der Z-Bäume das Hochrücken der astfreien Schaftlänge vorerst gestoppt und das Dickenwachstum beschleunigt. Sobald die angestrebte astfreie Schaftlänge erreicht ist, findet mit dem Übergang von der ersten zur zweiten Phase die Z-Baum Auswahl statt.

Da die Dynamik der Astreinigung vom Höhenwachstum abhängt, spiegelt der Zeitpunkt der Z-Baum Auswahl auch die standörtlichen Verhältnisse wider. Aufgrund des schnellen Höhenwachstums der Esche wird dieser Zeitpunkt generell frühzeitig erreicht. Da die Höhenzuwächse früh kulminieren und bereits ab 30 bis 40 Jahren stark nachlassen, muss eine Freistellung auch sehr frühzeitig erfolgen, um eine Förderung des Dickenwachstums noch erreichen zu können.

Ähnliche Empfehlungen zur frühzeitigen Förderung des Dickenwachstums unter Verzicht auf höchste astfreie Schaftlängen, gegebenenfalls auch kombiniert mit Ästung, wurden bislang von SCOHY  sowie DUFLOT ausgesprochen. Bedingt durch die großen Höhenzuwächse der Eschen in jungem Entwicklungsstadium wird eine angestrebte absolute astfreie Schaftlänge bereits sehr früh erreicht. Dabei wird bei Eschen mit einem durchschnitt­lichen Radialzuwachs von 2 mm in 1,3 m Schafthöhe beispielsweise eine astfreie Schaftlänge von 10 m für die Höhenbonität 33 m (Alter 60 J) in 25 Jahren erreicht, während dies für die Radialzuwachsvariante 5 mm durchschnittlich 11 Jahre später erfolgt.

Soll eine bestimmte astfreie Schaftlänge in kürzerer Zeit erreicht werden, kann eine Wertästung erfolgen. Mit dem Übergang in die zweite Phase kann das Vorrücken der astfreien Schaftlänge gestoppt werden. Durchforstungen fördern das Dickenwachstum und können es bei Freistand des Baumes auf das standörtlich maximale Niveau anheben.

Anhand von Analysen zum Dickenwachstum von Eschensolitären kann ein Radialzuwachs von 5 bis 7 mm als ein standörtliches Maximum auf mittleren und überdurchschnittlichen Standorten angenommen werden [3]. Ein Anstieg auf ein solches Niveau muss jedoch in einem gleitenden Übergang erfolgen, um unerwünschte Wachstumsreaktionen wie beispielsweise ein starkes Auftreten von lebenden Sekundärästen zu vermeiden. Wird einem solchen zweiphasigen Pflegekonzept gefolgt, kann mit einem Zieldurchmesser von 60 cm und einer einer astfreien Schaftlänge von 10 m in 60 – 75 Jahren gerechnet werden.

Folgerungen

Zur vollständigen Zielbeschreibung bei der Produktion von Wertholz gehören Angaben zu Zieldimension, zur Qualität sowie Vorgaben zum zeitlichen und räumlichen Bezug. Aufgrund der baumartspezifischen Wachstumsgesetzmäßigkeiten der Esche kann in relativ kurzer Produktionszeit stark dimensioniertes Wertholz erzeugt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass durch die schnelle natürliche Astreinigung der Esche in frühem Entwicklungsstadium überlicherweise angestrebte astfreie Schaftlängen (z.B. 10 m) auf sehr guten Standorten bereits in 25 Jahren und damit sehr frühzeitig erreicht werden können. Eine Auswahl von Z-Bäumen und ein Übergang in die konsequente Förderung des Dickenwachstums muss somit zu einem sehr frühen Zeitpunkt erfolgen.

Die dargestellten Wachstumsgesetzmäßigkeiten erlauben zudem erstmals eine vollständige Quantifizierung zentraler Elemente von Produktionszielen. Dabei sind, bei Zieldurchmessern von 60 cm und einem durchschnittlichen Radialzuwachs von 3 bis 5 mm, die Z-Baumzahlen, die für eine volle Bestockung im Endbestand notwendig sind, mit ca. 60 bis 70 Eschen sehr niedrig.

Der Standort wirkt sich dabei besonders auf die erreichbare astfreie Schaftlänge aus: bei einem gegebenen durchschnittlichen Radialzuwachs sind auf besseren Standorten höhere astfreie Schaftlängen erreichbar und eine schmalerer asthaltiger Kern zu erwarten. Auf besseren Standorten kann somit bei gleichem Durchmesserwachstum mehr wertvolles Holz produziert werden. Produktionsrisiken wie beispielsweise das Auftreten des Braunkerns können dabei durch kürzere Produktionszeiten reduziert werden.

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