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Dr. Hans-Joachim Klemmt

LWF

Bayerische Landesanstalt
für Wald und Forstwirtschaft

Abt. Boden und Klima
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D-85354 Freising

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Artikel

Autor(en): Redaktion waldwissen.net – LWF
Redaktion: LWF, Deutschland
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Nichtheimische Baumarten

Der Klimawandel stellt die Forstwirtschaft vor eine große Herausforderung. Der notwendige Waldumbau ist in vollem Gange. Neben geeigneten heimischen Baumarten, fällt der Blick immer wieder auf nichtheimische Baumarten. Sie können dort, wo kaum einheimische Baumarten zur Verfügung stehen, eine gute Alternative bieten. 

Douglasie
Abb. 1: Die Douglasie ist der in Deutschland am häufigsten angebaute nicht heimische Nadelbaum (Foto: M. Mößnang).

Dort, wo Baumarten am warm-trockenen Rand ihrer ökologischen Nische angebaut werden, ist beim Klimawandel eine erhöhte Anfälligkeit gegeben. Dieser kann man in letzter Konsequenz nur mit einem Wechsel der Baumart begegnen, z.B. von der Fichte zur Rotbuche. Der Wechsel der Baumarten und der Waldumbau sind in Bayern als Maßnahmen der Klimawandelanpassung gängige Praxis und werden mit erheblichen Summen gefördert.

Das Spektrum der für den Waldumbau in Frage kommenden mitteleuropäischen Baumarten umfasst nur wenig mehr als drei Dutzend Arten. Viele davon haben aufgrund ihrer Seltenheit eine geringe ökonomische Bedeutung, es sind fast ausnahmslos Laubbaumarten. Im Gegensatz zu den natürlichen Verhältnissen dominiert in der Forstwirtschaft Mitteleuropas gegenwärtig der Nadelbaumanbau. Demnach verarbeitet auch die mitteleuropäische Holzwirtschaft vor allem Nadelholz. Daher will sich die Forstwirtschaft bei der Anpassung an den Klimawandel nicht auf die mitteleuropäischen Laubbaumarten beschränken, sondern sucht nach alternativen Baumarten, vor allem Nadelbäume aus anderer Regionen der Welt. 

Erfahrungen mit nichtheimischen Baumarten noch gering

Anbau nichtheimischer Baumarten

Der Anbau nichtheimischer Baumarten hat gemessen in Baumgenerationen eine kurze Tradition. In den meisten Fällen reichen die Erfahrungen nicht viel mehr als 150 Jahre zurück, erstrecken sich über nicht mehr als zwei Umtriebszeiten.

Mit dem Klimawandel ist das Interesse an Anbaualternativen enorm gewachsen. Sicherlich spielen dabei die Hoffnungen auf hohe Wuchsleistungen bei gleichzeitig guter Anpassung an ein wärmeres und trockeneres Klima die wichtigste Rolle. Die Suche nach Anbaualternativen im Klimawandel hat längst begonnen, nun kommt es darauf an die Alternativen emotionslos und vorurteilsfrei nach klaren Kriterien zu prüfen.

Tab. 1: Ursprungsgebiete und Anbauhäufigkeit der wichtigsten in Deutschland angebauten nichtheimischen Baumarten (Quelle: BMELV 2013)
Baumart Ursprungsgebiet
%-Anteil an der Waldfläche
in Deutschland
Douglasie
(Pseudotsuga menziesii)
nordwestliches Nordamerika
1,7 %
Japanische Lärche + Hybriden
(Larix kaempferi)
Japan
0,7 %
Roteiche
(Quercus rubra)
östliches Nordamerika
0,4 %
Robinie
(Robinia pseudoacacia)
östliches Nordamerika
0,3 %
Strobe
(Pinus strobus)
östliches Nordamerika
< 0,19 %
Schwarzkiefer
(Pinus nigra)
(Mitteleuropa), Südeuropa
0,13 %
Küstentanne
(Abies grandis)
nordwestliches Nordamerika
< 0,09 %
Esskastanie
(Castanea sativa)
Südeuropa
0,07 %

In Deutschland wurden bisher fast ausschließlich nichtheimische außereuropäische Baumarten mit forstlichem Hintergrund und in größerem Umfang angebaut, deren Ursprungsgebiete im pazifischen Nordwesten Nordamerikas, im Osten Nordamerikas und auf der japanischen Inseln Honshu liegen (Tab. 1, Abb. 2). Der Anbauerfolg hängt von verschiedenen Faktoren ab und ist durchaus nicht selbstverständlich. Das allgemeine Risiko beim Anbau nichtheimischer Baumarten wird unter den neuen und zudem noch stark wechselnden Klimabedingungen zumindest nicht kleiner werden.

Ursprungsgebiete
Abb. 2: Ursprungsgebiete der nichtheimischen Baumarten Japanlärche, Douglasie und Roteiche, Areal der Rotbuche, Importgebiet der Grünen Küstendouglasie und Grenzen der BRD

Voraussetzung Klimaähnlichkeit

Voraussetzung für den Anbau einer nichtheimischen Baumart ist eine möglichst große Klimaähnlichkeit. Demzufolge steht am Anfang ein Vergleich der Klimabedingungen zwischen dem Ursprungsgebiet der betrachteten Baumart und dem vorgesehenen Anbaugebiet.

Eine Übersicht über die weltweite Verbreitung des in Mitteleuropa herrschenden Klimatyps Cfb zeigt, dass dieses warm-gemäßigte humide sommerwarme Klima nur in wenigen Regionen außerhalb Europas verbreitet ist (Abb. 3). Die Ähnlichkeitsanforderung ist damit nur bedingt zu erfüllen. Außerdem beruht die Klimaklassifikation auf Gegenwartsbedingungen, die sich mit dem Klimawandel in Zukunft ändern werden.

Klimaklassifikation
Abb. 3: Weltweite Vorkommen des typischen mitteleuropäischen Klimatyps "Cfb" nach der Klassifikation von Köppen-Geiger

Erfolgversprechender ist der direkte Rückgriff auf klimatische Kenngrößen. Durch den Vergleich herrschender Durchschnittstemperaturen und ihren zugeordneten Standardabweichungen (Abb.  4) lässt sich bereits die Klimaähnlichkeit von Ursprungs- und Anbaugebiet abschätzen. Wir verwenden die in Abbildung 2 dargestellten, für die Ursprungsgebiete typischen Baumartenareale von Douglasie, Roteiche und Japanlärche. Als Anbauregionen gelten das Gebiet Deutschlands und das Areal der Rotbuche als typische Regionen Mitteleuropas.

Ursprungs- und Anbaugebiete im Vergleich

Abb. 4: Vergleich verschiedener Temperaturgrößen in Ursprungs- und Anbaugebieten: durchschnittliche Jahres-, Winter- und Sommertemperaturen und ihre Standardabweichung
 
mittlere Jahrestemperatur
Abb. 4.1: mittlere Jahrestemperatur
 
Standardabweichung der Jahrestemperatur
Abb. 4.2: Standardabweichung der Jahrestemperatur
 
mittlere Wintertemperatur
Abb. 4.3: mittlere Wintertemperatur
 
Standardabweichung der Wintertemperatur
Abb. 4.4: Standardabweichung der Wintertemperatur
 
mittlere Sommertemperatur
Abb. 4.5: mittlere Sommertemperatur
 
Standardabweichung der Sommertemperatur
Abb. 4.6: Standardabweichung der Sommertemperatur
 

Die Jahresdurchschnittstemperaturen der Vergleichsregionen differieren nur wenig (Abb. 4.1), in dieser Hinsicht scheint die Ähnlichkeitsanforderung erfüllt. Einzig das Gesamtareal der Douglasie weist erheblich niedrigere Jahresdurchschnittstemperaturen auf. Aufschlussreicher ist es, die Jahreszeitentemperaturen zu betrachten.

Im Winter (Dezember bis Februar) weichen die Temperaturen, die in den Arealen der Japanlärche, Douglasie und Roteiche herrschen, von denen in den Anbaugebieten nach unten ab (Abb. 4.3): Die Winter in den Ursprungsregionen sind strenger als bei uns. Das Importgebiet der Küstendouglasie erfährt hingegen wärmere Wintertemperaturen als die Anbaugebiete Mitteleuropas.

Ein anderes Bild ergibt sich beim Blick auf die Sommertemperaturen (Abb. 4.5). Von Juli bis August sind Japanlärche und Roteiche in ihren Ursprungsgebieten höheren Temperaturen ausgesetzt als in den Anbaugebieten. Sowohl im Import- wie im Gesamtgebiet der Douglasie herrschen im Sommer niedrigere Temperaturen.

Betrachtet man zusätzlich die Standardabweichungen (Abb. 4.2, 4.4 und 4.6), fallen die ausgesprochen geringen Werte für das Importgebiet der Küstendouglasie auf. Sowohl die Jahres- als auch die Winter- und Sommerwerte weisen auf ein stark ausgeglichenes ozeanisches Klima hin. Auch das Areal der Japanlärche zeigt vor allem im Winter eine geringe Temperaturvariabilität. Im Areal der Roteiche herrscht hingegen eine ähnliche Variabilität wie in Mitteleuropa. Das macht deutlich, dass die Klimaähnlichkeit schon bei relativ einfachen Klimagrößen nur mit Abstrichen erfüllt werden kann. Misserfolge beim Anbau gehen möglicherweise auf fehlende Übereinstimmungen der Klimate zwischen Ursprungs- und Anbaugebiet zurück.

Klima in Mitteleuropa: Variabilitätsstress

Zum für Mitteleuropa typischen Übergangsklima gibt es weltweit nur wenige Analogien. Starke Temperatursprünge innerhalb und zwischen den Jahren stellen an die Anpassungen der hier heimischen Bäume erhebliche Anforderungen. Während mitteleuropäische Baumarten an diese Anforderungen durch jahrhundertelange Selektion angepasst sind, fehlt nichtheimischen Baumarten aus Ursprungsgebieten mit ausgeprägter Klimatoleranz diese spezielle Anpassung oft.

Vermutlich hängt die Wachstumsüberlegenheit einiger nichtheimischer Arten damit zusammen, dass sie die für die Anpassung an ein hochvariables Klima notwendigen Schutzmechanismen einsparen und die dadurch freigewordenen Ressourcen in Wachstum umsetzen können. Ähnliche Effekte ergeben sich durch die zunächst entbehrliche Parasitenabwehr.

Das erweist sich dann als verhängnisvoll, wenn in späteren Phasen des Anbaus unerwartet Pathogene auftreten. Gleichermaßen problematisch kann es werden, wenn seltene klimatische Stresssituationen auftreten und die nicht daran angepasste Population überfordern. Möglicherweise werden die Nachteile in der Wüchsigkeit durch die Vorteile erhöhter Angepasstheit, Stresstoleranz und Parasitenabwehr leicht aufgewogen.

Klimawandel als Problemverschärfer

Mit dem Klimawandel wird es schwieriger, die Klimaähnlichkeit zwischen Ursprungs- und Anbaugebiet zu verwirklichen. Es wird die Ähnlichkeit zwischen zwei Gegenwartsklimatypen und einem Zukunftsklimatyp verlangt. Die Baumart soll ja sowohl zum noch kühlen Klima der Gegenwart als auch zu einem wärmeren Zukunftsklima im Anbaugebiet passen. Dadurch sinkt die Zahl der Anbauerfolg versprechenden Arten ab. Die regionalen erfahrungsbasierten Anbauregeln können durch den Klimawandel ihre Gültigkeit verlieren. Die Unsicherheiten wachsen, es wird zunehmend schwierig, geeignete Arten zu finden.

Neben den Temperaturverläufen muss auch das Niederschlagsregime betrachtet werden. Weil Niederschläge die Bäume niemals direkt, sondern immer über den Boden vermittelt erreichen, müssen auch Bodeneigenschaften wie die Wasserspeicherkapazität in die Prognose eingehen. Auch die chemischen Bodeneigenschaften müssen zusammen passen, damit eine ausreichende Baumernährung bei den angebauten Arten gewährleistet ist.

Vorerfahrungen

Bis auf die Douglasie (1,7 % an der Waldfläche Deutschlands) spielt der Anbau nichtheimischer Baumarten eine geringe Rolle (Tab. 1). Das ist in den Nachbarländern ähnlich. Misserfolge sind beispielsweise der gänzlich misslungene Strobenanbau oder die Einbringung der Spätblühenden Traubenkirsche, die sich zu einem "Unholz" entwickelt hat (Abb. 6).

Unsere Erfahrungen mit dem Anbau nichtheimischer Baumarten ist oft Stückwerk, nicht immer objektiv und selten allgemeingültig. Die Anbauten in Gärten und Parks können nur sehr begrenzt Erkenntnisse für den forstlichen Anbau liefern. Bisher gewonnene Erfahrungen besitzen in einer neuen Klimazukunft nur noch begrenzte Gültigkeit. Ändern sich die Randbedingungen, verlieren auch unsere Erfahrungen an Wert.

Risiken und Nebenwirkungen

Spätblühende Traubenkirsche in Nordamerika
Abb. 5: Die Spätblühende Traubenkirsche (Prunus serotina) ist in ihrer nordamerikanischen Heimat ein stattlicher Waldbaum, der als Black Cherry wertvolles Nutzholz liefert (Foto: M. Schölch).
 
Spätblühende Traubenkirsche als "Unholz"
Abb. 6: In Kiefernforsten - hier zum Beispiel in Brandenburg bei Eberswalde - hat sich die Spätblühende Traubenkirsche als lästiges "Unholz" ausgebreitet (Foto: H. Schill).
 

Ausschlaggebend für den Erfolg ist die beabsichtigte Hauptwirkung. Beim Anbau nichtheimischer Baumarten steht die ökonomische Motivation eindeutig im Vordergrund. Nichtheimische Baumarten sollten nur dann angebaut werden, wenn die finanzielle Ertragserwartung die der einheimischen Alternativen übersteigt und das Anbaurisiko im vom Eigentümer vorgegebenen Rahmen liegt.

Darüber hinaus sollten auch unbeabsichtigte Nebenwirkungen beachtet werden, vor allem das Problem der Invasivität. Was als Anbau beginnt, kann unter günstigen Umständen in einer unerwünschten Einbürgerung enden. Nicht nur Naturschutzaspekte und die Verdrängung heimischer Arten sind Kriterien um die Invasivität zu beurteilen, auch im Forstbetrieb selbst können Invasionen unerwünschte Folgen haben.

Kriterien für die Anbauentscheidung

Die Entscheidung für den Anbau nichtheimischer Baumarten ist ein anspruchsvolles Unterfangen. Bevor man sich zum Anbau entschließt, sind folgende Fragen zu klären:

  • Ökonomischer Wert: Volumen- und Biomasseproduktion, Verwertbarkeit, Vermarktbarkeit, Aufwand und Ertrag
  • Anbaurisiko: Ähnlichkeit zu gegenwärtigem und zukünftigem Klima, Bodenverhältnisse, Waldschutzsituation
  • Vermehrungsgut, Herkünfte
  • Nebenwirkungen: Invasivität, Einfluss auf Schutzgüter, waldbauliche Verträglichkeit

Auf viele dieser Fragen haben wir zum gegenwärtigen Zeitpunkt nur lückenhafte Antworten. Insbesondere die Anbaueignung im Klimawandel ist nur in Ansätzen beantwortet.

Eigentlich müsste sich nach der Einführung eines neuen Systems eine Test- und Erprobungsphase anschließen, bevor man zur Anwendung in größerem Maß schreitet. Aufgrund des rasch fortschreitenden Klimawandels könnte die Wartezeit für die Erprobungsphase, die einen forsttypisch langen Zeitraum benötigt, zum Problem werden. Hinzu kommt, dass die Erprobung unter gegenwärtigen Bedingungen stattfindet, die sich von der Zukunft unterscheiden und sich schon während der Testphase ändern. Man müsste eigentlich in entfernten Regionen testen, in denen schon jetzt das mögliche zukünftige Klima verwirklicht ist.

Dort, wo man bezüglich des Anbauerfolgs und der Risiken und Nebenwirkungen Zweifel hat, sollte man sich im Umfang des Anbaus zurückhalten. Stets sollte das Prinzip der Mischung mit einheimischen Baumarten berücksichtigt werden.

Möglichkeit und Wagnis

Der Anbau nichtheimischer Baumarten zur Erweiterung der Baumartenpalette in Zeiten des Klimawandels erscheint auf den ersten Blick als eine reizvolle und lukrative Alternative. Risiken und Nebenwirkungen wollen jedoch bedacht werden. Vieles spricht dafür, angepasste einheimische Baumarten bevorzugt zu verwenden. Nichtheimische Baumarten haben ihre Berechtigung am ehesten dort, wo kaum einheimische Alternativen zur Verfügung stehen. In jedem Fall sind die naturgegebenen Anbaugrenzen der alternativen Baumarten möglichst genau zu definieren und durch Beobachtungen und Versuche wissenschaftlich abzusichern.

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