Bundesminister Cem Özdemir: „Wälder sind unsere wichtigsten Mitstreiter im Kampf gegen die Klimakrise. Die Waldböden sind dabei das Fundament der Wälder: Sie sind dynamische, äußerst lebendige Lebensräume, die unablässig dazu beitragen, die Wälder im Gleichgewicht zu halten. ….. Ich freue mich, dass der Waldboden als Boden des Jahres gekürt wurde und so die Rolle der Wälder in unserem Leben mehr Aufmerksamkeit bekommt.“

In diesem Jahr ist das Thünen-Institut für Waldökosysteme in Eberswalde Partner des Kuratoriums Boden des Jahres und hat den Waldboden als Boden des Jahres vorgeschlagen, Poster und Flyer entwickelt und den Weltbodentag durchgeführt.

Waldböden – die natürlichen Böden unseres Klimaraumes

Je nach Ausgangsgestein, Bodenentwicklung, Klima und Wasserhaushalt gibt es sehr unterschiedliche Waldböden. Sie können sehr nährstoffarm und stark sauer aber auch nährstoffreich und neutral bis alkalisch sein. Ihr Wasserhaushalt kann zwischen trocken und nass variieren.

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Waldböden weisen jedoch eine Reihe gemeinsamer Merkmale und eine vergleichbare Nutzung auf. Sie werden im Jahr des Waldbodens gemeinsam als ‚Waldboden‘ der Öffentlichkeit vorgestellt. Waldböden sind seit Jahrtausenden die natürlichen und weit überwiegenden Böden in Deutschland. Sie besitzen eine Streuauflage, bestehend aus Laub und Nadeln der Waldbäume, aus der Streu der Strauch- und Krautschicht sowie aus vermoderndem Holz. Aus der Streuauflage entwickeln sich je nach Streuart, Wasserhaushalt und Nährstoffversorgung unterschiedliche Humusformen. Diese sind ein wesentlicher Bestandteil der Waldböden.

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Waldböden sind tiefreichend und intensiv durchwurzelt und humusreicher als viele andere Böden. Wenn der Mensch die Wälder nicht übernutzt, sondern nachhaltig bewirtschaftet, sind Waldböden Kohlenstoffsenken, welche zum Klimaschutz beitragen. Mehr als 75 Prozent des Kohlenstoffs in terrestrischen Ökosystemen ist in Wäldern gespeichert, davon etwa 50 Prozent in Waldböden. Waldböden werden nicht bearbeitet und nicht gedüngt. Nur in größeren Zeitabständen werden Bäume oder Baumgruppen entnommen. Die Baum- und Strauchvegetation, die Intensität der Nutzung durch den Menschen sowie weitere Umwelteinflüsse beeinflussen die Entwicklung der Waldböden wesentlich. Waldböden beeinflussen auf der anderen Seite mit ihrer Belebtheit sowie ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften die Artenvielfalt der Wälder, ihre Wuchsleistung, Holzqualität, Verjüngungskraft und Widerstandsfähigkeit gegenüber Schädlingen, Witterung und Klimawandel.

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Deutschland liegt in der humiden und gemäßigt kühlen ozeanischen Klimazone mit milden Wintern, mäßig warmen Sommern und relativ gleichmäßiger Niederschlagsverteilung. Die Vegetationszone der sommergrünen Laubwälder nimmt den weitaus größten Flächenanteil in Deutschland ein. Bis Ackerbauern und Viehzüchter vor etwa 5.000 Jahren begannen, die Urwälder zu roden, war Deutschland zu mehr als 80 Prozent vor allem von Laubmischwäldern bedeckt. Nach und nach verringerte sich der Waldflächenanteil auf unter 20 Prozent, um etwa ab dem Spätmittelalter allmählich wieder auf etwa 30 Prozent anzusteigen. In Gebieten mit flachgründigen und nährstoffarmen sowie stauwasser- oder grundwasserbeherrschten Böden oder in klimatisch ungünstigen Hochlagen der Mittelgebirge und der Alpen überwiegen Waldflächenanteile > 60 Prozent. Eine Übersichtskarte der Statistischen Ämter des Bundes und der Länder zeigt die Waldflächenverteilung in Deutschland sowie ihre Flächenanteile in den Kommunen. Heute sind in Deutschland ca. 11,4 Millionen Hektar von Wald bedeckt. Es gibt in Deutschland keine Urwälder mehr. Die allmähliche Nutzungsänderung hat Auswirkungen auf das Klima, die Landschaft und die Böden. Auf den Grünland- und Ackerflächen mit regelmäßiger Bodenbearbeitung und Export der Biomasse nahm der Humusvorrat auf unbewaldeten Böden stark ab. Durch die Umwandlung in Acker- und Grünlandböden nahm die Grundwasserneubildung zu und vor allem Senken wurden stärker vernässt. Erosionsprozesse veränderten waldarme Gebiete. Es entstanden wellige zertalte Landschaften mit Erosionsböden an Hängen und Kuppen sowie Kolluvisolen und Auenböden in Senken und Tälern.

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Wälder wurden übernutzt und ihre Böden veränderten sich

Mit der Zunahme der anthropogenen Bodennutzung seit 5.000 Jahren nahm die Intensität der Waldnutzung bis ins 19. Jahrhundert stetig zu. Der Mensch gestaltete die verbliebenen Waldböden durch Streunutzung, Plaggenhieb, Waldweide, Holznutzung und Rodung um. Natürliche Buchenwälder wurden nach und nach durch Forstwälder, Kulturlandschaften und Heiden ersetzt. Durch die intensive Waldnutzung und die damit verknüpfte Devastierung seit dem Mittelalter bis zum Industriezeitalter verarmten die Böden so stark, dass sich über große Flächen Zwergstrauchheiden entwickelten und häufig eine Humusauflage aus Rohhumus entstand. Das förderte die Podsolierung auf nährstoffarmen Gesteinen in den Mittelgebirgen und in vielen eiszeitlichen Ablagerungen. Erst nach Einführung einer nachhaltigen Forstwirtschaft im 18. und 19. Jahrhundert wurde allmählich die Übernutzung von Wäldern und die Verarmung von Waldböden reduziert.

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Waldböden sind gefährdet

Heute werden die verbliebenen Wälder und Waldböden in Deutschland nicht mehr übernutzt. Stattdessen treten andere Gefährdungen auf.

• Gegen Ende der letzten Kaltzeit vor ca. 10.000 Jahren war Deutschland überwiegend von baumarmen Tundren bedeckt und der CO₂-Gehalt der Luft betrug weniger als 200 mg/m³. Heute ist der CO₂-Gehalt, vor allem seit Beginn des Industriezeitalters auf ca. 380 mg/m³ angestiegen. Die die Industrialisierung mit der Verbrennung fossiler Energieträger (Kohle / Gas / Öl) ist die Hauptursache für diesen Anstieg. Dieser Anstieg senkt den pH-Wert der Niederschläge und verstärkt die Bodenversauerung.
  
  
• Nicht nur der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre hat sich seit Beginn der Industrialisierung fast verdoppelt, sondern auch der Gehalt an Stickstoff, Schwefelverbindungen, organischen gasförmigen Schadstoffen und schwermetallhaltigen Stäuben ist erhöht. Wälder und Waldböden nehmen diese Einträge auf und puffern Säuren ab, solange ihre Pufferkapazität nicht erschöpft ist. Dies führt vor allem in nährstoffarmen Waldböden zu Ungleichgewichten in der Nährstoffversorgung, zu beschleunigter Bodenversauerung, zur Schwächung des Baumwachstums und zu Stoffbelastungen in Böden.
  
  
• Unsachgemäßer Waldbau kann zu Störungen im Stoffkreislauf durch beschleunigten Abbau der Humusauflage führen und zu krankheitsanfälligen und klimalabilen Wäldern, zur Verringerung der Biodiversität bei Pflanzen, Pilzen, Mikroorganismen und Tieren beitragen.
  
  
• Der unsachgemäße Einsatz von Forsttechnik führt zu Bodenquetschungen, Bodenverdichtung und -vernässung und reduziert damit die Ertragsfähigkeit der Waldböden.

Waldböden verändern sich durch den Klimawandel

Der Klimawandel setzt unseren Wäldern und Waldböden immer mehr zu. Milde Winter und heiße trockene Sommer sowie extreme Wetterereignisse wie Starkregen, Stürme und Trockenheit belasten Wälder und Waldböden sehr. Obwohl die um 2 – 3 Wochen längere Vegetationszeit und der höhere Kohlendioxidgehalte in der Atmosphäre das Baumwachstum fördern, werden Waldbäume gestresst und krankheitsanfälliger. Bisher als stabil geltende Standorteigenschaften der Waldböden verändern sich zunehmend. Die Wasserspeicherfähigkeit der Waldböden gewinnt für den Waldbau enorm an Bedeutung. Auf flach- bis mittelgründigen steinigen Waldböden in den Mittelgebirgen Deutschlands wie z.B. im Harz stirbt die Fichte großflächig ab. Schaderreger wie die Borkenkäfer finden in heißen, trockenen Sommern beste Bedingungen, um sich stark auszubreiten.

Waldbrände haben in den Jahren 2018, 2019 und 2022 spürbar zugenommen.

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Orkane führen zu großflächigem Windwurf und Windbruch.

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Forstliches Umweltmonitoring - Waldböden stehen unter Beobachtung

Bereits Ende der 1980-er Jahre führten Forschungseinrichtungen und die Forstverwaltungen von Bund und Ländern zur Erfassung und Quantifizierung der Waldschäden deutschlandweit standardisierte Monitoring-Verfahren ein. Das forstliche Umweltmonitoring ist im Bundeswaldgesetz verankert. Die Waldzustandserhebung (WZE) und die Bodenzustandserhebung (BZE) im Wald werden bundesweit durchgeführt. Eine Bund-Länder-Arbeitsgruppe (BLAG BZE) und ein Gutachterausschuss für Forstliche Analytik (GAFA) entwickelten einheitliche Methoden zur Beschreibung der Böden und der Probennahme sowie zur einheitlichen Waldbodenanalytik. Zurzeit wird die dritte Bodenzustandserhebung im Wald durchgeführt.

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Ein ausführlicher Vergleich zwischen der ersten (1989 – 2004) und der zweiten Bodenzustandserhebung im Wald (2006 – 2008) wurde vom Thünen-Institut für Waldökosysteme veröffentlicht (Thünen Report 43). Eine verständliche Zusammenfassung finden Sie in dieser Broschüre des BMEL.

Ein Großteil Kohlenstoff des aufwachsenden Waldes wird in der Humusauflage und im Boden gespeichert. Diese Kohlenstoffspeicherung in Waldböden ist ein wesentlicher Beitrag zur Stabilisierung des Klimas, weil damit das Treibhausgas Kohlendioxid aus der Atmosphäre entzogen wird. Waldböden in Deutschland speichern im Mittel 119 t Kohlenstoff pro Hektar. Zwischen der ersten und der zweiten Bodenzustandserhebung haben die Waldböden in Deutschland in 16 Jahren im Mittel mehr als zehn Tonnen Kohlenstoff pro Hektar zusätzlich gespeichert.

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Der Stoffkreislauf der Wälder wird durch Stickstoffeinträge aus der Luft aus dem Gleichgewicht gebracht. Während unter natürlichen Verhältnissen etwa 4 – 5 kg Stickstoff pro Hektar und Jahr in Waldböden eingetragen werden, beträgt der jährliche Stickstoffeintrag heute vielerorts mehr als 20 kg pro Hektar. Dadurch versauern Waldböden rascher und verarmen an Nährstoffen. Ein Überangebot an Stickstoff wird ins Grundwasser ausgewaschen. Stickstoff liebende Pflanzen wie Brombeere, Himbeere, Brennnessel und andere verdrängen die natürliche Strauch- und Krautschicht. Das harmonische Gleichgewicht zwischen den Pflanzennährstoffen im Boden wird verändert. Das führt zu Störungen beim Baumwachstum und erhöhter Anfälligkeit für Pflanzenkrankheiten wie z.B. Holz zersetzende Pilze. Die Daten der zweiten Bodenzustandserhebung haben ergeben, dass Waldböden im Durchschnitt 17 kg Stickstoff pro Hektar und Jahr mehr erhalten als vor dem 20. Jahrhundert.

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Die Berechnungen zum Wasserhaushalt der Waldböden haben ergeben, dass etwa 40 Prozent der ca. 1.900 Untersuchungspunkte mäßig trocken bis trocken und für den Fichtenanbau ungeeignet sind. Auf diesen Böden sind Kiefern- und Eichenwälder standortgerecht. Bei etwa 70 Prozent der Untersuchungspunkte kann es in trockenen Jahren zu Wassermangel kommen. Seit 1988 nehmen Trockenjahre mit Wassermangel in den Wäldern deutlich zu. Von 1988 bis 2016 gab es nur noch fünf Jahre mit sehr guter Wasserversorgung. Selbst auf gut wasserversorgten Standorten kommt es vor, dass in extrem trockenen Jahren die Wälder Trockenstress erleiden. Vor allem Fichtenreinbestände wurden durch die sommerliche Trockenheit stark geschwächt, von Borkenkäfern befallen und starben großflächig ab. Große abgestorbene Fichtenflächen, wie im Nationalpark Harz, Harz haben das Landschaftsbild vollständig verändert.

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Wälder und Waldböden nachhaltig und schonend nutzen

Im Folgenden sind einige Beispiele zusammengefasst:

• Das Bundeswaldgesetz unterbindet einen weiteren Rückgang der Waldflächen durch eine Pflicht zur Wiederaufforstung und einen Genehmigungsvorbehalt für Waldumwandlungen. In den letzten Jahren nahm der Waldflächenanteil in einigen Bundesländern leicht zu. Das schützt Waldböden. Ein höherer Waldflächenanteil in waldarmen Gebieten wäre ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz.
  
  
• Wälder werden zunehmend nachhaltig genutzt. Es wird nicht mehr Holz geerntet als nachwachsen kann.
  
  
• Die Nutzung von Streu und Reisig wurde inzwischen weitgehend eingestellt. So wird der Nährstoffkreislauf zwischen der aufwachsenden Biomasse und den Waldböden wieder naturnäher. Die Waldböden speichern wieder mehr Kohlenstoff.
• Der Eintrag von stark versauerndem Schwefeldioxid aus Kraftwerken und thermischen Industrieanlagen wurde durch Schwefelwäsche weitgehend reduziert. Die Versauerung der Waldböden konnte so stark verlangsamt werden. Bodenschutzkalkungen mit gemahlenem Dolomitstein (Kalzium-Magnesium-Karbonat) haben auf stärker versauerten Böden zur Erhöhung der pH-Werte beigetragen.

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• Moderne leistungsfähige Technik in der Holzernte kann bodenschonend und behutsam eingesetzt werden. Durch den hohen Kostendruck verleitet sie aber auch dazu, ohne Rücksicht auf den Zustand der Waldböden diese zu befahren und zu schädigen. Der schonende Einsatz der Forsttechnik zum richtigen Zeitpunkt ist heute ein wichtiges Ziel in der Ausbildung von Forstwirten und Förstern.

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• Die Anzahl der Waldbrände in Deutschland hängt entscheidend von der jeweiligen Witterung ab. In den Trockenjahren 1991, 2003 und 2022 gab es über 2.000 Brände pro Jahr. Meist wird durch Waldbrände die Streuauflage vernichtet und die Mineralbodenoberfläche freigelegt. Die Senkenfunktion der Waldböden für Kohlenstoff wird damit beeinträchtigt. Bei hohen Brandtemperaturen wird auch der Humusgehalt des mineralischen Oberbodens vermindert. In der Asche vorhandene Nährstoffvorräte werden rasch ausgewaschen und die oberflächennahe Bodenfauna wird abgetötet. Es bilden sich auf der Mineralbodenoberfläche Initialhumusformen mit Algen, Moosen, Pilzen und Flechten. Verantwortungsvolles Verhalten im Wald, Brandschutzschneisen, bessere Löschwasserversorgung sowie moderne Meldesysteme mit Kameras auf Sendemasten helfen die Anzahl und das Ausmaß der Waldbrände niedriger zu halten.

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• Der Klimawandel muss weltweit radikal verlangsamt oder sogar gestoppt werden. Dazu müssen die Treibhausgase wie Kohlendioxid, Methan und Lachgas sowie der Stickstoffgehalt der Atmosphäre deutlich reduziert werden.
• Darüber hinaus muss der Waldbau die Standorteigenschaften der Waldböden (Wasserhaushalt und Nährstoffhaushalt) stärker berücksichtigen. Der Anbau klimastabilerer Laubmischwälder gewinnt an Bedeutung und wird bereits verstärkt berücksichtigt. Hierzu ist die Auswahl klimaangepasster Baumarten und anerkannter Herkünfte von heimischen Baumarten mit erhöhter Trockenresistenz sowie eine breitere Baumartenmischung zur Senkung des Anbaurisikos entscheidend. Voraussetzung für eine gute Waldbauplanung sind moderne Standortsdaten, mit denen verschiedene Klimaszenarien und deren Auswirkungen auf die Waldböden berechnet werden können.

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Autor: Dr. Gerhard Milbert, Kuratorium Boden des Jahres

Erschienen am 17. Apr. 2024 im Format Artikel