Vorträge - Fachverband Feldberegnung eV

Potenziale zur Erhöhung der
Grundwasserneubildung durch
Waldumbau
Martin Hillmann
LWK Niedersachsen
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Das Prinzip der Erhöhung der Wasserspende durch Waldumbau
Unser Forschungsprojekt KLIMZUG
Unsere derzeitigen Ergebnisse zur Erhöhung des Potenzials
Ausblick, “was ist zu tun?“
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Grundwasserkörper der Ostheide
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Die Grundwasserkörper der Ostheide
gelten als gefährdet
- geringer Jahresniederschlag
- vorherrschend Sandböden
- hohe Wasserentnahme durch Feldberegnung
- Kiefernreinbestände in den Grundwasserspeisungsgebieten
- Klimawandel
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Klimaprognose
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Kiefernreinbestand
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Kiefernreinbestand
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Grasfilz
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Kiefernreinbestand
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Kiefernreinbestand
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Verdunstung
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Laubholzvoranbau
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Laubholzvoranbau
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Laubholzvoranbau
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Humusauflage
Unter Kiefer Unter Buche
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Grundwasserneubildung
Der Abfluss erhöht sich, wenn:
- geerntet oder durchforstet wird
- Arten mit hoher Interzeptionskapazität durch solche
mit geringer ersetzt werden
- Arten mit hoher durch solche mit geringer
Transpiration ersetzt werden
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Prinzip
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Prinzip
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Prinzip
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Prinzip
Ergebnisse
Der Unterbau der Kiefer mit Eiche oder Buche bei angestrebtem
Bestockungswechsel führt gegenüber dem Kiefernreinbestand zu einer
deutlichen Erhöhung der Grundwasserneubildung.
Wesentliche Ursache ist die fehlende Interzeption der Laubgehölze im
Winterhalbjahr bedingt durch den Blattfall.
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Projekt KLIMZUG-Nord
1. Erarbeitung fehlender standörtlicher Grundlagendaten im
Gebiet der Ostheide-Drawehn.
2. Auf Basis der Standortprognose wird folgendes Projekt
aufgesetzt: „Auswirkungen von Klimawandel und
Waldbaustrategien auf das Grundwasserangebot im
Privatwald der niedersächsischen Ostheide“.
3. Pilothafter Voranbau in Kiefernreinbeständen auf Grundlage
der Studien.
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Grundwasserspeisungsgebiet
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Waldflächen und Besitzarten im Drawehn
Landeswald
Privatwald
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Zusammenstellung der Flächen
Projektgebiet Drawehn
Gesamtfläche Speisungsgebiet
Drawehn
Landeswald
Privatwald
Summe Waldfläche
22.566 ha
7.000 ha
11.000 ha
18.000 ha
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Konzept
Landwirtschaft
heute
Dominanz
Klima heute von Waldbau Kiefernforsten heute
Grundwasserdargebot
Sinkende
Grundwasserspiegel
heute
REMO
Klimawandel
CLM WETTREG
Grundwasserdargebot
Zukunft
Empfehlungen
für die zukünftige
Baumartenwahl
überwiegend geringes
Böden
Wasserspeichervermögen
angepasste Waldbau im Bestände Wandel
Ökologie
Ökonomie
Politik /
Gesellschaft
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Böden und Wasserhaushalt
Quelle: Standortprognose,
R. Schulz (Uni Göttingen) 2011, modifiziert
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Böden und Nährstoffe
Quelle: Standortprognose,
R. Schulz (Uni Göttingen) 2011, modifiziert
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Waldbau
Baumart Anteil
Kiefer 81,4 %
Eiche (alle Spezies) 5,4 %
Fichte 4,0 %
Aspe 2,5 %
Douglasie 2,2 %
Birke 2,1 %
Waldbau
heute
Waldbauszenarien
Bezeichnung Baumarten Anteil (%)
„Tradition“ Kiefer 100
„Ertrag“ Buche
Douglasie
„Ertrag+“ Douglasie
Buche
„Wasser“ Eiche
Buche
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70
30
80
20
70
30

Grundwasserdargebot heute,
Waldbau: „Tradition“
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Grundwasserdargebot heute,
Waldbau: „Ertrag“
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Grundwasserdargebot heute,
Waldbau: „Ertrag+“
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Grundwasserdargebot heute,
Waldbau: „Wasser“
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Grundwasserdargebot heute,
Waldbau: alle Varianten
mm/a
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Tradition
Ertrag+
Ertrag
Wasserspende
Niederschlag Evaporation Transpiration Interzeption Grundwasserneubildung
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Klimawandel - Modellkette
Emissionsszenario (IPCC) A2 A1B B1 …
Globalmodell ECHAM5 HADCM3 …
Regionalmodell WETTREG REMO COSMO-CLM STAR …
Wasserhaus- COUPMODEL BROOK90 LARSIM WaSiM-ETH ...
haltsmodel
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Klimawandel Drawehn
Darstellung: 2071-2100 gegenüber 1971-2000, Projektgebiet
Szenario
Lufttemperatur (absolute Differenz in Niederschlag (relative Differenz in %)
„Umverteilung
°C)
Niederschlag“
Jahr Sommerhalbjahr Winterhalbjahr Jahr Sommerhalbjahr Winterhalbjahr
CLM_A1B 2,9 2,4 3,4 1,1 -10,3 13,9
REMO_A1B 2,9 2,3 3,6 7,8 3,1 13,7
WR_feu_A1B 2,2 1,3 3,1 1,3 -5,8 8,8
„deutlich wärmer
WR_tro_A1B 2,4 1,6 3,2 5,9 0,0 12,3
und feuchter“
WR_feu_A2 2,2 1,3 3,0 0,5 -8,7 10,2
WR_tro_A2 2,1 1,4 2,9 2,1 -3,8 8,4
CLM_B1 2,0 1,6 2,4 2,4 -5,2 11,0
„2 Grad Ziel“
WR_feu_B1 1,8 1,0 2,5 3,7 -5,2 13,0
WR_tro_B1 2,0 1,3 2,8 0,9 -2,1 4,0
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Veränderung der Grundwasserneubildung durch
Waldumbau, Zeithorizont: 2071 - 2100
2100
Variante Flächenpotenzial
Hinweise:
Flächenpotenzial für Waldumbau ermittelt nach LÖWE (z.B. „Aus dem Walde“, Nr. 54, Tabelle 24)
Die Veränderung der Grundwasserneubildung (GWN) in mm/a ist als flächengewichtetes Mittel für das gesamte Projektgebiet
(Privatwald) angegeben. Bezugsgröße ist jeweils die GWN der Waldbauvariante „Tradition“ (2071 – 2100). Der Anteil der jeweils
umgebauten Waldfläche ergibt sich aus der Spalte „Flächenpotenzial“.
Klimaszenarien:
„2-Grad-Ziel“: WETTREG B1
„Umverteilung Niederschlag“: CLM A1B
„2-Grad-Ziel“
„deutlich wärmer und feuchter“: REMO A1B
Veränderung GWN (mm/a)
„Umverteilung
Niederschlag“
„deutlich wärmer und
feuchter“
Ertrag+ 71 % -6,5 -39,5 -4,1
Ertrag 18 % +5,3 +8,0 -1,0
Wasser 20 % +19,1 +29,3 +14,5
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Klimaszenario:
„deutlich wärmer
und feuchter “
(REMO A1B)
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Veränderung der GWN durch Waldumbau,
Zeithorizont: 2071 - 2100, Waldbau: „Ertrag+“
(kein Waldumbau)
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Veränderung der GWN durch Waldumbau,
Zeithorizont: 2071 - 2100, Waldbau: „Ertrag“
(kein Waldumbau)
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Veränderung der GWN durch Waldumbau,
Zeithorizont: 2071 - 2100, Waldbau: „Wasser“
(kein Waldumbau)
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Klimaszenario:
„Umverteilung Niederschlag “
(CLM A1B)
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Veränderung der GWN durch Waldumbau,
Zeithorizont: 2071 - 2100, Waldbau: „Ertrag+“
(kein Waldumbau)
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Veränderung der GWN durch Waldumbau,
Zeithorizont: 2071 - 2100, Waldbau: „Ertrag“
(kein Waldumbau)
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Veränderung der GWN durch Waldumbau,
Zeithorizont: 2071 - 2100, Waldbau: „Wasser“
(kein Waldumbau)
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Klimaszenario:
„2-Grad Ziel “
(WETTREG B1, trocken)
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Veränderung der GWN durch Waldumbau,
Zeithorizont: 2071 - 2100, Waldbau: „Ertrag+“
(kein Waldumbau)
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Veränderung der GWN durch Waldumbau,
Zeithorizont: 2071 - 2100, Waldbau: „Ertrag“
(kein Waldumbau)
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Veränderung der GWN durch Waldumbau,
Zeithorizont: 2071 - 2100, Waldbau: „Wasser“
(kein Waldumbau)
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Trockenstress
Transpirationsdifferenz
Ist die Differenz zwischen potenziell möglicher und aktuell
realisierter Transpiration der Bäume
Ein Maß für den Unterschied zwischen bestmöglicher und
wirklicher Wasserversorgung
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Trockenstress heute,
Waldbau: „Tradition“
Trockenstress
heute
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Trockenstress Zukunft,
Waldbau „Tradition“
Klimaszenario:
„2 Grad Ziel“
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Trockenstress Zukunft,
Waldbau „Ertrag+“
Klimaszenario:
„2 Grad Ziel“
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Waldbaustrategie Zukunft
GWN: Grundwasserneubildung
+: „gut“
-: „schlecht“
Ertrag
(Geld)
Naturnähe /
Attraktivität
Anbaupotenzial
*: Trockenstressindikatoren widersprüchlich
Flächenpotenzial
Trockenstress
(Zukunft)
GWN
(heute)
GWN
(Zukunft)
„Tradition“ + - - ++ (-)* ca. 90 mm/a -15 bis +49 %
„Ertrag+“ ++ - + + - - - -8 bis +48 %
„Ertrag“ + + + - - + -8 bis +36 %
„Wasser“ - ++ - - - ++ -2 bis +33 %
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Waldbaustrategie Zukunft
GWN: Grundwasserneubildung
+: „gut“
-: „schlecht“
Ertrag
(Geld)
Naturnähe /
Attraktivität
Anbaupotenzial
*: Trockenstressindikatoren widersprüchlich
Flächenpotenzial
Trockenstress
(Zukunft)
Leitbild / Priorisierung:
GWN
(heute)
GWN
(Zukunft)
„Tradition“ + - - ++ (-)* ca. 90 mm/a -15 bis +49 %
„Ertrag+“ ++ - + + - - - -8 bis +48 %
„Ertrag“ + + + - - + -8 bis +36 %
„Wasser“ - ++ - - - ++ -2 bis +33 %
1) „Wasser“
2) „Ertrag“
3) „Tradition“
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Zwischenergebnis
Grundwasserdargebot heute:
Eiche/Buche > Buche > Kiefer > Douglasie
Leitbild Waldbaustrategie Zukunft (Vorschlag):
1) „Wasser 2) „Ertrag“ 3) „Tradition“
Neue, erprobte Baumarten bzw. Herkünfte einführen
Beispiel: Amerikanische Roteiche, trockenresistente Buche etc.
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Was ist zu tun?
Mögliche Umbauflächen lokalisieren
Bestmögliche Baumart oder Baumartenmischung
entwickeln
Gesamtpotenzial ermitteln
Anrechnungssystem aufstellen
Förderprogramm erweitern bzw. entwickeln
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Finanzierung
realistische Waldumwandlungsfläche insges. : 21.000.000 Euro
Verteilung auf 10 Jahre: 2,1 Mio. Euro/Jahr
Ziel:
Den Anspruch der Wasserwirtschaft (Landwirtschaft)
anerkennen und mit den ökonomische und ökologischen
Forderungen der Gesellschaft an den Wald verbinden.
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Vielen Dank für
Ihre Aufmerksamkeit
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