Proceedings zur 6. Fachtagung BIOMET - Deutsche ...

Baumreaktionen von Waldkiefern auf Windlasten
Dirk Schindler
Meteorologisches Institut, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Zusammenfassung
Über einen Zeitraum von sechs Monaten wurden windinduzierte Baumauslenkungen einer
Gruppe von zehn benachbarten Waldkiefern sowie Eigenschaften der bodennahen Strömung
in und über einem Waldkiefernbestand nahe der Forstmeteorologischen Messstelle Hartheim
(südliche Oberrheinebene) gemessen. Basierend auf den Ergebnissen der Messungen der
windinduzierten Baumauslenkungen wurde die Kronenkollisionsdynamik des Waldkiefernkollektivs
analysiert. Ergebnisse der Spektralmethode zeigen, dass der Energietransfer von
Energie der bodennahen Strömung in Baumbewegungen im Bereich der Grundschwingungen
(0.18 bis 0.46 Hz) der untersuchten Waldkiefern am effizientesten war. Die Häufigkeit und
Intensität von Kronenkollisionen benachbarter Waldkiefern nahm mit zunehmender Windgeschwindigkeit
zu. In Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit reduzierten Kronenkollisionen
die Kronenkollisionsgeschwindigkeit um 40% bis 70%.
Responses of Scots pine trees on wind loads
Abstract
Wind-induced tree displacements of a group of Scots pine trees as well as characteristics of
the near-surface airflow within and above a Scots pine forest near the forest-meteorological
experimental site Hartheim (southern Upper Rhine Valley) were measured over a period of
six months. Based on the tree displacement measurements, crown collision dynamics were
analysed. Results of the spectral method show that the transfer of energy of the near-surface
airflow into tree movement was most efficient in the range of the natural frequencies (0.18 to
0.46 Hz) of the selected Scots pine trees. The frequency and intensity of crown collisions of
Scots pine increased with increasing wind speed. As a function of wind speed, crown collisions
reduced the crown collision speed by 40% to 70%.
1. Einleitung
Wind ist einer der bedeutendsten abiotischen Faktoren, der zu Störungen der Baumartenzusammensetzung,
des Gesundheitszustandes und des Wachstums von Wäldern in Europa führt
(SCHELHAAS et al., 2003). Neben Stürmen, die zu einmaligen katastrophalen Schäden (Sturmwurf,
Sturmbruch) in Wäldern führen können, beeinflusst das Windklima andauernd Baumeigenschaften
und Bestandesstrukturen (ERIKSSON et al., 2005; MENG et al., 2006).
Das Sturmschadensrisiko in Wäldern kann in einen permanenten Risikoanteil, unter dem die
Bodeneigenschaften, die Topographie und das Klima an einem Waldstandort subsummiert
werden, und in einen temporären Risikoanteil, den Bestandeseigenschaften, unterteilt werden
(LEKES und DANDUL, 2000). Der permanente Sturmschadensrisikoanteil lässt sich in der
waldbaulichen Praxis nur sehr eingeschränkt beeinflussen, wohingegen der temporäre Sturmschadensrisikoanteil
durch geeignete waldbauliche Maßnahmen modifiziert werden kann
(GARDINER et al., 2005; SCHÜTZ et al., 2006). Aufgrund der mannigfaltigen negativen Auswirkungen
von Sturmschäden in Wäldern wird nach Methoden zu ihrer Minimierung gesucht.
Eine Möglichkeit zur Minimierung von Sturmschäden in Wäldern besteht im Bereich endemischer
Windgeschwindigkeiten darin, die Vulnerabilität von Baumkollektiven zu reduzieren,
da Reibung und Kroneninteraktionen zwischen Bäumen zur Energiedissipation, und damit zur
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