Veranstaltungsreihe 2016-17

World Cafe: Übersicht der Themen

1. Lawinensimulation mit RAMMS – Fallbeispiel Wilerhorn

Adrian Zaugg & Jean-Jacques Thormann (HAFL, Zollikofen) & Peter Bebi (SLF Davos) Kontakt: adrian.zaugg@outlook.com

Die Arbeit hatte zum Ziel, mit Hilfe einer neu entwickelten Version der Lawinensimulationssoftware RAMMS::Avalanche und Felduntersuchungen im Lawinenschutzwald Wilerhorn, dessen Lawinenschutz bei verschiedenen Waldszenarien zu beurteilen. Bezüglich der aktuellen Schutzwirkung der Holzschlagfläche hat sich gezeigt, dass die erhöhte Bodenrauhigkeit sowie die Stützwirkung der Baumstöcke wirkungsvoll vor Bodenlawinen schützen, jedoch die Schutzfunktion gegenüber Oberlawinen begrenzt ist. Aufgrund nicht synchron verlaufender Prozesse des Holzabbaus und der Verjüngungsentwicklung entsteht ein Schutzdefizit. Die Modellierung von Extremereignissen verschiedener Waldszenarien zeigt, dass die Resultate massgebend durch den Zustand des Lawinenschutzwaldes bestimmt werden. Einerseits sind mit abnehmender Waldfläche im Anrissgebiet die Werte bezüglich der Lawinendynamik und der Lawinenauslauflänge grösser. Anderseits ist bei einer Situation mit Wald entlang der Lawinenlaufbahn die Auslauflänge der Lawine kürzer als bei einer Situation ohne Wald. Die in der Arbeit gewonnen Erkenntnisse zeigen, dass mit der Extended-Version die Lawinengefahr im bewaldeten Gebiet und die Lawinenschutzfunktion des Waldes mit plausiblen Resultaten modelliert werden können.

2. Biologische Rationalisierung der Holzproduktion bei der Fichte in der hochmontanen Stufe

Philipp Egloff, Jean-Jacques Thormann (HAFL Zollikofen) & Peter Ammann (Fachstelle für Waldbau, Lyss); Kontakt: Philipp Egloff, Hauptstrasse 14, 4528 Zuchwil

Diese Arbeit untersucht, inwiefern natürliche Selbstregulierungsprozesse genutzt werden können, um die Kosten der biologischen Produktion in einem hochmontanen Fichtenbestand zu optimieren. Dazu wurden in einer 50-jährigen, flächigen Aufforstung im Berner Oberland vier unbehandelte und zwei behandelte Untersuchungsflächen eingerichtet. Auf den Probeflächen wurde die Differenzierung von Durchmesser und sozialen Klassen der Bestockung untersucht. Als Stabilitätsindikatoren wurden Kronenprozente und Schlankheitsgrade der stärksten Bäume erfasst. Die beiden Stabilitätsindikatoren lagen auf sämtlichen unbehandelten Flächen im Bereich der geforderten Werte, während auf einer der behandelten Flächen das Kronenprozent einen kritischen Wert aufwies. Im Weiteren wurde auf den unbehandelten Flächen eine stärkere Differenzierung beobachtet als auf den behandelten Flächen. Unabhängig von der Behandlung konnten sich auf allen Flächen einige starke Individuen durchsetzen. Aufbauend auf den Ergebnissen der Bestandesanalyse werden die drei Handlungsalternativen "individuelle Stabilisierung der Gerüstbäume", "gruppenweise Einleitung der Verjüngung" und "kein Eingriff" miteinander verglichen und der optimale Zeitpunkt für einen Ersteingriff diskutiert.

3. Neue Ansätze für die Quantifizierung der Wurzelverstärkung in Schutzwäldern und ingenieurbiologische Massnahmen

Massimiliano Schwarz (HAFL Zollikofen); Kontakt: massimiliano.schwarz@bfh.ch

Die Verstärkung des Bodens durch Wurzeln hat einen großen Einfluss auf die Stabilität von Hängen und damit die Verhinderung bodennaher Rutschungen. Sie ist anerkannt als wichtiger Effekt in Schutzwäldern und im Zusammenhang mit ingenieurbiologischen Massnahmen. Seit etwa 40 Jahren ist die Forschung über Wurzelverstärkung weltweit fortgeschritten und die Wirkungen von Wurzeln unter Zug- und Scherbedingungen ist von vielen Autoren untersucht und modelliert worden.
In den letzten Jahren haben Forschungsresultate gezeigt, dass für eine Quantifizierung der Vegetationswirkung auf die Hangstabilität eine feine (0.1–1 m) räumliche Auflösung der Wurzelverteilung (bzw. detaillierte Charakterisierung der Waldstruktur), eine dynamische Charakterisierung der Wurzelverstärkung und die Berücksichtigung der lateralen Verteilung der Kräfte nötig sind. In diesem Beitrag werden neue Ansätze und Daten präsentiert, welche all diese Aspekte bei der Berechnung der Hangstabilität berücksichtigen und erweitern. Die Resultate werden anhand von Praxisbeispielen präsentiert und diskutiert.

4. NaiS-Beurteilung von Steinschlag-Schutzwäldern mit LFI-Date

Gian Barandun, Monika Frehner (ETH Zürich) & Markus Huber (WSL Birmensdorf) Kontakt: gianbarandun90@gmail.com

Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) verlangt eine nationale Einschätzung über den Zustand des Schutzwaldes. Auf nationaler Ebene kann die Zustandsbeurteilung vorerst nur mit den Daten des Schweizerischen Landesforstinventars (LFI) erfolgen. Mit der Masterarbeit „NaiSBeurteilung von Steinschlag-Schutzwäldern mit LFI-Daten“ wurde untersucht, ob die Aufnahmen des LFI für eine Zustandsbeurteilung der Steinschlag-Schutzwälder auf Ebene einer LFI-Stichprobe gemäss NaiS verwendet werden können. Die Problematik der Untersuchung bestand darin, dass das LFI die Daten für eine kleinere Fläche erfasst, als das System NaiS für eine erfolgreiche Schutzwaldbeurteilung benötigt. Deshalb wurden anhand von zwei Fallbeispielen Daten um eine LFI-Stichprobe erhoben, um geeignete LFI-Daten für eine NaiSBeurteilung zu eruieren. Mit einer Homogenitätsabschätzung der Vegetationshöhe und der Mischungsverteilung im Waldbereich der Stichprobe wurde die Eignung der LFI-Daten für eine Aussage über den Bestand um die Stichprobe untersucht. Als Grundlage für die Homogenitätsabschätzung wurden Luftbilder verwendet. Wo LFI-Daten vorhanden waren, wurden diese mit Vergleichen zwischen Fallbeispiel- und LFI-Daten für eine NaiS-Beurteilung der LFI-Stichproben mit Schutzwald gegen Steinschlag verwendet.

5. Das Risiko der Fichte auf Buchdruckerbefall und die räumliche Befallsentwicklung nach einem Windwurf

Michael Opiasa, Luzia Götz & Christof Bigler (ETH Zürich) Kontakt: opiasam@student.ethz.ch

Das Waldreservat Uaul Prau Nausch im ETH-Lehrwald in der Gemeinde Tujetsch in der Surselva besteht seit 2007 und umfasst einen Fichtenwald in der hochmontanen bis subalpinen Stufe. Im Frühling 2012 warf ein Föhnsturm einige Fichten im Reservat, wobei im Zentrum der Fläche eine grössere Windwurffläche entstand. In den darauf folgenden Jahren hat sich die Anzahl stehend abgestorbener Fichten um die Windwurffläche sowie in kleinen Nestern rund herum erhöht. Die Fichten, die dem Käfer bis jetzt trotzten, stehen teilweise dicht neben den abgestorbenen Fichten. Das Ziel der Masterarbeit war die Untersuchung der Situation im Waldreservat Uaul Prau Nausch anhand folgender Fragen:

• Gibt es eine Beziehung zwischen Parametern auf Einzelbaum- und Bestandesebene und dem Risiko der Fichten, nach einem Windwurf durch Buchdruckerbefall abzusterben?
• Kann man qualitativ ein räumliches Muster in der Entwicklung des Befalls in den Jahren nach dem Sturm erkennen?

6. Empfindlichkeit typischer Schweizer Waldbestände auf den Klimawandel

Nico Bircher, Harald Bugmann & Maxime Cailleret (ETH Zürich); Kontakt: harald@ethz.ch

Erste klimabedingte Veränderungen von Waldökosystemen sind in der Schweiz bereits erkennbar. Weitgehend unklar ist aber, wie und in welchem Ausmass im Schweizer Wald häufig vorkommende Waldbestände auf zukünftige Klimaveränderungen reagieren werden. Auf Basis der Daten des 3. Schweizerischen Landesforstinventars und mithilfe eines Waldsukzessionsmodells untersuchten wir die Entwicklung von 71 typischen Beständen unter heutigem sowie zukünftigem Klima (A2-Emissionsszenario) mit und ohne Bewirtschaftungseinfluss und leiteten daraus quantitative Aussagen über ihre Reaktion auf den Klimawandel ab.

7. Neue Ergebnisse aus 40 Jahren Aufforstungsversuch am Stillberg

Simon Blatter (ETH Zürich) und Peter Bebi (SLF Davos); Kontakt: simon.blatter@gmail.com

Im Jahr 1975 wurden im Lawinenanrissgebiet Stillberg an der Waldgrenze bei Davos 92'000 Bäume (je ein Drittel Lärchen, Arven und Bergföhren) in systematischer Anordnung gepflanzt. Bei der letzten Gesamtaufnahme der Bäume im Jahr 2015 lebten noch 58% der Lärchen, 7% der Bergföhren und 3% der Arven. Im Vergleich zu früheren Aufforstungsstadien, als vor allem Kleinstandortsunterschiede, Dauer der Schneebedeckung und Höhenlage über Meer entscheidend waren für Überleben und Wachstum der Bäume, verloren diese Einflussfaktoren mit zunehmender Baumhöhe und Interaktionen zwischen den Bäumen während den letzten 10 Jahren an Bedeutung. Die Lärchen wuchsen in dieser Zeit im oberen Teil der Aufforstung (> 2150 m, oberhalb der aktuellen Waldgrenze) sogar stärker als weiter unten, wo sie sich gegenseitig mehr konkurrenzieren. Im Jahr 2015 hatten die Bäume im Durschnitt eine Höhe von 2.8m (±1.4 m) und konnten während den letzten 5 Jahren die Schneedecke weitgehend stabilisieren. Das 40 jährige Experiment zeigt eindrücklich, wie Bäume an der Waldgrenze im Verlauf ihrer Jugendentwicklung unterschiedlich auf Umwelteinflüsse reagieren und was es braucht, damit neuer funktionsfähiger Schutzwald in hochgelegenen Lawinenanrissflächen entstehen kann.

8. Langzeit-Waldforschung der WSL im Gebirgswald

Peter Brang (WSL Birmensdorf); Kontakt: peter.brang@wsl.ch

Die WSL unterhält ein Netz von bewirtschafteten Waldforschungsflächen im Gebirgswald. Darunter sind ca. 50 ertragskundliche Flächen, 5 Windwurfflächen und weitere permanent eingerichtete Flächen mit Verjüngungsstudien, mit teils über 50jährigen Datenzeitreihen. Unter den Flächen sind u.a. Beispiele für klassische Plenterwälder, Gebirgsplenterwälder mit Fichte, Lärche und/oder Arve, Überführung gleichförmiger in ungleichförmige Fichtenbestände, und Windwurfflächen ohne Räumung, mit Räumung sowie solche mit Räumung und Pflanzung. In einigen Flächen gibt es auch Information zur Naturverjüngung. Eine geografische und thematische Übersicht soll dazu beitragen, dieses Netz besser bekannt zu machen und vermehrt für Weiterbildung zu waldbaulichen und ertragskundlichen Themen verfügbar zu machen. Nutzbar sind die Flächen auch als Marteloskope.

9. Zur Verjüngungsökologie der Lärche: Fallbeispiel Valchava

Lea Grass, Hans-Ulrich Frey (ETH Zürich) & Stephan Zimmermann (WSL Birmensdorf) Kontakt: Lea Grass, lg@hasspacher-iseli.ch

Verjüngungsarme lärchendominierte Wälder sind im natürlichen Lärchenareal häufig zu beobachten und bereiten oft erhebliche Schutzwaldprobleme. An einem Südhang, nördlich des Dorfes Valchava (Münstertal) wurden die standörtlichen Bedingungen für die Lärchenverjüngung untersucht.
Eine erfolgreiche Verjüngung ist auf einen optimalen Mikrostandort angewiesen, der nicht von einer üppigen Grasvegetation oder einer dicken Streuschicht bedeckt und keiner hohen Strahlung ausgesetzt ist. Durch zu starke oder diffuse Auflichtungen wird oft eine verdämmende Grasvegetation gefördert. Aufgrund der Ergebnisse dieser Arbeit kann geschlossen werden, wie Kronenöffnungen mindestens beschaffen sein müssen, damit sich ein erfolgversprechender und langfristig stabiler Lärchenaufwuchs einstellt.