Wie Holzernte-Technologien den Wasserhaushalt und den Boden im Wald beeinflussen
Neue Studie: Längere Trockenperioden und häufigere Starkregenereignisse brauchen intakten Waldboden, der beides besser abpuffern kann als verdichteter Boden
Eine soeben im Journal of Hydrology veröffentlichte Studie zeigt den Einfluss verschiedener Holzerntesysteme auf den Wasserhaushalt des Waldes. „Die Ergebnisse unseres Beregnungsversuchs zeigen, dass sich die Auswirkungen der verschiedenen Holzerntesysteme auf den Boden zum Teil stark unterscheiden. Das kann uns wichtige Hinweise für ein nachhaltigeres Management des Waldes geben“, erläutert Maximilian Behringer, der Erstautor der Studie, der an den Instituten für Waldökologie und Alpine Naturgefahren der BOKU University seine Doktorarbeit schreibt.
Um die Auswirkungen der Holzernte auf den Wasserhaushalt besser zu verstehen, haben Forschende der BOKU University und des Bundesforschungszentrums für Wald (BFW) Feldversuche durchgeführt. Sie verglichen drei verschiedene Holzerntesystem: (I) Harvester und Forwarder; (II) Harvester und Forwarder mit Bändern – Bänder werden über die Räder der Maschinen gezogen. Sie wirken ähnlich wie die Ketten an einem Bagger und vergrößern die Auflagefläche. Dadurch sollen der Schlupf und der Druck auf den Boden verringert werden; (III) Seilgerät und motormanuelles Fällen – dieses System wird vor allem im Gebirge in unwegsamem Gelände eingesetzt und ist besonders bodenschonend.
Die Versuchsfläche liegt in der Flyschzone des Wienerwalds. Flysch – ein oft tonreiches Sedimentgestein, das sich in Österreich zwischen Bregenzerwald und Wienerwald erstreckt – bildet Böden, die unter schweren Maschinen besonders leicht verdichtet werden. Durch die Verdichtung ändern sich viele wichtige Bodeneigenschaften, unter anderem die Wasseraufnahme und Wasserabgabe des Bodens. Kann das Wasser während eines Regens nur noch teilweise versickern, steigt das Risiko für Hochwasser und im Waldboden verbleibt weniger Wasser für Pflanzen und Bodenlebewesen.
Mit Starkregenexperimenten wurde untersucht, wie viel Wasser vom Boden aufgenommen wird, und wie viel direkt an der Oberfläche abrinnt. Der Oberflächenabfluss wird nicht gespeichert, sondern direkt in Vorfluter weitergeleitet und kann Hochwasserspitzen verstärken. Der ungestörte Waldboden, aber auch der Waldboden unter Seilgerät-Trassen, konnte im Experiment das gesamte Wasser aufnehmen. In den Fahrwegen der beiden Harvester-Forwarder-Varianten flossen hingegen mehr als 60 % des Wassers direkt ab. Dies zeigt, dass deutlich weniger Wasser im Waldboden aufgenommen und gespeichert werden kann. Insgesamt haben alle Holzerntesysteme den Anteil der großen Poren im Boden verringert. Diese großen Poren sind für die schnelle Einsickerung und Verteilung von Wasser im Boden wichtig. Aber: Der negative Effekt des Seilgeräts war mit Abstand am geringsten. Die Bänder an den Maschinen waren nur minimal bodenschonender als die Variante ohne Bänder.
„Aus diesen Ergebnissen lernen wir, dass die befahrene Fläche möglichst klein gehalten werden sollte. Außerdem sollten die Bodenbedingungen beachtet werden. Nasser Boden ist gegenüber Befahrung empfindlicher als trockener oder gefrorener Boden. Bei Nässe sollte auf empfindlichen Böden entweder der Ernteeinsatz verschoben oder mit einem Seilgerät geerntet werden, um den Boden zu schützen und langfristige Schäden zu verhindern“, so Behringer. „Damit können der Wasserrückhalt und die Wasserspeicherfähigkeit im Waldboden erhalten bleiben. Beides ist gerade im Zusammenhang mit dem Klimawandel sehr wichtig, da längere Trockenperioden und mehr Starkregenereignisse auftreten und intakter Waldboden kann beides besser abpuffern als ein verdichteter Boden.“
Zur Studie
Comparison of the effect of winch-assisted timber harvesting systems and cable yarding on soil water retention and surface runoff in a temperate deciduous forest
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2025.133183
Gefördert durch den Österreichischen Waldfonds mit Unterstützung des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft. (Schluss)
Um die Auswirkungen der Holzernte auf den Wasserhaushalt besser zu verstehen, haben Forschende der BOKU University und des Bundesforschungszentrums für Wald (BFW) Feldversuche durchgeführt. Sie verglichen drei verschiedene Holzerntesystem: (I) Harvester und Forwarder; (II) Harvester und Forwarder mit Bändern – Bänder werden über die Räder der Maschinen gezogen. Sie wirken ähnlich wie die Ketten an einem Bagger und vergrößern die Auflagefläche. Dadurch sollen der Schlupf und der Druck auf den Boden verringert werden; (III) Seilgerät und motormanuelles Fällen – dieses System wird vor allem im Gebirge in unwegsamem Gelände eingesetzt und ist besonders bodenschonend.
Die Versuchsfläche liegt in der Flyschzone des Wienerwalds. Flysch – ein oft tonreiches Sedimentgestein, das sich in Österreich zwischen Bregenzerwald und Wienerwald erstreckt – bildet Böden, die unter schweren Maschinen besonders leicht verdichtet werden. Durch die Verdichtung ändern sich viele wichtige Bodeneigenschaften, unter anderem die Wasseraufnahme und Wasserabgabe des Bodens. Kann das Wasser während eines Regens nur noch teilweise versickern, steigt das Risiko für Hochwasser und im Waldboden verbleibt weniger Wasser für Pflanzen und Bodenlebewesen.
Mit Starkregenexperimenten wurde untersucht, wie viel Wasser vom Boden aufgenommen wird, und wie viel direkt an der Oberfläche abrinnt. Der Oberflächenabfluss wird nicht gespeichert, sondern direkt in Vorfluter weitergeleitet und kann Hochwasserspitzen verstärken. Der ungestörte Waldboden, aber auch der Waldboden unter Seilgerät-Trassen, konnte im Experiment das gesamte Wasser aufnehmen. In den Fahrwegen der beiden Harvester-Forwarder-Varianten flossen hingegen mehr als 60 % des Wassers direkt ab. Dies zeigt, dass deutlich weniger Wasser im Waldboden aufgenommen und gespeichert werden kann. Insgesamt haben alle Holzerntesysteme den Anteil der großen Poren im Boden verringert. Diese großen Poren sind für die schnelle Einsickerung und Verteilung von Wasser im Boden wichtig. Aber: Der negative Effekt des Seilgeräts war mit Abstand am geringsten. Die Bänder an den Maschinen waren nur minimal bodenschonender als die Variante ohne Bänder.
„Aus diesen Ergebnissen lernen wir, dass die befahrene Fläche möglichst klein gehalten werden sollte. Außerdem sollten die Bodenbedingungen beachtet werden. Nasser Boden ist gegenüber Befahrung empfindlicher als trockener oder gefrorener Boden. Bei Nässe sollte auf empfindlichen Böden entweder der Ernteeinsatz verschoben oder mit einem Seilgerät geerntet werden, um den Boden zu schützen und langfristige Schäden zu verhindern“, so Behringer. „Damit können der Wasserrückhalt und die Wasserspeicherfähigkeit im Waldboden erhalten bleiben. Beides ist gerade im Zusammenhang mit dem Klimawandel sehr wichtig, da längere Trockenperioden und mehr Starkregenereignisse auftreten und intakter Waldboden kann beides besser abpuffern als ein verdichteter Boden.“
Zur Studie
Comparison of the effect of winch-assisted timber harvesting systems and cable yarding on soil water retention and surface runoff in a temperate deciduous forest
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2025.133183
Gefördert durch den Österreichischen Waldfonds mit Unterstützung des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft. (Schluss)
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