Teilprojekt 5
Regionalisierung/virtuelle Forstbetriebe

Universität Hamburg, Weltforstwirtschaft
Konstantin Olschofsky [k.Olschofsky(a)holz.uni-hamburg.de]
Rüdiger Hildebrandt [r.hildebrandt(a)holz.uni-hamburg.de]
Raul Köhler [r.koehler(a)holz.uni-hamburg.de]
Anré Iost [a.iost(a)holz.uni-hambrug.de]

Betriebssimulation
Forstbetriebliche Entscheidungen hängen nicht ausschließlich von der Betrachtung einzelner Bestände oder deren Summe ab, sondern müssen eine Vielzahl von Besonderheiten berücksichtigen. Dazu zählen u. a. lange Produktionszeiträume, eine möglichst ausgewogene Altersstruktur und die Wahl geeigneter waldbaulicher Strategien. Auch Risiko ist ein Element betrieblichen Kalküls. Vor diesem Hintergrund wählt jeder Betriebsleiter eine spezifische Strategie zur optimalen Erfüllung seiner Ziele. Durch drei abstrahierte Entscheidungstypen können drei unterschiedliche Bewirtschaftungsstrategien verglichen werden. Während Typ 1 nach der Maximierung des Bodenreinertrages strebt, sind Typen 2 und 3 an einer Waldreinertragsmaximierung interessiert, nutzen dafür aber unterschiedliche Waldbauregime.

Bestandesauswahl
Auf nationaler sowie regionaler Ebene wurden Bestände und Standorte aus unterschiedlichen Aufnahmen abgeleitet. Diese stellen die naturale Grundausstattung der zu simulierenden Betriebe dar, wobei jeweils die Entwicklung aller drei Betriebstypen untersucht wird.

Grundlage der Bestandes- und Standortsauswahl waren eine Reihe von Voruntersuchungen. BWI-Daten lieferten die notwendigen Informationen zu den Baumarten, -altern und
-mischungen, während die Bodenübersichtskarte BÜK 1000 für die Festlegung der Bodentypen herangezogen wurde. Die Bodeninformationen wurden den Traktecken der BWI zugeordnet ( Abbildung 1 ). Zur Berücksichtigung des Klimas wurden Datenreihen des auf Klimastationsdaten basierenden WETTREG-Modells für die Parameter Niederschlag und Temperatur (SILVA-relevant) analysiert. Durch einen GIS-basierten Algorithmus wurde jedem BWI-Trakt eine Referenzklimastation zugewiesen. Damit ist die klimatische Entwicklung eines jeden Traktes anhand der entsprechenden WETTREG-Daten „vorgezeichnet“.


Abb. 1 : Bodeninformationen (links) und BWI-Daten (rechts) vor der Verschneidung

Die Eingangsdaten für die Fünfjahres-Simulationsperioden des Wachstumssimulators SILVA wurden aus den WETTREG-Daten abgeleitet und deren Entwicklungstendenzen mit statistischen Methoden analysiert. Abbildung 2 zeigt am Beispiel des Szenarios A1B die Verteilung der signifikanten Zunahme der Vegetationszeit innerhalb von hundert Jahren. Während für die Temperatur eindeutige Tendenzen abgeleitet werden konnten, zeigte sich die Entwicklung der Niederschlagsmengen weniger deutlich.


Abb. 2: Zunahme der Vegetationsdauer in Tagen für das Szenario A1B für die Klima-
stationen des WETTREG Modells zwischen 2000 und 2100

Harmonisierte Datenbasis
Alle oben erwähnten Daten werden in einer gemeinsamen Datenbank vorgehalten, um dynamische Abfragen bzw. Anpassungen vornehmen zu können. Lediglich jene Daten, die nur zu Beginn der Simulationen einmalig erstellt werden, haben statischen Charakter.

Simulation der Szenarien und Validierung
Mithilfe der skizzierten Datenbasis soll es möglich sein, an den „Special Report on Emissions Scenarios“ des Intergovernmental Panel on Climate Change angelehnte Szenarien umzusetzen. Namentlich wurden leicht modifizierte Varianten der Szenarien B1 und A1B festgelegt.

Die virtuellen Betriebe dienen als Demonstrationsobjekte, die den Wissenstransfer aus der Forschung in praktische Anwendungen der Forstplanung sowie der Holzwirtschaft, der Gesellschaft und der Umweltpolitik unterstützen.

Zur Quantifizierung des Fehlers, mit dem die Simulationsergebnisse behaftet sind, werden multivariate statistische Methoden herangezogen. Besondere Aufmerksamkeit wird auf das Modellverhalten bei Extrapolation über den Bereich, für den Daten vorhanden sind, gelegt.

Bei der Übertragung der Forschungsergebnisse auf die Musterbetriebe werden verschiedene Szenarien des Bestockungs- und Klimawandels simuliert. Durch Einbeziehen von Extremszenarien wird versucht, die potenzielle Bandbreite der Entwicklung aufzuzeigen.

Regionalisierung der Ergebnisse
Die vorgestellte Methode der Bestandesauswahl, Beschränkungen bei der verfügbaren Rechenleistung und die Komplexität der Modellsynthese bringen klare Grenzen bei der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf das gesamte Gebiet von Deutschland mit sich. Mit Hilfe fundierter statistischer Erhebungen (Bundeswaldinventur und Level-I-Flächen) soll es eingeschränkt möglich werden, dennoch eine fundierte Hochrechnung auf bundesdeutscher Ebene durchzuführen.