Forschungsfelder & Projekte

Anpassung von Waldökosystemen an sich verändernde Umweltbedingungen, insbesondere Klimawandel, mit den Kernelementen Forstgenetik, Waldbau, Waldumbau sowie Boden- und Waldschutz. Der sich bereits vollziehende Klimawandel beeinflusst in direkter und indirekter Weise die zentrale Produktionsressource und das Wertkapital eines Forstbetriebes.

Daher ist eine Anpassung – sowohl aktiv als auch passiv – zwingend notwendig, wenn es darum geht, die Waldökosysteme, ihren ökologischen, ökonomischen als auch gesellschaftlichen Wert, langfristig zu erhalten und auszubauen. Teilaspekte in diesem Forschungsbereich sind unter anderem:

• Standörtlich-klimatische Anbaueignung heimischer Baumarten sowie ausgewählter Baumarten aus anderen Klimazonen in den unterschiedlichen Wuchsgebieten und Klimabereichen Thüringens im Hinblick auf die standörtlich-klimatische und forstgenetische Eignung sowie unter Berücksichtigung biotischer und abiotischer Aspekte

• Standörtliche Risikoanalysen und angepasste Handlungsempfehlungen unter Berücksichtigung von Standortpotential und -gefährdung (Bodenzustand, Wasserhaushalt, Nährstoffverfügbarkeit, Sturmdisposition, Stoffeintrag)

• Ertragskundliche Untersuchungen und Auswertungen

• Weiterentwicklung der Monitoring-, Vorsorge- und Frühwarninstrumente zur Bewertung von biotischen Gefährdungspotentialen einschließlich waldhygienischer Anpassungs-/Bekämpfungsstrategien für das steigende Potential von Schadorganismen in vom Klimawandel besonders betroffenen Regionen

• Weiterentwicklung der bestehenden Monitoringinstrumente zur Erfassung und Bewertung abiotischer Gefährdungspotentiale (Trendanalysen, Prognosen)

• Entwicklung und Umsetzung von Inventurverfahren zur objektiven Bewertung des Wildeinflusses auf die Waldverjüngung und die Waldentwicklung

• Rolle der Forstwirtschaft und Holznutzung für den Klimaschutz einschließlich Quantifizierung von Substitutionspotentialen

Quantifizierung und Sicherung langfristig nutzbarer Biomassepotentiale mit modernen Inventurverfahren einschließlich neuer Erfassungstechnologien: Die Bedeutung des heimischen, nachwachsenden Rohstoffes Holz wird auch in den kommenden Jahren weiter zunehmen.

Nichtsdestotrotz bleiben die Nutzungspotentiale in Abhängigkeit von Standort, Baumart und aktuellen Vorräten begrenzt. Dementsprechend ist eine solide Erarbeitung der langfristig nutzbaren Biomassepotentiale notwendig, um die standörtliche Nachhaltigkeit nicht zu gefährden. Teilaspekte in diesem Forschungsbereich sind unter anderem:

• Erarbeitung der langfristigen Nutzungspotentiale unter Berücksichtigung der jeweiligen Standortsnachhaltigkeit sowie im Hinblick auf klimatische und stoffliche Veränderungen

• Untersuchung und Bewertung von Stoffflüssen in Waldökosystemen zur Gewährleistung funktionierender Stoffkreisläufe in bewirtschafteten Waldökosystemen

• Weiterentwicklung der forstlichen Inventurverfahren unter Berücksichtigung der bestehenden Rahmenbedingungen und der Erkenntnisse aus laufenden Projekten zu stichprobenbasierten Inventurverfahren

• Erprobung von vereinfachten und teilautomatisierten Inventurverfahren für zeitnahe Erfassung von Bestandeskennziffern

Im Zuge forstlicher Bewirtschaftungsmaßnahmen von der Bestandesbegründung über die Holzernte bis zur Holzabfuhr: Kostendruck und weiterhin zu erwartende Anforderungen der Holzindustrie bezüglich standardisierter Holzsortimente werden auch in Zukunft zu einem verstärkten Technikeinsatz im Wald führen.

Dieser sollte jedoch zur Erhaltung der Produktivität der Standorte, Werterhaltung des verbleibenden Bestandes sowie zur Minimierung der Folgekosten möglichst umweltverträglich gestaltet werden. Teilaspekte in diesem Forschungsbereich sind unter anderem:

• Entwicklung von Handlungsempfehlungen für einen bodenschonenden Maschineneinsatz in Abhängigkeit von Bodenart, Witterung und anderen Einflussfaktoren

• Minimierung der Schäden beim Einsatz der Seilkrantechnik bei unterschiedlichen Bestandessituationen

• Praxisorientierte Weiterentwicklung von Methoden und Verfahren zur Bestandesdatenerfassung, Holzvermessung und Qualitätsansprache unter Verwendung von Verfahren mit unterschiedlichen Wellenlängen

• Optimierung der Verfahren zur Holzernte und Holzlogistik

• IT- und GIS-basierte Optimierung der Verfahren zur Planung, Arbeitsvorbereitung, Holzlogistik und Walderschließung unter Verwendung von anwendungsorientierten Simulations- und Analysemethoden für die Informationsgewinnung

Weiterentwicklung der IT-, Navigations- und GIS-Werkzeuge vor dem Hintergrund zunehmender Mobilitäts- und Flexibilitätsanforderungen: Die zeitnahe Erfassung, Auswertung und Bereitstellung von Raum- und Sachdaten gekoppelt mit der Frage nach mehr Mobilität und Flexibilität erfordern eine Weiterentwicklung der bestehenden IT-, Navigations- und GIS-Werkzeuge, einschließlich der Fokussierung auf tatsächliche Einsatzzwecke und Anforderungen.

Neue, zum Teil bereits die Marktreife erreicht habende Technologien, bieten hier Potentiale, die jedoch speziell für die forstlichen Fragestellungen noch weiterentwickelt werden müssen. Teilaspekte in diesem Forschungsbereich sind unter anderem:

• Technologieunabhängige Fernerkundung einschließlich der automatisierten Bildaufbereitung und Bildauswertung (Satellitenbild, Luftbild, Laserscanning, Radar)

• Teilautomatisierte und automatisierte Wege- und Wegezustandserfassung

• Kalamitätsfrüherkennung und Schaderfassung

• Genauigkeit und Unabhängigkeit von Witterungsbedingungen und Bestandesüberschirmung

• Assistenzsysteme für die Maschinensteuerung

Gütemessung von Nadel-Stammholz-Lignoscan; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Verfahrens zur objektiven Fäulemessung von Nadel-Stammholz (FKZ 2203411)

Tomografisches Abbildungssystem zur zerstörungsfreien Qualitätsbewertung von Nadel-Stammholz auf Basis von Ultraschall- und Radarverfahren (Ultralog) (FKZ 18241 BR/3)

EUFODOS – European Forest Downstream Services Improved Information on Forest Structure and Damage (7. EU-Forschungsrahmenprogramm; SPA.2010.1.1-01)

HABIT-CHANGE – Adaptive Management of Climate-induced Changes of Habitat Diversity in Protected Areas (2CE168P3; INTERREG IV B)

F+E-Vorhaben „Ökosystemleistungen naturnaher Wälder in der Wald und Klimapolitik“ (FKZ 3511 84 0200; gefördert durch das Bundesamt für Naturschutz)

Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklung mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur (BWI) (Förderzeichen 28W-C-4-003-04/WP-KS-KW)

Modellprojekt "Waldumbau in den mittleren, Hoch- und Kammlagen des Thüringer Waldes": eigenes Projekt der Landesforstanstalt zum Waldumbau www.waldwandel-gegen-klimawandel.de

Staatsbetrieb Sachsenforst, Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft, Pirna, OT Graupa

Georg-August-Universität Göttingen, Abteilung Waldbau und Waldökologie der gemäßigten Zonen (z. B. Kohlenstoffbilanzen im Wald)

Technische Universität Dresden, Fakultät Umweltwissenschaften, Institut für Waldbau und Waldschutz, Professur für Waldbau (z. B. Verjüngungsökologie, Misch- und Nebenbaumarten, Waldbauliche Erziehung von Qualitätsholz)

Friedrich-Schiller-Universität Jena

JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH, Institut für Informations- und Kommunikationstechnologie, Graz/Österreich

Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung e. V. (IÖR), Dresden

Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF), (Anbauversuche mit fremdländischen Baumarten, Arealanalysen, Baumarteneignungen)

Fachhochschule Erfurt, Fakultät Landschaftsarchitektur, Gartenbau und Forst, Fachrichtung Forstwirtschaft

Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung, Magdeburg

Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien e. V., Jena

Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH

Materialprüfungsanstalt Weimar (MFPA)

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

sowie eine Reihe an Partnern aus der Industrie