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PROGNOSEMODELL ZUR ABSCHÄTZUNG DES

REGIONALEN WALDENERGIEHOLZPOTENZIALS

AUF DER GRUNDLAGE FORSTLICHER INVENTUR- UND PLANUNGSDATEN

UNTER BERÜCKSICHTIGUNG ÖKOLOGISCHER, TECHNISCHER UND

WIRTSCHAFTLICHER NUTZUNGSEINSCHRÄNKUNGEN

Inaugural-Dissertation zur

Erlangung der Doktorwürde

der Fakultät für Forst und Umweltwissenschaften der

Albert-Ludwigs-Universität

Freiburg i. Br.

Vorgelegt von

Frieder Hepperle

Freiburg im Breisgau

2010

Dekan: Prof. Dr. Dr. h.c. Gero Becker

Referent: Prof. Dr. Dr. h.c. Gero Becker

Korreferent: Prof. Dr. Dr. h.c. Dieter Pelz

Datum der mündlichen Prüfung: 09.12.2010

Vorwort

Vorwort

Diese Arbeit entstand im Rahmen der Bearbeitung verschiedener Forschungsprojek-

te an der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA),

Abt. Waldnutzung, zwischen 2006 und 2010, betreut durch Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.

Gero Becker als Referent dieser Arbeit, Herrn Dr. Udo Hans Sauter als Abteilungslei-

ter der Abt. Waldnutzung und Frau Dr. Maria Hehn als wissenschaftliche Mitarbeite-

rin der Abt. Waldnutzung. Ihnen gilt mein besonderer Dank für die geduldige und

konstruktive Betreuung. Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. Dieter Pelz danke ich für die Über-

nahme des Koreferats

Folgende Projekte bilden die Grundlage für diese Arbeit: Ausgehend von meiner Dip-

lomarbeit am Institut für Forstbenutzung und forstliche Arbeitswissenschaft der Al-

bert-Ludwigs-Universität Freiburg wurde das Thema „Energieholzpotenziale aus dem

Wald“ an der FVA, Abteilung Waldnutzung, im Projekt „Methodenentwicklung zur Ab-

schätzung regionaler Energieholzpotenziale aus dem Wald“ (FVA-Projektnummer:

837), finanziert durch das Ministerium für Ländlichen Raum Baden-Württemberg, ers-

tmals umfassend bearbeitet. Die Forschungsansätze wurden in dem durch die Fach-

agentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) finanzierten Projekt „Weiterentwicklung

von Prognosemodellen zur Herleitung regionaler Energieholzpotenziale aus dem

Wald“ (FKZ: 22013406, FVA-Projektnummer: 1002) aufgegriffen und weitergeführt.

Begleitend zur Methodenentwicklung wurden in dem durch das Projekt „Mechanische

Ernteverluste bei der Waldenergieholzbereitstellung“ (FVA-Projektnummer: 944) in

Feldversuchen die Ernteverluste bei der Bereitstellung von Waldenergieholz in der

Fichte und der Buche quantifiziert.

In diese Arbeit sind Ergebnisse der Diplomarbeiten von Herrn Bernd Kaiser und

Herrn Michael Kraus eingeflossen, bei denen ich mich ganz herzlich für Ihren Einsatz

bedanken möchte.

Mein Dank gilt allen Projektmitarbeitern und Beratern, die mit Ihrem persönlichen

Einsatz zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen haben.

Herrn Dr. Bernhard Bösch und Herrn Dr. Gerald Kändler von der Abteilung Biometrie

und Informatik an der FVA Baden-Württemberg danke ich sehr für die intensive sta-

tistische und biometrische Beratung.

Den Mitarbeitern der Abteilung Waldnutzung sowie den Mitarbeitern der Unteren

Forstbehörden des Alb-Donau-Kreises und des Ortenaukreises danke ich ganz be-

Vorwort

sonders für den großen persönlichen Einsatz im Rahmen der Feldversuche zur Er-

mittlung der Ernteverluste.

Herrn Dr. Tobias Cremer, ehem. Mitarbeiter am Institut für Forstbenutzung und fors-

tliche Arbeitswissenschaft der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, für die freund-

schaftliche Zusammenarbeit und die Bereitstellung seiner Forschungsergebnisse im

Bereich der Produktivität bei der Waldenergieholzbereitstellung.

Herrn Albrecht Moser, Leiter der Unteren Forstbehörde im Landkreis Biberach,

möchte ich für die gute Zusammenarbeit bei der Konzeption der Umsetzungsstudie

im Staatswald des Landkreises Biberach danken.

Dem gesamten Team der Abteilung Waldnutzung danke ich sehr für vier angenehme

und spannende Jahre der Zusammenarbeit und für die tolle kollegiale Atmosphäre!

Und nicht zuletzt möchte ich meiner Familie, besonders meiner Frau Eva und mei-

nem Sohn Johannes, danken, die mir die Kraft gegeben haben, diese Arbeit zu Ende

zu bringen.

Schopfheim, im Juli 2010

Frieder Hepperle

Inhaltsverzeichnis

I

Inhaltsverzeichnis

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ............................................................................................................. IV

ABBILDUNGSVERZEICHNIS ................................................................................................................ V

TABELLENVERZEICHNIS ................................................................................................................... VII

A EINFÜHRUNG IN DAS THEMA „ENERGIEHOLZPOTENZIALE AUS DEM WALD“ .............. 1

1 EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG 1

2 STAND DES WISSENS 1

2.1 Quellen und Zusammensetzung von Waldenergieholz 2

2.2 Waldenergieholzpotenziale - Definitionen 3

2.3 Anforderungen an Potenzialstudien für Waldenergieholz 5

2.4 Studien zum verfügbaren Waldenergieholzpotenzial in der Literatur 8

3 ZIELSETZUNG UND STRUKTUR DER ARBEIT 12

B ENTWICKLUNG DER „ERWEITERTEN FREIBURGER METHODE“ ZUR ABSCHÄTZUNG REGIONALER WIRTSCHAFTLICHER ENERGIEHOLZPOTENZIALE AUS DEM WALD .... 14

1 KONZEPT 14

2 DAS THEORETISCHE WALDENERGIEHOLZPOTENZIAL - DIE „FREIBURGER METHODE“ 16

2.1 Aufbereitung der Betriebsinventurdaten 18

2.2 Charakterisierung des ausscheidenden Vorrats 21

2.3 Kalkulation des theoretischen Waldenergieholzpotenzials 22

2.4 Zuordnung des theoretischen Waldenergieholzpotenzials zu Einzelbeständen 25

3 DAS TECHNISCHE WALDENERGIEHOLZPOTENZIAL 26

3.1 Technisch-ökologische Nutzungseinschränkungen 26 3.1.1 Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes 30 3.1.2 Nutzungseinschränkungen durch Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit 31 3.1.3 Nutzungseinschränkungen durch Ernteverluste 35

4 DAS WIRTSCHAFTLICHE WALDENERGIEHOLZPOTENZIAL 39

4.1 Erntekosten 42 4.1.1 Kostenallokation bei der Bereitstellung von Waldenergieholz als Koppelprodukt 43 4.1.2 Kostenallokation bei der Bereitstellung von Waldenergieholz als Hauptprodukt 45 4.1.3 Produktivität und Kosten der Bereitstellungsverfahren von Waldenergieholz 45

4.1.3.1 Waldenergieholz als Koppelprodukt 46 4.1.3.2 Waldenergieholz als Hauptprodukt 52

4.2 Erlöse: Marktpreisszenarien 57

C UMSETZUNGSSTUDIE – ERMITTLUNG DES WALDENERGIEHOLZPOTENZIALS IM STAATSWALD DES LANDKREISES BIBERACH .................................................................. 59

1 EINLEITUNG: CHARAKTERISIERUNG DES UNTERSUCHUNGSGEBIETS 59

1.1 Der Staatswald im Landkreis Biberach 60

1.2 Daten der Betriebsinventur für den Staatswald im Landkreis Biberach 60

1.3 Daten der Forsteinrichtung für den Staatswald im Landkreis Biberach 62

1.4 Regionale Aushaltungsvorgaben 63

2 DAS THEORETISCHE WALD(ENERGIE)HOLZPOTENZIAL IM STAATSWALD DES LANDKREISES

BIBERACH 65

2.1 Theoretisches Gesamtholzaufkommen (Ausscheidender Vorrat) 65

Inhaltsverzeichnis

II

2.2 Theoretisches Waldenergieholzpotenzial bei „Herkömmlicher Aushaltung“ 66

2.3 Theoretisches Waldenergieholzpotenzial bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“ 67

2.4 Diskussion 68

3 DAS TECHNISCHE WALDENERGIEHOLZPOTENZIAL 70

3.1 Umfang der technisch-ökologischen Nutzungseinschränkungen 71 3.1.1 Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes 71 3.1.2 Nutzungseinschränkungen durch Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit 72 3.1.3 Nutzungseinschränkungen durch Ernteverluste 74

3.2 Das technische Waldenergieholzpotenzial bei unterschiedlicher Aushaltung 77 3.2.1 Technisches Waldenergieholzpotenzial bei herkömmlicher Aushaltung 77 3.2.2 Technisches Waldenergieholzpotenzial bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“ 79

3.3 Diskussion 81

4 DAS WIRTSCHAFTLICHE WALDENERGIEHOLZPOTENZIAL 83

4.1 Erntekosten für die Waldenergieholzbereitstellung im Untersuchungsgebiet 83 4.1.1 Rückekosten 83 4.1.2 Hackkosten 86 4.1.3 Transportkosten 86 4.1.4 Erntekosten 86

4.2 Erlöse 88

4.3 Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial bei unterschiedlicher Aushaltung 88 4.3.1 Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial bei „Herkömmlicher Aushaltung“ 88 4.3.2 Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“ 92

4.4 Diskussion 96

D ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION ................................................................................ 102

1 BEURTEILUNG DER „ERWEITERTEN FREIBURGER METHODE“ 102

1.1 Räumliche Auflösung 102

1.2 Prognosezeitraum 102

1.3 Realitätsnähe und Qualität des verwendeten Datenmaterials 103

1.4 Variantenstudie 105

1.5 Informationen über die Qualität des Waldenergieholzes 106

2 FORSCHUNGSBEDARF 106

2.1 Regionalisierung relevanter bestandesbezogener Daten 106

2.2 Waldbauliche Simulation 107

2.3 Naturschutzfachliche Restriktionen 108

2.4 Abschätzung der Ernteverluste 108

2.5 Standörtliche Nachhaltigkeit 109

2.6 Wirtschaftlichkeit 110

E ZUSAMMENFASSUNG .......................................................................................................... 111

F ABSTRACT ............................................................................................................................. 114

G LITERATURVERZEICHNIS .................................................................................................... 117

H ANHANG ................................................................................................................................. 124

1 KOSTENSÄTZE FÜR DIE WALDENERGIEHOLZBEREITSTELLUNG 124

2 UNTERSUCHUNGEN ZUR QUANTIFIZIERUNG VON ERNTEVERLUSTEN BEI DER BEREITSTELLUNG VON

WALDENERGIEHOLZ 124

2.1 Ziel der Untersuchungen 124

Inhaltsverzeichnis

III

2.2 Material, Methoden und Ergebnisse 124 2.2.1 Ernteverluste im Nadelholz – Material und Methoden 125

2.2.1.1 Versuchsbestände 125 2.2.1.2 Bereitstellungsverfahren Nadelholz 127 2.2.1.3 Messverfahren 129

2.2.2 Ernteverluste im Nadelholz - Ergebnisse 137 2.2.2.1 Ergebnisse der Messungen 137 2.2.2.2 Ergebnisse der Kalkulationen 139

2.2.3 Ernteverluste im Nadelholz – Diskussion 141 2.2.3.1 Diskussion der Ergebnisse 141 2.2.3.2 Diskussion der Methode 142

2.2.4 Ernteverluste im Laubholz – Material und Methoden 143 2.2.4.1 Versuchsbestand Laubholz 144 2.2.4.2 Bereitstellungsverfahren Laubholz 145 2.2.4.3 Messverfahren 146

2.2.5 Ernteverluste im Laubholz - Ergebnisse 151 2.2.5.1 Ergebnisse der Messungen 152 2.2.5.2 Ergebnisse der Kalkulationen 153

2.2.6 Ernteverluste im Laubholz –Diskussion 156 2.2.6.1 Diskussion der Ergebnisse 156 2.2.6.2 Diskussion der Methode 157

2.3 Anhang Ernteverluste 157 2.3.1 Messanweisung RBS Laubholz 157 2.3.2 Auswertung der Holzproben 161

3 BETRIEBSINVENTUR UND FORSTEINRICHTUNG STAATSWALD LANDKREIS BIBERACH 163

4 VERZEICHNIS DATEN-CD 165

4.1 Betriebsinventur 165

4.2 Forsteinrichtung 165

4.3 Theoretisches Waldenergieholzpotenzial 165 4.3.1 Charakterisierung ausscheidender Vorrat 165

4.3.1.1 FE_65 165 4.3.1.2 Behandlungsrichtlinien regionaler WET 165

4.3.2 Kalkulation theoretisches Waldenergieholzpotenzial 165

4.4 Technisches Waldenergieholzpotenzial 165 4.4.1 Ernteverluste 165 4.4.2 Kalkulation technisches Waldenergieholzpotenzial 165

4.5 Wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial 165

Abkürzungsverzeichnis

IV

Abkürzungsverzeichnis

a Jahr

AZ Allgemeine Zeiten

BHD Brusthöhendurchmesser

BHT Behandlungstyp

BI Betriebsinventur

cm Zentimeter

dGz100 durchschnittlicher Ge-samtzuwachs bis zum Alter 100 Jahre

Efm Erntefestmeter

EHPtheo Theoretisches Waldener-gieholzpotenzial

FE Forsteinrichtung

FFH Flora-Fauna-Habitat

FOGIS Forstliches Geographi-sches Informationssystem

GAZ Gesamtarbeitszeit

GIS Geographisches Informati-onssystem

H Stunde

ha Hektar

HK Herkömmlich

HWEH Hackkosten bei der Wald-energieholzbereitstellung

km Kilometer

kWh Kilowattstunde

LNatSchG Landesnaturschutzgesetz

LWaldG Landeswaldgesetz

m Meter

m.R. mit Rinde

m² Quadratmeter

m³ Kubikmeter

MAS Maschinenarbeitsstunde

MS Microsoft

MWh Megawattstunde

NN Normal-Null

o.R. ohne Rinde

RAZ Reine Arbeitszeit

RBS Randomized Branch Sampling

RWEH Rückekosten bei der Waldenergieholzbereitstel-lung

S Länge

SPA Special Protected Area

Srm Schüttraummeter

tatro Tonne absolut trocken

TM Trockenmasse

TWEH Transportkosten bei der Waldenergieholzbereitstel-lung

V Volumen

Vfm Vorratsfestmeter

VRWEH Vorrücke- und Rückekos-ten bei der Waldenergie-holzbereitstellung

WEH Waldenergieholz

WET Waldentwicklungstyp

X-Holz Unverwertbares Derbholz

Z-Baum Zukunftsbaum

Abbildungsverzeichnis

V


Abbildung 1: Quellen für Waldenergieholz: Links: Baumteile (v. A. Krone + X-Holz), rechts Vollbäume (schwaches Durchforstungsholz). (Darstellung verändert nach Dieter et al. 2001) .......... 3

Abbildung 2: Schema der verschiedenen Potenzialstufen bei Waldenergieholz ..................................... 5

Abbildung 3: Schematische Darstellung der Struktur der Arbeit ............................................................ 13

Abbildung 4: Kalkulationsschema der „Erweiterten Freiburger Methode“ ............................................. 15

Abbildung 5: Kalkulationsschema der „Freiburger Methode“ ................................................................. 17

Abbildung 6: Schema der konzentrischen Probekreise um einen Stichprobenpunkt der Betriebsinventur (BI) ........................................................................................................ 18

Abbildung 7: Stratifizierungsschema der Waldbestände eines Beispielbetriebs in drei Waldentwicklungstypen (WET) und jeweils vier Behandlungstypen (BHT). ................... 20

Abbildung 8: Schema „Herkömmliche Aushaltung“: Aushaltung von Stammholz, Industrieholz und Waldenergieholz mit entsprechender prozentualer Sortenverteilung eines Beispielbetriebs (nach Hepperle et al. 2007) .................................................................. 24

Abbildung 9: Schema Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“: Aushaltung von hochwertigem Stammholz, und Waldenergieholz mit entsprechender prozentualer Sortenverteilung eines Beispielbetriebs (nach Hepperle et al. 2007) ......................................................... 24

Abbildung 10: Kalkulationsschema zur Herleitung des technischen Waldenergieholzpotenzials unter Berücksichtigung von Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes, der Bestandespfleglichkeit und der Ernteverluste. ................................................................ 29

Abbildung 11 und 12: Versuchsanordnung zur Herleitung der Ernteverluste bei der Waldenergieholzbereitstellung im Laub- und Nadelholz. ................................................ 37

Abbildung 13: Kalkulationsschema zur Herleitung des wirtschaftlichen Waldenergieholzpotenzials unter Berücksichtigung des Aufwands und des Erlöses bei der Waldenergieholzbereitstellung. ....................................................................................... 41

Abbildung 14: Produktivität [Efm/h RAZ] beim Rücken von Waldenergieholz in Abhängigkeit von BHD und Zopf des ausscheidenden Bestandes sowie des Flächenaufkommens des zu hackenden Materials (Cremer et al. (2008)). .................................................................. 47

Abbildung 15: Kosten des Rückens von Waldenergieholz mit Tragschlepper je Efm bei einem Waldenergieholzaufkommen von 20 Efm je Hektar und Eingriff in Abhängigkeit des BHD (nach Cremer et al. (2008)) ............................................................................................. 48

Abbildung 16: Produktivität [Efm/ h RAZ] beim Hacken von Waldenergieholz in Abhängigkeit von Hackort und Zusammensetzung des zu hackenden Materials (Cremer et al. 2008) ...... 49

Abbildung 17: Hackkosten je Efm in Abhängigkeit von Ausgangsmaterial, Hackort und Logistikkette (nach Cremer et al. 2008) ............................................................................................... 50

Abbildung 18: Produktivität [Efm/h RAZ] beim Transport von Hackschnitzeln in Abhängigkeit von der Transportentfernung (nach Wittkopf 2005) ..................................................................... 51

Abbildung 19: Transportkosten je Efm in Abhängigkeit von der Transportentfernung (nach Wittkopf 2005) ............................................................................................................................... 51

Abbildung 20: Produktivität für motormanuelles Fällen in Abhängigkeit des BHD (nach Feller und Riedelberger 2001) .......................................................................................................... 53

Abbildung 21: Kosten für das motormanuelle Fällen von Vollbäumen in Abhängigkeit vom BHD (nach Feller und Riedelberger 2001) ......................................................................................... 54

Abbildung 22: Produktivität für Rücken mit Seilschlepper in Abhängigkeit des BHD (nach Dummel und Branz 1986) ..................................................................................................................... 55

Abbildung 23: Kosten für das kombinierte Vorrücken und Rücken von Vollbäumen mit Seilschlepper in Abhängigkeit vom BHD (nach Dummel und Branz 1986) ............................................... 56

Abbildung 24: Flächenverteilung des Staatswaldes im Landkreis Biberach.......................................... 60

Abbildung 25: Anteil der Baumarten am Holzvorrat im Staatswald des Landkreises Biberach............. 61


VI

Abbildung 26: Durchschnittliche Kosten für das Rücken von Waldenergieholz aus Baumteilen mit Tragschlepper je WET/BHT bei „herkömmlicher Aushaltung“. (Abkürzungen BHT: Jpfl = Jungbestandspflege, Df = Durchforstung, VP = Vorratspflege, VJ = Verjüngung, DWN = Dauerwaldnutzung) ......................................................................................................... 85

Abbildung 27: Durchschnittliche Kosten für das Rücken von Waldenergieholz aus Baumteilen mit Tragschlepper je BHT bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“. (Abkürzungen BHT: Jpfl = Jungbestandspflege, Df = Durchforstung, VP = Vorratspflege, VJ = Verjüngung, DWN = Dauerwaldnutzung) ......................................................................................................... 85

Abbildung 28: Vergleich der wirtschaftlichen Waldenergieholzpotenziale im Staatswald des Landkreises Biberach (schwarze Säulen) mit den Werten der Potenzialstudien in der Literatur (graue Säulen). (HK = „Herkömmliche Aushaltung“, SP = Aushaltung „Stammholz-PLUS“, 1 = Marktpreisszenario „Hoch“, 2 = Marktpreisszenario „Mittel“, 3 = Marktpreisszenario „Niedrig“) .......................................................................................... 98

Abbildung 29: Durchmesserverteilung der gesamten Untersuchungsbäume (Fichte) in den Untersuchungsbeständen Laichingen und Ringingen ................................................... 127

Abbildung 30: Schematische Darstellung des Ablaufs der Messungen bei der Quantifizierung der Ernteverluste im Nadelholz ........................................................................................... 129

Abbildung 31: Segmentierungs- und Aufnahmeschema bei der Vermessung des Schaft- und Grünastvolumens im Bestand. ...................................................................................... 130

Abbildung 32: Einteilung in Grün- und Dürrastbereich, Aufnahmeschema bei der Vermessung des Dürrastvolumens im Bestand über Halbmantelmessung. ............................................. 132

Abbildung 33: Schematische Darstellung des „Kronenast“-Stichprobenverfahrens. Die Äste werden der Reihe nach durchnummeriert. An jedem 5. Ast (blau markiert) werden die Durchmesser an den Bruchstellen des Astes/ der Astteile (rote Ringe in Astausschnitt) gemessen ...................................................................................................................... 136

Abbildung 34: Anteil Derbholz und Nichtderbholz am Gesamtvolumen im Verhältnis zum jeweiligen BHD der Versuchsbäume in den untersuchten Nadelholzbeständen „Laichingen“ und „Ringingen“. ................................................................................................................... 138

Abbildung 35: Zusammensetzung mobilisierte Gesamtholzmenge an der Waldstraße (Nadelholz) .. 140

Abbildung 36: Einzelbaumbezogene Ernteverluste [in %] beim Derbholz- und Nichtderbholzvolumen im Bezug zum BHD der Einzelbäume ........................................................................... 141

Abbildung 37: Schema der Abfolge der verschiedenen Messungen zur Abschätzung des Ernteverlustes im Laubholz ........................................................................................... 144

Abbildung 38: Randomized Branch Sampling (RBS). Schematische Darstellung der Knoten, Segmente und Pfade. .................................................................................................... 148

Abbildung 39: Vollständige Krone ........................................................................................................ 150

Abbildung 40: Kronenteile ohne Kronenform und Reisig ..................................................................... 150

Abbildung 41: Einteilung eines Kronenteils in einzelne Kronenteilsegmente ...................................... 151

Abbildung 42: Anteil Derbholz und Nichtderbholz am Gesamtvolumen im Verhältnis zum jeweiligen BHD der Versuchsbäume im Buchenuntersuchungsbestand „Klosterwald“. ................ 153

Abbildung 43: Zusammensetzung mobilisierte Gesamtholzmenge an der Waldstraße (Laubholz) .... 154

Abbildung 44: Einzelbaumbezogene Ernteverluste im Derbholz und Nichtderbholz im Laubholz im Bezug zum Brusthöhendurchmesser (BHD) der Einzelbäume ..................................... 155

Abbildung 45: Beispielhafter Messverlauf am liegenden Baum im Bestand ........................................ 158

Abbildung 46: Messung des Astbasisdurchmessers am Ende des Astanlaufs ................................... 159

Abbildung 47: Durchmessermessung an Kotenpunkten (Verzweigungsstellen) ................................. 159

Abbildung 48: Beispiel einer Segmentnummerierung auf einem Kabelbinder..................................... 160

Abbildung 49: Schema der Probenentnahme an einer Stammscheibe ............................................... 161

Abbildung 50: Messparameter der Derbholzprobe .............................................................................. 161

Abbildung 51: Messparameter der Astproben ..................................................................................... 162

Tabellenverzeichnis

VII

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Zu erhebende Bestandesparameter eines Stichprobenpunktes in Abhängigkeit vom Probekreisradius bei der Betriebsinventur (BI) Baden-Württemberg. ................................... 19

Tabelle 2: Erschließungsvorgaben der Feinerschließungsrichtlinie der Landesforstverwaltung Baden-Württemberg (2003) ............................................................................................................... 34

Tabelle 3: Pauschalisierte mengenmäßige Nutzungseinschränkungen bei der Waldenergieholzbereitstellung in Abhängigkeit von der Art und des Abstands der Feinerschließungslinien. ........................................................................................................ 34

Tabelle 4: mittlere Ernteverluste [in %] bei Fichte und Buche im Derbholz und Nichtderbholz bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ als Ergebnis eigener Untersuchungen. ................ 37

Tabelle 5: Schätzung der mittleren Ernteverluste [in %] bei Fichte und Buche im Derbholz und Nichtderbholz bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ ........................................... 38

Tabelle 6: Stand der Betriebsinventuren in den ehem. Forstbetrieben im Staatswald des Landkreises Biberach ................................................................................................................................. 61

Tabelle 7 Flächenverteilung für den Staatswald im Landkreis Biberach auf Ebene der relevanten Behandlungstypen (BHT) in den jeweiligen Waldentwicklungstypen (WET) auf Grundlage der Auswertung über GIS. ..................................................................................................... 62

Tabelle 8 Nutzungsansätze [in Efm m.R. je Jahr und Hektar] für den Staatswald im Landkreis Biberach auf Ebene der relevanten Behandlungstypen (BHT) und Waldentwicklungstypen (WET) ..................................................................................................................................... 63

Tabelle 9: Vereinfachte regionale Aushaltungsvorgaben für den Staatswald im Landkreis Biberach (gültig für Laub- und Nadelholz) ............................................................................................ 64

Tabelle 10: Mittlerer BHD [in cm] und mittlerer Zopfdurchmesser [in cm] auf Ebene der BHT/WET bei „Herkömmlicher Aushaltung“ ................................................................................................. 64

Tabelle 11: Mittlerer BHD [in cm] und mittlerer Zopfdurchmesser [in cm] auf Ebene der BHT/WET bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“ ............................................................................................. 65

Tabelle 12: Jährliches theoretisches Gesamtholzaufkommen [in Efm m.R. je Jahr] auf Ebene der relevanten Waldentwicklungstypen (WET) und Behandlungstypen (BHT) im Staatswald des Landkreises Biberach ............................................................................................................ 66

Tabelle 13: Jährliches theoretisches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei „Herkömmlicher Aushaltung“ ............................................................................................................................ 67

Tabelle 14: Jährliches theoretisches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“ ................................................................................................................ 68

Tabelle 15: Restriktionsflächen [in ha] und Mengenreduktionen [in Efm m.R. je Jahr] durch Biotopschutz in den jeweiligen Behandlungstypen des Staatswaldes im Landkreises Biberach bei „herkömmlicher Aushaltung“ (HK) und Aushaltung „Stammholz-PLUS“ (SP). . 72

Tabelle 16: Mengenmäßige Nutzungseinschränkungen [in Efm m.R. je Jahr] und jeweilige Anteile der Nutzungseinschränkungen [in %] am, um die Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes reduzierten, theoretischen Waldenergieholzpotenzial [EHPtheoR] durch Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit im Staatswald des Landkreises Biberach bei „Herkömmlicher Aushaltung“ ................................................................................................. 73

Tabelle 17: Mengenmäßige Nutzungseinschränkungen [in Efm m.R. je Jahr] und jeweilige Anteile der Nutzungseinschränkungen [in %] am, um die Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes reduzierten, theoretischen Waldenergieholzpotenzial [EHPtheoR] durch Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit im Staatswald des Landkreises Biberach bei Aushaltung „Stammholz PLUS“. ............................................................................................ 74

Tabelle 18: Ernteverluste [in % des, um die Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes und der Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit reduzierten, theoretischen

Tabellenverzeichnis

VIII

Waldenergieholzpotenzials] bei der Kalkulation des technischen Waldenergieholzpotenzials ............................................................................................................................................... 75

Tabelle 19: Mengenbezogene Nutzungseinschränkungen [in Efm m.R. je Jahr ] und jeweilige Anteile der Nutzungseinschränkungen [in %] am, um die Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes und der Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit reduzierten, theoretischen Waldenergieholzpotenzial [EHPtheoR] durch Ernteverluste in den WET/BHT des Staatswalds im Landkreis Biberach bei „Herkömmlicher Aushaltung“ ........................... 76

Tabelle 20: Mengenbezogene Nutzungseinschränkungen [in Efm m.R. je Jahr ] und jeweilige Anteile der Nutzungseinschränkungen [in %] am, um die Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes und der Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit reduzierten, theoretischen Waldenergieholzpotenzial [EHPtheoR] durch Ernteverluste in den WET/BHT des Staatswalds im Landkreis Biberach bei Aushaltung „Stammholz PLUS“. ...................... 77

Tabelle 21: Jährliches technisches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei „Herkömmlicher Aushaltung“. ........................................................................................................................... 78

Tabelle 22: Jährliches technisches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“. ............................................................................................................... 79

Tabelle 23: Durchschnittliche Erntekosten [in € je Efm m.R.] für die Waldenergieholzbereitstellung aus dem Staatswald im Landkreis Biberach je WET/BHT bei „herkömmlicher Aushaltung“ ....... 87

Tabelle 24: Durchschnittliche Erntekosten [in € je Efm m.R.] für die Waldenergieholzbereitstellung aus dem Staatswald im Landkreis Biberach je WET/BHT bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“ .. 87

Tabelle 25: Jährliches wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp auf der Grundlage der Marktpreisszenarien „Hoch“ und „Mittel“ bei „Herkömmlicher Aushaltung“ ........................... 89

Tabelle 26: Jährliches wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei Marktpreisszenario „Niedrig“ und „Herkömmlicher Aushaltung“ ........................................................................... 90

Tabelle 27: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Hoch“ und „Herkömmlicher Aushaltung“ ................................................................................................. 91

Tabelle 28: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Mittel“ und „Herkömmlicher Aushaltung“ ................................................................................................. 91

Tabelle 29: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Niedrig“ und „Herkömmlicher Aushaltung“ ................................................................................................. 92

Tabelle 30: Jährliches wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei den Marktpreisszenarien „Hoch“/ „Mittel“ und Aushaltung „Stammholz-PLUS“ ........................... 93

Tabelle 31: Jährliches wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp „Niedrig und Aushaltung „Stammholz-PLUS“ ................................................................................................................ 94

Tabelle 32: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Hoch“ und Aushaltung „Stammholz-PLUS“ ................................................................................................................ 95

Tabellenverzeichnis

IX

Tabelle 33: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Mittel“ und Aushaltung „Stammholz-PLUS“ ................................................................................................................ 95

Tabelle 34: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Niedrig“ und Aushaltung „Stammholz-PLUS“ ................................................................................................................ 96

Tabelle 35: relevante Stundensätze zur Berechnung der Stückkosten bei der Waldenergieholzbereitstellung (inklusive Lohn- und Lohnnebenkosten) ............................ 124

Tabelle 36: Kennzahlen und Informationen zu Vorrat, Erschließung und Nutzung in den Fichtenbeständen „Laichingen“ und „Ringingen“ ................................................................. 128

Tabelle 37: Kennzahlen und Informationen zu Vorrat, Erschließung und Nutzung in den Teilflächen des Buchenbestands „Klosterwald“ ..................................................................................... 146

Tabelle 38: Flächenzuweisung aus angrenzenden ehem. Forstbetrieben .......................................... 163

Tabelle 39/1-2: Struktur des ausscheidenden Vorrats auf Ebene der Behandlungstypen und Baumartengruppen im Staatswald des Landkreises Biberach ............................................ 163

Tabelle 40: Zuordnungsschema der WET/BHT zu den Einzelbeständen über den Altersindex ......... 165

Einleitung und Problemstellung

1

A Einführung in das Thema „Energieholzpotenziale aus dem Wald“

1 Einleitung und Problemstellung

Vor dem Hintergrund der Endlichkeit fossiler Energieträger (Erdöl, Erdgas, Stein-

/Braunkohle) und der offensichtlich zunehmenden Belastung des Weltklimas durch

die Emission von CO2 fossilen Ursprungs, steht die Notwendigkeit des Ausbaus der

erneuerbaren und damit CO2 neutralen Energien mittlerweile außer Frage. Neben

solar-, wasser- und windgestützten erneuerbaren Energieerzeugungsverfahren bietet

die energetische Nutzung von Biomasse eine große Bandbreite von Einsatzmöglich-

keiten, die in den letzten Jahrzehnten über den technischen Fortschritt stark erweitert

wurden. Auch für Waldenergieholz, als klassischem Vertreter biogener Festbrenn-

stoffe, stehen im Zuge der energetischen Nutzung moderne Konversionsverfahren

zur Verfügung.

Die notwendige Intensivierung der Nutzung von Waldenergieholz als erneuerbarem

Energieträger wirft folgende grundsätzliche Fragen auf:

Welchen Beitrag kann das Waldenergieholz für die zukünftige Energieversor-

gung leisten?

Wie kann die Versorgung mit Waldenergieholz gestaltet werden?

Welchen Restriktionen unterliegt die Waldenergieholzmobilisierung?

Kann der Beitrag des Waldenergieholzes zur zukünftigen Energieversorgung

gesteigert werden und wenn ja, wie?

Um diese Fragen hinreichend beantworten zu können, bedarf es der verlässlichen

Information über das zur Verfügung stehende Rohstoffpotenzial an Waldenergieholz.

Diese Informationen erhält man über Potenzialstudien zum Waldenergieholzauf-

kommen.

2 Stand des Wissens

In diesem Kapitel wird dargestellt, was unter dem Begriff „Waldenergieholz“ in dieser

Arbeit verstanden wird, welche Arten von Potenzialen in der Literatur unterschieden

werden, welche Anforderungen an Studien zur Abschätzung von Waldenergieholzpo-

Stand des Wissens

2

tenzialen bestehen und welche Ansätze zur Abschätzung dieser Potenziale in der

Literatur zu finden sind.

2.1 Quellen und Zusammensetzung von Waldenergieholz

Mögliche Quellen für Waldenergieholz sind zum einen Baumteile (v. A. Kronenteile

und stofflich nicht verwertbares Derbholz, so genanntes X-Holz) und zum anderen

Vollbäume (schwaches Durchforstungsholz); für Mengenbetrachtungen werden bei-

de jeweils in Erntefestmetern mit Rinde angegeben. Diese Quellen sind in Abbil-

dung 1 dargestellt.

Waldenergieholz aus Baumteilen ist ein Koppelprodukt der herkömmlichen (stoffli-

chen) forstlichen Nutzung und bezeichnet das Holz, das bei der herkömmlichen

Holzernte heute in der Regel im Wald verbleibt, weil es für eine – wirtschaftlich ver-

nünftige – stoffliche Nutzung (Verwendung in Säge-, Papier- oder Spanplattenwer-

ken) zu dünn (Kronenholz) oder ungeeignet (z.B. wegen Fäule; so genanntes „X-

Holz“) ist. Je nach Dimensions- und Qualitätsanforderungen an die aufzuarbeitenden

Sortimente sowie je nach den dafür aktuell erzielbaren Preisen und Aufarbeitungs-

kosten verschieben sich somit ständig die Dimensions- und Qualitätsgrenzen für eine

wirtschaftlich noch sinnvolle Aufarbeitung des Holzes zur stofflichen Verwertung –

mit der Konsequenz, dass der Anfall des für die thermische Nutzung zur Verfügung

stehenden Waldenergieholzes ebenfalls ständigen Schwankungen unterliegt: Je brei-

ter das Durchmesser- und Qualitätsspektrum stofflich verwendeter Sortimente ist,

desto weniger Waldenergieholz als Koppelprodukt der stofflichen Nutzung steht zur

thermischen Nutzung zur Verfügung.

Vollbäume aus schwachem Durchforstungsholz können bei waldbaulich notwendigen

Durchforstungen schwach dimensionierter Bestände anfallen. Aufgrund der relativ

hohen Aufarbeitungskosten in Bezug zu der aufgearbeiteten Holzmenge ist eine wirt-

schaftlich sinnvolle, d.h. eine gewinnorientierte Bereitstellung oftmals nicht möglich.

Daher wird dieses Holz teilweise nicht einer stofflichen Verwendung zugeführt und

steht damit für die energetische Verwendung als Waldenergieholz zur Verfügung.

Aus den Ausführungen wird deutlich, dass im Sortiment Waldenergieholz auch Holz

aufgeführt wird, das nach Dimension und Qualität eine stoffliche Nutzung zuließe

(„eigentlich“ Stammholz/ Industrieholz), das aber aus einer Vielzahl von Gründen (lo-

Stand des Wissens

3

kale Nachfrage, zu geringer Mengenanfall im jeweiligen Hieb; etc.) dennoch als

Waldenergieholz zur Verfügung steht.

Eine eindeutige Abgrenzung von Holz für stoffliche gegenüber Holz für energetische

Verwendung anhand absoluter Dimensions- und Qualitätskriterien ist daher nicht

möglich. Vielmehr unterliegt die jeweilige Grenze aktuellen Einflussfaktoren wie z.B.

dem Marktpreis, Aufarbeitungskosten oder der Struktur des Absatzmarktes

Abbildung 1: Quellen für Waldenergieholz: Links: Baumteile (v. A. Krone + X-Holz), rechts Vollbäume (schwaches Durchforstungsholz). (Darstellung verändert nach DIETER et al. 2001)

2.2 Waldenergieholzpotenziale - Definitionen

In der Literatur werden übereinstimmend drei verschiedene Arten von Potenzialen für

Waldenergieholz beschrieben: das theoretische, das technische und das wirtschaftli-

che Waldenergieholzpotenzial. Diese drei Potenzialarten bauen aufeinander auf und

unterscheiden sich vor allem in der Art und Ausprägung der jeweils zu berücksichti-

genden, das Waldenergieholzpotenzial mindernden Restriktionen. Im Folgenden

werden die Definitionen verschiedener Literaturquellen vorgestellt.

Theoretisches Waldenergieholzpotenzial

KALTSCHMITT et al. (2001) beschreibt das theoretische Waldenergieholzpotenzial als

„das in einer gegebenen Region innerhalb eines bestimmten Zeitraumes theoretisch

physikalisch nutzbare Energieangebot (z.B. die in der gesamten Pflanzenmasse ge-

speicherte Energie). Es wird allein durch die gegebenen physikalischen Nutzungs-

Stand des Wissens

4

grenzen bestimmt und markiert damit die Obergrenze des theoretisch realisierbaren

Beitrags zur Energiebereitstellung.“

SIGMUND et al. (1999/2000) subsummiert unter dem Begriff Gesamtpotenzial oder

theoretisches Waldenergieholzpotenzial sämtliche Baumbestandteile, d.h. sämtliches

Derbholz (aus Stammholz + Kronenholz) sowie Reisig, zusammengefasst, unabhän-

gig davon, ob sie tatsächlich nutzbar sind oder nicht.

Technisches Waldenergieholzpotenzial

KALTSCHMITT et al. (2001) definiert das technische Waldenergieholzpotenzial als „den

Teil des theoretischen Waldenergieholzpotenzials, der unter Berücksichtigung der

gegebenen technischen Restriktionen nutzbar ist. Zusätzlich dazu werden die gege-

benen strukturellen und ökologischen Begrenzungen sowie gesetzliche Vorgaben

berücksichtigt,....“

SIGMUND et al. (1999/2000) versteht unter dem technischen Waldenergieholzpotenzi-

al die Teilmenge des theoretischen Waldenergieholzpotenzials zusammengefasst,

die aufgrund technischer Restriktionen (z.B. Ernteverluste) mobilisierbar ist. Darüber

hinaus wird in ein „leicht verfügbares“ und ein „schwer verfügbares“ technisches

Waldenergieholzpotenzial unterschieden. Als Einstufungskriterium wird hierbei die

Hangneigung genannt.

Wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial

KALTSCHMITT et al. (2001) definiert das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial als

„den zeit- und ortsabhängigen Anteil des technischen Waldenergieholzpotenzials,

der unter den jeweils betrachteten Rahmenbedingungen wirtschaftlich erschlossen

werden kann.“

SIGMUND et al. (1999/2000) beschreibt das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial

als „die Teilmenge des technischen Potenzials, die unter heutigen Bedingungen wirt-

schaftlich nutzbar ist.“

Das Zusammenspiel dieser drei Potenzialarten für Waldenergieholz ist in Abbildung

2 nochmals dargestellt.

Stand des Wissens

5

Abbildung 2: Schema der verschiedenen Potenzialstufen bei Waldenergieholz

2.3 Anforderungen an Potenzialstudien für Waldenergieholz

Potenzialstudien zum Waldenergieholzaufkommen lassen sich durch ihre räumliche

Auflösung (kleinste flächenbezogene Auswertungseinheit), den Prognosezeitraum

und die Art und Weise, wie bestehende technische, ökologische und ökonomi-

sche Nutzungseinschränkungen berücksichtigt werden, charakterisieren.

Die Art und Ausprägung dieser Grundeigenschaften von Potenzialstudien orientieren

sich an den Anforderungen der Zielgruppen, an die sich eine Potenzialstudie richtet.

Zielgruppen von Potenzialstudien für Waldenergieholz sind Interessengruppen im

Bereich Waldenergieholz. Dies können Forstbetriebe (als Lieferanten von Waldener-

gieholz), Forstunternehmer (als Bereitsteller von Waldenergieholz), Energiedienst-

leister (als Abnehmer von Waldenergieholz und Investoren in Biomas-

se(heiz)kraftwerke) sowie Behörden auf Bundes-, Landes- und Regionalebene (als

„Steuerungsinstanz“) sein. Je nachdem, welche Anforderungen an eine solche Stu-

die gestellt werden, ändert sich der Fokus einer Studie zum einen hinsichtlich der

räumlichen und zeitlichen Auflösung und zum anderen hinsichtlich der Berücksichti-

Stand des Wissens

6

gung von Faktoren, die eine Bereitstellung von Waldenergieholz einschränken kön-

nen.

Für Forstbetriebe stellt sich die Frage nach den Waldenergieholzpotenzialen zum

einen im Zusammenhang mit der kurz- bis mittelfristigen Produktionsplanung. Hier-

bei liegt der Schwerpunkt zum einen auf der strategischen mittelfristigen Be-

triebsplanung im Rahmen der Forsteinrichtung; hierbei steht die Frage in Vorder-

grund ob und in welchem Umfang der Betrieb Waldenergieholz für einen Abneh-

mermarkt bereitstellt. Zum anderen liegt der Fokus der Forstbetriebe aber auch auf

der bestandesweisen Abschätzung der nachhaltig wirtschaftlich verfügbaren

Waldenergieholzmenge im Rahmen der betrieblichen Jahresplanung; hierbei liegt

der Fokus auf den möglichen Aushaltungs- und Bereitstellungsverfahren. Für

Forstbetriebe steht neben der Nutzfunktion des Waldes aber auch die Nachhaltigkeit

bei der Waldenergieholznutzung im Bezug auf die Schutzfunktion im Blickpunkt.

Hierbei stellt sich zum einen die Frage nach der Gewährleistung der Standortsnach-

haltigkeit, d.h. der dauerhaften Sicherung der Bodenfunktionen, zum anderen

müssen im Rahmen der Waldenergieholznutzung naturschutzfachliche Anforde-

rungen berücksichtigt werden.

Forstunternehmer benötigen Informationen darüber, wo, unter welchen Gelände-

verhältnissen, wie viel und in welcher Dimension Waldenergieholz im jeweiligen

Einzugsbereich der Unternehmen zukünftig mobilisiert werden kann, um mögliche

Investitionen in Maschinen (Hacker, Rückezüge, LKW, Hackschnitzelcontainer) und

Personal besser abschätzen zu können.

Energiedienstleistungsunternehmen als Investoren in Biomasseheiz(kraft)werke

stehen bei der Projektierung neuer Anlagen vor der Frage nach der künftigen Rohs-

toffversorgung mit Waldenergieholz in Form von Hackschnitzeln. Hierbei ist nicht nur

die Versorgungssicherheit künftiger Anlagen ein Anliegen der Unternehmen, son-

dern auch die heiztechnische Ausrichtung der Anlagen vor dem Hintergrund der

Qualität des verfügbaren Heizmaterials. Entscheidende Qualitätskriterien für den

Brennstoff Waldenergieholz in Form von Hackschnitzeln sind nach GOOD et al.

(2003) vor allem der Wassergehalt, die Stückigkeit und der Heizwert. Darüber hinaus

spielen der Stickstoffgehalt, der Nadel-/ Blattanteil sowie der Aschegehalt eine Rolle.

Die bestehende Notwendigkeit, fossile Brennstoffe durch erneuerbare Energieträger

zu ersetzen, stellt sowohl die übergeordneten Behörden, wie etwa die EU-, die Bun-

Stand des Wissens

7

des- und Landesregierungen als auch regionale Behörden (Regierungsbezirke,

Landkreise, Kommunen), vor die Frage der Festsetzung umsetzbarer Zielwerte hin-

sichtlich des Anteils erneuerbarer Energieträger am Primärenergiebedarf. Steue-

rungselemente sind vor allem mögliche Förderprogramme für den Ausbau erneuer-

barer Energieträger (Förderung von Baumaßnahmen, Einspeisevergütung für Strom

aus erneuerbaren Energieträgern, etc.). Diesen Einheiten obliegt allerdings auch die

Aufsicht darüber, dass beim Ausbau der Erneuerbaren Energien, in diesem Fall des

Energieträgers Waldenergieholz, alle relevanten Kriterien hinsichtlich der ökologi-

schen, der ökonomischen und der sozialen Nachhaltigkeit erfüllt werden.

Zusammenfassend ergibt sich aus den verschiedenen Ansprüchen dieser Interes-

sengruppen folgender „Anforderungskatalog“ an Potenzialstudien:

1. Potenzialstudien sollten eine ausreichende räumliche Auflösung vorweisen,

um das Energieholzpotenzial entsprechend den Anforderungen regionalisie-

ren zu können. Als ausreichende räumliche Auflösung wird hier der Einzelbe-

stand verstanden.

2. Potenzialstudien sollten möglichst weit in die Zukunft reichen, da die Versor-

gungssicherheit für Holzheiz(kraft)werke möglichst über die gesamte Anlagen-

laufzeit, mindestens jedoch 10 Jahre, gewährleistet sein sollte

3. Potenzialstudien sollten auf einer realitätsnahen Datengrundlage von hoher

Qualität basieren. Nur so kann eine hohe Treffsicherheit der Studien gewähr-

leistet werden. Dies beinhaltet auch die Berücksichtigung möglicher techni-

scher, ökologischer und wirtschaftlicher Nutzungseinschränkungen bei der

Brennstoffmobilisierung in der jeweiligen Region.

4. Potenzialstudien sollten die Möglichkeit bieten, die Auswirkungen sich än-

dernder Rahmenbedingungen auf das Waldenergieholzpotenzial in Varian-

tenstudien abzubilden. Mögliche variable Rahmenbedingungen sind hierbei

die Aushaltung sowie die Erlöse.

5. Potenzialstudien sollten Informationen zur Brennstoffqualität liefern Die ver-

fügbare Brennstoffqualität ist entscheidend bei der Konzeption der Verbren-

nungstechnik in einem Holzheiz(kraft)werk, vor allem für kleinere Anlagen.

Stand des Wissens

8

Informationen, die den Anforderungen all dieser Interessengruppen gerecht werden,

liefern regionalisierte Abschätzungen des wirtschaftlichen Waldenergieholzpo-

tenzials unter Berücksichtigung aller relevanter regionaler Einflussfaktoren

2.4 Studien zum verfügbaren Waldenergieholzpotenzial in der Litera-

tur

In der Literatur findet sich eine große Anzahl verschiedener Veröffentlichungen zum

Thema Waldenergieholzpotenziale. Diese Studien unterscheiden sich vor allem hin-

sichtlich der möglichen räumlichen Auflösung der Potenzialdaten entsprechend der

verwendeten Datengrundlage sowie in der Art und Ausprägung der, sofern vorhan-

den, berücksichtigten Nutzungseinschränkungen und damit der Art des Potenzials

(theoretisches, technisches oder wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial), das sie

beschreiben.

Im Hinblick auf die räumliche Auflösung finden sich in der Literatur Studien bezo-

gen auf die ganze Welt, auf einzelne Länder, auf Landesteile, bis hin zu Kommunen,

Einzelbetrieben, Revieren und Waldbeständen.

So finden sich etwa diverse Prognoseansätze für Studien auf globaler Ebene (bspw.

KALTSCHMITT et al. 2001, PARRIKA 2004) oder auf nationaler Ebene, etwa für

Deutschland (bspw. DIETER et al. 2001, FISCHER 1995, FRÜHWALD et al. 1993,

HASCHKE 1998, KALTSCHMITT et al. 1992 und 2001, KALTSCHMITT 1994, LEIBLE et al.

2003, OCHS et al. 2007) oder andere Länder, wie z.B. USA (GAN et al. 2006,

PARHIZKAR et al. 2008) Australien (FUNG et al. 2002), Türkei (KAYGUSUTZ et al. 2002)

oder Litauen (SILVEIRA et al. 2006).

Innerhalb Deutschlands gibt es wiederum eine Reihe verschiedener Studien, die das

Waldenergieholzpotenzial auf überregionaler Ebene, d.h. für Bundesländer, darstel-

len. So gibt es diverse Studien zum Waldenergieholzpotenzial in Baden-Württemberg

(FISCHER 1995, KÄNDLER 2008, LEIBLE et al. 2005 und 2007, NACHHALTIGKEITSBEIRAT

BADEN-WÜRTTEMBERG 2008, SIGMUND et al. 2000, WIRTSCHAFTMINISTERIUM /

UMWELTMINISTERIUM BADEN-WÜRTTEMBERG 2006), Bayern (LWF 2006, WAGNER et al.

Stand des Wissens

9

2000), Hessen (HESSISCHES MINISTERIUM FÜR UMWELT, LÄNDLICHEN RAUM UND

VERBRAUCHERSCHUTZ 2005) oder NRW (WENZELIDES et al. 2006).

Auf regionaler Ebene finden sich einzelne Potenzialstudien für Waldenergieholz,

etwa für den Staatswald im Raum Hochschwarzwald – Breisgauer Bucht (HEPPERLE

et al 2007), den Landkreis Höxter (JOOSTEN ET AL. 2002), den Alb-Donau-Kreis

(KÄNDLER et al. 2006) oder den Landkreis Göppingen (PELZ et al. 2007).

Auf lokaler bis einzelbetrieblicher Ebene finden sich einzelne Studien für Einzelbe-

triebe, wie etwa für den Stadtwald in Weil der Stadt (WÖHL 2007), für das Revier

Pfahlhof des Hofkammerguts des Hauses Württemberg (ILZHÖFER 2008) oder den

Staatswald im Landkreis Biberach (Kaiser 2007).

In diesen Studien wird überwiegend das technische Waldenergieholzpotenzial be-

rechnet. Die Schätzwerte für das technische Waldenergieholzpotenzial dieser Stu-

dien liegen zwischen 0,12 Efm je Jahr und Hektar und 6,0 Efm je Jahr und Hektar, im

Mittel etwa bei 2,6 Efm m. R. je Jahr und Hektar.

Als Datengrundlage dienen den Studien auf globaler, nationaler oder überregionaler

Ebene meist großräumige Stichprobeninventuren (in Deutschland etwa die Bundes-

waldinventur), Fortschreibungen vorangegangener Nutzungen (z. b. aus der Ein-

schlagsstatistik) oder auf nationaler Ebene zusammengefasste, forstliche Planungs-

daten der Forsteinrichtung. Diese Datengrundlagen lassen eine Regionalisierung im

Sinne der oben (Kap. 2.3) aufgeführten Anforderungen an Studien zur regionalisier-

ten Abschätzung des wirtschaftlichen Waldenergieholzpotenzials auf Bestandesebe-

ne nicht zu.

Auch regionale Studien wie JOOSTEN et al. (2002) und KÄNDLER et al. (2006)) ver-

wenden die Bundeswaldinventur als Datengrundlage. Die Bundeswaldinventur hat

ein Aufnahmeraster von 4 km x 4 km (in Baden-Württemberg von 2 km x 2 km). Die

Mindestfläche für eine Abschätzung des theoretischen Waldenergieholzpotenzials

liegt aufgrund des Stichprobenfehlers selbst beim feineren Aufnahmeraster in Baden-

Württemberg bei etwa 60.000 Hektar (nach KÄNDLER 2009 (mündl. Aussage)). Eine

verlässliche Abschätzung des wirtschaftlichen Waldenergieholzpotenzials auf Einzel-

bestandesebene ist damit nicht möglich.

Stand des Wissens

10

Methodische Ansätze, die eine ausreichende räumliche Auflösung aufweisen und

damit die Abschätzung des wirtschaftlichen Waldenergieholzpotenzials auf Bestan-

desebene ermöglichen, finden sich lediglich in den regionalen Studien von HEPPERLE

et al (2007) und PELZ et al. (2007) sowie in den lokalen Studien von ILZHÖFER (2008),

KAISER (2007) und WÖHL (2007).

Die Studie von HEPPERLE et al (2007) beschreibt die „Freiburger Methode“ zur Ab-

schätzung des technischen Waldenergieholzpotenzials mittels der Auswertung von

Strukturdaten aus Betriebsinventurdaten und Planungsdaten der Forsteinrichtung

unter Berücksichtigung pauschaler Ernteverluste und verschiedener Aushaltungsva-

rianten. Dabei werden die Ergebnisse der Abschätzungen für den Staatswald in der

Region Hochschwarzwald/Breisgauer Bucht auf Ebene der Behandlungstypen in den

jeweiligen Waldentwicklungstypen dargestellt.

KAISER (2007) und WÖHL (2007) greifen in ihren Arbeiten diese Methode auf. WÖHL

(2007) wendet die „Freiburger Methode“ für den Stadtwald Weil der Stadt unverän-

dert an, während KAISER (2007) ein GIS-gestütztes Verfahren beschreibt, das das,

mittels der „Freiburger Methode“ abgeschätzte, technische Waldenergieholzpotenzial

für den Staatswald im Landkreis Biberach, unter Berücksichtigung pauschaler Ernte-

verluste sowie umfassender Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Natur-

schutzes, präzisiert.

Die genannten Studien beschränken sich auf die Abschätzung des technischen

Waldenergieholzpotenzials, wobei die dabei berücksichtigten technischen Restriktio-

nen unvollständig sind. Damit sind die genannten Studien in dieser Form für eine

umfassende und belastbare Abschätzung des technischen Waldenergieholzpoten-

zials als Grundlage für die Abschätzung regionalisierter wirtschaftlicher Waldener-

gieholzpotenziale nur geeignet, wenn entsprechende Überarbeitungen hinsichtlich

der Berücksichtigung technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Nutzungsein-

schränkungen einfließen. Für die Abschätzung des theoretischen Waldenergieholz-

potenzials sind sie hingegen durchaus geeignet.

Lediglich die Studien von ILZHÖFER (2008) und PELZ et al. (2007) zeigen Methoden

auf, die es ermöglichen, ein regionalisiertes wirtschaftliches Waldenergieholzpoten-

zial abzuschätzen.

Stand des Wissens

11

ILZHÖFER (2008) beschreibt in ihrer Studie eine Methode zur Herleitung des wirt-

schaftlichen Waldenergieholzpotenzials in einem Revier des Forstbetriebes der Hof-

kammer des Hauses Württemberg. Hierbei werden die Struktur (Baumarten, Dimen-

sion) und das Volumen des ausscheidenden Bestandes in den vorhandenen Be-

handlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen des Forstreviers mit Hilfe rep-

räsentativer Stichproben (Winkelzählproben) erhoben. Anhand einer regional ange-

passten Aushaltung werden mit dem Programm HOLZERNTE 7.1 der FVA Baden-

Württemberg das Sortenaufkommen und damit auch das Aufkommen an Waldener-

gieholz in den einzelnen Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen

des Forstreviers abgeschätzt. Auf dieser Grundlage schätzt ILZHÖFER (2008), vor

dem Hintergrund ökologischer, technischer und wirtschaftlicher Nutzungseinschrän-

kungen, das wirtschaftliche Potenzial für das genannte Forstrevier ab.

ILZHÖFER (2008) verzichtet jedoch auf eine konkrete, auf der Grundlage der erhobe-

nen Daten durchaus mögliche, Regionalisierung der Potenziale. Dementsprechend

fließen die Nutzungsrestriktionen nicht auf der Ebene des Einzelbestandes, sondern

über die Behandlungstypen auf der Ebene des Gesamtbetriebes in die Kalkulation

ein. Inhaltlich berücksichtigt ILZHÖFER (2008) ökologische Nutzungseinschränkungen

in den durch die Waldbiotopkartierung erfassten Waldbiotope anhand der Befragung

des zuständigen Revierleiters sowie technische Nutzungseinschränkung durch mög-

liche Ernteverluste bei der Waldenergieholzbereitstellung. Hierbei fließen jedoch le-

diglich pauschale Abschläge bei Derbholz und Nichtderbholz im Laub- und Nadelholz

auf der Grundlage allgemeiner Annahmen in die Kalkulation ein. Bei der Überprüfung

der Wirtschaftlichkeit werden die für die jeweiligen Behandlungstypen pauschal be-

rechneten Erntekosten den möglichen Holzerlösen in drei Erlösszenarien gegenüber

gestellt. Eine einzelbestandsweise Betrachtung fehlt auch hier.

In der Studie von PELZ et al. (2007) wird das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzi-

al für den Landkreis Göppingen hergeleitet. Datengrundlage für die Kalkulation sind

die Planungsdaten der Forsteinrichtung sowie mögliche Sortenverteilung in den ein-

zelnen Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen auf der Basis empi-

rischer Erhebungen. In Waldgebieten, in denen diese Daten nicht verfügbar sind (v.

A. Privatwald), erfolgt eine ergänzende GIS-basierte Herleitung der Holzartenzu-

sammensetzung (Laubholz/Nadelholz) mit Hilfe satellitengestützter Verfahren zur

Baumartenerkennung (Landsat) und der Baumhöhenverteilung über Oberflächenin-

formationen aus Laserscan-Daten (Digitales Oberflächenmodell). Darüber hinaus

Zielsetzung und Struktur der Arbeit

12

ermöglicht der Vergleich zwischen Erntekosten und möglichen Erlösen bei der Wald-

energieholzmobilisierung eine Wirtschaftlichkeitsberechnung.

Die skizzierte Methode verzichtet allerdings auf eine eigenständige Sortimentierung

der zur Verfügung stehenden Hiebsmasse, sondern greift auf pauschal abgeschätzte

Sortimentsverteilungen aus Revierleiterbefragungen zurück. Bei Variantenstudien ist

demnach nur die Verschiebung ganzer Sortimente (bspw. des Industrieholzes in das

Energieholzsortiment) möglich, während die Möglichkeit der Neugestaltung der Sor-

timentsstruktur entfällt. Darüber hinaus kann nach KOHLER (1993) die Einschätzung

der Waldenergieholzmengen als Koppelprodukt der herkömmlichen Holzernte (so

genanntes „DS-Holz“ oder „Derbholz im Reisig“) durch Revierleiter mit erheblichen

Fehlern behaftet sein. Der Reisiganteil wird der abgeschätzten gesamten Derbholz-

menge pauschal mit 20 % zugeschlagen. Baumartenspezifische Reisiganteile wer-

den nicht berücksichtigt. Darüber hinaus werden technische Nutzungseinschränkun-

gen, wie etwa besondere Ansprüche an den Biotopschutz oder die Bestandespfleg-

lichkeit im Rahmen der über die Nutzung von Stamm- und Industrieholz sowie der

Scheitholznutzung hinaus gehenden Waldenergieholznutzung, ebenso wie mögliche

Ernteverluste bei der Waldenergieholzbereitstellung in dieser Methode nicht abgebil-

det.

3 Zielsetzung und Struktur der Arbeit

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass keine der in der Literatur verfügbaren

Studien es ermöglicht, Fragen nach der Art und Menge regionaler wirtschaftlicher

Waldenergieholzpotenziale mit der eingangs skizzierten (Kap. 2.3.) Treffsicherheit

und Detailliertheit zu beantworten

Ziel dieser Arbeit ist es, eine Methode zur regionalisierten Abschätzung wirt-

schaftlicher Waldenergieholzpotenziale zu entwickeln, die den in der Einleitung

dargestellten Anforderungen (Kap. 2.3) an Potenzialabschätzung für Waldenergie-

holz gerecht wird. Diese Methode wird anschließend in einem konkreten Forstbetrieb

beispielhaft angewendet.

Hieraus ergibt sich die Struktur der Arbeit:

Zunächst wird die Entwicklung der Methode („Erweiterte Freiburger Methode“)

vorgestellt, die es ermöglicht, das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial auf Ebe-

Zielsetzung und Struktur der Arbeit

13

B

Entwicklung

„Erweiterte Freiburger Methode“

C

Umsetzungsstudie

Staatswald Landkreis Biberach

Theoretisches Waldenergieholz-

Potenzial („Freiburger Methode“)

Technisches Waldenergieholz-

potenzial

Wirtschaftliches Waldenergieholz-

potenzial


potenzial


potenzial


potenzial


D Zusammenfassende Diskussion

B

Entwicklung

„Erweiterte Freiburger Methode“

C

Umsetzungsstudie

Staatswald Landkreis Biberach


Potenzial („Freiburger Methode“)


potenzial


potenzial


potenzial


potenzial


potenzial



ne von Einzelbeständen, unter Berücksichtigung technischer, ökologischer und wirt-

schaftlicher Nutzungseinschränkungen, abzuschätzen. Hierbei werden entsprechend

dem Verfahrensablauf Methoden aufgezeigt, um zunächst das theoretische Wald-

energieholzpotenzial, dann das technische Waldenergieholzpotenzial und abschlie-

ßend das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial entsprechend den eingangs for-

mulierten Anforderungen abzuschätzen.

Anschließend wird die Anwendung der „Erweiterten Freiburger Methode“ zur Ab-

schätzung regionaler wirtschaftlicher Waldenergieholzpotenziale vorgestellt. Dieser

„Probelauf“ erfolgt im Rahmen einer Umsetzungsstudie mit Fallstudiencharakter.

Anwendungsobjekt für diese Umsetzungsstudie ist der Staatswald des Landkreises

Biberach.

In einer abschließenden Diskussion werden die relevanten Ergebnisse aus den bei-

den Teilen hinsichtlich ihrer Bedeutung für die zukünftige Mobilisierung von Wald-

energieholz zusammengefasst und auf der Grundlage der dargestellten Anforderun-

gen an Potenzialstudien für Waldenergieholz diskutiert.

Abbildung 3: Schematische Darstellung der Struktur der Arbeit

Konzept

14

B Entwicklung der „Erweiterten Freiburger Methode“ zur Abschätzung

regionaler wirtschaftlicher Energieholzpotenziale aus dem Wald

1 Konzept

In diesem Kapitel wird eine Methode zur Abschätzung regionaler wirtschaftlicher

Waldenergieholzpotenziale erarbeitet, die die Stärken der in der Literatur beschrie-

benen Ansätze aufgreift und deren Schwächen vermeidet. Dabei fließen Ergebnisse

aus (tlw. eigenen) Versuchen sowie Szenarien und Annahmen ein.

Diese Methodenentwicklung wird in drei Schritten vollzogen. Im ersten Schritt wird

ein Modell zur Abschätzung und Regionalisierung von theoretischen Waldenergie-

holzpotenzialen auf Bestandesebene vorgestellt.

Auf dieser Grundlage werden in einem zweiten Schritt Methoden aufgezeigt, die es

ermöglichen, technische Nutzungseinschränkungen zu quantifizieren mit dem Ziel,

das technische Waldenergieholzpotenzial auf Bestandesebene abzuschätzen.

Hierbei werden Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes und

durch Ernteverluste bei der Energieholzernte berücksichtigt.

Abschließend wird ein methodischer Ansatz vorgestellt, der die Zuordnung und Be-

rechnung von Erntekosten für Waldenergieholz in Abhängigkeit von Bestandescha-

rakteristika (Hangneigung, Vorratsstruktur, etc.) ermöglicht. Anhand dieser Erntekos-

ten lässt sich am Einzelbestand auf der Grundlage verschiedener Marktpreisszena-

rien prüfen, ob die Bereitstellung von Waldenergieholz kostendeckend ist. Ergebnis

ist das auf Bestandesebene ermittelte wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial

Konzept

15

ArcGIS

Regionalisierung

Freiburger Methode

WET/BHT Einzelbestand

Forstbetrieb

Daten-

quellenDaten

EDV-

Programme

Legende:

Waldbiotop-

kartierung

Schutz-

gebiete

[ha]

Digitales

Gelände-

modell

Hang-

neigungs-

klasse je

Bestand

Technisches

Waldenergieholz-

Potenzial je

Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Ernteverluste

im Laubholz

[%]

Ernteverluste

im Nadelholz

[%]

Wirtschaftliches

Waldenergieholz-

Potenzial je

Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Theoretisches

Waldenergie-

holzpotenzial

je Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Arc

GIS

Arc

GIS

Unter-

suchungen

Ernte-

verluste

MS ExcelNutzungseinschränkung

aus Gründen des Biotopschutzes

[Efm m.R/ha]


durch Ansprüche an die

Bestandespfleglichkeit

[Efm m.R/ha]


durch Ernteverluste

[Efm m.R/ha]

MS Excelwenn

Erntekosten > Erlöse

Dann keine

Waldenergie-

holzbereitstellung

Kostensätze

[€/h]

Erlöse

Waldenergie-

holz

[€/Efm]

MS ExcelProduktivität

[Efm/h]

MS ExcelErntekosten

[€/Efm]

Produktivitätsmodelle

nach CREMER et al.

(2008) u. A.

Marktpreis-

szenarien

Theoretisches Waldenergieholzpotenzial

Technisches Waldenergieholzpotenzial

Wirtschaftliches

Waldenergieholzpotenzial

MS ExcelZuordnung Bestände zu

BHT über Altersindex

Bestandeskennziffer

„Klassisch“

Forstbetrieb

Abteilung

Distrikt

Revier

WET

Altersindex

Bestandes-

informationen

Fläche [ha]

Geographi-

sche Lage

Geoinformationen

FOGIS

Bestandeskennziffer

„WET/BHT“

Forstbetrieb

Distrikt

Revier

WET

BHT

Abteilung

MS ExcelZuordnung Theoretisches Waldenergieholzpotenzial

zu Bestände

Theoretisches

Waldenergie-

holzpotenzial

je Einzelbestand

[Efm m.R]

ForsteinrichtungBetriebsinventur

Stichprobenwerte

BI

2005

Flächenanteil

[%]

Vorrat

[Vfm je ha]

Baumzahl

[n/ha]

Grundfläche

[m²/ha]

Mittl. Höhe

[m]

Strukturdaten Gesamtvorrat

je Baumartengruppe und

Durchmesserklasse

Behandlungs-

richtlinien

WET/ BHT(LFV Baden-

Württemberg)

FE_65

Mittl. BHD [cm]

Mittl. Höhe

[m]

Volumen [Efm o. R.]

Strukturdaten

ausscheidender Vorrat je

Baumartengruppe

Hiebsatz je

BHT/WET

[Efm]

Altersrahmen

je WET/BHT

Holzernte 7.1

Theoretisches

Waldenergieholz-

Potenzial

je WET/BHT

[Efm m.R/ha]

Theoretisches

Industrieholz-

Potenzial

[Efm m.R/ha]

Theoretisches

Stammholz-

Potenzial

[Efm m.R./ha]

Aushaltungsvorgaben je

Baumartengruppe,

Durchmesserstufe und

Sortiment

Mindest-

durchmesser

[cm]

Mindestlänge

[m]

Mindest-

qualität

Abbildung 4: Kalkulationsschema der „Erweiterten Freiburger Methode“

Das theoretische Waldenergieholzpotenzial - Die „Freiburger Methode“

16

2 Das theoretische Waldenergieholzpotenzial - Die „Freiburger Methode“

Grundlage ist die „Freiburger Methode“ nach HEPPERLE et al (2007) und KAISER

(2007), mit der das theoretische Waldenergieholzpotenzial abgeschätzt und auf Ebe-

ne von Einzelbeständen regionalisiert wird.

Dabei stützt sich die „Freiburger Methode“ auf Planungsdaten der mittelfristigen fors-

tlichen Betriebsplanung (Forsteinrichtung) und Strukturdaten der Betriebsinventur

(BI), d.h. einer kleinräumigen Stichprobeninventur (Auflösung: 100 x 200 m).

Die Methode umfasst folgende Verfahrensschritte:

Aufbereitung der Betriebsinventurdaten

Charakterisierung des ausscheidenden Vorrats

Kalkulation des theoretischen Waldenergieholzpotenzials

Zuordnung des theoretischen Waldenergieholzpotenzials zu Einzelbeständen

Dieser Kalkulationsweg der „Freiburger Methode“ ist in der folgenden Abbildung 5

dargestellt.


17

ArcGIS

Regionalisierung

Freiburger Methode


Forstbetrieb

Daten-

quellenDaten

EDV-

Programme

Legende:

BI

2005

Flächenanteil

[%]

Vorrat

[Vfm je ha]

Baumzahl

[n/ha]

Grundfläche

[m²/ha]

Mittl. Höhe

[m]



Durchmesserklasse

FE_65

Behandlungs-

richtlinien

WET/ BHT(LFV Baden-

Württemberg)

Mittl. BHD [cm]

Mittl. Höhe

[m]

Volumen [Efm o. R.]

Strukturdaten


Baumartengruppe

Holzernte 7.1

Theoretisches

Industrieholz-

Potenzial

[Efm m.R/ha]

Theoretisches

Waldenergieholz-

Potenzial

je WET/BHT

[Efm m.R/ha]

Stichprobenwerte


Baumartengruppe,


Sortiment

Mindest-

durchmesser

[cm]

Mindestlänge

[m]

Mindest-

qualität


Hiebsatz je

BHT/WET

[Efm]

Waldbiotop-

kartierung

Schutz-

gebiete

[ha]

Digitales

Gelände-

modell

Hang-

neigungs-

klasse je

Bestand

Technisches

Waldenergieholz-

Potenzial je

Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Ernteverluste

im Laubholz

[%]

Ernteverluste

im Nadelholz

[%]

Wirtschaftliches

Waldenergieholz-

Potenzial je

Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Theoretisches

Waldenergie-

holzpotenzial

je Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Arc

GIS

Arc

GIS

Unter-

suchungen

Ernte-

verluste



[Efm m.R/ha]




[Efm m.R/ha]


durch Ernteverluste

[Efm m.R/ha]

MS Excelwenn


Dann keine

Waldenergie-

holzbereitstellung

Kostensätze

[€/h]

Erlöse

Waldenergie-

holz

[€/Efm]


[Efm/h]

MS ExcelErntekosten

[€/Efm]


nach CREMER et al.

(2008) u. A.

Marktpreis-

szenarien

Aufbereitung der

Betriebsinventurdaten



Bestandeskennziffer

„Klassisch“

Forstbetrieb

Abteilung

Distrikt

Revier

WET

Altersindex

Bestandes-

informationen

Fläche [ha]

Geographi-

sche Lage

Geoinformationen

FOGIS

Bestandeskennziffer

„WET/BHT“

Forstbetrieb

Distrikt

Revier

WET

BHT

Abteilung


zu Bestände

Theoretisches

Waldenergie-

holzpotenzial

je Einzelbestand

[Efm m.R]

Altersrahmen

je WET/BHT

Theoretisches

Stammholz-

Potenzial

[Efm m.R./ha]

Charakterisierung des

ausscheidenden Bestandes

Kalkulation des

theoretischen

Waldenergieholz

potenzials

Zurdordnung des theoretischen

Waldenergieholzpotenzials zu Beständen

Abbildung 5: Kalkulationsschema der „Freiburger Methode“

Die einzelnen Verfahrenschritte werden im Folgenden näher beschrieben.


18

2.1 Aufbereitung der Betriebsinventurdaten

Die Betriebsinventur (BI) ist ein in Baden-Württemberg für den öffentlichen Wald an-

gewendetes Stichprobeninventurverfahren für Forstbetriebe.

Abbildung 6: Schema der konzentrischen Probekreise um einen Stichprobenpunkt der Betriebsinven-tur (BI)

Die Stichprobenpunkte der Betriebsinventur sind in einem Raster von 100 x 200 m

angeordnet und können entweder dauerhaft markiert (permanente BI) sein oder bei

jeder Wiederholung neu angelegt werden (temporäre BI). In den konzentrisch um

den Stichprobenpunkt angeordneten Probekreisen werden je nach Radius bestimmte

forstlich relevante Bestandesparameter erhoben (Abbildung 6). In der folgenden Ta-

belle 1 sind die entsprechend dem Probekreisradius erhobenen Bestandesparameter

aufgeführt:


19

Probekreis- radius um den Stich-

proben-punkt

[m]

BHD der aufzuneh-menden Bäume

[cm]

Höhe der aufzuneh-menden Bäume

[m]

Zu erhebende Baummerkmale

Zu erhebende Stan-dorts-/

Geländemerkmale

1,5 < 10 cm < 1,3 m 1. Anzahl Bäume je Baumart und Höhenstufe (Höhenstu-fen: 0-20cm, 21–50 cm, 51–130 cm)

2. Standortseinheit

3. Hangneigung [%]

4. Bodenvegetation

5. Bodenschäden

2 < 10 cm Alle Baumhö-

hen

Azimut

Entfernung zum Stichpro-benmittelpunkt

BHD

Baumhöhe

Kronenansatzhöhe (bei Laubholz)

Wirtschaftliches Alter

Güte

Schäden (Rücke-, Verbiss-, Schälschäden)

Altersstufe

Betriebsart

Bestandesschicht

Z-Baum

Astungshöhe


hen


hen

12 Alle BHD Alle Baumhö-

hen

Tabelle 1: Zzu erhebende Bestandesparameter eines Stichprobenpunktes in Abhängigkeit vom Pro-bekreisradius bei der Betriebsinventur (BI) Baden-Württemberg.

In der baden-württembergischen Betriebsinventur werden durch Zusammenfassung

der Messwerte für die Einzelbäume aus den konzentrischen Probekreisen mehrerer

Stichprobenpunkte Straten gebildet. Dazu werden die Stichprobenwerte nach wald-

baulichen Gesichtspunkten in einem zweistufigen Verfahren zusammengefasst. Zu-

nächst werden die Stichprobenwerte zusammengefasst, die in Beständen mit ver-

gleichbarer waldbaulicher Ausgangssituation und Zielsetzung erhoben wurden. Diese

Straten erster Ordnung werden Waldentwicklungstypen (WET) genannt. Innerhalb

dieser Waldentwicklungstypen werden die Stichprobenwerte aus denjenigen Bestän-

den zusammengefasst, die einer vergleichbaren Entwicklungsstufe angehören und

deshalb der gleichen waldbaulichen Behandlung unterworfen werden sollen. Diese

den Waldentwicklungstypen untergeordneten Straten (Straten zweiter Ordnung) wer-

den Behandlungstypen (BHT) genannt und umfassen die Entwicklungsstufen „Jung-

bestandspflege“, „Durchforstung“, „Vorratspflege“ und „Verjüngung“.


20

Die folgende Abbildung 7 veranschaulicht das Schema dieser Straten für einen

Forstbetrieb mit drei unterschiedlichen Waldentwicklungstypen und den entspre-

chenden untergeordneten Behandlungstypen.

Forstbetrieb

WET A

Fichtenmischwald

WET C

labiler Fichtenmischwald

Ziel Buche

WET B

Buchenmischwald

BHT

Jung

bestands

pflege

BHT

Vorrats

pflege

BHT

Durch

forstung

BHT Ver-

jüngung

BHT

Jung

Bestands

pflege

BHT

Vorrats

pflege

BHT

Durch

forstung

BHT Ver-

jüngung

BHT

Jung

Bestand

spflege

BHT

Vorrats

pflege

BHT

Durch

forstung

BHT Ver-

jüngung

Abbildung 7: Stratifizierungsschema der Waldbestände eines Beispielbetriebs in drei Waldentwick-lungstypen (WET) und jeweils vier Behandlungstypen (BHT).

Die Daten der Betriebsinventuren in Baden-Württemberg werden mit Hilfe eines

Software-Programms mit der Bezeichnung BI_2005 ausgewertet, das es ermöglicht,

die in Tabelle 9 beschriebenen Baummerkmale – nach Baumartengruppen und

Durchmesserklassen gegliedert – für die Behandlungstypen in den entsprechenden

Waldentwicklungstypen zusammenzufassen und darzustellen. Die Baumarten des

Untersuchungsgebiets werden in 4 Baumartengruppen zusammengefasst, die je-

weils von den Wuchseigenschaften und der waldbaulichen Behandlung entspre-

chend vergleichbar sind. Die Durchmesserklassen haben eine Klassenbreite von 5

cm.

Konkret werden die Flächenanteile (in %), der Vorrat (in Vfm je ha), die Baumzahl (in

Stück je ha), die Grundfläche (in m² je ha), die Mittelhöhe (in m) und der periodische

Durchmesserzuwachs (in cm je Jahr) je Baumartengruppe und Durchmesserklasse

berechnet.

Sofern für die betrachteten Betriebe (noch) keine Wiederholungsinventuren vorlie-

gen, kann der Zuwachs über Ertragstafeln (Hilfstabellen für die Forsteinrichtung der

Landesforstverwaltung Baden-Württemberg 1993) ermittelt werden. Dazu können die

Betriebsinventurdaten fast in derselben Form wie bereits beschrieben ausgewertet

werden. Die einzige Änderung besteht darin, dass statt nach Durchmesserklassen


21

nach Altersklassen ausgewertet wird. Über die Beziehung von Höhe und Alter lässt

sich dann der mittlere jährliche Durchmesserzuwachs ermitteln.

Die auf diese Art und Weise aufbereiteten und aggregierten Strukturdaten des ge-

samten Vorrats eines Forstbetriebes sind die Grundlage für die Charakterisierung

des ausscheidenden Vorrats und die anschließende Kalkulation des theoretischen

Waldenergieholzpotenzials.

2.2 Charakterisierung des ausscheidenden Vorrats

Der ausscheidende Vorrat als Teilmenge des Gesamtvorrats konkretisiert die in der

Forsteinrichtungsplanung vorgesehenen Nutzungsmaßnahmen und ist somit auch

die Grundlage für die Abschätzung des theoretischen Waldenergieholzpotenzials.

Aufgrund waldbaulicher Nutzungsvorgaben (z.B. Selektivnutzung) unterscheidet sich

in der Regel der ausscheidende Vorrat vom Gesamtvorrat in der Baumarten- und

Dimensionsverteilung. Im Folgenden wird das Vorgehen zur Herleitung der Charakte-

ristika des ausscheidenden Vorrats auf Ebene der Behandlungstypen in den jeweili-

gen Waldentwicklungstypen auf der Grundlage der baden-württembergischen Be-

triebsinventur beschrieben. Diese Daten werden mit Hilfe des Programms FE_65 der

Landesforstverwaltung Baden-Württemberg (2006) auf der Grundlage der Behand-

lungsrichtlinien der Landesforstverwaltung Baden-Württemberg für die regionalen

Waldentwicklungstypen berechnet.

Charakteristika des ausscheidenden Vorrats sind:

- Nutzungsmenge (Erntefestmeter mit Rinde [Efm m. R.]

- Baumartenzusammensetzung (Baumartenverteilung in % der Nutzungs-

menge)

- Durchmesserverteilung (Anteil in % je Durchmesserklasse)

- Baumhöhenverteilung

Die genannten Parameter gelten zunächst für Straten 2. Ordnung. Sie charakterisie-

ren den ausscheidenden Vorrat einer Bewirtschaftungseinheit, wie beispielsweise

Einzelbestände, Reviere oder Forstbetriebe, und dienen der Abschätzung des zu

erwartenden Sortenaufkommens vor dem Hintergrund einer regionalspezifischen

Aushaltung.


22

Als Eingangsgrößen für die „Freiburger Methode“ relevant sind hierbei die Informa-

tionen über den mittleren Brusthöhendurchmesser (BHD), die mittlere Höhe und den

mittleren jährlichen Durchmesserzuwachs in Brusthöhe (130 cm über Grund) des

ausscheidenden Vorrats der einzelnen Baumartengruppen in den Behandlungstypen.

2.3 Kalkulation des theoretischen Waldenergieholzpotenzials

Anhand der Strukturdaten des ausscheidenden Vorrats wird über das Programm

Holzernte 7.1 (FVA 2006) der Sortenanfall der jeweiligen Nutzung und damit auch

das theoretische Waldenergieholzpotenzial auf Ebene der Behandlungstypen in den

jeweiligen Waldentwicklungstypen kalkuliert.

Bei den meisten Nutzungen ist der Anfall von Waldenergieholz in der Regel an die

Bereitstellung von Stamm- oder Industrieholz gekoppelt. Das bedeutet, dass die

Menge des potenziell verfügbaren Waldenergieholzes auch davon abhängt, wo die

Sortimentsgrenze zwischen stofflich zu verwertendem Stamm- und Industrieholz ei-

nerseits und Waldenergieholz andererseits gezogen wird. Vor dem Hintergrund die-

ser gekoppelten Nutzung von Waldenergieholz stellt die Sortenbildung einen ent-

scheidenden Schritt in der Prozesskette vom gefällten Baum (als Teil des ausschei-

denden Vorrats) zum fertigen Marktprodukt dar. In diesem Schritt wird festgelegt,

welche Sortimente zur stofflichen Verwendung ausgeformt und welche Dimensions-

und Qualitätsanforderungen an diese Sortimente gestellt werden. Damit entscheidet

die Sortenbildung auch darüber, welche Holzmengen entsprechend für die energeti-

sche Verwertung „übrig“ bleiben. Folgende Kennwerte sind als „Stellgrößen“ bei der

Sortenbildung entscheidend:

- Mindestlänge

- Mindestdurchmesser (bezogen auf den Mittendurchmesser und/ oder auf den

Zopfdurchmesser)

- Holzqualität

Diese Aushaltungskriterien können für jede Holzart (Laubholz/Nadelholz) und für je-

de der drei Durchmesserklassen Schwachholz ( 25 cm BHD), mittelstarkes Holz (26

– 50 cm BHD) und Starkholz (> 50 cm BHD) unterschiedlich gestaltet sein und es

können, entsprechend der Marktnachfrage, die Anforderungen an die Sortimente

variieren. Darüber hinaus wird jeder Forstbetrieb aufgrund der unterschiedlichen Vor-


23

ratsstruktur (Baumartenzusammensetzung, Durchmesserspektrum, Qualitätsspekt-

rum) und der regional unterschiedlichen Abnehmerstruktur in der Regel ein indivi-

duelles Sortenspektrum bereitstellen, d.h. unterschiedliche Sortierentscheidungen

trefen.

Für eine regionalisierte Potenzialabschätzung für Waldenergieholz ist es daher not-

wendig, diese betriebsspezifischen Sortierentscheidungen durch eine differenzierte

Eingabe der Kennwerte zur Sortenbildung in das Programm HOLZERNTE 7.1 so gut

wie möglich in die Kalkulation einfließen zu lassen.

Darüber hinaus ermöglicht es das Programm HOLZERNTE 7.1, verschiedene Aus-

haltungsvarianten mit dem Ziel eines Variantenvergleichs zu kalkulieren und so die

Auswirkungen einer veränderten, beispielsweise energieholzorientierten, Aushal-

tungsstrategie darzustellen. Die folgenden Abbildungen (Abbildung 8 und Abbildung

9) zweier unterschiedlicher Aushaltungsvarianten (Variante „Herkömmliche Aushal-

tung“ und Variante „Stammholz-PLUS“) sollen veranschaulichen, welche Auswirkun-

gen eine Änderung in der Sortenbildung auf das Waldenergieholzpotenzial haben

kann. Bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ wird das Ziel verfolgt, die Aushaltung

hinsichtlich stofflicher Verwertungsmöglichkeiten zu optimieren. Hierbei werden die

Sortimente Stammholz und Industrieholz bis zur Grenze der stofflichen Verwertbar-

keit aufgearbeitet. Das Restholz wird als Energieholz verwendet. Bei der Aushaltung

„Stammholz-PLUS“ nach LECHNER (2007) wird nur Stammholz und Waldenergieholz

ausgehalten. Dadurch soll das Waldenergieholzpotenzial erhöht werden. Grundan-

nahme dieser Aushaltungsvariante ist, dass mögliche Erlöseinbußen durch die Aus-

haltung von Waldenergieholz an Stelle von Industrieholz durch den geringeren Auf-

wand bei der Aufarbeitung von Waldenergieholz kompensiert werden.

In diesen Abbildungen sind zum einen die beiden unterschiedlichen Aushaltungsva-

rianten und zum anderen die daraus folgende mögliche Sortenverteilung dargestellt.

Die Verteilungswerte wurden einer Potenzialstudie von HEPPERLE et al. (2007) für

den Staatswald der Region Hochschwarzwald/ Breisgauer Bucht entnommen.


24

Stammholz

Industrieholz

Waldrestholz

Stammholz

Industrieholz

Waldrestholz

Stammholz

Industrieholz

Waldrestholz

59%17%

24%

Stammholz

Industrieholz

Waldenergieholz

Abbildung 8: Schema „Herkömmliche Aushaltung“: Aushaltung von Stammholz, Industrieholz und Waldenergieholz mit entsprechender prozentualer Sortenverteilung eines Beispielbe-triebs (nach HEPPERLE et al. 2007)

Stammholz

Waldrestholz

Stammholz

Waldrestholz

Stammholz

Waldrestholz

51%

49%

Stammholz

Waldenergieholz

Abbildung 9: Schema Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“: Aushaltung von hochwertigem Stammholz, und Waldenergieholz mit entsprechender prozentualer Sortenverteilung ei-nes Beispielbetriebs (nach HEPPERLE et al. 2007)

Anhand dieser Abbildungen zeigt sich, dass eine Veränderung des Sortenspektrums

sowie der Sortengrenzen einen erheblichen Einfluss auf das theoretische Waldener-

gieholzpotenzial haben kann. So steigt mit der Sortierung „Stammholz plus“ nach

HEPPERLE et al. (2007) der Anteil des theoretisch zur Verfügung stehenden Wald-

energieholzes am Gesamtsortenaufkommen im Falle des Staatswaldes der Region

Hochschwarzwald/ Breisgauer Bucht von 24 % auf 49 %.

Bei der Berechnung des theoretischen Waldenergieholzpotenzials mit dem Prog-

ramm HOLZERNTE 7.1 werden oberhalb des Zopfdurchmessers, d.h. des Durch-

messers am Trennschnitt zwischen dem stofflich zu verwertenden Stamm-

/Industrieholz und dem Waldenergieholz, das Derbholz (Durchmesser 7 cm) und

das Reisig/Nichtderbholz (< 7 cm) getrennt ausgewiesen. Zur programminternen Um-

rechnung des Kalkulationsergebnisses in energieholzspezifische Abrechnungsmaße

(Efm m.R., Sm³, tatro, MWh) sind dem Programm HOLZERNTE 7.1 die Umrech-

nungszahlen der LWF (2003) hinterlegt.


25

2.4 Zuordnung des theoretischen Waldenergieholzpotenzials zu Ein-

zelbeständen

Das theoretische Waldenergieholzpotenzial wurde in den vorangehenden Bearbei-

tungsschritten jeweils auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwick-

lungstypen (Straten zweiter Ordnung) und damit „räumlich abstrakt“, d.h. ohne konk-

reten Bezug zur räumlichen Lage, kalkuliert. Die Darstellung der konkreten regiona-

len Verteilung des theoretischen Waldenergieholzpotenzials kann mit Hilfe von

Geographischen Informationssystemen (GIS) erfolgen. Dazu bedarf es der Zuord-

nung dieses Potenzials zu den entsprechenden Beständen der zu untersuchenden

Region. Diese Zuordnung des theoretischen Waldenergieholzpotenzials erfolgt bei

der „Freiburger Methode“ über die Zugehörigkeit der Bestände (in Wäldern mit ent-

sprechender Betriebsinventur, bzw. Forsteinrichtung) zu einem Behandlungstyp im

Rahmen des jeweils entsprechenden Waldentwicklungstyps. In Baden-Württemberg

erfolgt diese Zuordnung mittels der - für den öffentlichen Wald vergebenen - Bestan-

deskennziffer. Diese Bestandeskennziffer beschreibt den genauen Waldort, an dem

sich der jeweilige Bestand befindet und setzt sich aus folgenden Angaben zusam-

men:

- Forstbezirksnummer

- Reviernummer

- Distriktnummer

- Abteilungsnummer

- Behandlungseinheit (entspricht dem Waldentwicklungstyp)

- Altersindex (im Alterklassenwald) bzw. Entwicklungsstufe (im Dauerwald)

Die Bestandeskennziffer enthält also keine eindeutigen Angaben zum jeweiligen Be-

handlungstyp. Diese Information wird im Zuge der Betriebsinventur zwar erhoben,

wird jedoch nicht in die Bestandeskennziffer übernommen. Der den Beständen je-

weils zugehörige Behandlungstyp lässt sich zumindest im Alterklassenwald jedoch

relativ genau über den Altersindex herleiten. Entscheidend für die Zuordnung zu ei-

nem der Behandlungstypen („Jungbestandspflege“, „Durchforstung“, „Vorratspflege“

und „Verjüngung“) ist hierbei der Entwicklungszustand des Bestandes im jeweiligen

Bestandesalter (angegeben über den Altersindex) vor dem Hintergrund der jeweili-

gen Baumartenzusammensetzung und der regionalen Wuchsbedingungen.

Das technische Waldenergieholzpotenzial

26

Dennoch kann der Fall auftreten, dass bei dieser Zuordnung ein, im Vergleich zur

Forsteinrichtung abweichender, Behandlungstyp zu einem Bestand zugeordnet wird.

Dies kann zur Folge haben, dass dem Bestand der falsche Nutzungsansatz zu-

geordnet und das theoretische Waldenergieholzaufkommen für diesen Bestand

falsch berechnet wird.

3 Das technische Waldenergieholzpotenzial

Nur ein Teil des theoretischen Waldenergieholzpotenzials ist technisch auch tatsäch-

lich mobilisierbar. Verschiedene Nutzungseinschränkungen aus bereitstellungstech-

nischen Gründen reduzieren das theoretische Waldenergieholzpotenzial. In diesem

Kapitel werden zunächst die in der Literatur beschriebenen technischen Nutzungs-

einschränkungen zusammengefasst und auf ihre Relevanz für die Abschätzung des

technischen Waldenergieholzpotenzials hin untersucht. Auf dieser Grundlage werden

die relevanten Nutzungseinschränkungen identifiziert. Diese relevanten Nutzungs-

einschränkungen werden anschließend so aufbereitet, dass sie für die Abschätzung

des technischen Waldenergieholzpotenzials verwendet werden können. Dies erfolgt,

je nach Restriktion, über die Analyse bestehender Rechtsvorschriften und über die

Ergebnisse konkreter Bereitstellungsversuche.

3.1 Technisch-ökologische Nutzungseinschränkungen

In der Literatur finden sich Hinweise auf technische und ökologische Nutzungsein-

schränkungen bei der Bereitstellung von Waldenergieholz, so zum Beispiel. durch

Geländeneigung, aus Gründen des Naturschutzes, durch Ernteverluste und aus

Gründen der Standortsnachhaltigkeit.

Geländeneigung: Meist wird davon ausgegangen, dass aufgrund der Steilheit des

Geländes und den daraus resultierenden Aufwand sowie des erhöhten Risikos von

Bodenerosion durch Erschließungsmaßnahmen keine Mobilisierung von Waldener-

gieholz möglich ist. So wird in den Studien von DIETER et al (2001) und LEIBLE et al.

(2003) etwa davon ausgegangen, dass im Gelände mit einer Hangneigung > 60 %

kein Waldenergieholz mobilisiert wird. SIGMUND et al. (2000) gehen davon aus, dass

in den als nicht befahrbare Lagen kartierten Flächen in Baden-Württemberg das

Waldenergieholz schwer mobilisierbar und demnach nur eingeschränkt verfügbar ist.

Ein technisches Ausschlusskriterium stellt die Nutzungsrestriktion Hangneigung je-


27

doch, wenn überhaupt, nur im Zusammenhang mit der genannten möglichen Boden-

erosion dar. Dieses Argument wird jedoch in den entsprechenden Studien nicht wei-

ter ausgeführt. Das darüber hinaus aufgeführte Argument der Kosten stellt eine wirt-

schaftliche Nutzungseinschränkung dar.

Biotopschutz: Einige Autoren verzichten in ihren Studien teilweise oder vollständig

auf die Nutzung von Waldenergieholz aus Gründen des Naturschutzes. Eine Be-

gründung, welcher Schutzzweck damit verbunden ist, bleibt meist aus. So nimmt

KALTSCHMITT (1993) in seiner Studie pauschal an, dass 80 % des Stockholzes und 33

% des Nichtderbholzes aus Umweltschutzgründen im Wald verbleiben sollen. DIETER

et al (2001) und LEIBLE et al. (2003) schließen in ihren Studien die Nutzung von

Waldenergieholz in Naturparken oder Biosphärenreservaten generell aus. In der

Studie von SIGMUND et al. (2000) werden dem Waldenergieholzpotenzial pauschal 5

% aus Gründen des Naturschutzes abgezogen. KAISER (2007) geht bei seiner Studie

davon aus, dass in Naturschutzgebieten, in besonders geschützten Biotopen (nach §

32 LNatSchG Baden-Württemberg), in Natura 2000-Gebieten (FFH-Gebiete, SPA-

(Vogelschutz)-Gebiete), in Waldbiotopen (nach § 32 LWaldG Baden-Württemberg)

sowie in Bann- und Schonwäldern (nach § 32 LWaldG Baden-Württemberg) kein

Waldenergieholz mobilisiert wird.

Ernteverluste: Einige Autoren gehen davon aus, dass bei der Nutzung von Wald-

energieholz aus Gründen der Bereitstellungstechnik und hoher Erntekosten einiges

Waldenergieholz, vor allem Nichtderbholz, im Bestand verbleibt. SIGMUND et al.

(2000) gehen in ihrer Studie davon aus, dass nur etwa 40 % des Nichtderbholzes im

Waldenergieholz aus Laubholz und nur etwa 30 % des Nichtderbholzes im Wald-

energieholz aus Nadelholz mobilisiert werden können. HEPPERLE (2007), ILZHÖFER

(2008), KAISER (2007) und WÖHL (2007) gehen jeweils davon aus, dass im Wald-

energieholz aus Laubholz nur rund 60 % des Nichtderbholzes sowie etwa 90 % des

Derbholzes mobilisiert werden. Im Waldenergieholz aus Nadelholz gehen die Auto-

ren davon aus, dass nur rund 50 % des Nichtderbholzes sowie etwa 90 % des Derb-

holzes mobilisiert werden können. Die jeweiligen Ernteverluste bilden Erfahrungswer-

te ab. Konkrete Untersuchungen zum Ernteverlust bei der Waldenergieholzbereitstel-

lung wurden den Annahmen nicht hinterlegt.

Standortsnachhaltigkeit: Die Nutzung von Waldenergieholz führt zu einer verstärk-

ten Austragung von Nährstoffen die über das für manche (nährstoffarme) Standorte

erträgliche Niveau hinausgeht. So beschreiben HOCHBICHLER et al. (1994) in ihren


28

Untersuchungen in einem 40-jährigen Buchenbestand, dass bei einer Auslesedurch-

forstung mit, an die Stamm- und Industrieholznutzung gekoppelter, Waldenergie-

holznutzung etwa 10 - 20 % mehr Biomasse mobilisiert werden konnte, der Nähr-

stoffentzug jedoch um das 1,1 – 1,7-fache gegenüber der reinen Stamm- und Indust-

rieholznutzung erhöht wurde. Die meisten Autoren benennen zwar die Möglichkeit

der Nutzungseinschränkung aus Gründen der Standortsnachhaltigkeit, schränken die

Nutzung von Waldenergieholz deshalb aber nicht ein. KAISER (2007) schließt in ei-

nem der Nutzungsszenarien seiner Studie die Nutzung von Waldenergieholz auf Flä-

chen, die von der FVA als kalkungswürdig kartiert wurden, pauschal aus. Eine

Standortsbilanzierung, d.h. ein Vergleich der vorhandenen Nährstoffreserven mit

dem zu erwartenden Nährstoffaustrag, wurde hierbei jedoch nicht hinterlegt.

Die Auswertung der Literatur zeigt Hinweise darauf, dass bereitstellungstechnisch

bedingte Nutzungseinschränkungen bei der Erstellung von Potenzialstudien für

Waldenergieholz zwar erfolgen, dass jedoch notwendige systematische Untersu-

chungen zur Operationalisierung und Quantifizierung der technisch-ökologischen

Nutzungseinschränkungen für konkrete Gebiete fehlen.

Eine weitere mögliche technische Nutzungseinschränkung ist die Berücksichtigung

der Ansprüche an eine bestandespflegliche Waldbewirtschaftung, abgeleitet aus

den Anforderungen an die Waldbewirtschaftung nach § 14 LWaldG Baden-

Württemberg, nach der die Nutzungen schonend vorzunehmen sind. Sind bei der

Manipulation von Waldenergieholz Schäden an der (Natur)Verjüngung und am ver-

bleibenden Bestand zu erwarten, die über das herkömmliche Maß hinausgehen, so

sollte eine Bereitstellung von Waldenergieholz unterbleiben. Kommt es dadurch zum

Nutzungsverzicht beim Waldenergieholz, so reduziert sich das Waldenergieholzpo-

tenzial. Eine solche Nutzungseinschränkung ist bisher in der Literatur nicht beschrie-

ben worden.

Ziel dieses Kapitels ist es daher, relevante Einflussfaktoren in exemplarischer Form

dahingehend zu untersuchen, unter welchen Umständen und in welchem Umfang

das Waldenergieholzpotenzial durch diese reduziert wird. Hierbei werden folgende

technisch-ökologische Einflussfaktoren berücksichtigt:

o Biotopschutz:

o Bestandespflegliche Waldbewirtschaftung

o Ernteverluste


29

ArcGIS

Regionalisierung

Freiburger Methode


Forstbetrieb

Daten-

quellenDaten

EDV-

Programme

Legende:

BI

2005

Flächenanteil

[%]

Vorrat

[Vfm je ha]

Baumzahl

[n/ha]

Grundfläche

[m²/ha]

Mittl. Höhe

[m]



Durchmesserklasse

FE_65

Behandlungs-

richtlinien

WET/ BHT(LFV Baden-

Württemberg)

Mittl. BHD [cm]

Mittl. Höhe

[m]

Volumen [Efm o. R.]

Strukturdaten


Baumartengruppe

Holzernte 7.1

Theoretisches

Industrieholz-

Potenzial

[Efm m.R/ha]

Theoretisches

Waldenergieholz-

Potenzial

je WET/BHT

[Efm m.R/ha]

Stichprobenwerte


Baumartengruppe,


Sortiment

Mindest-

durchmesser

[cm]

Mindestlänge

[m]

Mindest-

qualität


Hiebsatz je

BHT/WET

[Efm]

Waldbiotop-

kartierung

Schutz-

gebiete

[ha]

Digitales

Gelände-

modell

Hang-

neigungs-

klasse je

Bestand

Technisches

Waldenergieholz-

Potenzial je

Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Ernteverluste

im Laubholz

[%]

Ernteverluste

im Nadelholz

[%]

Wirtschaftliches

Waldenergieholz-

Potenzial je

Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Theoretisches

Waldenergie-

holzpotenzial

je Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Arc

GIS

Arc

GIS

Unter-

suchungen

Ernte-

verluste



[Efm m.R/ha]




[Efm m.R/ha]


durch Ernteverluste

[Efm m.R/ha]

MS Excelwenn


Dann keine

Waldenergie-

holzbereitstellung

Kostensätze

[€/h]

Erlöse

Waldenergie-

holz

[€/Efm]


[Efm/h]

MS ExcelErntekosten

[€/Efm]


nach CREMER et al.

(2008) u. A.

Marktpreis-

szenarien



Bestandeskennziffer

„Klassisch“

Forstbetrieb

Abteilung

Distrikt

Revier

WET

Altersindex

Bestandes-

informationen

Fläche [ha]

Geographi-

sche Lage

Geoinformationen

FOGIS

Bestandeskennziffer

„WET/BHT“

Forstbetrieb

Distrikt

Revier

WET

BHT

Abteilung


zu Bestände

Theoretisches

Waldenergie-

holzpotenzial

je Einzelbestand

[Efm m.R]

Altersrahmen

je WET/BHT

Theoretisches

Stammholz-

Potenzial

[Efm m.R./ha]

Biotopschutz


Ernteverluste

Abbildung 10: Kalkulationsschema zur Herleitung des technischen Waldenergieholzpotenzials unter Berücksichtigung von Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes, der Bestandespfleglichkeit und der Ernteverluste.


30

3.1.1 Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes

Die Mobilisierung von Waldenergieholz in Form von Vollbäumen, aber auch in Form

von Baumteilen (Kronenmaterial + X-Holz) stellt eine intensive Nutzungsform dar.

Sensible Biotope können durch diese Nutzung beeinträchtigt werden. In diesem Ka-

pitel wird anhand bestehender Rechtsvorschriften geprüft, welche Nutzungsein-

schränkungen verbindlich sind. Aufgrund der sich in diesem Rechtsgebiet rasch än-

dernden Vorschriften und Gesetze (vor allem vor dem Hintergrund der europäischen

Rechtsvorschriften im Rahmen von Natura 2000) beschränkt sich diese Prüfung auf

den Stand vom 01.01.2008.

Das Landeswaldgesetz Baden-Württemberg (LWaldG) definiert für den Wald hin-

sichtlich seiner Schutzfunktion folgende Schutzkategorien:

Schutzwald (§ 29 LWaldG, aufgeteilt in Bodenschutzwald (§ 30 LWaldG), Bio-

topschutzwald (§ 30 a LWaldG) und Schutzwald gegen schädliche Umwelt-

einwirkungen (§ 31 LWaldG))

Waldschutzgebiete (§ 32 LWaldG, aufgeteilt in Bannwald und Schonwald)

Erholungswald (§ 33 LWaldG)

Darüber hinaus definiert das Landesnaturschutzgesetz Baden-Württemberg fol-

gende flächenbezogene Schutzgebietskategorien, die auch für die Waldbewirtschaf-

tung relevant sein können:

Naturschutzgebiete (§ 26 LNatSchG)

Nationalparke (§ 27 LNatSchG)

Biosphärengebiete (§ 28 LNatSchG)

Landschaftsschutzgebiete (§ 29 LNatSchG)

Naturdenkmale (§ 30 LNatSchG)

Naturparke (§ 30 LNatSchG)

Besonders geschützte Biotope (§ 32 LNatSchG)

Für die allgemeine Betrachtung möglicher Einschränkungen bei der Waldenergie-

holzmobilisierung aus Gründen des Naturschutzes unmittelbar relevant sind die

Schutzkategorien Biotopschutzwald (§ 30 a LWaldG) bzw. besonders geschützte


31

Biotope (§ 32 LNatSchG), Waldschutzgebiete (§ 32 LWaldG), Naturschutzgebiete (§

26 LNatSchG), Nationalparke sowie Kernzonen von Biosphärengebieten (§ 28

LNatSchG).

Hinsichtlich der Frage nach konkreten Einschränkungen bei der Waldenergieholzern-

te lässt sich einzig bei Bannwäldern (nach § 32 LWaldG) eine generelle Nutzung von

Holz vollständig ausschließen.

Für den Schutzgebietstyp „Besonders geschützte Biotope“ nach § 32 LNatSchG,

bzw. „Biotopschutzwald“ nach § 30 a LWaldG ist jedoch eine forstwirtschaftliche Nut-

zung über die Art und den Umfang, wie sie zum Stichtag 31. Dezember 1991 übli-

cherweise durchgeführt wurde, nicht zulässig. Die über die herkömmliche Stamm-

und Industrieholznutzung hinausgehende Nutzung von Kronenderb- und Reisholz

stellt einen zusätzlichen Eingriff in das Waldökosystem dar, der nicht in jedem Fall

den in den Schutzgebieten geltenden Rechtsverordnungen entspricht.

Falls bei den anderen Schutzgebietskategorien Nutzungseinschränkungen bestehen,

werden diese in gesonderten und gebietsspezifischen Rechtsverordnungen festge-

legt. Die Analyse und Umsetzung von Einzelverordnungen/ Behandlungsvorgaben,

etwa über die Waldbiotopkartierung für jedes einzelne Waldbiotop können im Rah-

men dieser Arbeit nicht berücksichtigt werden.

Konkret bedeutet dies, dass im Rahmen der „Erweiterten Freiburger Methode“ in

Bannwäldern sowie in den Schutzgebietstypen „Besonders geschützte Biotope“ nach

§ 32 LNatSchG bzw. „Biotopschutzwald“ nach § 30 a LWaldG kein Waldenergieholz

genutzt wird.

3.1.2 Nutzungseinschränkungen durch Ansprüche an die Bestan-

despfleglichkeit

Bei der Waldenergieholzmobilisierung werden entweder Vollbäume, Rohschäfte mit

anhängenden Kronen oder vom Stamm- bzw. Industrieholz abgetrennte Kronen bzw.

Kronenteile vom Ort der Fällung an die Erschließungslinie vorgerückt. Dies kann vor

allem beim Vorrücken von Waldenergieholz im Rahmen der Ernte stärkeren Holzes

zu Schäden an der (Natur-)Verjüngung (sofern vorhanden) und am verbleibenden

Bestand führen. Durch diese Schäden kann die Volumen- und Wertentwicklung des


32

verbleibenden Bestandes sowie der (Natur-)Verjüngung nachhaltig beeinträchtigt

werden. Wie auch bei der Ernte von Stamm- und Industrieholz sind Schäden am

verbleibenden Bestand sowie an der (Natur-)Verjüngung auch bei der Waldenergie-

holzbereitstellung zu vermeiden.

Nach NILL (2010) finden sich in der Literatur jedoch keine systematischen Untersu-

chungen zum Schadumfang und zu relevanten Einflussfaktoren (z.B. BHD, Baumart,

Hangneigung, Holzernteverfahren etc.) auf das Ausmaß von Bestandesschäden bei

der Waldenergieholzbereitstellung. Lediglich in einzelnen Versuchen wurden die

Schäden durch das Rücken von Energieholz am verbleibenden Bestand erhoben. So

führte das Vorrücken von Rohschäften mit anhängender Krone im Nadelstarkholz

etwa bei Versuchen der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-

Württemberg (FVA) zu Neuschäden (Rückeschäden) am verbleibenden Bestand von

bis zu 11 % (FVA-Versuch „Staufen“ (Nadelholz) in SAUTER et al. (2007)).

Vor diesem Hintergrund werden in dieser Arbeit Nutzungseinschränkungen aus

Gründen der Bestandespfleglichkeit bestandesindividuell kalkuliert und dabei flä-

chenbezogen pauschaliert.

Einzelbestandsbezogene Parameter, die die Mobilisierung von Waldenergieholz aus

Gründen der Bestandespfleglichkeit einschränken, sind das Entwicklungsstadium

des jeweiligen Bestandes, die Dimension des ausscheidenden Vorrats sowie die Art

und der mittlere Abstand der Feinerschließungslinien.

Das Entwicklungsstadium der Bestände korrespondiert mit deren mittleren Alter

sowie forsteinrichtungs- und informationstechnisch mit der Zugehörigkeit der Einzel-

bestände zu einem bestimmten Behandlungstyp (BHT). Der Behandlungstyp lässt

Rückschlüsse darauf zu, ob Verjüngung vorhanden ist und ob daraus die nächste

Bestandesgeneration erwachsen sollte. Für Bestände mit Zugehörigkeit zu den Be-

handlungstypen „Verjüngung“, „Dauerwald“ und „Jungbestandspflege“ wurde ein

nennens- und schützenswerten Verjüngungsvorrat unterstellt und im Prognosemodell

kalkulatorisch berücksichtigt (siehe unten). Beim BHT „Jungbestandspflege“ trifft dies

nur zu, wenn noch „Überhälter“ der vorhergehenden Bestandesgeneration vorhan-

den sind.

Die Dimension des ausscheidenden Vorrats lässt Rückschlüsse darauf zu, ob durch

die Mobilisierung des Energieholzes, vor allem des Kronenmaterials, mit – gegenü-

ber der herkömmlichen Stamm- bzw. Industrieholzmobilisierung – zusätzlichen


33

Schäden am verbleibenden Bestand bzw. der Verjüngung zu rechnen ist. Prinzipiell

sind bei der Mobilisierung der Kronen von stärkeren (großkronigen) Bäumen mehr

Schäden am verbleibenden Bestand bzw. der (Natur-)Verjüngung zu erwarten als bei

schwächeren Bäumen. Daher werden in Beständen, in denen der BHD des aus-

scheidenden Vorrats höher als 50 cm ist Nutzungseinschränkungen unterstellt und

im Prognosemodell kalkulatorisch berücksichtigt (siehe unten).

Für das zu erarbeitende Prognosemodell wird unterstellt, dass in den Beständen, in

denen die oben erörterten Parameter in bestimmten Ausprägungen vorliegen (BHD

des ausscheidenden Vorrats > 50 cm; BHT „Verjüngung“, „Dauerwald“ oder „Jung-

bestandspflege“), Waldenergieholz nur innerhalb von Erschließungsbändern beider-

seits von Rückegassen, Maschinenwegen, Seiltrassen und Fahrwegen mobilisiert

wird.

Da das Prognosemodell zwar bestandesindividuell, jedoch unabhängig von einer

Zustandserhebung der konkreten Gegebenheiten in den einzelnen Beständen, kon-

zipiert ist, werden die Art der – zu erwartenden – Feinerschließung und der – wahr-

scheinliche – Abstand der Feinerschließungslinien entsprechend den Vorgaben der

Feinerschließungs-Richtlinie (Landesforstverwaltung Baden-Württemberg 2003) un-

terstellt. Die entsprechenden Annahmen sind Tabelle 2 zu entnehmen.

In dem Prognosemodell wird von einer durchschnittlichen Erschließung an Fahrwe-

gen von 50 Laufmetern je Hektar ausgegangen (Durchschnittliche Erschließungs-

dichte mit Fahrwegen in Baden-Württemberg beträgt derzeit etwa 56 Laufmeter je

Hektar).

Die Breite der Erschließungsbänder entlang von Rückegassen, Maschinenwegen

und Fahrwegen ist abhängig von der Kranreichweite des Tragschleppers. Die Kran-

reichweite beträgt in Flachlagen etwa 10 m, in Hanglagen etwa 8 m.

Die Fläche der Feinerschließungslinien, d.h. der Rückegassen und Maschinenwege,

ist in der Produktionsfläche der Bestände enthalten. Daher wird die Fläche der Fein-

erschließungslinien bei der Berechnung der erschließbaren Fläche der Bestände be-

rücksichtigt. Die Breite der Rückegassen und Maschinenwege wird mit 4 m kalkuliert.

Bei einer Erschließung mit Seiltrassen wird davon ausgegangen, dass Waldenergie-

holz in den pfleglichkeitsrelevanten Beständen nur auf den – in der Regel im Zuge


34

der Hiebsmaßnahme anzulegenden - Seiltrassen (Breite: 4 m) und in einem etwa 3

m breiten Streifen im unmittelbaren Randbereich der Seiltrassen mobilisiert wird.

Tabelle 2: Erschließungsvorgaben der Feinerschließungsrichtlinie der Landesforstverwaltung Baden-Württemberg (2003)

Anhand der Art und der Dichte der Erschließungslinien (bekannt bei Feinerschlie-

ßungslinien über den mittleren Abstand, bei Fahrwegen über das flächenbezogene

Aufkommen (in Laufmeter/ha)) sowie der an die Erschließungslinien anschließenden

Erschließungsbänder lässt sich der durchschnittliche Anfall von Waldenergieholz in-

nerhalb der Erschließungsbänder abschätzen. Die pauschalierten Nutzungsein-

schränkungen in den betroffenen Beständen ergeben sich demnach aus der Diffe-

renz des - um die Nutzungseinschränkungen aufgrund Biotopschutzes reduzierten –

technischen Potenzials und dem innerhalb der Erschließungsbänder mobilisierbaren

Waldenergieholzpotenzial. Diese Nutzungseinschränkungen in den relevanten

BHT/WET sind in der folgenden Tabelle 3 aufgeführt.

Rückegasse

(mittl. Abstand 40 m) Maschinenweg

(mittl. Abstand 100 m) Seiltrasse

(mittl. Abstand 50 m)

Pauschale Nutzungs-

einschränkungen [in % des durch die Nut-zungseinschränkungen

aus Gründen des Biotop-schutzes reduzierten

theoretischen Potenzials]

30 70 80

Tabelle 3: Pauschalisierte mengenmäßige Nutzungseinschränkungen bei der Waldenergieholzbereit-stellung in Abhängigkeit von der Art und des Abstands der Feinerschließungslinien.

Hangneigung

Art der Fein-

erschließung

und durch-

schnittliche

Abstände der

Feinerschlie-

ßungslinien

Breite

der Feiner-

schließungslinie

[m]

Breite

Erschließungs-

band beiderseits

der Feiner-

schließungslinie

[m]

Breite

Erschließungs-

band beider-

seits der Fahr-

wege

[m]

Flach-

lagen < 30 %

Rückegasse

(40 m) 4 20 20

Hang-

lagen

30 – 50 % Maschinenweg

(100 m) 4 16 16

> 50 % Seiltrasse

(50 m) 4 6 -


35

Entsprechend den oben dargelegten und tabellarisch zusammengestellten Sachver-

halten bzw. Kalkulationsgrundlagen ergeben sich - in Abhängigkeit von Art und Ab-

stand der Feinerschließungslinien - in Beständen im Steilhang mit Seilkranerschlies-

sung (Hangneigung > 50 %) die flächen- und mengenmäßig bedeutendsten Nut-

zungseinschränkungen, da ausschließlich für die Fläche der Seiltrasse die Mobilisie-

rung von Waldenergieholz kalkuliert wird. Im Vergleich dazu ergeben sich für Be-

stände im stärker geneigten Gelände (Hangneigung 30 – 50 %) höhere Anteile mobi-

lisierbaren Waldenergieholzes, in Beständen im flachen bis schwach geneigten Ge-

lände (Hangneigung < 30 %) ist der Anteil mobilisierbaren Waldenergieholz-

Potenzials am höchsten.

3.1.3 Nutzungseinschränkungen durch Ernteverluste

Für die Abschätzung des technischen Waldenergieholzpotenzials ist es entscheidend

zu wissen, wie viel des theoretischen Waldenergieholzpotenzials tatsächlich mobili-

siert werden kann. Darüber hinaus lassen sich über die Zusammensetzung des

Waldenergieholzes, d.h. die Anteile der Baumarten und der Baumkompartimente

Derbholz und Nichtderbholz im Waldenergieholz, Rückschlüsse über den Nährstoff-

entzug und die Brennstoffqualität ziehen.

Bei der Mobilisierung von Waldenergieholz kommt es aus verfahrenstechnischen

Gründen zu Ernteverlusten im Energieholz.

So kommt es beispielsweise durch den Fällvorgang, die Aufarbeitung oder die an-

schließende Manipulation des Kronenmaterials (Rücken) zu Verlusten an Derbholz

(X-Holz) und Astmaterial (Reisig). Dieses abgesägte oder abgebrochene Material –

bei der Stammholzaufarbeitung mengen- und wertmäßig unbedeutend, bei der Kal-

kulation von Waldenergieholzpotenzialen jedoch im theoretischen Potenzial enthal-

ten - verbleibt in der Regel zumindest in Teilen unbeabsichtigt im Wald.

Um das technische Potenzial, den damit verbundenen möglichen Nährstoffentzug

sowie die Brennstoffqualität verlässlich abschätzen zu können, bedarf es der Kenn-

tnis darüber, wie hoch die Verluste in den jeweiligen Baumkompartimenten sind.

Wie in Kapitel 3.1 bereits beschrieben, gehen HEPPERLE (2007), ILZHÖFER (2008),

KAISER (2007) und WÖHL (2007) jeweils davon aus, dass im Waldenergieholz aus

Laubholz nur rund 60 % des Nichtderbholzes sowie etwa 90 % des Derbholzes mobi-

lisiert werden. Im Waldenergieholz aus Nadelholz gehen die Autoren davon aus,


36

dass nur rund 50 % des Nichtderbholzes sowie etwa 90 % des Derbholzes mobili-

siert werden können. Die jeweiligen Ernteverluste basieren auf Erfahrungswerten der

Autoren.

KREUTZER (1979) geht davon aus, dass bei einer Vollbaumnutzung etwa 50 % der

Nichtderbholzmasse im Bestand verbleiben.

SIGMUND et al. (2000) gehen in ihrer Studie davon aus, dass nur etwa 40 % des

Nichtderbholzes im Waldenergieholz aus Laubholz und nur etwa 30 % des Nicht-

derbholzes im Waldenergieholz aus Nadelholz mobilisiert werden können. Diese An-

nahmen beruhen auf Erfahrungswerten der Autoren.

WITTKOPF (2005) schätzte den Verlust an Derbholz-, Nichtderbholz- und Nadelmasse

bei der Bereitstellung von Waldenergieholz im Zuge eines Endnutzungshiebes in ei-

nem 100-jährigen Fichtenbestand ab. Ergebnis dieser Untersuchung ist, dass etwa 6

% der Derbholzmasse und etwa 60 % der Nichtderbholz- und Nadelmasse im Be-

stand verbleiben.

LICK (1989) untersuchte den Biomasse- und Nährelemententzug bei Erstdurchfors-

tungen in einem Fichtenbestand bei Seilkranbringung von Ganzbäumen. Auf der

Grundlage der Untersuchungsergebnisse ergibt sich bei der Bereitstellung von

Waldenergieholz aus Kronenmaterial ein Ernteverlust beim Nichtderbholz von etwa

69 % bezogen auf die Gesamtmasse an Nichtderbholz.

Aus der Literatur wird ersichtlich, dass keine umfassenden Untersuchungen zum

Ernteverlust in den einzelnen Baumkompartimenten im Waldenergieholz bei Laub-

und Nadelholz vorliegen.

Im Rahmen dieser Arbeit wurden daher experimentelle Untersuchungen (Feldversu-

che) zur Bestimmung des Ernteverlustes im Derbholz und Nichtderbholz, getrennt

nach Laub- und Nadelholz, durchgeführt. Die ausführliche Beschreibung dieser Be-

reitstellungsversuche findet sich im Anhang Kapitel 2.

Im Rahmen der Versuche wurde der Ernteverlust bei insgesamt 162 Bäumen (122

Fichten und 40 Buchen) bestimmt. Hierzu wurden bei jedem Versuchsbaum jeweils

das gesamte Baumvolumen im Bestand und das an die Waldstraße gerückte Baum-

volumen durch Messung volumenmäßig bestimmt (Siehe Abbildung 11 und 12)


37

1. Messung

gesamtes

Einzelbaumvolumens

Fällen

Aufarbeiten

Rücken

3. Messung

Waldenergieholzvolumen

Einzelbaum

Bereitstellung MessungEinzelbaum

Be

sta

nd

2. Messung

Stammholzvolumen

Einzelbaum

Wald

str

aß

e

Stammholz Energieholz

1. Messung

gesamtes

Einzelbaumvolumens

Fällen

Aufarbeiten

Rücken

3. Messung


Einzelbaum


Be

sta

nd

2. Messung

Stammholzvolumen

Einzelbaum

Wald

str

aß

e


1. Messung

gesamtes

Einzelbaumvolumens

Fällen

Aufarbeiten

Rücken

3. Messung


Einzelbaum


Besta

nd

2. Messung

Stammholzvolumen

Einzelbaum

Wald

str

aß

e

Stammholz Waldenergieholz

1. Messung

gesamtes

Einzelbaumvolumens

Fällen

Aufarbeiten

Rücken

3. Messung


Einzelbaum


Besta

nd

2. Messung

Stammholzvolumen

Einzelbaum

Wald

str

aß

e


Abbildung 11 und 12: Versuchsanordnung zur Herleitung der Ernteverluste bei der Waldenergie-holzbereitstellung im Laub- und Nadelholz.

Der Ernteverlust je Einzelbaum ergibt sich aus der Differenz zwischen dem gesam-

ten Baumvolumen im Bestand und dem an die Waldstraße gerückten Baumvolumen.

Der Ernteverlust kann hierbei getrennt nach Derbholz (Baumkompartimente mit ei-

nem Durchmesser > 7 cm) und Nichtderbholz (Baumkompartimente mit einem

Durchmesser < 7 cm) dargestellt werden.

In den Versuchen wurden Stammholz und Energieholz ausgehalten. Diese Aushal-

tung entspricht dem in Kapitel 2.3 dargestellten Aushaltungsschema „Stammholz-

PLUS“. Das Ergebnis der Untersuchungen, d.h. der mittlere Ernteverlust über alle

Versuchsbäume im Nadelholz (Fichte) und Laubholz (Buche), jeweils getrennt nach

Derbholz und Nichtderbholz, ist in der folgenden Tabelle 4 dargestellt:

Baumart

Ernteverluste Aushaltung „Stammholz-PLUS“ [in %]

Derbholz Nichtderbholz

Fichte 6 72

Buche 25 77

Tabelle 4: mittlere Ernteverluste [in %] bei Fichte und Buche im Derbholz und Nichtderbholz bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ als Ergebnis eigener Untersuchungen.

Bei der „Herkömmlichen Aushaltung“, d.h. der Aushaltung von Stammholz, Industrie-

holz und Energieholz wird in dieser Arbeit davon ausgegangen, dass entsprechend

dieser Aushaltungsvorgaben weiter in den Kronenbereich hinein entastet wird, somit


38

mehr Äste abgesägt werden und somit mehr Reisig (Nichtderbholz) im Bestand ver-

bleibt. Dadurch fällt der Ernteverlust bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ im Nicht-

derbholz höher aus als beim Verzicht auf die Aushaltung von Industrieholz. Vor die-

sem Hintergrund wird bei der Aushaltung von Industrieholz im Waldenergieholz aus

Fichten (stellvertretend für Nadelholzarten) von einem Ernteverlust von etwa 75 % im

Nichtderbholz ausgegangen. Im Waldenergieholz aus Buchen (stellvertretend für

Laubholzarten) wird bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ davon ausgegangen, dass

etwa 80 % des Nichtderbholzes als Ernteverlust im Bestand verbleiben. In der nach-

folgenden Tabelle 5 werden diese Schätzungen zum Ernteverlust bei der „Herkömm-

lichen Aushaltung“ noch einmal dargestellt.

Baumart

Ernteverluste „Herkömmliche Aushaltung“ [in %]

Derbholz Nichtderbholz

Fichte 6 75

Buche 25 80

Tabelle 5: Schätzung der mittleren Ernteverluste [in %] bei Fichte und Buche im Derbholz und Nicht-derbholz bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“

Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial

39

4 Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial

Die Bereitstellung von Waldenergieholz unterliegt ökonomischen Restriktionen. Die

ökonomischen Restriktionen wiederum resultieren aus den wirtschaftlichen Zielen

des Forstbetriebs bzw. den an der Waldenergieholzmobilisierung beteiligten Gruppen

(u. A. Forstunternehmer, Transportunternehmer)sowie den Abnehmern des Wald-

energieholzes (Holzheiz(kraft)werksbetreiber). Ob Waldenergieholz mobilisiert wird

oder nicht hängt entscheidend von der zentralen Frage ab, ob die Nutzung von

Waldenergieholz wirtschaftlich sinnvoll ist oder nicht.

Der grundsätzliche Anreiz für einen Betrieb, Holz - und damit auch Waldenergieholz -

zu produzieren liegt darin, Gewinn zu machen (nach SCHMITHÜSEN et al. (2003)). Der

Gewinn lässt sich demnach aus zwei Größen ableiten: die erzielbaren Preise für das

Waldenergieholz einerseits und die Produktionskosten andererseits. Die erzielbaren

Preise generieren ein Einkommen, welches durch die Produktionskosten wieder teil-

weise kompensiert wird. Gewinn entsteht dann, wenn die erzielbaren Preise höher

sind als die Produktionskosten. Diese Erhöhung des Güterwerts, in diesem Fall des

Waldenergieholzes, wird als Wertschöpfung bezeichnet.

Da es für einen Forstbetrieb prinzipiell nur bei hinreichender Aussicht auf Gewinn

sinnvoll ist, Waldenergieholz bereitzustellen, reduzieren Gewinn- bzw. Verlusterwar-

tungen das technische Waldenergieholzpotenzial auf ein jeweils betriebs- oder be-

standesspezifisches „wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial“.

Der erntekostenfreie Erlös, d.h. die Differenz von Erlös und Erntekosten, stellt die

zentrale Kenngröße in der Wirtschaftlichkeitsberechnung dar.

nErntekosteErlösösnfreierErlErntekoste

Der Erlös entspricht bei der Waldenergieholzbereitstellung den zum Zeitpunkt der

Veräußerung gängigen Umsatzerlösen (d.h. Marktpreisen).

Die Erntekosten entsprechen der Summe der variablen Erntekosten, die zur Pro-

duktion/Bereitstellung des Waldenergieholzes aufgewendet werden müssen.


40

Die variablen Erntekosten entstehen durch den Verbrauch von Roh-, Hilfs- und Be-

triebsstoffen sowie durch direkt zurechenbare Personalkosten im Rahmen des Pro-

duktionsprozesses; sie reagieren auf Änderungen im Beschäftigungsgrad.

Fixe Erntekosten werden in dieser Arbeit nicht berücksichtigt

Die Ausprägung der Erntekosten ist von Bestand zu Bestand unterschiedlich. Zur

ökonomischen Bewertung einer möglichen Waldenergieholzmobilisierung auf Einzel-

bestandesebene wird daher im Folgenden ein Kalkulationsschema entwickelt, das

die Erntekosten beeinflussenden Faktoren auf Einzelbestandesebene erfasst, ihre

Quantifizierung erlaubt und es möglich macht, anhand von Marktpreisszenarien Wirt-

schaftlichkeitsberechnungen vorzunehmen.

Grundsätzlich soll nur in den Beständen Waldenergieholz mobilisiert werden, in de-

nen zu erwarten ist, dass die Erntekosten niedriger sind als die Erlöse.

Auf der Grundlage des erntekostenfreien Erlöses [in € je Efm m. R.] sowie dem zu

erwartenden wirtschaftlichen Waldenergieholzpotenzial [in Efm m.R. je ha] lässt sich

der Nettoflächenerlös bestimmen. Der Nettoflächenerlös stellt den flächenbezoge-

nen Reingewinn, in diesem Fall für die Waldenergieholzbereitstellung, dar. Anhand

des Nettoflächenerlöses lassen sich die Bestände identifizieren, die für die Wald-

energieholzbereitstellung wirtschaftlich am interessantesten sind.


41

ArcGIS

Regionalisierung

Freiburger Methode


Forstbetrieb

Daten-

quellenDaten

EDV-

Programme

Legende:

BI

2005

Flächenanteil

[%]

Vorrat

[Vfm je ha]

Baumzahl

[n/ha]

Grundfläche

[m²/ha]

Mittl. Höhe

[m]



Durchmesserklasse

FE_65

Behandlungs-

richtlinien

WET/ BHT(LFV Baden-

Württemberg)

Mittl. BHD [cm]

Mittl. Höhe

[m]

Volumen [Efm o. R.]

Strukturdaten


Baumartengruppe

Holzernte 7.1

Theoretisches

Industrieholz-

Potenzial

[Efm m.R/ha]

Theoretisches

Waldenergieholz-

Potenzial

je WET/BHT

[Efm m.R/ha]

Stichprobenwerte


Baumartengruppe,


Sortiment

Mindest-

durchmesser

[cm]

Mindestlänge

[m]

Mindest-

qualität


Hiebsatz je

BHT/WET

[Efm]

Waldbiotop-

kartierung

Schutz-

gebiete

[ha]

Digitales

Gelände-

modell

Hang-

neigungs-

klasse je

Bestand

Technisches

Waldenergieholz-

Potenzial je

Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Ernteverluste

im Laubholz

[%]

Ernteverluste

im Nadelholz

[%]

Wirtschaftliches

Waldenergieholz-

Potenzial je

Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Theoretisches

Waldenergie-

holzpotenzial

je Einzelbestand

[Efm m.R/ha]

Arc

GIS

Arc

GIS

Unter-

suchungen

Ernte-

verluste



[Efm m.R/ha]




[Efm m.R/ha]


durch Ernteverluste

[Efm m.R/ha]

MS Excelwenn


Dann keine

Waldenergie-

holzbereitstellung

Kostensätze

[€/h]

Erlöse

Waldenergie-

holz

[€/Efm]


[Efm/h]

MS ExcelErntekosten

[€/Efm]


nach CREMER et al.

(2008) u. A.

Marktpreis-

szenarien



Bestandeskennziffer

„Klassisch“

Forstbetrieb

Abteilung

Distrikt

Revier

WET

Altersindex

Bestandes-

informationen

Fläche [ha]

Geographi-

sche Lage

Geoinformationen

FOGIS

Bestandeskennziffer

„WET/BHT“

Forstbetrieb

Distrikt

Revier

WET

BHT

Abteilung


zu Bestände

Theoretisches

Waldenergie-

holzpotenzial

je Einzelbestand

[Efm m.R]

Altersrahmen

je WET/BHT

Theoretisches

Stammholz-

Potenzial

[Efm m.R./ha]

Erntekosten

Erlöse

Wirtschaftlichkeits-

prüfung

Abbildung 13: Kalkulationsschema zur Herleitung des wirtschaftlichen Waldenergieholzpotenzials unter Berücksichtigung des Aufwands und des Erlöses bei der Waldenergieholzbe-reitstellung.


42

4.1 Erntekosten

Die (variablen) Erntekosten je Produktionseinheit (Stückkosten) [hier in Efm m. R.]

bei der Waldenergieholzbereitstellung lassen sich nach CREMER et al. (2008) mit Hilfe

der Produktivität der eingesetzten Bereitstellungsverfahren [in Efm m. R./ h GAZ1]

und den entsprechenden Stundensätzen der eingesetzten Arbeiter und Maschinen

[in €/ h GAZ] berechnen.

]/.³[Pr

]/[€].³/[€

GAZhRmmtoduktivitä

GAZhKostensatzRmmnStückkoste

Die Produktivität wiederum ist nach CREMER et al. (2008) abhängig von den einge-

setzten Verfahren, von der Menge des anfallenden Waldenergieholzes je Hektar,

vom BHD des ausscheidenden Bestandes, vom Aufarbeitungszopf (entspricht dem

Durchmesser am Trennschnitt zwischen stofflich und energetisch verwendetem

Baumteil) und von der Art des Hackmaterials (Vollbäume/ Baumteile).

Die Gesamtkosten für die Bereitstellung von Waldenergieholz setzen sich grundsätz-

lich aus der Summe der Kosten der relevanten Teilarbeitsschritte eines Bereitstel-

lungsverfahrens zusammen. Welche Teilarbeitsschritte nun tatsächlich für die Kos-

tenberechnung der Waldenergieholzbereitstellung relevant sind, hängt von der Art

der Bereitstellungsform und der damit verbundenen Kostenallokation ab. Hier ist

nämlich zu unterscheiden zwischen der Kostenallokation bei der Bereitstellung von

Waldenergieholz als Koppelprodukt von Stamm- und Industrieholz (energetische

Nutzung „nur“ von Baumteilen) und der Kostenallokation bei der Bereitstellung von

Waldenergieholz als Hauptprodukt (energetische Vollbaumnutzung).

1 Nach REFA (1991) setzt sich hierbei die Gesamtarbeitszeit (GAZ) zusammen aus der reinen Ar-

beitszeit (RAZ) und den allgemeinen Zeiten (AZ). Das Verhältnis von reiner Arbeitszeit (RAZ) und allgemeinen Zeiten (AZ) bei der standardisierten Gesamtarbeitszeit für die maschinelle Arbeit ist nach REFA (1991) 80 % reine Arbeitszeit (RAZ) zu 20 % allgemeine Zeiten (AZ).


43

4.1.1 Kostenallokation bei der Bereitstellung von Waldenergieholz

als Koppelprodukt

Bei der Bereitstellung von Waldenergieholz als Koppelprodukt der herkömmlichen

Stamm-/Industrieholzernte entstehen Erntekosten, die nicht eindeutig einem dieser

Produkte (Sortimente) zugeordnet werden können. Vor diesem Hintergrund be-

schreibt WÖHE (1996) zwei mögliche Verfahren, nach denen sich nicht eindeutig zu-

ordenbare Kosten bei gekoppelter Produktion von Waldenergieholz auf die verschie-

denen Produkte verteilen lassen: Die Subtraktionsmethode (Restwertrechnung) und

die Verteilungsmethode.

Subtraktionsmethode: Dieses Verfahren lässt sich nach WÖHE (1996) anwen-

den, wenn sich die erzeugten Produkte (Sortimente) bei der Holzernte in

Haupt- und Nebenprodukte unterteilen lassen. Hierbei ist die relative Höhe

des jeweiligen Verkaufswerts der erzeugten Produkte (Sortimente) aus-

schlaggebend für die Zuordnung zu diesen Produktkategorien. Übersteigt

der Wert eines Produkts bzw. einer Produktgruppe deutlich den Wert eines

anderen Produkts bzw. einer anderen Produktgruppe, so wird das höherwer-

tige Produkt als Hauptprodukt, die niedriger bewerteten Produkte bzw. Pro-

duktgruppen als Nebenprodukt(e) bezeichnet.

Bei der Subtraktionsmethode trägt das Hauptprodukt alle nicht eindeutig ei-

nem dieser Produkte bzw. Produktgruppen zuordenbaren Kosten. Dem Ne-

benprodukt werden nur diejenigen Kosten zugewiesen, die nach der Tren-

nung des Nebenprodukts vom Hauptprodukt zusätzlich und nur für die Be-

reitstellung des Nebenprodukts anfallen.

Die Erlöse des Nebenprodukts abzüglich der für ihre Bereitstellung der Ne-

benprodukte zusätzlich anfallenden Kosten frei Waldstraße (Rücken und

Hacken) werden von den Gesamtkosten abgezogen und bewirken so eine

Kostensenkung des Hauptprodukts

Verteilungsmethode: Lässt sich kein eindeutiges Hauptprodukt identifizieren,

so kann die Verteilungsmethode angewendet werden. Hierbei werden die

nicht eindeutig zuordenbaren Kosten bei der gekoppelten Bereitstellung von


44

Waldenergieholz und Stamm-/Industrieholz über das Verhältnis bestimmter

Produktkennwerte, wie z.B. der Erzeugungsmenge, dem Erlös, dem Gewicht

oder dem Heizwert, auf die einzelnen Produkte aufgeteilt.

Die Erntekosten für Waldenergieholz als Koppelprodukt von Stamm-/Industrieholz

werden im Rahmen dieser Arbeit im Anhalt an CREMER et al. (2008) sowie SPINELLI et

al. (2007) bzw. FANDL et al. (2004) mit Hilfe der Subtraktionsmethode berechnet. Der

Grund hierfür liegt in der derzeit vorliegenden klaren Differenz zwischen den Markt-

preisen von Stamm-/Industrieholz einerseits und Waldenergieholz andererseits, so

dass anhand dieser Differenz eine klare Unterscheidung in Hauptprodukt (Stamm-/

Industrieholz) und Nebenprodukt (Waldenergieholz) möglich ist.

Die Stückkosten für Waldenergieholz frei Werk berechnen sich bei der an die

Stamm-/Industrieholzbereitstellung gekoppelten Waldenergieholzmobilisierung dem-

nach wie folgt:

Stückkosten Waldenergieholz [€/Efm m. R] = RWEH + HWEH+ TWEH

Wobei gilt:

RWEH= Rückekosten Waldenergieholz [€/Efm m. R Waldenergieholz]

HWEH= Hackkosten Waldenergieholz [€/Efm m. R Waldenergieholz]

TWEH = Transportkosten gehacktes Waldenergieholz [€/Efm m. R Waldenergieholz]


45

4.1.2 Kostenallokation bei der Bereitstellung von Waldenergieholz

als Hauptprodukt

Bei der Bereitstellung von Waldenergieholz als Hauptprodukt, d. h. bei der energeti-

schen Nutzung von Vollbäumen, werden alle anfallenden Kosten dem Produkt Wald-

energieholz zugerechnet. Die Erntekosten für gehacktes Waldenergieholz frei Werk

berechnen sich daher wie folgt:

Stückkosten Waldenergieholz [€/ Efm m. R.] = FWEH + VRWEH + HWEH + TWEH

Wobei gilt:

FWEH= Fällkosten Waldenergieholz [€/ Efm m. R.Waldenergieholz]

VRWEH= Vorrücke- und Rückekosten Waldenergieholz [€/Efm m. R Waldenergieholz]

HWEH= Hackkosten Waldenergieholz [€/Efm m. R Waldenergieholz]

TWEH = Transportkosten gehacktes Waldenergieholz [€/Efm m. R Waldenergieholz]

4.1.3 Produktivität und Kosten der Bereitstellungsverfahren von

Waldenergieholz

Während für die Bereitstellung von Stamm- und Industrieholz umfangreiche Informa-

tionen über verfahrenspezifische Produktivitäten und Kosten vorhanden sind, liegen

nach CREMER et al. (2008) über die Produktivität, und damit für die Kosten von Be-

reitstellungsverfahren für Waldenergieholz in der Regel nur punktuell Informationen

vor, die meist nur einen kleinen Ausschnitt der gesamten Bandbreite möglicher Be-

standessituationen repräsentieren. Besonders groß ist die Variationsbreite möglicher

Bestandessituationen bei der Bereitstellung von Waldenergieholz als Koppelprodukt

der Stamm-/Industrieholznutzung im Hinblick auf Dimension, Aushaltung (des

Stamm-/Industrieholzes) und Mengenanfall auf der Fläche. Im Folgenden werden

daher zunächst die verfahrensspezifischen Kennzahlen für die Produktivität und Kos-

ten auf der Grundlage von Produktivitätsmodellen und Kostensätzen bei der Bereit-

stellung von Waldenergieholz als Koppelprodukt der Stamm-/ Industrieholznutzung

vorgestellt. Anschließend werden die Kennzahlen für die Produktivität und die Kosten

der relevanten Teilarbeitsschritte bei der Nutzung von Waldenergieholz als Haupt-

produkt (Vollbaumnutzung) beschrieben.


46

4.1.3.1 Waldenergieholz als Koppelprodukt

Für die Herleitung von Produktivitätskennzahlen bei der Bereiststellung von Wald-

energieholz als Koppelprodukt von Stamm- und Industrieholz frei Waldstraße fassten

CREMER et al. (2008) die verfügbaren Produktivitätsangaben aus der Literatur zu-

sammen und leiteten über Metaanalysen Produktivitätsmodelle für die relevanten

Teilarbeitsschritte „Rücken von Waldenergieholz mit Tragschlepper“ und „Hacken

von Baumteilen an der Waldstraße in externe Container“ ab. WITTKOPF (2005) stellt

in seiner Arbeit die Kennzahlen für die Produktivität beim Teilarbeitsschritt „Transport

des gehackten Waldenergieholzes zum Werk mit LKW (+ 2 Container)“ in Abhängig-

keit von der Transportentfernung dar. Die Kosten der Bereitstellung von Waldener-

gieholz als Koppelprodukt von Stamm- und Industrieholz frei Werk werden anhand

dieser Produktivitätskennzahlen und den entsprechenden Kostensätzen (Anhang,

Tabelle 35) berechnet.

Im Folgenden werden die von CREMER et al. (2008) beschriebenen Produktivitätsmo-

delle und Kosten für die Teilarbeitsschritte „Rücken von Waldenergieholz mit Trag-

schlepper“ und „Hacken von Baumteilen an der Waldstraße in externe Container“

sowie die Kennzahlen für die Produktivität und Kosten beim Teilarbeitsschritt „Trans-

port des gehackten Waldenergieholzes zum Werk mit LKW (+ 2 Container)“ nach

WITTKOPF (2005) dargestellt.

Teilarbeitsschritt Rücken von Waldenergieholz mit Tragschlepper

CREMER et al. (2008) berücksichtigten für die Herleitung des Produktivitätsmodells

für diesen Teilarbeitsschritt insgesamt 27 Fälle, die zum größten Teil aus eigenen

Untersuchungen stammen. Die Autoren fanden enge Korrelationen zwischen der

Produktivität [Efm/h RAZ] und den Parametern „BHD des ausscheidenden Vor-

rats“ [cm], „Zopfdurchmesser“ [cm] (Durchmesser am Trennschnitt zwischen

Stamm-/Industrieholz und Waldenergieholz) und „Volumenaufkommen an Wald-

energieholz je Hektar“ [Efm/ ha].

Nach CREMER et al. (2008) ergab sich aus der Metaanalyse für einen BHD-

Bereich von 13,5 – 36,0 cm, ein Volumenaufkommen an Waldenergieholz von 4,0

– 130,5 Efm/ ha und einen Zopfdurchmesser von 8 – 15 cm folgendes Produktivi-

tätsmodell für das Rücken von Waldenergieholz mit Tragschlepper:


47

[Produktivität [Efm/ h RAZ] = 6,171 * (ln BHD) + 0,021 * Volumenaufkommen Wald-energieholz je Hektar + 0,268 * Zopfdurchmesser – 15,586

Abbildung 14: Produktivität [Efm/h RAZ] beim Rücken von Waldenergieholz in Abhängigkeit von BHD

und Zopf des ausscheidenden Bestandes sowie des Flächenaufkommens des zu ha-

ckenden Materials (CREMER et al. (2008)).

Für das Rücken von Waldenergieholz mit einem Tragschlepper ergeben sich aus

den Leistungsdaten nach CREMER et al. (2008) und den im Anhang Tabelle 35

dargestellten Maschinenkostensätzen bei einem BHD zwischen 15 und 45 cm,

einem Zopfdurchmesser zwischen 8 und 15 cm und einem Waldenergieholzauf-

kommen von 20 Efm je Hektar und Eingriff Rückekosten zwischen 26,10 und 7,80

€ je Efm. Eine detaillierte Darstellung dieser Kostenstruktur ist in der folgenden

Abbildung 15 dargestellt.


48

Rückekosten bei 20 Efm/ha

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

BHD [cm]

Rü

ckeko

ste

n [

€/E

fm]

Zopfdurchmesser 8

Zopfdurchmesser 12

Zopfdurchmesser 15

Abbildung 15: Kosten des Rückens von Waldenergieholz mit Tragschlepper je Efm bei einem Wald-energieholzaufkommen von 20 Efm je Hektar und Eingriff in Abhängigkeit des BHD (nach CREMER et al. (2008))

Teilarbeitsschritt Hacken von Baumteilen (Kronen und x-Holz) an der

Waldstraße in externen Container

Im Rahmen der Metaanalyse von CREMER et al. (2008) wurden zu diesem Hack-

verfahren insgesamt 27 Fälle untersucht. Hierbei wurde versucht, Einflussgrößen

zu identifizieren, die einen signifikanten Einfluss auf die Produktivität dieses

Hackverfahrens haben. Untersucht wurden hierbei der Einfluss des BHD des

ausscheidenden Bestandes [cm], das Volumenaufkommen an Waldenergieholz je

Hektar [Efm/ ha], die Größe der Versuchflächen [ha], der (Zopf-)Durchmesser am

Trennschnitt zwischen den aufgearbeiteten stofflich verwerteten Sortimenten

(Stamm-/Industrieholz) und dem Waldenergieholz [cm], die Rückeentfernung [m]

sowie die Motorleistung des Hackers [kW] auf die Produktivität des Hackers.

CREMER et al. (2008) konnten keinem der oben aufgeführten potenziellen Ein-

flussgrößen einen signifikanten Einfluss auf die Hackerproduktivität nachweisen

und daher auch kein Produktivitätsmodell für dieses Verfahren herleiten.

In der nachfolgenden Kostenkalkulation wird daher mit dem von CREMER et al.

(2008) ermittelten Produktivitätsmittelwert für das Hacken von Baumteilen an der

Waldstraße in einen externen Container von 21,8 Efm/ h RAZ gerechnet. Die

Standardabweichung um diesen Mittelwert wird von CREMER et al. (2008) mit

12,648 angegeben. Diese relativ hohe Standardabweichung gibt bereits einen

Hinweis auf die hohe Variabilität der Produktivität bei diesem Hackverfahren. Der


49

mittlere Zopfdurchmesser des Hackmaterials wird mit 19,23 cm, die mittlere Mo-

torleistung der eingesetzten Hacker mit 274 kW angegeben.

Abbildung 16: Produktivität [Efm/ h RAZ] beim Hacken von Waldenergieholz in Abhängigkeit von

Hackort und Zusammensetzung des zu hackenden Materials (CREMER et al.

2008)

Je nach Ausgangsmaterial, Hackort und Logistikkette ergeben sich bei der Ha-

ckung von Waldenergieholz in Form von Baumteilen (Kronen und x-Holz) an der

Waldstraße in externen Container ein mittlerer Kostenrahmen von etwa 7,40 -

24,30 € je Efm. In Abbildung 50 sind die Mittelwerte der Hackkosten in Abhängig-

keit von Ausgangsmaterial, Hackort und Logistikkette dargestellt.

Für das Hacken von Baumteilen (Kronen und x-Holz) an der Waldstraße in exter-

nen Container ergeben sich über die Produktivitätsmodelle nach CREMER et al.

(2008) und den entsprechenden Kostensätzen (Anhang, Tabelle 35) durchschnitt-

liche Kosten von 11,47 €/ Efm.


50

Mittlere Hackkosten verschiedener Bereitstellungsvarianten

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

Vollbäume Waldrestholz Vollbäume Waldrestholz Vollbäume Waldrestholz Vollbäume Waldrestholz

Hacken auf Rückegasse Hacken an Waldstraße (Aufsattelcontainer) Hacken an Waldstraße (externer Container) Hacken an zentralem Platz

Hackkoste

n [

€/

Efm

]

Abbildung 17: Hackkosten je Efm in Abhängigkeit von Ausgangsmaterial, Hackort und Logistik-

kette (nach CREMER et al. 2008)

Teilarbeitsschritt Transport von gehacktem Waldenergieholz zum

Werk mit LKW (+ 2 Container)

WITTKOPF (2005) hat die Leistung für den Transport von Hackschnitzeln zum

Werk mit LKW (+ 2 Container) in Abhängigkeit von der Transportentfernung ermit-

telt. Die Transportleistung stellt sich nach WITTKOPF (2005) wie folgt dar:

Produktivität [Efm/ h GAZ] = 0,0041* (Entfernung [km])² - 0,4405 (Entfer-

nung [km])+ 16,2

Hierbei zeigt sich, dass die Transportleistung mit zunehmender Entfernung sinkt.

Dieses Produktivitätsmodell ist in Abbildung 18 nochmals graphisch dargestellt.


51

y = 0,0082x2 - 0,8809x + 32,4

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Transportentfernung [km]

Tra

nsp

ort

leis

tun

g [

Efm

/h]

Abbildung 18: Produktivität [Efm/h RAZ] beim Transport von Hackschnitzeln in Abhängigkeit von der Transportentfernung (nach Wittkopf 2005)

Vor dem Hintergrund der Produktivität des Transports von Hackschnitzeln mit ei-

nem LKW und zwei Containern sowie den Kostensätzen für das Transportfahr-

zeug (inkl. Lohn- und Lohnnebenkosten) ergeben sich in Abhängigkeit der Trans-

portentfernung Transportkosten zwischen 2,70 und 7,90 € je Erntefestmeter

Waldenergieholz (€/ Efm).

LKW + 2 Container)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Transportentfernung [km]

Tra

nsp

ort

ko

ste

n [

€/E

fm]

LKW + 2 Container)

Abbildung 19: Transportkosten je Efm in Abhängigkeit von der Transportentfernung (nach Wittkopf

2005)


52

4.1.3.2 Waldenergieholz als Hauptprodukt

Die Bereitstellung von Waldenergieholz als Hauptprodukt, d.h. als Vollbaum, gliedert

sich in die Teilarbeitsschritte „Fällen“, „Vorrücken/Rücken“, „Hacken“ und „Transport“.

WITTKOPF (2005) beschreibt in seiner Arbeit die teilmechanisierte Bereitstellung von

Vollbäumen an die Waldstraße. Hierbei werden die Bäume motormanuell im kombi-

nierten 2-Mann-Verfahren gefällt, als Vollbäume im Seillinienverfahren mit dem Seil-

schlepper an die Rückegasse vorgerückt und ohne Transportbruch an die Waldstra-

ße gerückt. CREMER et al. (2008) haben die Produktivität für den Teilarbeitsschritt

„Hacken von Vollbäumen an der Waldstraße in externen Container“ untersucht.

WITTKOPF (2005) stellt in seiner Arbeit, wie bereits im vorhergehenden Kapitel be-

schrieben, die Kennzahlen für die Produktivität beim Teilarbeitsschritt „Transport des

gehackten Waldenergieholzes zum Werk mit LKW (+ 2 Container)“ in Abhängigkeit

von der Transportentfernung dar. Die Kosten der Bereitstellung von Waldenergieholz

als Hauptprodukt frei Werk werden anhand dieser Produktivitätskennzahlen und den

entsprechenden Kostensätzen (Anhang, Kapitel 1) berechnet.

Im Folgenden werden die Kennzahlen für die Produktivität und die Kosten der rele-

vanten Teilarbeitsschritte „motormanuelles Fällen“, „Vorrücken/Rücken mit Seil-

schlepper“ und „Hacken von Vollbäumen an der Waldstraße in externen Container“

aufgeführt.

Teilarbeitsschritt motormanuelles Fällen von Vollbäumen

WITTKOPF (2005) gibt in seiner Studie die Produktivität dieses Teilarbeitsschritts

[Srm/ h GAZ] Abhängigkeit zum BHD der Erntebäume an.

Produktivität [Srm/ h GAZ] = 1,03*BHD [cm] - 4,94


53

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 5 10 15 20 25

BHD [cm]

Pro

du

kti

vit

ät

mo

torm

an

uelles F

ällen

vo

n V

ollb

äu

me

[Efm

/h G

AZ

]

Abbildung 20: Produktivität für motormanuelles Fällen in Abhängigkeit des BHD (nach FELLER und RIEDELBERGER 2001)

Dieses als lineare Funktion dargestellte Produktivitätsmodell gilt nur für den BHD-

Bereich von 10 -20 cm und basiert auf einer Studie von FELLER und

RIEDELBERGER (2001).

Die Produktivität in Efm/h GAZ ergibt sich aus der Umrechnung der Produktivität

in Srm/h GAZ mit dem Umrechnungsfaktor 1 Efm = 2,5 Srm.

Entsprechend den Leistungsdaten für das motormanuelle Fällen von Vollbäumen

(nach FELLER und RIEDELBERGER (2001)) in Kapitel 4.1.3.2 und dem Kostensatz

für diesen Arbeitsschritt aus der Tabelle 3 ergeben sich für den BHD-Bereich von

10 – 20 cm Fällkosten zwischen 5,60 €/ Efm und 1,90 €/ Efm (Siehe Abbildung

21).


54

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

0 5 10 15 20 25

BHD [cm]

Ko

ste

n m

oto

rman

uelles F

ällen

vo

n V

ollb

äu

men

[€/ E

fm]

Abbildung 21: Kosten für das motormanuelle Fällen von Vollbäumen in Abhängigkeit vom BHD (nach FELLER und RIEDELBERGER 2001)

Teilarbeitsschritt Vorrücken/Rücken von Vollbäumen mit Seilschlep-

per

In der Studie von WITTKOPF (2005) wird die Produktivität des Vorrückens und des

Rückens von Vollbäumen [in Srm/h GAZ] ebenfalls in Abhängigkeit vom BHD der

Erntebäume angegeben.

Produktivität [Srm/ h GAZ] = 0,5*BHD [cm]


55

0

2

4

6

8

10

12

0 5 10 15 20 25

BHD [cm]

Pro

du

kti

vit

ät

Rü

cken

vo

n V

ollb

äu

men

mit

Seilsch

lep

per

[E

fm/h

GA

Z]

Abbildung 22: Produktivität für Rücken mit Seilschlepper in Abhängigkeit des BHD (nach DUMMEL

und BRANZ 1986)

Auch dieses in der Abbildung 22 als lineare Funktion dargestellte Produktivitäts-

modell gilt nur für den BHD-Bereich von 10 - 20 cm und basiert auf einer Studie

von DUMMEL und BRANZ (1986).

Hier ergibt sich die Produktivität in Efm/ h GAZ ebenfalls aus der Umrechnung der

Produktivität in Srm/h GAZ mit dem Umrechnungsfaktor 1 Efm = 2,5 Srm.

Vor dem Hintergrund der in Kapitel 4.1.3.2 beschriebenen Produktivität beim

kombinierten Vorrücken und Rücken von Vollbäumen (nach DUMMEL und BRANZ

(1986)) und den in Tabelle 35 dargestellten Kostensätzen für diesen Teilarbeit-

schritt ergeben sich für den BHD-Bereich zwischen 10 – 20 cm Vorrücke, bzw.

Rückekosten zwischen 5 – 10 €/ Efm (Siehe Abbildung 23)


56

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

0 5 10 15 20 25

BHD [cm]

Ko

ste

n R

ücken

vo

n V

ollb

äu

men

mit

Seilsch

lep

per

[€/ E

fm]

Abbildung 23: Kosten für das kombinierte Vorrücken und Rücken von Vollbäumen mit Seil-schlepper in Abhängigkeit vom BHD (nach DUMMEL und BRANZ 1986)

Teilarbeitsschritt Hacken von Vollbäumen an der Waldstraße in exter-

nen Container

In der Untersuchung von CREMER et al. (2008) wurden zum Hacken von Vollbäu-

men insgesamt 15 Fälle untersucht. Wie auch schon bei der oben beschriebenen

Hackung von Baumteilen konnten CREMER et al. (2008) keine Einflussgrößen

identifizieren, die einen signifikanten Einfluss auf die Produktivität dieses Hack-

verfahrens haben und daher auch kein Produktivitätsmodell für diesen Teilar-

beitsschritt herleiten.

In der nachfolgenden Kostenkalkulation wird daher mit der von CREMER et al.

(2008) berechneten mittleren Produktivität von 22,9 Efm/h RAZ gerechnet. Die

Standardabweichung um diesen Mittelwert wird von CREMER et al. (2008) mit

12,338 angegeben und deutet ebenfalls auf eine hohe Variabilität der Produktivi-

tät bei diesem Hackverfahren hin. Der mittlere BHD der Vollbäume wird mit 15,68

cm, die mittlere Motorleistung der eingesetzten Hacker mit 261 kW angegeben.


57

Für das Hacken von Vollbäumen an der Waldstraße in externen Container erge-

ben sich nach CREMER et al. (2008) und den entsprechenden Kostensätzen

(Tabelle 35) durchschnittliche Kosten von 10,92 €/ Efm.

Teilarbeitsschritt Transport von gehacktem Waldenergieholz zum

Werk mit LKW (+ 2 Container)

Die Kennzahlen für die Leistung und die Kosten für den Transport des gehackten

Waldenergieholzes aus Vollbäumen mit LKW (+ 2 Container) zum Werk entsprechen

den jeweiligen Kennzahlen für den Transport von gehacktem Waldenergieholz aus

Baumteilen (Kronenteile + X-Holz, siehe Kapitel 4.1.3.1).

4.2 Erlöse: Marktpreisszenarien

Der künftige Umsatzerlös für Waldenergieholz hat einen erheblichen Einfluss auf den

erntekostenfreien Erlös und damit auf das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial.

Der Umsatzerlös unterliegt allerdings starken Schwankungen, so dass eine verlässli-

che Abschätzung des zukünftigen Erlösniveaus über einen Zeitraum von 10 – 20

Jahren nicht möglich ist. Darüber hinaus ist das Marktpreisniveau nach ZORMAIER

und SCHARDT (2007) abhängig von der Leistung des belieferten Heiz(kraft)werks.

Den Untersuchungen von ZORMAIER und SCHARDT (2007) zufolge fällt der Preis für

Waldhackschnitzel bei höherer Leistung der belieferten Heiz(kraft)werke niedriger

aus als bei niedrigerer Leistung der belieferten Heiz(kraft)werke. Um dennoch dar-

stellen zu können, wie sich das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial bei

schwankenden Umsatzerlösen verändern kann, werden in dieser Arbeit drei Markt-

preisszenarien vorgestellt: Marktpreisszenario „Hoch“, Marktpreisszenario „Mittel“

und Marktpreisszenario „Niedrig“. Diese Markpreisszenarien bilden die Bandbreite

der bisherigen Preisentwicklung für Waldhackschnitzel ab.

Als Referenzindex wird der Preisindex für Waldhackschnitzel von C.A.R.M.E.N. e. V.2

(Stand: Januar 2010) verwendet, in den die Erlöse für Waldhackschnitzel frei Werk

von etwa 50 Zulieferern von Heiz(kraft)werken einfließen. Forstbetriebe beliefern

Heiz(kraft)werke meist nicht selbst, sondern bedienen sich einer wachsenden Zahl

an Forstunternehmern, die sich auf diesen Markt spezialisiert haben. Die bei

2 C.A.R.M.E.N. e. V.: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungsnetzwerk


58

C.A.R.M.E.N. e. V. hinterlegten Preise spiegeln daher nicht den Erlös für den Forst-

betrieb wider. Der Erlös für den Forstbetrieb liegt in der Regel niedriger. Aus diesem

Grund und aus Gründen der unternehmerischen Vorsicht wird bei den Erlösszena-

rien nicht von Spitzenpreisen, sondern von einem im Vergleich zum Preisindex von

C.A.R.M.E.N. e. V. eher niedrigeren Preisniveau ausgegangen.

Marktpreisszenario „Hoch“: ca. 45 €/ Efm m. R. frei Werk

Entspricht dem aus den durchschnittlichen Erlösen

für Waldhackschnitzel in den Quartalen der Jahre

2004 – 2009 (nach C.A.R.M.E.N. e. V. 2010)

arithmetisch gemittelten Erlös je Efm m. R. frei

Werk.

Marktpreisszenario „Mittel“: ca. 35 €/ Efm m. R. frei Werk

Entspricht dem arithmetischen Mittel aus den Mark-

preisszenarien „Hoch“ und „Niedrig“

Marktpreisszenario „Niedrig“: ca. 25 €/ Efm m. R. frei Werk

Entspricht dem niedrigsten Durchschnittserlös für

Waldhackschnitzel frei Werk in den Quartalen der

Jahre 2004 – 2009 (nach C.A.R.M.E.N. e. V.

2010).

Einleitung: Charakterisierung des Untersuchungsgebiets

59

C Umsetzungsstudie – Ermittlung des Waldenergieholzpotenzials im

Staatswald des Landkreises Biberach

In diesem Teil der vorliegenden Arbeit wird die „Erweiterte Freiburger Methode“ in

der Form einer Umsetzungsstudie auf die Gebietskulisse des Staatswaldes im Land-

kreis Biberach angewendet.

Ziel dieser Umsetzungsstudie ist die Abschätzung des regionalen wirtschaftlichen

Waldenergieholzpotenzials im Staatswald des Landkreises Biberach unter Berück-

sichtigung von allgemeingültigen sowie von regionalen Nutzungsbedingungen und

Nutzungsbeschränkungen. Damit soll zum einen unter methodischen Aspekten ge-

prüft werden, ob und wie sich die „Erweiterte Freiburger Methode“ in einem konkre-

ten Untersuchungsgebiet umsetzen lässt. Zum anderen sollen Aussagen getroffen

werden, wie viel Waldenergieholz zu welchem Preis aus dem Staatswald im Land-

kreis Biberach einem neuen Holzheizkraftwerksstandort bereitgestellt werden kann

1 Einleitung: Charakterisierung des Untersuchungsgebiets

In diesem Kapitel werden die allgemeinen Rahmenbedingungen zur Lage, Organisa-

tion und Ausdehnung des Waldes im Untersuchungsgebiet vorgestellt. Anschließend

werden die Eingangsdaten aus Betriebsinventur und Forsteinrichtung sowie die re-

gionalen Aushaltungsvorgaben der für die Bewirtschaftung des Staatswaldes im

Landkreis Biberach zuständigen Unteren Forstbehörde aufgeführt. Abschließend

wird der Verfahrensweg zur Regionalisierung des theoretischen Waldenergieholzpo-

tenzials über GIS dargestellt.

Der Staatswald im Landkreis Biberach wurde als Gebiet für eine Umsetzungsstudie

ausgewählt, da zum Zeitpunkt der Auswahl des Untersuchungsgebiets im Landkreis

Biberach ein neues Holzheizkraftwerk in Planung war (und mittlerweile gebaut wur-

de). Einen Teil des Rohstoffbedarfs dieses Werkes sollte mit Waldenergieholz aus

dem Staatswald des Kreises abgedeckt werden. Der Gesamtbedarf der Anlage wur-

de mit etwa 25.000 tatro je Jahr angegeben (Schilling GmbH & Co. KG 2007).


60

1.1 Der Staatswald im Landkreis Biberach

Das Untersuchungsgebiet, der Staatswald im Landkreis Biberach, setzt sich zusam-

men aus den Staatswaldflächen der ehemaligen Forstämter Biberach-Staat, Och-

senhausen, Riedlingen, Bad Schussenried sowie Teilflächen des Staatswaldes der

ehemaligen Forstämter Zwiefalten (rund 286 ha) und Ulm (rund 341 ha), die mit der

Verwaltungsreform 2005 zu einer Kreisforstverwaltung zusammengefasst wurden.

Die gesamte Holzbodenfläche des Staatswaldes im Landkreis Biberach umfasst

nach der Forsteinrichtungserneuerung 2007 insgesamt rund 10700 ha. In der folgen-

den Abbildung 24 ist die Verteilung der Staatswaldfläche auf der gesamten Kreisflä-

che des Landkreises Biberach dargestellt.

Abbildung 24: Flächenverteilung des Staatswaldes im Landkreis Biberach

1.2 Daten der Betriebsinventur für den Staatswald im Landkreis Bibe-

rach

Für den Staatswald im Landkreis Biberach lagen zum Zeitpunkt der Untersuchungen

die Inventurdaten der Staatswaldflächen der ehemaligen Forstämter Biberach-Staat,

Ochsenhausen, Riedlingen und Bad Schussenried vor. Die Aufnahmeart sowie die


61

Aufnahmezeitpunkte der Betriebsinventuren der Staatswaldflächen innerhalb dieser

alten Forstämter sind in der folgenden Tabelle 6 zusammengefasst.

Ehem. Forstamt Art der Betriebsinventur Aufnahmezeitpunkt

Betriebsinventur

Biberach Staat Folgeinventur 2003

Ochsenhausen Folgeinventur 2003

Riedlingen Erstinventur 2001

Bad Schussenried Folgeinventur 2005

Tabelle 6: Stand der Betriebsinventuren in den ehem. Forstbetrieben im Staatswald des Landkreises Biberach

Auf der Grundlage dieser Betriebsinventuren ergibt sich für den Staatswald im Land-

kreis Biberach, bezogen auf den Vorrat, folgende Baumartenverteilung:

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Fichte Lärche Sonstige Nb Buche Sonstige Lb

Baumarten

An

teil a

n G

esam

tvo

rrat

[%]

Abbildung 25: Anteil der Baumarten am Holzvorrat im Staatswald des Landkreises Biberach

Das Nadelholz, insbesondere die Fichte, nimmt hierbei mit 64 % (Fichte 55 %) den

größten Anteil ein. Laubholz hat im Staatswald des Landkreises Biberach einen An-

teil von 36 %, wobei die Buche hier mit 18 % des Gesamtvorrats die Hauptlaubbau-

mart darstellt.

Über die Betriebsinventur lassen sich die Flächenanteile der Behandlungstypen

(BHT) in den jeweiligen relevanten Waldentwicklungstypen (WET) ermitteln. Als rele-


62

vant für die Abschätzung des Waldenergieholzpotenzials werden in dieser Umset-

zungsstudie die fünf Waldentwicklungstypen (WET) mit dem größten Anteil an Flä-

che und Hiebsmenge betrachtet. Diese relevanten WET umfassen insgesamt eine

Waldfläche von etwa 10.237 ha, d.h. etwa 95 % der in der summarischen Stratenp-

lanung der Forsteinrichtung berücksichtigten Waldfläche (rd. 10.700 ha), in der etwa

99 % der Hiebmengen in der Forsteinrichtung geplant sind. Die relevanten WET und

Behandlungstypen (BHT) sowie deren Flächenanteile an der, in dieser Studie be-

rücksichtigten Waldfläche sind in der folgenden Tabelle 7 dargestellt. Das entspre-

chende Schema zur Zuordnung dieser WET/BHT zu den Einzelbeständen über den

Altersindex findet sich im Anhang, Tabelle 40.

WET

BHT

Gesamt

[ha]

Jungbe-standspf

lege [ha]

Durchforstung

[ha]

Vorratspflege

[ha]

Verjüngung

[ha]

Dauerwald

[ha]

Fichtenmisch-wald

409 2.205 985 1.628 0 5.228

Labile Fichte Ziel Stielei-

chenmischwald 90 1.330 198 284 0 1.902

Labile Fichte Ziel Buchen-mischwald

0 239 15 85 0 338

Stieleichen-mischwald

635 87 0 0 0 722

Buchenmisch-wald

423 561 640 341 81 2.047

Gesamt 1.558 4.421 1.838 2.338 81 10.237

Tabelle 7 Flächenverteilung für den Staatswald im Landkreis Biberach auf Ebene der relevanten Be-handlungstypen (BHT) in den jeweiligen Waldentwicklungstypen (WET) auf Grundlage der Auswertung über GIS.

1.3 Daten der Forsteinrichtung für den Staatswald im Landkreis Bibe-

rach

Aus der summarischen Stratenplanung der Forsteinrichtung (siehe Daten-CD Kapitel

4.2) ergibt sich für die in dieser Forsteinrichtungsplanung berücksichtigten Fläche

von etwa 10.700 ha im Staatswald des Landkreises Biberach ein mittlerer nachhalti-

ger Hiebsatz von 11,2 Efm Derbholz ohne Rinde [Efm o.R.] je Jahr und Hektar,

bzw. insgesamt rund 120.000 Efm o.R. je Jahr.


63

In der nachfolgenden Tabelle 8 sind die in der Stratenplanung für den Einrichtungs-

zeitraum festgelegten Nutzungsansätze für die zuvor beschriebenen relevanten

BHT/WET dargestellt.

WET

BHT

Jungbestands-pflege [Efm o.R.

je a und ha]

Durchforstung

[Efm o.R. je a und ha]

Vorratspflege


Verjüngung


Dauerwald


Fichtenmisch-wald

1 13 12 25 -


chenmischwald 1 11 4 30 -


0,5 8 8 15 -


0,5 7 8 10 10

Buchen-mischwald

1 7 8 15 5

Tabelle 8 Nutzungsansätze [in Efm m.R. je Jahr und Hektar] für den Staatswald im Landkreis Bibe-rach auf Ebene der relevanten Behandlungstypen (BHT) und Waldentwicklungstypen (WET)

1.4 Regionale Aushaltungsvorgaben

Für die Kalkulation des theoretischen Waldenergieholzpotenzials über das Prog-

ramm Holzernte 7.1 bedarf es regionaler Aushaltungsvorgaben. Auf der Grundlage

einer Abfrage beim Kreisforstamt Biberach wurden für die Abschätzung des theoreti-

schen Waldenergieholzpotenzials die in der folgenden Tabelle 9 dargestellten verein-

fachten regionalen Aushaltungsvorgaben erarbeitet (gültig für Laub- und Nadelholz).

Alles Holz (Derbholz und Nichtderbholz, jeweils mit Rinde), das nicht als Stamm-

oder Industrieholz ausgehalten wird, wird dem Waldenergieholz zugeordnet und bil-

det in der Summe das theoretische Waldenergieholzpotenzial. Hierbei wurde zwi-

schen einer „Herkömmlichen Aushaltung“ und einer Aushaltungsvariante „Stamm-

holz-PLUS“ unterschieden. Die „Herkömmliche Aushaltung“ spiegelt die zum Zeit-

punkt der Abfrage übliche, auf die stoffliche Holzverwendung ausgerichtete, Aushal-

tungspraxis im Staatswald des Landkreises Biberach wider. Über die Aushaltungs-

variante „Stammholz-PLUS“ hingegen soll die energetische Verwendung von

Waldholz stärker betont werden. Hierbei wird auf die Aushaltung von Industrieholz

und bei stärkeren Bäumen auf die Aushaltung schwächerer Stammholzsortimente

verzichtet.


64

BHD

[in cm]

Sortiment

Mindestlänge

[in m]

„Herkömmliche Aushaltung“

Aushaltung „Stammholz-PLUS“

< 20 cm Stammholz 3,00 m

bis 13 cm Durchmesser

bis 14 cm Durchmesser

Industrieholz 2,00 m bis 7 cm

Durchmesser Keine Industrieholz-

aushaltung

20 – 34 cm

Stammholz 3,00 m bis 14 cm

Durchmesser bis 14 cm

Durchmesser

Industrieholz 2,00 m bis 7 cm

Durchmesser Keine Industrieholz-

aushaltung

> 34 cm

Stammholz 3,00 m bis 16 cm

Durchmesser bis 27 cm

Durchmesser

Industrieholz Keine Industrieholz-

aushaltung Keine Industrieholz-

aushaltung Keine Industrieholz-

aushaltung

Tabelle 9: Vereinfachte regionale Aushaltungsvorgaben für den Staatswald im Landkreis Biberach (gültig für Laub- und Nadelholz)

Waldenergieholz aus Vollbäumen wird im Staatswald des Landkreises Biberach nicht

bereitgestellt.

Im Zuge der Kalkulation des theoretischen Waldenergieholzpotenzials ergeben sich

die für die weitere Kalkulation des technischen und wirtschaftlichen Potenzials rele-

vanten und in Kapitel 2.2, S. 21 beschriebenen Parameter des ausscheidenden Be-

standes in den einzelnen BHT/WET.

In der folgenden Tabelle 10 sind der mittlere BHD (Ergebnis der „Charakterisierung

des ausscheidenden Vorrats“) und der mittlere Zopfdurchmesser (Ergebnis der „Kal-

kulation des theoretischen Waldenergieholzpotenzials“) auf Ebene der BHT/WET bei

„Herkömmlicher Aushaltung“ dargestellt.

WET

BHT

Jungbestands-pflege

Durchforstung

Vorratspflege

Verjüngung

Dauerwald

Mittl. BHD

[cm]

Mittl. Zopf [cm]

Mittl. BHD

[cm]

Mittl. Zopf [cm]

Mittl. BHD

[cm]

Mittl. Zopf [cm]

Mittl. BHD

[cm]

Mittl. Zopf [cm]

Mittl. BHD

[cm]

Mittl. Zopf [cm]

Fichten-mischwald

42,7 13,7 28,2 8,3 41,7 14,6 48,9 15,0 - -

Labile Fichte Ziel Stiel-eichen-

mischwald

45,8 14,8 23,8 8,1 39,5 15,4 44,3 15,6 - -


- - 18,9 8,3 39,0 14,4 42,1 13,7 - -


37,6 11,5 32,8 12,8 - - - - - -

Buchen-mischwald

35,5 8,8 28,3 11,6 45,4 14,1 49,4 13,8 74,2 10,1

Tabelle 10: Mittlerer BHD [in cm] und mittlerer Zopfdurchmesser [in cm] auf Ebene der BHT/WET bei „Herkömmlicher Aushaltung“

Das theoretische Wald(energie)holzpotenzial im Staatswald des Landkreises Biberach

65

In der folgenden Tabelle 11 sind die entsprechenden relevanten Parameter des aus-

scheidenden Bestandes in den einzelnen BHT/WET bei der Aushaltungsvariante

„Stammholz-PLUS“ dargestellt.

WET

BHT

Jungbestands-pflege

Durchforstung

Vorratspflege

Verjüngung

Dauerwald

Mittl. BHD

[cm]

Mittl. Zopf [cm]

Mittl. BHD

[cm]

Mittl. Zopf [cm]

Mittl. BHD

[cm]

Mittl. Zopf [cm]

Mittl. BHD

[cm]

Mittl. Zopf [cm]

Mittl. BHD

[cm]

Mittl. Zopf [cm]

Fichten-mischwald

42,7 24,3 28,2 14,0 41,7 27,0 48,9 27,0 - -


mischwald

45,8 26,8 23,8 14,0 39,5 27,0 44,3 27,0 - -


- - 18,9 7,0 39,0 27,0 42,1 27,0 - -


37,6 19,9 32,8 18,1 - - - - -

Buchen-mischwald

35,5 10,0 28,3 17,6 45,4 27,0 49,4 27,0 74,2 27,0

Tabelle 11: Mittlerer BHD [in cm] und mittlerer Zopfdurchmesser [in cm] auf Ebene der BHT/WET bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“

2 Das theoretische Wald(energie)holzpotenzial im Staatswald des Land-

kreises Biberach

Auf der Grundlage der „Freiburger Methode“ (Siehe Abbildung 4) wird in einem ers-

ten Schritt das theoretische Gesamtholzaufkommen sowie das theoretische

Waldenergieholzpotenzial für den Staatswald des Landkreises Biberach abge-

schätzt. Hierbei fließen die Daten der Betriebsinventur, der Forsteinrichtung und den

Aushaltungsvorgaben für diesen Forstbetrieb ein.

2.1 Theoretisches Gesamtholzaufkommen (Ausscheidender Vorrat)

Für die relevanten BHT/WET des Staatswald im Landkreis Biberach (berücksichtigte

Holzbodenfläche: 10.237 ha) ergibt sich aus der „Freiburger Methode“ ein theoreti-

sches Gesamtaufkommen (ausscheidender Vorrat) an Holz in Erntefestmeter mit

Rinde [Efm m.R.] (beinhaltet Derbholz, Nichtderbholz und Rinde) von etwa

173.000 Efm m.R. je Jahr (16,9 Efm m. R. je Jahr und Hektar). Dies entspricht einer

Menge von 118.700 Efm Derbholz ohne Rinde [Efm o.R.] je Jahr, bzw. etwa 11,6

Efm o.R. je Jahr und Hektar..


66

Davon sind etwa 86 % Nadelholz (ca.148.000 Efm m.R. je Jahr) und etwa 14 %

Laubholz (25.000 Efm m.R. je Jahr).

Die Aufteilung dieses jährlichen Gesamtholzaufkommens auf die im Staatswald des

Landkreises Biberach relevanten Waldentwicklungstypen (WET) und Behandlungs-

typen (BHT) ist in der folgenden Tabelle 12 aufgeführt

WET

BHT

Gesamt

[Efm m.R. je a]

Jungbe-standspflege [Efm m.R. je a]

Durch-forstung

[Efm m.R. je a]

Vorratspflege

[Efm m.R. je a]

Verjüngung

[Efm m.R. je a]]

Dauerwald

[Efm m.R. je a] Fichtenmisch-

wald 642 41.576 17.192 57.674 - 117.084


chenmischwald 106 22.465 1.301 8.297 - 32.169


- 2.883 149 1.838 - 4.869


404 283 - - - 687

Buchen-mischwald

736 5.841 6.861 4.677 139 18.255

Gesamt 1.888 73.048 25.503 72.486 139 173.064

Tabelle 12: Jährliches theoretisches Gesamtholzaufkommen [in Efm m.R. je Jahr] auf Ebene der rele-vanten Waldentwicklungstypen (WET) und Behandlungstypen (BHT) im Staatswald des Landkreises Biberach

2.2 Theoretisches Waldenergieholzpotenzial bei „Herkömmlicher

Aushaltung“

Für die relevanten BHT/WET des Staatswald im Landkreis Biberach (berücksichtigte

Holzbodenfläche: 10.237 ha) ergibt sich nach der „Herkömmlichen Aushaltung“ ein

jährliches theoretisches Waldenergieholzpotenzial von etwa 49.000 Efm m. R., bzw.

ca. 4,8 Efm m. R. je Jahr und Hektar. Dies entspricht einem Anteil von etwa 28 %

am theoretischen Gesamtholzaufkommen.

Dieses theoretische Waldenergieholzpotenzial setzt sich zusammen aus etwa 79 %

Nadelholz und etwa 21 % Laubholz.

Insgesamt besteht dieses theoretische Waldenergieholzpotenzial zu 16 % aus Derb-

holz und 84 % aus Nichtderbholz. Hierbei nimmt das Nichtderbholz aus Nadelholz -

mit einem Anteil von 72 % - den größten Anteil am theoretischen Waldenergieholzpo-

tenzial ein, gefolgt vom Nichtderbholz aus Laubholz (12 %), dem Laubderbholz (10

%) und dem Nadelderbholz (7 %).


67

In Tabelle 13 werden die Verteilung des theoretischen Waldenergieholzpotenzials

auf Ebene der relevanten Behandlungstypen (BHT) in den jeweiligen Waldentwick-

lungstypen (WET) sowie der Anteil, den das jeweilige Potenzial am gesamten theore-

tischen Waldenergieholzpotenzial einnimmt, dargestellt. Das entsprechende theoreti-

sche Waldenergieholzpotenzial in den Einzelbeständen findet sich in der Daten-CD,

Kapitel 4.3.2.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durchfors-

tung Vorratspfle-

ge Verjüngung Dauerwald

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je a

und ha]

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je a und ha]

Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je a

und ha] [Efm m.R.

je a]


Efm m.R. je a]]


Efm m.R. je a]


Fichtenmisch-wald

193 0,5 11.078 5,0 4.708 5,0 13.954 8,6 - - 29.933 5,7


chenmischwald

27 0,3 6.750 5,1 374 5,1 2.234 7,9 - - 9.385 4,9


- - 998 4,2 43 4,2 521 6,1 - - 1.562 4,6


168 0,3 94 1,1 - 1,1 - - - - 262 0,3

Buchen-mischwald

236 0,6 1.942 3,5 3.423 3,5 2.452 7,2 43 0,5 8.096 4,0

Gesamt 624 0,4 20.862 4,6 8.548 4,6 19.161 8,1 43 0,5 49.238 4,5

Tabelle 13: Jährliches theoretisches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei „Herkömmli-cher Aushaltung“

2.3 Theoretisches Waldenergieholzpotenzial bei der Aushaltung

„Stammholz-PLUS“

Bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“ ergibt sich für den Staatswald im Landkreis

Biberach ein jährliches theoretisches Waldenergieholzpotenzial von etwa 76.000

Efm m. R. je Jahr, bzw. etwa 7,4 Efm m. R. je Jahr und Hektar. Dies entspricht

einem Anteil von 44 % am theoretischen Gesamtholzaufkommen.

Dieses theoretische Waldenergieholzpotenzial setzt sich zusammen aus etwa 61.000

Efm m. R. je Jahr Nadelholz (entspricht einem Nadelholzanteil von etwa 80 %) und

etwa 15.000 Efm m. R. je Jahr Laubholz (entspricht einem Laubholzanteil von ca. 20

%).

Insgesamt besteht dieses theoretische Waldenergieholzpotenzial zu 45 % aus Derb-

holz und 55 % aus Nichtderbholz. Hierbei nimmt das Nichtderbholz aus Nadelholz -

mit einem Anteil von 48 % - den größten Anteil am theoretischen Waldenergieholzpo-


68

tenzial ein, gefolgt vom Nadelderbholz (32 %), dem Laubderbholz (13 %) und dem

Nichtderbholz aus Laubholz (8%)

Auf Ebene der Behandlungstypen (BHT) in den jeweiligen Waldentwicklungstypen

(WET) stellt sich die Verteilung wie in der folgenden Tabelle 14 dar. Das entspre-

chende theoretische Waldenergieholzpotenzial in den Einzelbeständen findet sich in

der Daten-CD, Kapitel 4.3.2.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspflege

Durch-forstung Vorratspflege Verjüngung Dauerwald

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je a

und ha]

[Efm m.R. je a]


Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je a

und ha]

[Efm m.R. je a]


Efm m.R. je a]]


Efm m.R. je a]


Fichtenmisch-wald

238 0,6 15.918 7,2 8.806 8,9 22.402 13,8 - - 47.364 9,1


chenmischwald

35 0,4 10.639 8,0 753 3,8 3.882 13,7 - - 15.309 8,0


- - 1.825 7,6 83 5,7 941 11,1 - - 2.849 8,4


176 0,3 151 1,7 - - - - - - 327 0,4

Buchen-mischwald

404 1,0 3.424 6,1 3.928 6,1 2.554 7,5 47 0,6 10.310 5,1

Gesamt 853 0,5 31.957 7,1 13.570 7,2 29.779 12,7 47 0,6 76.206 7,4

Tabelle 14: Jährliches theoretisches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“

2.4 Diskussion

Im Zuge der Verwaltungsreform im Jahr 2005 wurden bisher eigenständige Forstäm-

ter des Landkreises Biberach in die jeweilige Landkreisverwaltung integriert Die Zu-

sammenführung der Forstämter hat Auswirkungen auf das Betriebsplanungsinstru-

ment der Forsteinrichtung auf der Grundlage der Betriebsinventur. Mit der Zu-

sammenlegung der Forstämter mussten auch verschiedene Forsteinrichtungen, und

damit verschiedene Betriebsinventuren, zusammengeführt werden. Die Forsteinrich-

tungen und Betriebsinventuren wurden allerdings meist in verschiedenen Jahren ers-

tellt. Die Forsteinrichtung für den Staatswald im Landkreis Biberach wurde im Jahr

2007 erneuert, d.h. auf Gesamtbetriebsebene zusammengeführt. Die dazugehörigen

Betriebsinventuren der ehemaligen eigenständigen Forstämter haben allerdings Ers-

tellungszeitpunkte zwischen 2001 und 2005 und lagen zum Zeitpunkt der Auswer-


69

tungen nicht in zusammengefasster Form vor. Hieraus folgt, dass das theoretische

Waldenergieholzpotenzial, das auf Grundlage dieser Betriebsinventurdaten erstellt

wurde, für den Einrichtungszeitraum noch ausreichend genaue Ergebnisse liefert.

Über diesen Zeitraum hinaus ist davon auszugehen, dass sich die Strukturdaten

(Vorratsaufbau) der WET/BHT sowie der Einzelbestände im Vergleich zu den Be-

triebsinventurdaten durch Nutzungen (planmäßig oder zufällig) so verändert haben,

dass eine verlässliche Abschätzung der Waldenergieholzpotenziale nicht mehr ge-

währleistet ist.

Bei der Verwaltungsreform 2005 wurden etwa 627 ha Staatswald der ehemaligen

Forstämter Ulm und Zwiefalten dem Landkreis Biberach zugeordnet. Zum Zeitpunkt

der Auswertungen dieser Arbeit waren die Daten der Betriebsinventur für diese Flä-

chen noch nicht separat verfügbar. Die Strukturdaten dieser Flächen wurden aus den

an diese Fläche angrenzenden Flächen anderer ehem. Forstämter übernommen.

Hieraus ergibt sich für diese Flächen eine Unschärfe in der Prognosegenauigkeit.

Bei der Aufstellung der Aushaltungsvorgaben, dargestellt in Tabelle 9 wurden baum-

artenspezifische Aushaltungsunterschiede nicht berücksichtigt. Bei der Aufstellung

der Aushaltungskriterien durch die Untere Forstbehörde im Landkreis Biberach lag

der Schwerpunkt klar auf dem im Staatswald Biberach dominierenden Nadelholz, vor

allem der Fichte. Auf gesonderte Aushaltungsvorgaben für das Laubholz wurde ver-

zichtet. Hierdurch sind Abweichungen von der tatsächlichen Aushaltung im Laubholz

möglich. Darüber hinaus sehen diese Aushaltungsvorgaben keine energetische Nut-

zung von Vollbäumen vor. Die Umsetzungsstudie im Staatswald des Landkreises

Biberach weist daher in dieser Hinsicht Lücken auf.

Bei der Betrachtung der in der Tabelle 10 und der Tabelle 11 beschriebenen mittle-

ren BHD des ausscheidenden Vorrats im BHT „Jungbestandspflege“ fällt auf, dass

über alle WET hinweg der mittlere BHD zwischen 35,5 cm und 45,8 cm liegt. Diese

Werte sind für Bestände in der Phase der Jungbestandpflege sehr hoch. Der Grund

für diese hohen Werte liegt darin, dass bei den Erhebungen der Betriebsinventur in

diesen BHT neben den für diesen BHT üblichen schwachen Bäumen auch einige

stärkere Bäume erfasst wurden. Bei der Charakterisierung des ausscheidenden Vor-

rats in diesen BHT wurde davon ausgegangen, dass neben dem eigentlichen Eingriff

in den durchmesserschwachen Jungbestand die, sofern noch vorhandenen, hiebsrei-

fen durchmesserstärkeren Altbäume („Überhälter“) genutzt werden. Dadurch kann es


70

zu einer Verzerrung des in diesen BHT zu erwartenden Ergebnisses, d.h. dem theo-

retischen Waldenergieholzpotenzial kommen. Aufgrund des geringen Nutzungsan-

satzes in diesen BHT fällt dies allerdings nicht ins Gewicht.

Vergleicht man die Holzartenzusammensetzung des theoretischen Waldholzpoten-

zials und des theoretischen Waldenergieholzpotenzials beider Aushaltungsvarianten,

so fällt auf, dass der Laubholzanteil im Waldenergieholz, sowohl bei der „Herkömmli-

chen Aushaltung“, als auch bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“, höher ist, als

beim theoretischen Waldholzpotenzial. Der Grund liegt hierbei im höheren Anteil an

Nichtderbholz beim Laubholz als beim Nadelholz.

In einer Gegenüberstellung der Sortenverteilung bei den beiden Aushaltungsvarian-

ten zeigt sich, dass bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ jährlich etwa 55

%, d.h. etwa 27.000 Efm m.R. mehr Waldenergieholz anfällt, als bei der „Herkömmli-

chen Aushaltung“. Davon sind etwa 82 % (rund 22.000 Efm m.R.) Nadelholz und et-

wa 18 % (5.000 Efm m.R.) Laubholz. Dieser Mengenunterschied beruht auf folgen-

den Unterschieden in der Aushaltung:

- alles Derbholz, das in der „Herkömmlichen Aushaltung“ als Industrieholz

ausgehalten wurde (etwa 11.000 Efm m.R.), fällt in der Aushaltung

„Stammholz-PLUS“ dem Waldenergieholz zu. Davon sind etwa 61 % (rund

6.700 Efm m.R.) Nadelholz und etwa 39 % (etwa 4.300 Efm m.R.) Laub-

holz.

- Etwa 13 % des Derbholzes (rund 16.000 Efm m.R.), das in der „Herkömm-

lichen Aushaltung“ als Stammholz ausgehalten wurde, entfallen in der

Aushaltung „Stammholz-PLUS“ auf das Waldenergieholz. Davon sind et-

wa 97 % (rund 15.500 Efm m.R.) Nadelholz und rund 3 % (Rund 500 Efm

m.R.) Laubholz.

3 Das technische Waldenergieholzpotenzial

Das technische Waldenergieholzpotenzial ergibt sich aus dem theoretischen Wald-

energieholzpotenzial unter Berücksichtigung der in der „Erweiterten Freiburger Me-

thode“, Kapitel 3.1, beschriebenen technisch-ökologischen Nutzungseinschränkun-

gen. Im folgenden Kapitel werden diese Nutzungseinschränkungen für den Staats-


71

wald im Landkreis Biberach ermittelt. Auf dieser Grundlage wird dann das technische

Waldenergieholzpotenzial für diesen Wald abgeschätzt.

3.1 Umfang der technisch-ökologischen Nutzungseinschränkungen

Die technisch-ökologischen Nutzungseinschränkungen ergeben sich, wie in der „Er-

weiterten Freiburger Methode“ beschrieben, aus Gründen des Biotopschutzes, den

Ansprüchen an die Bestandespfleglichkeit und durch Ernteverluste. Im Folgenden

werden der Umfang der jeweiligen Nutzungseinschränkungen sowie die sich daraus

ergebenden Reduktionen des theoretischen Waldenergieholzpotenzials aufgezeigt.

3.1.1 Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes

In der „Erweiterten Freiburger Methode“ wurde dargestellt, dass aus Gründen des

Biotopschutzes auf die Nutzung von Waldenergieholz in Bannwäldern (nach § 32

LWaldG) und in den Schutzgebietstypen „Besonders geschützte Biotope“ (nach § 32

LNatSchG), bzw. „Biotopschutzwald“ (nach § 30 a LWaldG) vollständig verzichtet

wird.

Die entsprechenden Restriktionsflächen werden über GIS ermittelt. Grundlage dieser

Abfrage ist die Waldbiotopkartierung der Landesforstverwaltung. Bestände oder Teil-

flächen davon, die das Attribut eines der genannten Schutzgebietskategorien aufwei-

sen, werden über eine entsprechende Abfrage identifiziert. Das Waldenergieholzpo-

tenzial in diesen Beständen wird, entsprechend dem Flächenanteil des Schutzgebie-

tes, an diesen Beständen reduziert. Liegt ein Bestand vollständig innerhalb eines

entsprechenden Schutzgebietes wird kein Waldenergieholz aus diesem Bestand be-

reitgestellt.

Das Waldenergieholz, dass unter Berücksichtigung der Nutzungseinschränkungen

im Staatswald des Landkreises Biberach mobilisiert werden kann, ergibt sich aus der

Summe des theoretischen Potenzials in den Beständen, die nicht oder nur teilweise

von diesen Nutzungseinschränkungen betroffen sind.

In den relevanten WET/BHT stehen etwa 236 ha, d.h. etwa 2 % der berücksichtigten

Holzbodenfläche des Staatswaldes im Landkreis Biberach (10.237 ha), aus Gründen

des Biotopschutzes nicht für die Nutzung von Waldenergieholz zur Verfügung.


72

In der nachfolgenden Tabelle 15 ist aufgeführt, wie sich diese Nutzungseinschrän-

kung auf die Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen verteilt. Die

entsprechenden Nutzungseinschränkungen in den Einzelbeständen finden sich in


WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspflege

Durch-forstung

Vorrats-pflege Verjüngung Dauerwald

ha

Efm m.R. je Jahr

ha

Efm m.R. je Jahr

ha

Efm m.R. je Jahr

ha

Efm m.R. je Jahr

ha

Efm m.R. je Jahr

ha

Efm m.R. je Jahr

HK SP HK SP HK SP HK SP HK SP HK SP

Fichten-mischwald

4 2 2 42 218 323 13 63 118 41 360 582 - - - 100 642 1025


mischwald

3 1 2 18 95 152 2 3 6 3 25 43 - - - 26 124 203


- - - 1 4 7 1 4 8 4 26 47 - - - 6 34 62


3 1 1 5 21 25 - - - - - - - - - 8 22 26

Buchen-mischwald

4 2 2 32 146 212 37 208 224 6 39 41 18 15 17 96 410 497

Gesamt 14 7 8 97 484 719 53 278 356 54 450 713 18 15 17 236 1232 1812

Tabelle 15: Restriktionsflächen [in ha] und Mengenreduktionen [in Efm m.R. je Jahr] durch Biotop-schutz in den jeweiligen Behandlungstypen des Staatswaldes im Landkreises Biberach bei „herkömmlicher Aushaltung“ (HK) und Aushaltung „Stammholz-PLUS“ (SP).

Reduktion des theoretischen Waldenergieholzpotenzials: Das theoretische

Waldenergieholzpotenzial reduziert sich durch die Nutzungseinschränkung aus

Gründen des Biotopschutzes bei „herkömmlicher Aushaltung“ um etwa 1.200 Efm

m.R. je Jahr. Das entspricht etwa 2,5 % des theoretischen Waldenergieholzpoten-

zials. Bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ reduziert sich das theoreti-

sche Waldenergieholzpotenzial durch die Nutzungseinschränkung aus Gründen des

Biotopschutzes um etwa 1.800 Efm m.R. je Jahr. Das entspricht wiederum etwa 2,4

% des theoretischen Waldenergieholzpotenzials.

Diese Mengenreduktionen verteilen sich gleichmäßig auf die Anteile an Derbholz und

Nichtderbholz im Nadelholz und Laubholz.

3.1.2 Nutzungseinschränkungen durch Ansprüche an die Bestan-

despfleglichkeit

Die „Erweiterte Freiburger Methode“ sieht vor, dass durch die Ansprüche an die Be-

standespfleglichkeit in Beständen, die den Behandlungstypen „Jungbestandspflege“,


73

„Verjüngung“ oder „Dauerwald“ zugeordnet wurden und in denen der BHD des aus-

scheidenden Vorrats höher als 50 cm ist, Waldenergieholz nur innerhalb von Er-

schließungsbändern beiderseits von Rückegassen, Maschinenwegen, Seiltrassen

und Fahrwegen mobilisiert wird.

Im Staatswald des Landkreises Biberach wird aus diesem Grund bei der „Herkömm-

lichen Aushaltung“ auf die Bereitstellung von jährlich insgesamt rund 700 Efm m.R.

verzichtet. Das entspricht etwa 1,5 % des jährlichen, um die Nutzungseinschränkun-

gen aus Gründen des Biotopschutzes reduzierten, theoretischen Waldenergieholzpo-

tenzials bei dieser Aushaltungsvariante. Die Verteilung dieser Nutzungseinschrän-

kungen auf die Behandlungstypen und Waldentwicklungstypen bei herkömmlicher

Aushaltung ist in der nachfolgenden Tabelle 16 dargestellt. Die entsprechenden Nut-

zungseinschränkungen in den Einzelbeständen finden sich in der Daten-CD, Kapitel

4.4.2.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspflege


[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

Fichtenmisch-wald

10 0,02 0 0 0 0 617 1,25 - - 627 1,27


chenmischwald

5 0,01 0 0 0 0 0 0 - - 5 0,01


- - 0 0 0 0 0 0 - - 0 0


16 0,03 0 0 - - - - - - 16 0,03

Buchen-mischwald

23 0,05 0 0 0 0 31 0,06 10 0,02 64 0,13

Gesamt 54 0,11 0 0 0 0 648 1,32 10 0,02 712 1,45

Tabelle 16: Mengenmäßige Nutzungseinschränkungen [in Efm m.R. je Jahr] und jeweilige Anteile der Nutzungseinschränkungen [in %] am, um die Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes reduzierten, theoretischen Waldenergieholzpotenzial [EHPtheoR] durch Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit im Staatswald des Landkreises Biberach bei „Herkömmlicher Aushaltung“

Bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“ wird durch die Ansprüche an die Bestan-

despfleglichkeit auf die Bereitstellung von jährlich insgesamt rund 1.000 Efm m.R.

verzichtet. Das entspricht etwa 1,4 % des jährlichen, um die Nutzungseinschränkun-

gen aus Gründen des Biotopschutzes reduzierten, theoretischen Waldenergieholzpo-

tenzials bei dieser Aushaltungsvariante. Die Verteilung dieser Nutzungseinschrän-


74

kungen auf die Behandlungstypen und Waldentwicklungstypen bei herkömmlicher

Aushaltung ist in der nachfolgenden Tabelle 17 dargestellt. Die entsprechenden Nut-

zungseinschränkungen in den Einzelbeständen finden sich in der Daten-CD, Kapitel

4.4.2.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspflege


[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

Fichtenmisch-wald

13 0,02 0 0 0 0 923 1,21 - - 937 1,23


chenmischwald

7 0,01 0 0 0 0 0 0 - - 7 0,01


- - 0 0 0 0 0 0 - - 0 0


18 0,02 0 0 - - - - - - 18 0,02

Buchen-mischwald

30 0,04 0 0 0 0 34 0,04 11 0,01% 75 0,10

Gesamt 68 0,09 0 0 0 0 957 1,25 11 0,01 1037 1,36

Tabelle 17: Mengenmäßige Nutzungseinschränkungen [in Efm m.R. je Jahr] und jeweilige Anteile der Nutzungseinschränkungen [in %] am, um die Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes reduzierten, theoretischen Waldenergieholzpotenzial [EHPtheoR] durch Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit im Staatswald des Landkreises Biberach bei Aushaltung „Stammholz PLUS“.

3.1.3 Nutzungseinschränkungen durch Ernteverluste

In der „Erweiterten Freiburger Methode wurden die Nutzungseinschränkungen durch

Ernteverluste bei „Herkömmlicher Aushaltung“ (Tabelle 5) und Aushaltung „Stamm-

holz-PLUS“ (Tabelle 4) dargestellt.

Diese Nutzungseinschränkungen wurden auf die Aushaltungsvorgaben der Kreis-

forstverwaltung (Tabelle 9) übertragen. Demnach stellen sich diese Nutzungsein-

schränkungen wie in der nachfolgenden Tabelle 18 aufgeführt dar.


75

BHD

Ernteverlust Herkömmliche

Aushaltung [%]

Ernteverlust Aushaltung

„Stammholz-PLUS“ [%]

Laubholz Nadelholz Laubholz Nadelholz

Derb-holz

Nicht-derbholz

Derb-holz

Nicht-derbholz

Derb-holz

Nicht-derbholz

Derb-holz

Nicht-derbholz

< 20 cm 16 * 80 ** 6 * 75 ** 16 * 77 * 6 % * 72 *

20 – 34 cm 16 * 80 ** 6 * 75 ** 16 * 77 * 6 % * 72 *

> 34 cm 16 * 77 * 6 * 72 * 16 * 77 * 6 % * 72 *

Tabelle 18: Ernteverluste [in % des, um die Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotop-schutzes und der Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit reduzierten, theoretischen Waldenergieholzpotenzials] bei der Kalkulation des technischen Waldenergieholzpoten-zials (* Ergebnisse konkreter Versuche, ** Schätzungen)

Diese Angaben zu den Ernteverlusten werden für die Einzelbestände in die Abschät-

zung des technischen Waldenergieholzpotenzials übernommen.

Das technische Waldenergieholzpotenzial auf Ebene der Einzelbestände ergibt sich

demnach aus dem, durch die Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotop-

schutzes und der Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit reduzierten, theoretischen

Waldenergieholzpotenzial abzüglich der Ernteverluste beim Laub- und Nadelholz.

Die Nutzungseinschränkungen durch die Ernteverluste in den beiden Aushaltungsva-

rianten werden hier für den Gesamtbetrieb, getrennt nach Nadel- und Laubholz so-

wie nach Derbholz und Nichtderbholz, zusammengefasst vorgestellt.

Ernteverlust bei „Herkömmlicher Aushaltung“

Insgesamt reduziert sich bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ das aus Gründen des

Biotopschutzes und der Bestandespfleglichkeit verminderte theoretische Waldener-

gieholzpotenzial durch die Ernteverluste um jährlich etwa 30.300 Efm m.R., d.h. um

etwa 62 %. Beim Nadelholz reduziert sich dieses Waldenergieholzpotenzial im Derb-

holz jährlich um etwa 200 Efm m. R., im Nichtderbholz jährlich um etwa 25.000 Efm

m. R.. Beim Laubholz reduziert sich dieses Waldenergieholzpotenzial im Derbholz

um jährlich etwa 700 Efm m. R., im Nichtderbholz um etwa 4.400 Efm m. R..

Diese mengenbezogenen Nutzungseinschränkungen und die jeweiligen Anteile die-

ser Nutzungseinschränkungen am theoretischen Waldenergieholzpotenzial in den


76

WET und BHT bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“ sind in der folgenden Tabelle

19 dargestellt. Die entsprechenden Nutzungseinschränkungen in den Einzelbestän-

den finden sich in der Daten-CD, Kapitel 4.4.2.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durch-

forstung Vorratspflege Verjüngung Dauerwald [Efm m.R. je a]

%

EHP-

theo

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

% EHPtheoR

Fichtenmisch-wald

120 0,2 7.932 16,1 2.846 5,8 8.356 17,0 - - 19.254 39,1


chenmischwald

15 0,0 4.827 9,8 222 0,5 1.368 2,8 - - 6.432 13,1


- - 710 1,4 24 0,0 301 0,6 - - 1.035 2,1


106 0,2 45 0,1 - - - - - - 151 0,3

Buchen-mischwald

156 0,3 1.111 2,3 1.261 2,6 901 1,8 9 0,0 3.438 7,0

Gesamt 397 0,8 14.625 29,7 4.353 8,8 10.926 22,2 9 0,0 30.310 61,6

Tabelle 19: Mengenbezogene Nutzungseinschränkungen [in Efm m.R. je Jahr ] und jeweilige Anteile der Nutzungseinschränkungen [in %] am, um die Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes und der Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit reduzierten, theore-tischen Waldenergieholzpotenzial [EHPtheoR] durch Ernteverluste in den WET/BHT des Staatswalds im Landkreis Biberach bei „Herkömmlicher Aushaltung“

Ernteverlust bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“

Bei der Aushaltungsvarianten „Stammholz-PLUS“ reduziert sich das - durch die Nut-

zungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes und der Bestandespfleg-

lichkeit verminderte - theoretische Waldenergieholzpotenzial jährlich um insgesamt

etwa 32.300 Efm m. R. d.h. um etwa 42 %. Bezogen auf die Baumarten (Nadelholz

und Laubholz) und die Baumkompartimente (Derbholz und Nichtderbholz) stellen

sich die Mengenreduktionen wie folgt dar:

Beim Nadelholz reduziert sich dieses Waldenergieholzpotenzial im Derbholz jährlich

um etwa 1.500 Efm m. R., im Nichtderbholz um etwa 25.100 Efm m. R.. Beim Laub-

holz reduziert sich dieses Waldenergieholzpotenzial im Derbholz um jährlich etwa

1.500 Efm m. R., im Nichtderbholz um etwa 4.300 Efm m. R..

Diese mengenbezogenen Nutzungseinschränkungen und die jeweiligen Anteile die-

ser Nutzungseinschränkungen am theoretischen Waldenergieholzpotenzial in den

WET und BHT bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“ sind in der folgenden Tabelle


77

20 dargestellt. Die entsprechenden Nutzungseinschränkungen in den Einzelbestän-

den finden sich in der Daten-CD, Kapitel 4.4.2.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspflege


[Efm m.R. je a]

%

EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

%

EHPtheoR

[Efm m.R. je a]]

%

EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

%

EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

%

EHPtheoR

[Efm m.R. je a]

%

EHPtheoR

Fichtenmisch-wald

125 0,2 8.069 10,6 3.074 4,0 9.326 12,2 - - 20.594 27,0


chenmischwald

15 0,0 4.978 6,5 233 0,3 1.490 2,0 - - 6.716 8,8


- - 777 1,0 25 0,0 323 0,4 - - 1.125 1,5


104 0,1 52 0,1 - - - - - - 156 0,2

Buchen-mischwald

181 0,2 1.262 1,7 1.339 1,8 914 1,2 10 0,0 3.706 4,9

Gesamt 425 0,6 15.138 19,9 4.671 6,1 12.053 15,8 10 0,0 32.297 42,4

Tabelle 20: Mengenbezogene Nutzungseinschränkungen [in Efm m.R. je Jahr ] und jeweilige Anteile der Nutzungseinschränkungen [in %] am, um die Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes und der Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit reduzierten, theore-tischen Waldenergieholzpotenzial [EHPtheoR] durch Ernteverluste in den WET/BHT des Staatswalds im Landkreis Biberach bei Aushaltung „Stammholz PLUS“.

3.2 Das technische Waldenergieholzpotenzial bei unterschiedlicher

Aushaltung

Vor dem Hintergrund der dargestellten technischen Nutzungseinschränkungen aus

Gründen des Biotopschutzes sowie der Ernteverluste lässt sich das technische

Waldenergieholzpotenzial zusammenfassend abschätzen.

Im Folgenden wird das technische Waldenergieholzpotenzial für die Gesamtfläche

der relevanten WET/BHT (10.237 ha) sowie auf Ebene der Behandlungstypen in den

jeweiligen Waldentwicklungstypen für die „Herkömmliche Aushaltung“ und für die

Aushaltung „Stammholz-PLUS“ dargestellt.

3.2.1 Technisches Waldenergieholzpotenzial bei herkömmlicher

Aushaltung

Der Einfluss von Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes, Ans-

prüche an die Bestandespfleglichkeit sowie Ernteverluste reduziert das jährliche

theoretische Waldenergieholzpotenzial im Staatswald Biberach bei herkömmlicher


78

Aushaltung von etwa 45.000 Efm m. R. auf ein jährliches technisches Waldenergie-

holzpotenzial von etwa 17.000 Efm m. R., d.h. etwa 1,7 Efm m. R. je Jahr und Hek-

tar. Das entspricht etwa 34 % des theoretischen Waldenergieholzpotenzials bei her-

kömmlicher Aushaltung.

Dieses technische Waldenergieholzpotenzial besteht zu etwa 71 % aus Nadelholz

(ca. 12.000 Efm m. R. je Jahr) und zu etwa 29 % aus Laubholz (ca. 5.000 Efm m. R.

je Jahr).

Der Derbholzanteil dieses jährlichen technischen Waldenergieholzpotenzials beträgt

etwa 40 % (ca. 6.700 Efm m. R. je Jahr), wobei der Laubholzanteil im Derbholz mit

etwa 56 % höher ist, als der entsprechende Nadelholzanteil im Derbholz (44 %). Der

Nichtderbholzanteil am jährlichen technischen Waldenergieholzpotenzial beträgt mit

ca. 10.300 Efm m. R. je Jahr etwa 60 %, wobei hier der Nadelholzanteil mit etwa 88

% deutlich höher ist, als der Laubholzanteil (12 %)

Das technische Waldenergieholzpotenzial bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ ver-

teilt sich auf Ebene der Behandlungstypen (BHT) in den jeweiligen Waldentwick-

lungstypen (WET) wie folgt (Tabelle 21). Das entsprechende technische Waldener-

gieholzpotenzial in den Einzelbeständen findet sich in der Daten-CD, Kapitel 4.4.2.

Tabelle 21: Jährliches technisches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei „Herkömmlicher Aushaltung“.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durch-

forstung Vorratspfle-

ge Verjüngung Dauerwald [Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je a

und ha]

[Efm m.R. je a]


Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je a

und ha]

[Efm m.R. je a]


Efm m.R. je a]]


Efm m.R. je a]


Fichtenmisch-wald

61 0,1 2.927 1,3 1.799 1,8 4.621 2,8 - - 9.408 1,8


chenmischwald

6 0,1 1.829 1,4 149 0,8 840 3,0 - - 2.824 1,5


- - 284 1,2 15 1,0 194 2,3 - - 493 1,5


44 0,1 28 0,3 - - - - - - 72 0,1

Buchen-mischwald

55 0,1 685 1,2 1.955 3,1 1.480 4,3 9 0,1 4.184 2,0

Gesamt 166 0,1 5.753 1,3 3.918 2,1 7.135 3,0 9 0,1 16.981 1,7


79

3.2.2 Technisches Waldenergieholzpotenzial bei Aushaltung


Bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“ reduziert sich das jährliche theoretische

Waldenergieholzpotenzial aus dem Staatswald im Landkreis Biberach über den Ein-

fluss der flächenbezogenen technischen Restriktionen aus Gründen des Naturschut-

zes, der Bestandespfleglichkeit und den Ernteverlusten, von etwa 76.000 Efm mit

Rinde auf ein jährliches technisches Waldenergieholzpotenzial von etwa 41.000 Efm

m. R., bzw. ca. 4,0 Efm m. R. je Jahr und Hektar. Das entspricht etwa 54 % des

theoretischen Waldenergieholzpotenzials bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“.

Dieses technische Waldenergieholzpotenzial besteht zu etwa 78 % aus Nadelholz

(ca. 32.000 Efm m. R. je Jahr) und zu etwa 22 % aus Laubholz (9.000 Efm m. R. je

Jahr).

Der Derbholzanteil dieses jährlichen technischen Waldenergieholzpotenzials beträgt

etwa 73 % (ca. 30.000 Efm m. R. je Jahr), wobei der Nadelholzanteil im Derbholz mit

etwa 74 % höher ist, als der entsprechende Laubholzanteil im Derbholz (26 %). Der

Nichtderbholzanteil beträgt mit etwa 11.000 Efm m. R. je Jahr etwa 27 %, wobei hier

der Nadelholzanteil mit etwa 88 % deutlich höher ist, als der Laubholzanteil (12 %).

Das technische Waldenergieholzpotenzial bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-

PLUS“ verteilt sich auf Ebene der Behandlungstypen (BHT) in den jeweiligen Wald-

entwicklungstypen (WET) wie in der folgenden Tabelle 22 dargestellt. Das entspre-

chende technische Waldenergieholzpotenzial in den Einzelbeständen findet sich in


WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspflege


[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je a

und ha]

[Efm m.R. je a]


Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je a

und ha]

[Efm m.R. je a]


Efm m.R. je a]]


Efm m.R. je a]


Fichtenmisch-wald

97 0,2 7.526 3,4 5.615 5,7 11.571 7,1 - - 24.809 4,7


chenmischwald

11 0,1 5.508 4,1 514 2,6 2.349 8,3 - - 8.382 4,4


- - 1.041 4,4 50 3,5 571 6,7 - - 1.662 4,9


53 0,1 74 0,9 - - - - - - 127 0,2

Buchen-mischwald

190 0,5 1.950 3,5 2.365 3,7 1.565 4,6 10 0,1 6.080 3,0

Gesamt 351 0,2 16.099 3,6 8.544 4,6 16.056 6,8 10 0,1 41.060 4,0

Tabelle 22: Jährliches technisches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des


80

Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“.


81

3.3 Diskussion

Die beschriebene Methode zur Abschätzung der Nutzungseinschränkungen aus

Gründen des Biotopschutzes setzt voraus, dass das theoretische Waldenergie-

holzpotenzial innerhalb der Bestände gleichmäßig auf die Fläche verteilt ist. Eine

mögliche Ungleichverteilung innerhalb der Bestandesflächen kann nicht abgebildet

werden. Dadurch können in gewissem Umfang Fehler bei der Abschätzung des re-

gionalen Waldenergieholzpotenzials auftreten. Für die Abschätzung des technischen

Waldenergieholzpotenzials auf Betriebsebene erscheint diese Vorgehensweise den-

noch ausreichend genau. Die Abschätzung der Nutzungseinschränkungen aus

Gründen des Biotopschutzes zeigt, dass der Großteil der entsprechenden Schutzge-

biete (ca. 86 %) in den waldenergieholzreichen Behandlungstypen Durchforstung,

Vorratspflege und Verjüngung hauptsächlich in den WET Fichtenmischwald und Bu-

chenmischwald zu finden sind. Insgesamt wird das theoretische Waldenergieholzpo-

tenzial bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ um etwa 2,5 % und bei der Aushaltung

„Stammholz-PLUS“ um etwa 2,4 % reduziert, d.h. die Nutzungseinschränkungen aus

Gründen des Biotopschutzes sind in beiden Aushaltungsvarianten relativ gering.

Das bei der Abschätzung der Nutzungseinschränkungen durch Ansprüche an die

Bestandespfleglichkeit hinterlegte (Fein-)Erschließungskonzept stellt einen pau-

schalierten Ansatz zur Abschätzung der Nutzungseinschränkungen aus Gründen der

Bestandespfleglichkeit dar. Die hier getroffenen Annahmen sind sehr grob, lassen

sich aber aus folgenden Gründen derzeit nicht detaillierter darstellen:

Zum einen liegen in Baden-Württemberg keine flächendeckenden geographischen

Informationen über die Art, die genaue Lage und den Ausbauzustand der Feiner-

schließungslinien vor. Zum anderen lässt sich eine genaue Abschätzung der mögli-

chen Lage des Waldenergieholzes (d.h. i. d. R. des Kronenmaterials) zur Rückegas-

se (Schlagordnung) nicht darstellen, da die einzelbaum- und bestandesbezogenen

relevanten Entscheidungskriterien über die Fällrichtung/ Schlagordnung zum Teil

nicht bekannt sind (Lage von Verjüngungsschwerpunkten in der Fläche, Lage der zu

schonenden Z-Bäume, etc.). Die Abschätzung der Nutzungseinschränkungen durch

Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit im Staatswald des Landkreises Biberach

zeigt, dass es in diesem Forstbetrieb auch in Jungbeständen zu Nutzungseinschrän-

kungen durch Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit gibt. Dies ist darauf zurück-

zuführen, dass in einigen dieser Bestände noch einzelne ältere und stärkere Bäume


82

über dem zu schonenden Jungbestand stehen. Die Nutzungseinschränkungen durch

Ansprüche an die Bestandespfleglichkeit führen jedoch mit einer Reduktion des, um

die Nutzungseinschränkungen durch Biotopschutz reduzierten, theoretischen Wald-

energieholzpotenzials bei „Herkömmlicher Aushaltung“ um 1,5 % (etwa 700 Efm

m.R. je Jahr) und bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“ um 1,4 (etwa 1.000 Efm m.R.

je Jahr) bei keinem der beiden Aushaltungsvarianten zu großen Nutzungseinschrän-

kungen.

Beim Vergleich der Nutzungseinschränkungen durch Ernteverluste bei den bei-

den Aushaltungsvarianten fällt auf, dass der Anteil des theoretischen Waldenergie-

holzes aus dem Staatswald des Landkreises Biberach, der durch Ernteverluste nicht

mobilisiert werden kann, bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ weit gerin-

ger ausfällt, als bei der „Herkömmlichen Aushaltung“. So reduziert sich das durch die

Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes und der Bestandesp-

fleglichkeit verminderte theoretische Waldenergieholzpotenzial bei „herkömmlicher

Aushaltung“ durch Ernteverluste um etwa 64 %, wohingegen sich das entsprechend

verminderte theoretische Waldenergieholzpotenzial bei der Aushaltungsvariante

„Stammholz-PLUS“ nur um rund 44 % reduziert. Die Gründe hierfür liegen in den be-

rücksichtigten baumkompartimentsbezogenen Nutzungseinschränkungen und in der

aushaltungsbedingt unterschiedlichen Zusammensetzung an Baumkompartimenten.

Die Nutzung von Derbholz wird, aufgrund der berücksichtigten Ernteverluste, weit

weniger eingeschränkt, als die Nutzung von Nichtderbholz. Bei einem höheren Derb-

holzanteil im Waldenergieholz sinken daher der Anteil der Ernteverluste und damit

der Einfluss der Nutzungseinschränkungen bei der Bereitstellung von Waldenergie-

holz. Da der Derbholzanteil am theoretischen Waldenergieholzpotenzial bei der Aus-

haltungsvariante „Stammholz-PLUS“ mit einem Anteil von 45 % deutlich höher ist, als

bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ - mit einem Anteil von 16 % -, fällt der Anteil

des durch Ernteverluste im Wald verbleibenden Waldenergieholzes am Waldener-

gieholzpotenzial bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ niedriger aus als

bei der „Herkömmlichen Aushaltung“. Darüber hinaus werden bei der Kalkulation des

technischen Waldenergieholzpotenzials in den beiden Aushaltungsvarianten „Her-

kömmliche Aushaltung“ und Aushaltung „Stammholz-PLUS“ im Nichtderbholz unter-

schiedlich hohe Nutzungseinschränkungen durch Ernteverluste zugrunde gelegt.

Diese für den Staatswald des Landkreises Biberach angepassten Nutzungsein-


83

schränkungen durch Ernteverluste sind für die beiden Aushaltungsvarianten in Tabel-

le 18 dargestellt.

4 Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial

Entsprechend der „Erweiteten Freiburger Methode“ wird bei der Berechnung des

wirtschaftlichen Potenzials auf Einzelbestandesebene geprüft, ob die Bereitstellung

von Waldenergieholz wirtschaftlich sinnvoll ist oder nicht, d.h. ob der Erlös aus dem

Verkauf des Waldenergieholzes höher ist als die Erntekosten.

Für die Wirtschaftlichkeitsprüfung werden daher zunächst die Erntekosten für die

Waldenergieholzbereitstellung auf der Basis der örtlichen Bereitstellungsverfahren

für jeden Einzelbestand berechnet und der Erlös für den Verkauf des Materials aus

diesem Bestand abgeschätzt. Anschließend wird der erntekostenfreie Erlös für je-

den Einzelbestand ermittelt. Waldenergieholz wird nur in den Einzelbeständen be-

reitgestellt, in denen ein positiver erntekostenfreier Erlös bei der Waldenergieholzbe-

reitstellung zu erwarten ist, d.h. der Erlös höher ist als die Erntekosten. Das wirt-

schaftliche Waldenergieholzpotenzial ergibt sich aus der Summe des technischen

Waldenergieholzpotenzials der Bestände mit einem positiven erntekostenfreien Er-

lös.

4.1 Erntekosten für die Waldenergieholzbereitstellung im Untersu-

chungsgebiet

Den Aushaltungsvorgaben der Kreisforstverwaltung Biberach entsprechend erfolgt

im Staatswald des Landkreises Biberach die Waldenergieholzbereitstellung nur als

Koppelprodukt von Stamm-/Industrieholz. Entsprechend der im Kapitel 4.1.1 darges-

tellten Subtraktionsmethode (im Anhalt an CREMER et al. 2008) setzen sich die Ernte-

kosten für Waldenergieholz aus den spezifischen Rückekosten, den Hackkosten und

den Transportkosten zusammen.

4.1.1 Rückekosten

Die Berechnung der Rückekosten auf Bestandesebene erfolgt über die in der „Erwei-

terten Freiburger Methode“ (vgl. Kapitel 4.1.3.1, S. 46) dargestellten Angaben zur


84

Produktivität für das Rücken mit Tragschlepper nach CREMER et al. (2008) und den

Maschinenkostensätzen (Anhang, Tabelle 35) unter Berücksichtigung des BHD des

ausscheidenden Vorrats, des Zopfdurchmessers (Durchmesser am Trennschnitt

zwischen stofflich verwerteten Sortimenten (Stammholz/ Industrieholz)) und dem

Aufkommen an Waldenergieholz je Hektar und Eingriff.

Der BHD des ausscheidenden Vorrats ergibt sich aus der Charakterisierung des

ausscheidenden Vorrats über FE_65.

Der Zopfdurchmesser ergibt sich aus den Aushaltungsvorgaben der Kreisforstver-

waltung (Tabelle 9).

Der BHD sowie der Zopfdurchmesser des ausscheidenden Vorrats im Staatswald

des Landkreises Biberach liegen auf Ebene der BHT/WET vor und sind für die bei-

den Aushaltungsvarianten „Herkömmliche Aushaltung“ und „Stammholz-PLUS“ in

den Tabelle 10 und Tabelle 11 dargestellt.

Das Aufkommen an Waldenergieholz je ha und Eingriff ergibt sich für jeden Ein-

zelbestand aus dem technischen Potenzial sowie dem in dieser Arbeit angenomme-

nen Eingriffsturnus in den jeweiligen Behandlungsstufen. So wird angenommen,

dass sich das technische Waldenergieholzpotenzial in Beständen, in denen Jungbe-

standspflege, Durchforstungen oder Verjüngungshiebe durchgeführt werden sollen,

auf zwei Eingriffe im Jahrzehnt (Planungszeitraum der Forsteinrichtung = 10 Jahre)

verteilt. In den in der Forsteinrichtung als Dauerwälder charakterisierten Beständen

wird angenommen, dass alle 7 – 8 Jahre ein Eingriff stattfindet. In Beständen, in de-

nen eine Vorratspflege durchgeführt werden soll, wird angenommen, dass das tech-

nische Waldenergieholzpotenzial in diesen Beständen bei einem Eingriff im Jahr-

zehnt anfällt.

Bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ ergeben sich für das Rücken von Waldener-

gieholz mit dem Tragschlepper insgesamt durchschnittliche Rückekosten von et-

wa 8,08 € je Efm m.R. In der folgenden Abbildung 26 sind die durchschnittlichen

Rückekosten in den einzelnen Behandlungstypen dargestellt:


85

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Jp

fl

Df

VP Vj

DW

N

Jp

fl

Df

Jp

fl

Df

VP Vj

Df

VP Vj

Jp

fl

Df

VP Vj

Buchenmischwald Eichen-

mischwald

Fichtenmischwald Labile Fichte Ziel

Buche

Labile Fichte Ziel Eiche Gesamt

WET/BHT

du

rch

sch

nit

tlic

he R

ückeko

ste

n T

rag

sch

lep

per

[€ j

e F

m]

Abbildung 26: Durchschnittliche Kosten für das Rücken von Waldenergieholz aus Baumteilen mit

Tragschlepper je WET/BHT bei „herkömmlicher Aushaltung“. (Abkürzungen BHT: Jpfl = Jungbestandspflege, Df = Durchforstung, VP = Vorratspflege, VJ = Verjüngung, DWN = Dauerwaldnutzung)

Aufgrund des höheren durchschnittlichen Flächenaufkommens an Waldenergieholz

je Eingriff bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“, fallen die durchschnittlichen

Kosten für das Rücken von Waldenergieholz mit Tragschlepper bei dieser Aus-

haltung mit etwa 6,61 € je Efm m.R. niedriger aus, als bei der „Herkömmlichen Aus-

haltung“. In der nachfolgenden Abbildung 27 ist aufgeführt, wie sich die Rückekosten

in den einzelnen Behandlungstypen darstellen.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Jp

fl

Df

VP Vj

DW

N

Jp

fl

Df

Jp

fl

Df

VP Vj

Df

VP Vj

Jp

fl

Df

VP Vj

Buchenmischwald Eichen-

mischwald

Fichtenmischwald Labile Fichte Ziel

Buche

Labile Fichte Ziel Eiche Gesamt

du

rch

sch

nit

tlic

he R

ückeko

ste

n T

rag

sch

lep

per

[€ je F

m]

Abbildung 27: Durchschnittliche Kosten für das Rücken von Waldenergieholz aus Baumteilen mit

Tragschlepper je BHT bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“. (Abkürzungen BHT: Jpfl = Jungbestandspflege, Df = Durchforstung, VP = Vorratspflege, VJ = Verjüngung, DWN = Dauerwaldnutzung)


86

4.1.2 Hackkosten

Entsprechend der Aushaltungsvorgaben der Kreisforstverwaltung Biberach (siehe

Tabelle 9) wird im Staatswald des Landkreises Biberach ausschließlich Waldener-

gieholz aus Baumteilen bereitgestellt. Auf der Grundlage der Produktivitätsangaben

für das Hacken von Baumteilen (Kronen und x-Holz) an der Waldstraße in externen

Container ergeben sich nach CREMER et al. (2008) und den entsprechenden Maschi-

nenkostensätzen (Anhang, Tabelle 35) durchschnittliche Hackkosten von 11,47 €/

Efm.

4.1.3 Transportkosten

Im Anhalt an die räumliche Ausdehnung des Landkreises Biberach werden in allen

Beständen die Transportkosten des gehackten Waldenergieholzes mit einer mittleren

(einfachen) Transportentfernung von 25 km berechnet. Auf der Grundlage der Pro-

duktivitätsangaben von WITTKOPF (2005) für den Transport von gehacktem Wald-

energieholz mit einem LKW (+ 2 Container) ergeben sich daraus durchschnittliche

Transportkosten von etwa 4,90 €/ Efm m.R. sowohl bei der „Herkömmlichen Aushal-

tung“, als auch bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“.

4.1.4 Erntekosten

Die gesamten Erntekosten für die Waldenergieholzbereitstellung frei Verwendungs-

stelle ergeben sich aus der Summe der Rücke-, Hack- und Transportkosten.

Wie bereits dargestellt, werden für das Hacken und den Transport pauschale und

damit bestandesunabhängige Kostensätze berücksichtigt. Beim Rücken hingegen

ergeben sich aufgrund des bestandesindividuell unterschiedlichen flächenbezogenen

Aufkommens an Waldenergieholz für jeden Einzelbestand unterschiedliche Rücke-

kosten je Efm. Dadurch ergeben sich für jeden Einzelbestand individuelle Erntekos-

ten für die Bereitstellung von Waldenergieholz.

Erntekosten bei „Herkömmlicher Aushaltung“

In der folgenden Tabelle 23 sind die durchschnittlichen Erntekosten je WET/BHT bei

„Herkömmlicher Aushaltung“ dargestellt. Die durchschnittlichen Erntekosten in den


87

Einzelbeständen liegen bei „Herkömmlicher Aushaltung“ zwischen 16,37 € je Efm

m.R. und 33,76 € je Efm m.R., im Schnitt (gewogenes Mittel) bei 24,43 € je Efm m.R.

WET

BHT

Gesamt [€ je Efm m.R.]

Jungbe-standspfle

ge [€ je Efm m.R.]

Durch-forstung [€ je Efm m.R.]

Vorratspflege [€ je Efm m.R.]

Verjüngung [€ je Efm m.R.]

Dauerwald [€ je Efm m.R.]

Fichtenmisch-wald

25,68 26,66 24,46 22,58 - 24,23


chenmischwald

25,00 28,39 23,46 22,56 - 26,39


- 30,53 33,31 22,80 - 27,57


27,46 24,49 - - - 26,31

Buchen-mischwald

28,38 26,02 22,38 22,63 21,44 23,14

Gesamt 27,02 27,32 23,42 22,60 21,44 24,43

Tabelle 23: Durchschnittliche Erntekosten [in € je Efm m.R.] für die Waldenergieholzbereitstellung aus dem Staatswald im Landkreis Biberach je WET/BHT bei „herkömmlicher Aushaltung“

In der folgenden Tabelle 24 sind die durchschnittlichen Erntekosten je WET/BHT bei

Aushaltung „Stammholz-PLUS“ aufgeführt. Die durchschnittlichen Erntekosten bei

der Aushaltung „Stammholz-PLUS“ liegen mit Kosten zwischen 16,37 € je Efm und

28,38 € je Efm (im Schnitt (gewogenes Mittel) 22,80 € je Efm m.R.) niedriger als bei

der „Herkömmlichen Aushaltung“.

WET

BHT

Gesamt [€ je Efm m.R.]

Jungbe-standspfle

ge [€ je Efm m.R.]

Durch-forstung [€ je Efm m.R.]

Vorratspflege [€ je Efm m.R.]

Verjüngung [€ je Efm m.R.]

Dauerwald [€ je Efm m.R.]

Fichtenmisch-wald

22,47 24,28 22,50 21,18 - 22,43


chenmischwald

21,89 25,16 21,81 21,06 - 23,80


- 25,62 27,30 21,33 - 24,19


24,60 23,63 - - - 24,03

Buchen-mischwald

26,11 24,84 21,14 21,38 20,61 22,55

Gesamt 24,74 24,73 22,11 21,19 20,61 22,80

Tabelle 24: Durchschnittliche Erntekosten [in € je Efm m.R.] für die Waldenergieholzbereitstellung aus dem Staatswald im Landkreis Biberach je WET/BHT bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“


88

4.2 Erlöse

Der Wirtschaftlichkeitsberechnung für den Staatswald im Landkreis Biberach werden

die Erlöse für Waldenergieholz, entsprechend der in der „Erweiterten Freiburger Me-

thode“ (Kapitel 4.2, S.57) dargestellten Marktpreisszenarien „Hoch“ (45 €/ Efm m.

R.), „Mittel“ (35,00 €/ Efm m. R.) und „Niedrig“ (25,00 €/ Efm m. R.), jeweils frei Werk

zugrunde gelegt.

4.3 Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial bei unterschiedli-

cher Aushaltung

Vor dem Hintergrund der beiden Aushaltungsvarianten („Herkömmliche Aushaltung“

und Aushaltung „Stammholz-PLUS“), der in der „Erweiterten Freiburger Methode“,

Kapitel 4.1.3, dargestellten Erntekosten - in Abhängigkeit von der Dimension bzw.

der Menge des bereitzustellenden Waldenergieholzes - und den möglichen Erlösen

nach den drei Marktpreisszenarien „Hoch“ (45 €/ Efm), „Mittel“ (35,00 €/ Efm) und

„Niedrig“ (25,00 €/ Efm) ergeben sich demzufolge je Aushaltungsvariante drei ver-

schiedene wirtschaftliche Potentiale für Waldenergieholz im Staatswald im Landkreis

Biberach.

4.3.1 Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial bei „Herkömm-

licher Aushaltung“

Auf der Grundlage der drei Marktpreisszenarien „Hoch“, „Mittel“ einerseits und „Nied-

rig“ andererseits ergeben sich bei „Herkömmlicher Aushaltung“ wirtschaftliche Wald-

energieholzpotenziale, die sich erheblich voneinander unterscheiden.

Legt man der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung die beiden Marktpreisszenarien

„Hoch“ und „Mittel“ zugrunde, ergibt sich jeweils ein jährliches wirtschaftliches

Waldenergieholzpotenzial von etwa 17.000 Efm m. R., bzw. ca. 1,7 Efm m. R. je

Jahr und Hektar. Dieses Waldenergieholzpotenzial setzt sich zusammen aus etwa

70 % Nadelholz (ca. 17 % Derbholz und ca. 53 % Nichtderbholz aus Nadelholz) und

etwa 30 % Laubholz (ca. 23 % Derbholz und ca. 7 % Nichtderbholz aus Laubholz).

Das wirtschaftliche Potenzial unter diesen Marktpreisen entspricht dem technischen

Waldenergieholzpotenzial bei „Herkömmlicher Aushaltung“ und damit 35 % des theo-

retischen Waldenergieholzpotenzials. Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial

auf der Grundlage der Marktpreisszenarien „Hoch“ und „Mittel“ bei „Herkömmlicher


89

Aushaltung“ auf Ebene der WET/BHT findet sich in der nachfolgenden Tabelle 25.

Das entsprechende wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial in den Einzelbeständen

findet sich in der Daten-CD, Kapitel 4.5.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durch-

forstung Vorratspflege Verjüngung Dauerwald

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

Fichtenmisch-wald

61 0,1 2.927 1,3 1.799 1,8 4.621 2,8 - - 9.408 1,8


chenmischwald

6 0,1 1.829 1,4 149 0,8 840 3,0 - - 2.824 1,5


- - 284 1,2 15 1,0 194 2,3 - - 493 1,5


44 0,1 28 0,3 - - - - - - 72 0,1

Buchen-mischwald

55 0,1 685 1,2 1.955 3,1 1.480 4,3 9 0,1 4.184 2,0

Gesamt 166 0,1 5.753 1,3 3.918 2,1 7.135 3,0 9 0,1 16.981 1,7

Tabelle 25: Jährliches wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp auf der Grundlage der Marktpreisszenarien „Hoch“ und „Mittel“ bei „Herkömmlicher Aushaltung“

Beim Marktpreisszenario „Niedrig“ fällt das jährliche wirtschaftliche Waldenergie-

holzpotenzial mit etwa 11.400 Efm m. R., bzw. ca. 1,1 Efm m. R. je Jahr und Hek-

tar deutlich niedriger aus. Dieses Potenzial setzt sich zusammen aus etwa 64 % Na-

delholz (ca. 18 % Derbholz und ca. 46 % Nichtderbholz aus Nadelholz) und etwa 36

% Laubholz (ca. 31 % Derbholz und ca. 5 % Nichtderbholz aus Laubholz). Demnach

lassen sich bei diesem Marktpreis lediglich etwa 67 % des technischen Waldener-

gieholzpotenzials, bzw. nur etwa 23 % des theoretischen Waldenergieholzpotenzials,

bei „Herkömmlicher Aushaltung“ gewinnbringend mobilisieren. Das wirtschaftliche

Waldenergieholzpotenzial auf der Grundlage der Marktpreisszenarien „Niedrig“ bei

„Herkömmlicher Aushaltung“ auf Ebene der WET/BHT findet sich in der nachfolgen-

den Tabelle 26. Das entsprechende wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial in den

Einzelbeständen findet sich in der Daten-CD, Kapitel 4.5.


90

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle-

ge Durch-


[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

Fichtenmisch-wald

38 0,1 520 0,2 1.136 1,2 4.528 2,8 - - 6.222 1,2


chenmischwald

3 0,0 185 0,1 141 0,7 828 2,9 - - 1.157 0,6


- - 75 0,3 - - 194 2,3 - - 269 0,8


19 0,0 17 0,2 - - - - - - 37 0,1

Buchen-mischwald

22 0,1 313 0,6 1.951 3,0 1.427 4,2 9 0,1 3.722 1,8

Gesamt 82 0,1 1.110 0,3 3.228 1,8 6.977 3,0 9 0,1 11.408 1,1

Tabelle 26: Jährliches wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei Marktpreis-szenario „Niedrig“ und „Herkömmlicher Aushaltung“

Betrachtet man den Nettoflächenerlös auf der Grundlage der drei Marktpreisszena-

rien bei „herkömmlicher Aushaltung“, so stellt sich dabei ein differenzierteres Bild

dar.

Bei einem Marktpreis in Höhe des Marktpreisszenarios „Hoch“ (45 €/ Efm m. R.)

ergibt sich ein durchschnittlicher Nettoflächenerlös über alle Bestände des Staats-

waldes im Landkreis Biberach von etwa 224,80 € je Hektar und Eingriff, bzw. etwa 34

€ je Jahr und Hektar.


91

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durch-


[€ je a und ha]

[€ je Eingriff und ha]

[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]

Fichtenmisch-wald

2,65 13,26 24,35 121,75 37,50 315,86 63,64 432,65 - - 37,37 246,67


chenmischwald

1,21 6,03 22,24 111,90 16,23 158,98 66,38 422,58 - - 27,21 158,20


- - 17,22 86,10 12,16 60,79 50,81 308,03 - - 25,43 140,69


1,22 6,09 6,63 33,14 - - - - - - 1,87 9,34

Buchen-mischwald

2,17 10,90 23,15 115,77 68,83 600,44 97,15 589,35 2,53 16,84 44,61 320,62

Gesamt 1,85 9,28 22,83 114,36 45,92 396,03 68,39 449,75 2,53 16,84 34,03 224,78

Tabelle 27: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungsty-pen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Hoch“ und „Her-kömmlicher Aushaltung“

Legt man der Kalkulation jedoch das Marktpreisszenario „Mittel“ zugrunde, so re-

duziert sich der Nettoflächenerlös über alle Bestände mit durchschnittlich etwa

117,50 € je Hektar und Eingriff, bzw. etwa 17,50 € je Jahr und Hektar, auf fast die

Hälfte.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durch-


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


Fichtenmisch-wald

1,21 6,04 11,07 55,36 19,24 166,90 35,25 239,53 - - 19,37 129,88


chenmischwald

0,55 2,73 8,62 43,49 8,69 85,63 36,79 234,51 - - 12,45 74,48


- - 5,32 26,59 1,76 8,81 27,92 169,20 - - 10,84 61,60


0,52 2,62 3,40 16,98 - - - - - - 0,87 4,34

Buchen-mischwald

0,87 4,35 10,95 54,77 38,34 334,03 53,72 325,88 1,45 9,69 24,18 175,05

Gesamt 0,80 3,99 9,86 49,41 24,62 215,09 37,87 248,96 1,45 9,69 17,46 117,51

Tabelle 28: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungsty-pen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Mittel“ und „Her-kömmlicher Aushaltung“


92

Beim Marktpreisszenario „Niedrig“ ergibt sich ein durchschnittlicher Nettoflächen-

erlös über alle in diesem Szenario genutzten Bestände des Staatswaldes im Land-

kreis Biberach von nur noch etwa 19,90 € je Hektar und Eingriff, bzw. etwa 2,80 € je

Jahr und Hektar.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durch-


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


Fichtenmisch-wald

0,24 1,19 0,64 3,22 2,60 26,02 7,14 47,77 - - 3,00 21,23


chenmischwald

0,08 0,40 0,37 1,90 1,30 12,97 7,40 47,39 - - 1,50 9,78


- - 0,68 3,41 - - 5,04 30,37 - - 1,75 10,02


0,09 0,46 0,37 1,87 - - - - - - 0,13 0,63

Buchen-mischwald

0,14 0,69 1,07 5,34 7,89 67,78 11,28 67,34 0,38 2,54 4,68 34,12

Gesamt 0,14 0,71 0,61 3,08 4,28 38,95 7,70 49,94 0,38 2,54 2,82 19,86

Tabelle 29: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungsty-pen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Niedrig“ und „Her-kömmlicher Aushaltung“

4.3.2 Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial bei Aushaltung


Bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“ ergibt sich beim Marktpreisszenario

„Hoch“ sowie beim Marktpreisszenario „Mittel“ jeweils ein jährliches wirtschaftli-

ches Waldenergieholzpotenzial von etwa 41.100 Efm m. R., bzw. ca. 4,0 Efm m. R.

je Jahr und Hektar. Dieses wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial setzt sich zu-

sammen aus etwa 78 % Nadelholz (ca. 54 % Derbholz und ca. 24 % Nichtderbholz

aus Nadelholz) und etwa 22 % Laubholz (ca. 19 % Derbholz und ca. 3 % Nichtderb-

holz aus Laubholz). Dies entspricht vollständig dem technischen Waldenergieholzpo-

tenzial und damit etwa 54 % des theoretischen Waldenergieholzpotenzials bei der

Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“. Das wirtschaftliche Waldenergieholzpoten-

zial auf der Grundlage der Marktpreisszenarien „Hoch“ und „Mittel“ bei Aushaltung

„Stammholz-PLUS“ auf Ebene der WET/BHT findet sich in der nachfolgenden Tabel-

le 30. Das entsprechende wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial in den Einzelbe-

ständen findet sich in der Daten-CD, Kapitel 4.5.


93

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durch-


[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

Fichtenmisch-wald

97 0,2 7.526 3,4 5.615 5,7 11.571 7,1 - - 24.809 4,7


chenmischwald

11 0,1 5.508 4,1 514 2,6 2.349 8,3 - - 8.382 4,4


- - 1.041 4,4 50 3,5 571 6,7 - - 1.662 4,9


53 0,1 74 0,9 - - - - - - 127 0,2

Buchen-mischwald

190 0,5 1.950 3,5 2.365 3,7 1.565 4,6 10 0,1 6.080 3,0

Gesamt 351 16.099 8.544 16.056 10 41.060 4,0

Tabelle 30: Jährliches wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei den Markt-preisszenarien „Hoch“/ „Mittel“ und Aushaltung „Stammholz-PLUS“

Auf der Grundlage des Marktpreisszenarios „Niedrig“ ergibt sich ein geringeres

jährliches wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial von etwa 31.500 Efm m. R.,

bzw. ca. 3,1 Efm m. R. je Jahr und Hektar. Dieses wirtschaftliche Waldenergie-

holzpotenzial setzt sich zusammen aus etwa 80 % Nadelholz (ca. 56 % Derbholz und

ca. 24 % Nichtderbholz aus Nadelholz) und etwa 20 % Laubholz (ca. 17 % Derbholz

und ca. 3 % Nichtderbholz aus Laubholz). Dieses wirtschaftliche Waldenergieholzpo-

tenzial entspricht etwa 77 % des technischen Waldenergieholzpotenzials und etwa

41 % des theoretischen Waldenergieholzpotenzials bei der Aushaltungsvariante

„Stammholz-PLUS“. Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial auf der Grundlage

des Marktpreisszenarios „Niedrig“ bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“ auf Ebene der

WET/BHT findet sich in der nachfolgenden Tabelle 31. Das entsprechende wirt-

schaftliche Waldenergieholzpotenzial in den Einzelbeständen findet sich in der Da-

ten-CD, Kapitel 4.5.


94

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durch-


[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

[Efm m.R. je a]

[Efm m.R. je

a und ha

Fichtenmisch-wald

73 0,2 5.304 2,4 4.936 5,0 11.344 7,0 - - 21.657 4,1


chenmischwald

7 0,1 1.239 0,9 501 2,5 2.317 8,2 - - 4.064 2,1


- - 275 1,1 - - 571 6,7 - - 846 2,5


26 0,0 74 0,9 - - - - - - 100 0,1

Buchen-mischwald

44 0,1 951 1,7 2.360 3,7 1.509 4,4 10 0,1 4.874 2,4

Gesamt 149 0,1 7.843 1,8 7.798 4,2 15.741 6,7 10 0,1 31.541 3,1

Tabelle 31: Jährliches wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial (Gesamtpotenzial [in Efm m.R. je Jahr] und flächenbezogenes Potenzial [in Efm m.R. je Jahr und Hektar]) im Staatswald des Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp „Niedrig und Aus-haltung „Stammholz-PLUS“

In noch deutlicherem Umfang als bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ zeigen sich

Veränderungen im Nettoflächenerlös, wenn bei der Aushaltungsvariante „Stamm-

holz-PLUS“ das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial auf der Grundlage der drei

Marktpreisszenarien „Hoch“, „Mittel“ und „Niedrig“ abgeschätzt wird.

Beim Marktpreisszenario „Hoch“ ergibt sich über alle Bestände des Staatswaldes

im Landkreis Biberach ein durchschnittlicher jährlicher Nettoflächenerlös von etwa

454,60 € je Hektar und Eingriff, bzw. rund 66,50 € je Jahr und Hektar.


95

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durch-

forstung Vorratspflege Verjüngung Dauerwald [€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


Fichtenmisch-wald

5,11 25,54 70,72 353,60 128,20 1.069,17 169,26 1.152,87 - - 107,11 711,72


chenmischwald

2,48 12,39 80,14 403,15 60,12 589,20 197,98 1.258,79 - - 91,98 531,84


- - 84,42 422,12 61,32 306,61 159,34 967,26 - - 102,22 553,90


1,69 8,47 18,33 91,66 - - - - - - 3,69 18,45

Buchen-mischwald

8,50 42,63 70,02 350,08 87,43 765,69 108,44 657,53 2,99 19,95 66,48 454,60

Gesamt 4,49 22,46 73,18 366,62 106,13 905,70 163,52 1086,78 2,99 19,95 88,72 572,78

Tabelle 32: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungsty-pen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Hoch“ und Aushal-tung „Stammholz-PLUS“

Dem gegenüber wird auf der Grundlage des Marktpreisszenarios „Mittel“ über alle

Bestände ein durchschnittlicher jährlicher Nettoflächenerlös von etwa 318,30 € je

Hektar und Eingriff, bzw. etwa 48,70 € je Jahr und Hektar, abgeschätzt.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durch-


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


Fichtenmisch-wald

2,78 13,92 36,59 182,93 71,21 604,12 98,20 669,08 - - 59,65 400,50


chenmischwald

1,31 6,57 39,17 197,27 34,20 336,14 115,28 734,19 - - 48,23 282,91


- - 40,87 204,35 26,67 133,35 92,02 558,80 - - 53,09 290,21


0,86 4,32 9,75 48,76 - - - - - - 1,93 9,65

Buchen-mischwald

4,00 20,07 35,28 176,40 50,64 443,23 62,53 379,09 1,77 11,77 36,83 254,76

Gesamt 2,25 11,25 36,90 184,94 59,71 515,47 94,85 630,71 1,77 11,77 48,68 318,30

Tabelle 33: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungsty-pen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Mittel“ und Aushal-tung „Stammholz-PLUS“


96

Beim Marktpreisszenario „Niedrig“ hingegen ergibt sich über alle Bestände des

Staatswaldes im Landkreis Biberach lediglich ein durchschnittlicher jährlicher Netto-

flächenerlös von etwa 69,10 € je Hektar und Eingriff, bzw. etwa 9,70 € je Jahr und

Hektar.

WET

BHT

Gesamt

Jungbe-standspfle

ge Durch-


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


[€ je a und ha]


Fichtenmisch-wald

0,66 3,28 3,16 15,78 14,46 140,23 27,22 185,73 - - 12,58 91,19


chenmischwald

0,24 1,22 1,70 8,89 8,35 83,43 32,63 209,85 - - 6,94 46,31


- - 4,11 20,56 - - 24,69 150,33 - - 9,10 52,23


0,15 0,74 1,17 5,86 - - - - - - 0,27 1,36

Buchen-mischwald

0,39 1,94 3,94 19,68 13,87 120,83 16,84 101,75 0,54 3,59 8,32 60,68

Gesamt 0,35 1,77 2,83 14,27 13,48 126,24 26,27 175,13 0,54 3,59 9,70 69,13

Tabelle 34: Nettoflächenerlös je Jahr [in € je Jahr und Hektar] und Nettoflächenerlös je Eingriff [in € je Eingriff und Hektar] auf Ebene der Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungsty-pen des Staatswaldes im Landkreis Biberach bei Marktpreisszenario „Niedrig“ und Aus-haltung „Stammholz-PLUS“

4.4 Diskussion

Anhand des hier hinterlegten Produktivitätsmodells nach CREMER et al. (2008) wer-

den die Leistungsdaten für das Rücken von Waldenergieholz in Form von Baumtei-

len (X-Holz und Kronenholz) mit dem Tragschlepper auf Einzelbestandesebene ab-

geschätzt. Eingangsvariablen für dieses Produktivitätsmodell sind der mittlere BHD

des ausscheidenden Vorrats, der Aufarbeitungszopf und der Anfall an Waldenergie-

holz je Hektar und Eingriff. Nach CREMER et al. (2008) wurde dieses Produktivitäts-

modell für einen Durchmesserbereich beim BHD von 13,5 – 36,0 cm erstellt. Dabei

variieren das Aufkommen an Waldenergieholz je Hektar und Eingriff zwischen 4,0

und 130,5 Efm und der Zopfdurchmesser zwischen 8-15 cm. In dieser Umsetzungs-

studie variiert der BHD des ausscheidenden Vorrats zwischen 19 – 75 cm, der Zopf-

durchmesser zwischen 7 - 27 cm und das Aufkommen an Waldenergieholz zwischen

0,01 – 83,3 Efm m. R. je Hektar und Eingriff. Durch das breite Spektrum bei BHD,

Zopfdurchmesser und flächenbezogenem Waldenergieholzaufkommen (je Hektar


97

und Eingriff) über den vom Produktivitätsmodell nach CREMER et al. (2008) abge-

deckten Bereich hinaus, kann es zu Abweichungen zwischen den Schätzwerten und

den tatsächlichen Produktivitätswerten kommen. Für eine Absicherung der hier ermit-

telten Leistungs- und Kostensätze ist eine breitere Datenbasis für die Anpassung der

Produktivitätsmodelle notwendig.

Insgesamt liegen die entsprechend der Aushaltungsvarianten und der hinterlegten

Marktpreisszenarien ermittelten durchschnittlichen wirtschaftlichen Waldenergieholz-

potenziale im Rahmen der Werte der in der Einführung Kapitel 2.4 beschriebenen

Potenzialstudien. Die Werte dieser Studien liegen zwischen 0,12 Efm m.R. je Jahr

und Hektar und 6,0 Efm m.R. je Jahr und Hektar, also im Durchschnitt bei etwa 2,6

Efm m.R. je Jahr und Hektar. Die durchschnittlichen Waldenergieholzpotenziale für

den Staatswald im Landkreis Biberach bei der auf die stoffliche Holznutzung ausge-

richteten „Herkömmlichen Aushaltung“ (Marktpreisszenarien „Hoch„ und „Mittel“: 1,7

Efm m.R. je Jahr und Hektar, Marktpreisszenario „Niedrig“: 1,1 Efm m.R. je Jahr und

Hektar) liegen deutlich unter dem Mittelwert der in der Literatur beschriebenen Po-

tenzialstudien. Bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“, die auf eine intensi-

ve Nutzung von Waldenergieholz ausgerichtet ist, liegen die durchschnittlichen

Waldenergieholzpotenziale für den Staatswald im Landkreis Biberach (Marktpreis-

szenarien „Hoch„ und „Mittel“: 4,0 Efm m.R. je Jahr und Hektar, Marktpreisszenario

„Niedrig“: 3,1 Efm m.R. je Jahr und Hektar) hingegen deutlich über dem Mittelwert

der in der Literatur beschriebenen Potenzialstudien.

In der folgenden Abbildung 28 ist der Vergleich der wirtschaftlichen Waldenergie-

holzpotenziale für den Staatswald im Landkreis Biberach mit den in der Literatur ver-

fügbaren Studien dargestellt.


98

Abbildung 28: Vergleich der wirtschaftlichen Waldenergieholzpotenziale im Staatswald des Landkrei-ses Biberach (schwarze Säulen) mit den Werten der Potenzialstudien in der Literatur (graue Säulen). (HK = „Herkömmliche Aushaltung“, SP = Aushaltung „Stammholz-PLUS“, 1 = Marktpreisszenario „Hoch“, 2 = Marktpreisszenario „Mittel“, 3 = Marktpreisszenario „Niedrig“)

01234567

Pelz et al. (2007)

Kaltschmitt et al. (2001)

Simund et al. (2000)

Kaltschmitt et al. (1992)

Haschke (1998)

Wagner et al. (2000)

Becker et al. (2008)

Becker et al. (2008)

Kaiser (2007)

Leible et al. (2005)

Hepperle et al. (2007)

Kändler et al. (2006)


Wöhl (2007)

Wöhl (2007)

Joosten et al. (2002)


Nachhaltigkeitsbeirat BW (2008)

Fischer (1995)

Fischer (1995)

Umweltministerium Hessen

(2005)

LWF (2006)

Wirtschaftministerium /

Umweltministerium BW (2006)

Wenzelides et al. (2006)

Leible, L. et al. (2007)

Kaltschmitt (1994)

Leible et al. (2003)

Leible, et al. (2003)

Gan et al. (2006)

Gan et al. (2006)

Dieter et al. (2001)



Frühwald et al. (1993)

Ochs et al. (2007)

Parhizkar et al. (2008)

Staatswald LK Biberach HK 1/2

Staatswald LK Biberach HK 3

Staatswald LK Biberach SP 1/2

Staatswald LK Biberach SP 3

Energieholzpotenzial

[Efm m.R. je Jahr und Hektar]


99

Eine Mindestgröße für Bestände wurde nicht als Nutzungseinschränkung aufge-

nommen, da sich die Flächengröße der tatsächlichen Behandlungseinheiten auf der

Grundlage der vorliegenden GIS-Daten nicht zufriedenstellend darstellen lässt.

Bei der Betrachtung der Ergebnisse wird deutlich, wie stark sich Unterschiede im

Holzpreis und in der Aushaltung auf das wirtschaftliche Energieholzpotenzial

auswirken. So hat ein um etwa 29 % niedrigerer Marktpreis beim Marktpreisszenario

„Niedrig“ (25 € je Efm m.R.) im Vergleich zum Marktpreisszenario „Mittel“ (35 € je

Efm m.R.) bei „Herkömmlicher Aushaltung“ ein um etwa 33 %, bei der Aushaltung

„Stammholz-PLUS“ ein um 23 % niedrigeres wirtschaftliches Waldenergieholzpoten-

zial zur Folge. Da beim Marktpreisszenario „Mittel“ bereits das technische Waldener-

gieholzpotenzial vollständig mobilisiert werden kann, hat eine weitere Preissteige-

rung um etwa 29 % entsprechend dem Marktpreisszenario „Hoch“ (45 € je Efm m.R.)

sowohl bei der „Herkömmlichen Aushaltung“, als auch bei der Aushaltungsvariante

„Stammholz-PLUS“ keine weitere Steigerung des wirtschaftlichen Waldenergieholz-

potenzials - wohl aber eine Steigerung des Nettoflächenerlöses - zur Folge.

Dies zeigt auch, dass die Bandbreite der drei Markpreisszenarien das Spektrum

der möglichen Erntekosten, bei denen überhaupt Waldenergieholz wirtschaftlich be-

reitgestellt werden kann, nicht vollständig abdecken. So kann bei einem Marktpreis in

Höhe der Marktpreisszenarien „Hoch“ (45 € je Efm m. R) und „Mittel“ (35 € je Efm m.

R) das technische Waldenergieholzpotenzial sowohl bei der „Herkömmlichen Aushal-

tung“, als auch bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ vollständig mobili-

siert werden. Wird das Marktpreisszenario „Niedrig“ zugrunde gelegt, so können bei

der „Herkömmlichen Aushaltung“ noch etwa 67 %, bei der Aushaltungsvariante

„Stammholz-PLUS“ noch 77 % des technischen Waldenergieholzpotenzials gewinn-

bringend mobilisiert werden.

Die Bereitstellungskosten frei Werk auf der Grundlage der Vorgehensweise in die-

ser Arbeit variieren bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ zwischen 16,37 € je Efm

m.R. und 33,76 € je Efm m.R. und liegen im Mittel bei 24,43 € je Efm m.R.. Bei der

Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ schwanken die Bereitstellungskosten zwi-

schen 16,37 € je Efm m.R. und 28,38 € je Efm m.R. und liegen im Mittel bei 22,80 €

je Efm m.R. Vor dem Hintergrund dieser Kostenstruktur für die Bereitstellung von

Waldenergieholz müsste der Marktpreis für Waldenergieholz frei Werk unter den

Wert von 16,37 € je Efm m.R. (ca. 6,50 € je Schüttraummeter) sinken, damit auf der


100

gesamten Fläche kein Waldenergieholz mehr kostendeckend bereitgestellt werden

könnte.

Auf Ebene der Behandlungstypen in den jeweiligen Waldentwicklungstypen zeigt

sich, dass das flächenbezogene wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial je Jahr

und Hektar in der Regel mit zunehmendem Bestandesalter, beginnend bei der

Jungbestandspflege über die Durchforstung und die Vorratspflege bis hin zur Verjün-

gungsnutzung, d.h. der Endnutzung, sowohl bei der „Herkömmlichen Aushaltung“,

als auch bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ steigt. Die höchsten durch-

schnittlichen Waldenergieholzpotenziale je Jahr und Hektar befinden sich demnach

bei beiden Aushaltungsvarianten meist in den Behandlungstypen „Verjüngung“. Glei-

ches gilt dementsprechend für den Nettoflächenerlös je Jahr und Hektar. So lässt

bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ der Behandlungstyp „Verjüngung“ im Waldent-

wicklungstyp „Buchenmischwald“ mit etwa 4,3 Efm m. R. je Jahr und Hektar beim

Marktpreisszenario „Hoch“ und „Mittel“ und mit etwa 4,2 Efm m. R. je Jahr und Hektar

beim Marktpreisszenario „Niedrig“ das höchste wirtschaftliche Waldenergieholzpo-

tenzial erwarten. Entsprechend liegt der zu erwartende Nettoflächenerlös je Jahr und

Hektar in diesem Behandlungstyp mit 97 € je Jahr und Hektar (Marktpreisszenario

„Hoch“), bzw. 54 € je Jahr und Hektar (Marktpreisszenario „Mittel“) und 11 € je Jahr

und Hektar (Marktpreisszenario „Niedrig“) bei der „Herkömmlichen Aushaltung“ am

Höchsten. Bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ wird das höchste wirt-

schaftliche Waldenergieholzpotenzial je Jahr und Hektar im Behandlungstyp „Verjün-

gung“ im Waldentwicklungstyp „Labile Fichte Ziel Eiche“ mit etwa 8,3 Efm m. R. je

Jahr und Hektar beim Marktpreisszenario „Hoch“ und „Mittel“ und mit etwa 8,2 Efm

m. R. je Jahr und Hektar beim Marktpreisszenario „Niedrig“ geschätzt. Der Nettoflä-

chenerlös je Jahr und Hektar bei der Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ liegt

mit etwa 198 € je Jahr und Hektar (Marktpreisszenario „Hoch“), bzw. etwa 115 € je

Jahr und Hektar (Marktpreisszenario „Mittel“) und etwa 33 € je Jahr und Hektar

(Marktpreisszenario „Niedrig“) ebenfalls in diesem Behandlungstyp am höchsten.

Betrachtet man die Nettoflächenerlöse für Waldenergieholz je Eingriff in den bei-

den Aushaltungsvarianten bei den unterschiedlichen Marktpreisszenarien, so sind

auch hier bei den genannten Behandlungstypen BHT „Verjüngung“ im Waldentwick-

lungstyp „Buchenmischwald“ bei „Herkömmlicher Aushaltung“ und BHT „Verjüngung“

im Waldentwicklungstyp „Labile Fichte Ziel Eiche“ bei der Aushaltung „Stammholz-

PLUS“ die höchsten Nettoflächenerlöse zu erwarten.


101

Jedoch ist hierbei zu bedenken, dass für den Forstbetrieb nicht nur der Nettoflächen-

erlös für das Waldenergieholz entscheidend ist, sondern der gesamte Nettoflächen-

erlös aus Waldenergieholz und Stamm- bzw. Industrieholz (sofern Industrieholz aus-

gehalten wird). Die Erwartung, dass durch die zusätzliche Bereitstellung von Wald-

energieholz, gegebenenfalls unter Verzicht der Industrieholzaufarbeitung zugunsten

der Waldenergieholzbereitstellung, der Gesamtnettoflächenerlös aus Stamm- und

Waldenergieholzbereitstellung gleich bleibt, bzw. gesteigert werden kann, kann in der

Regel nicht erfüllt werden. So verweist CREMER et al. (2008) in seinen Untersuchun-

gen darauf, dass bei der zusätzlichen Bereiststellung von Waldenergieholz erst ab

einem Marktpreis für gehacktes Waldenergieholz in Höhe von etwa 55 € je Efm der

Gesamtnettoflächenerlös gesteigert werden kann.

Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial ermöglicht es, je nach Aushaltungsva-

riante und Marktpreisszenario, das Heizkraftwerk im Landkreis Biberach zumindest

teilweise aus dem Staatswald des Landkreises zu versorgen. Bei „herkömmlicher

Aushaltung“ kann bei einem Marktpreis in Höhe der Marktpreisszenarien „Mittel“ bis

„Hoch“ etwa 17.000 Efm m. R. je Jahr bereitgestellt werden. Diese Menge entspricht,

bei einem Umrechnungsfaktor von 2,1 Efm m. R. je Tonne atro (absolut trocken),

einer Trockenmasse von etwa 8.100 tatro. Mit dieser Menge könnten etwa 32 % des

jährlichen Brennstoffbedarfs des Heizkraftwerks aus dem Staatswald gedeckt wer-

den. Bei gleicher Aushaltung können auf der Grundlage des Marktpreisszenario

„Niedrig“ etwa ca. 11.400 Efm m. R., d.h. etwa 5.400 tatro, bereitgestellt werden. Mit

dieser Menge könnten lediglich etwa 22 % des jährlichen Brennstoffbedarfs des

Heizkraftwerks aus dem Staatswald gedeckt werden. Bei der Aushaltungsvariante

„Stammholz-PLUS“ können bei einem Marktpreis in Höhe der Marktpreisszenarien

„Hoch“ und „Mittel“ etwa 41.000 Efm m. R., d.h. etwa 19.500 tatro je Jahr, mobilisiert

werden. Das entspricht einem Anteil von etwa 78 % des jährlichen Brennstoffbedarfs

des Heizkraftwerks. Beim Marktpreisszenario „Niedrig“ können noch etwa 31.500

Efm m. R. , d.h. etwa 15.000 tatro je Jahr, an Waldenergieholz wirtschaftlich aus dem

Staatswald im Landkreis Biberach mobilisiert werden. Das entspricht einem Anteil

am jährlichen Brennstoffbedarf des Heizkraftwerks von etwa 60%.

Beurteilung der „Erweiterten Freiburger Methode“

102


In der abschließenden zusammenfassenden Diskussion werden zunächst die Ergeb-

nisse der Methodenentwicklung und der anschließenden Umsetzungsstudie mit den

in der Einleitung formulierten Ansprüchen an Potenzialstudien für Waldenergieholz

verglichen. Auf dieser Grundlage wird abschließend aufgeführt, welcher Forschungs-

bedarf sich aus der Arbeit ergibt.

1 Beurteilung der „Erweiterten Freiburger Methode“

In der abschließenden Beurteilung der „Erweiterten Freiburger Methode“ sowie der

Ergebnisse der Umsetzungsstudie im Staatswald des Landkreises Biberach wird ge-

prüft, inwiefern die eingangs an Studien zur Abschätzung wirtschaftlicher Waldener-

gieholzpotenziale gestellten Anforderungen erfüllt werden. Hierbei wird auf die An-

forderungen an die räumliche Auflösung, den Prognosezeitraum, die Realitätsnähe

und Qualität des Datenmaterials, die Variantenstudien sowie die technischen und

wirtschaftlichen Nutzungseinschränkungen eingegangen.

1.1 Räumliche Auflösung

Der Anspruch, das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial auf Bestandesebene

abzuschätzen, konnte erfüllt werden. Das theoretische Potenzial des Einzelbestan-

des je Hektar wird zwar nicht einzelbestandsweise ermittelt, sondern auf Ebene der

Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen kalkuliert und auf die Ein-

zelbestände übertragen. Über die „bestandesindividuellen“ technischen (incl. ökolo-

gischen) und wirtschaftlichen Nutzungseinschränkungen wird auf dieser Grundlage

für jeden Einzelbestand eines Untersuchungsgebietes ein individuelles wirtschaftli-

ches Waldenergieholzpotenzial abgeschätzt.

1.2 Prognosezeitraum

Die „Erweiterte Freiburger Methode“ ermöglicht die Abschätzung des wirtschaftlichen

Waldenergieholzpotenzials für mindestens den Zeitraum einer Forsteinrichtung, d.h.

für 10 Jahre. Bei der Umsetzungsstudie im Staatswald des Landkreises Biberach hat

sich gezeigt, dass das entsprechende Datenmaterial, d.h. die Strukturdaten der Be-


103

triebsinventur und die Nutzungsdaten der Forsteinrichtung, nicht immer in der ge-

wünschten Aktualität vorliegt. Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen der Pro-

jektbearbeitung erste Versuche unternommen, über ein entsprechendes waldbauli-

ches Simulationsprogramm (Simulator W+ der FVA Baden-Württemberg) die räumli-

che und vor allem die zeitliche Verteilung des langfristig zur Verfügung stehenden

Holzaufkommens abzuschätzen. Aus zeitlichen Gründen konnte dieser Aspekt nicht

weiterverfolgt werden.

1.3 Realitätsnähe und Qualität des verwendeten Datenmaterials

In diesem Abschnitt wird die Realitätsnähe sowie die Qualität des verwendeten Da-

tenmaterials betrachtet, das in die „Erweiterte Freiburger Methode“ zur Abschätzung

des technischen und des wirtschaftlichen Waldenergieholzpotenzials einfließt.

Das Datenmaterial, das der Abschätzung des technischen und des wirtschaftlichen

Waldenergieholzpotenzials zugrunde liegt, d.h. die Nutzungseinschränkungen aus

technischen und wirtschaftlichen Gründen, ist von unterschiedlicher Herkunft und

Qualität. So liegen der Herleitung der Nutzungseinschränkungen unterschiedliche

Methoden zugrunde:

Für die Abschätzung der Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschut-

zes werden die rechtlichen Rahmenbedingungen hinsichtlich zwingender Hinde-

rungsgründe für die Mobilisierung von Waldenergieholz flächenbezogen berücksich-

tigt. Naturschutzfachliche Anforderungen hinsichtlich ökologisch sinnvoller Nut-

zungseinschränkungen zur Aufwertung lokaler Lebensräume, etwa durch die Anrei-

cherung der Bestände mit Totholz, werden nicht integriert.

Wegen fehlender Grundlagendaten wurden im Rahmen der Abschätzung der Nut-

zungseinschränkungen durch Ernteverluste aufwändige Versuche durchgeführt, in

denen der Ernteverlust bei der Bereitstellung von Waldenergieholz ermittelt wurde.

Hierbei stellte sich heraus, dass die Varianz des kalkulierten Ernteverlustes innerhalb

der Versuchskollektive im Laub- und Nadelholz sehr groß ist. Signifikante Einfluss-

größen (wie etwa BHD, Baumhöhe, Aushaltungszopf, etc.) konnten nicht identifiziert

werden. Als Ergebnis dieser Versuche fließen die arithmetischen Mittelwerte für den

Ernteverlust im Laub- und Nadelholz, jeweils getrennt nach Derbholz und Nichtderb-

holz, in die Kalkulation des technischen Waldenergieholzpotenzials ein. Der tatsäch-


104

liche Ernteverlust am Einzelbaum, wie auch im Kollektiv auf Bestandesebene, kann

jedoch von diesen Mittelwerten abweichen.

Bei der Abschätzung des wirtschaftlichen Waldenergieholzpotenzials fließen die Ern-

tekosten für Waldenergieholz auf der Grundlage in der Literatur verfügbarer Produk-

tivitätsmodelle (variable Erntekosten) sowie Annahmen bezüglich des Marktpreisni-

veaus ein. Bei einem Vergleich der den Produktivitätsmodellen zugrunde liegenden,

Bereitstellungsversuchen zeigt sich, dass die Leistung, vor allem beim Teilarbeits-

schritt „Hacken“ eine große Varianz aufweist (CREMER et al. (2008)). Entsprechend

ungenau ist die Vorhersage der genauen tatsächlichen Bereiststellungskosten für

Waldenergieholz. Ebenso zeigt sich, dass der Marktpreis für Waldenergieholz starke

Unterschiede aufweist. So liegt der aktuelle Höchstpreis für Waldenergieholz nach

C.A.R.M.E.N. e.V. (2010) mit etwa 94 €/ Efm m. R. etwa 35 €/ Efm m. R. über dem

von nach C.A.R.M.E.N. e.V. (2010) ermittelten mittleren Marktpreis für Waldenergie-

holz (etwa 59 €/ Efm m. R.). Der niedrigste Marktpreis liegt nach C.A.R.M.E.N. e.V.

(2010) mit etwa 28 €/ Efm m. R. etwa 31 €/ Efm m. R. unter diesem mittleren Markt-

preis.

Nach OESTEN et al. (2001) hängen Entscheidungen für oder gegen die Aufnahme

eines Produktes - in diesem Fall des Waldenergieholzes - in die Produktpalette eines

(Forst-)Betriebes jedoch nicht nur von den rein monetären Erwartungen des Betrie-

bes, sondern auch von den jeweiligen betrieblichen Zielen ab. Diese betrieblichen

Ziele umfassen nach OESTEN et al. (2001) die Leistungsziele (z.B. Produktionsziele,

Marktanteile, Produktions- und Lagerkapazität), Finanzziele (Liquiditäts- Investitions-

und Finanzierungsziele), Erfolgsziele (Umsatz-, Wertschöpfungs- und Rentabilitäts-

ziele), mitarbeiterbezogene Ziele und gesellschaftspolitische Ziele (etwa soziale

und umweltpolitische, aber auch energiepolitische Ziele). Die jeweiligen betrieblichen

Ziele können sich nach Oesten et al. (2001) neutral, komplementär, konkurrierend

oder antinomisch (gegenseitig ausschließend) gegenüber stehen. Eine umfassende

Berücksichtigung all dieser Ziele lässt sich in einer Methode wie der „Erweiterten

Freiburger Methode“ nur schwer abbilden. Die Ergebnisse einer Potenzialabschät-

zung können jedoch die Grundlage für die Zielbildung eines Forstbetriebs sein.

Anhand der aufgeführten Vorgehensweise und der Bereitstellung von Waldenergie-

holz zugrunde liegenden Unsicherheiten und unter Berücksichtigung der Unwägbar-


105

keiten, ist die hier vorliegende „Erweiterte Freiburger Methode“ ein geeignetes Ver-

fahren, um das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial regionalisiert abzuschätzen.

Die Ergebnisse bei der Umsetzungsstudie im Staatswald des Landkreises Biberach

müssen allerdings immer vor dem Hintergrund der getroffenen Annahmen und Unsi-

cherheiten betrachtet und interpretiert werden und stellen keine exakte Berechnung,

sondern nur eine näherungsweise Abschätzung unter bestimmten Nutzungsvoraus-

setzungen dar.

1.4 Variantenstudie

Die „Erweiterte Freiburger Methode“ ermöglicht es, das regionalisierte wirtschaftliche

Waldenergieholzpotenzial auf der Grundlage unterschiedlicher Aushaltungsvarianten

zu kalkulieren. Bei der Umsetzungsstudie im Staatswald des Landkreises Biberach

wurden zwei Aushaltungsvarianten kalkuliert: Die „Herkömmliche Aushaltung“ und

die Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“. Die entsprechenden Aushaltungsvor-

gaben wurden von der Betriebsleitung des Staatswaldes im Landkreis Biberach vor-

gegeben. Die „Herkömmliche Aushaltung“ spiegelt die derzeitige, stark an der stoffli-

chen Verwertung von Waldholz orientierte, Aushaltungspraxis wider. Der Aushal-

tungsvariante „Stammholz-PLUS“ liegt das Ziel zugrunde, über die Reduktion der

Aushaltung von Stammholz und vor allem Industrieholz zugunsten des Energiehol-

zes das Waldenergieholzpotenzial zu steigern. Das Ergebnis zeigt, dass durch die

Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ das wirtschaftliche Waldenergieholzpoten-

zial bei den Marktpreisszenarien „Hoch“ und „Mittel“ jährlich jeweils um etwa 24.000

Efm m. R., bzw. 2,4 Efm m. R. je Jahr und Hektar (d.h. etwa 141 Prozentpunkte) und

beim Marktpreisszenario „Niedrig“ jährlich um etwa 20.000 Efm m. R., bzw. 2,0 Efm

m. R. je Jahr und Hektar (d.h. etwa 175 Prozentpunkte) gesteigert werden kann. Die-

se Variantenstudien wurden als Beispiele zur Veranschaulichung möglicher Verände-

rungen bei der Mengenausbeute sowie des Nettoflächenerlöses gewählt und stellen

keine Optimierung der Waldenergieholzpotenziale oder des Nettoflächenerlöses im

mathematischen Sinne dar.

Forschungsbedarf

106

1.5 Informationen über die Qualität des Waldenergieholzes

Die „Erweiterte Freiburger Methode“ ermöglicht es, das abgeschätzte wirtschaftliche

Waldenergieholzpotenzial nach Baumarten sowie nach den Anteilen der Baumkom-

partimente Derbholz- und Nichtderbholz getrennt darzustellen.

Anhand dieser Anteile lassen sich auch Hinweise auf die Qualität des wirtschaftlich

mobilisierbaren Waldenergieholzpotenzials, d.h. z.B. den Rindenanteil, die chemi-

sche Zusammensetzung und den Feinanteil zumindest näherungsweise bestimmen.

2 Forschungsbedarf

Aus der Diskussion der „Erweiterten Freiburger Methode“ sowie der Anwendung die-

ser Methode im Staatswald des Landkreises Biberach und der Auswertung der Er-

gebnisse dieser Umsetzungsstudie ergeben sich Ansatzpunkte für weitere For-

schung auf dem Gebiet der regionalisierten Abschätzung des wirtschaftlichen Wald-

energieholzpotenzials. Entsprechend des Kalkulationsweges werden zunächst die

offenen Fragen bei der Regionalisierung der für die Abschätzung des wirtschaftlichen

Waldenergieholzpotenzials relevanten bestandesbezogenen Daten betrachtet. An-

schließend wird der weitere Forschungsbedarf in den Teilbereichen der waldbauli-

chen Simulation, d.h. die Charakterisierung des ausscheidenden Vorrats sowie der

Abschätzung von Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotop- und Natur-

schutzes beschrieben. Abschließend wird dargestellt, welche weiteren offenen Fra-

gen im Bereich der Ernteverluste bei der Waldenergieholzbereitstellung und der da-

mit verbundenen Frage nach der standörtlichen Nachhaltigkeit bestehen.

2.1 Regionalisierung relevanter bestandesbezogener Daten

Die Abschätzung des wirtschaftlichen Waldenergieholzpotenzials erfolgt zwar auf

Ebene der Einzelbestände, die voran gehende Abschätzung des theoretischen

Waldenergieholzpotenzials jedoch erfolgt auf Ebene der Behandlungstypen in den

jeweiligen Waldentwicklungstypen. Dabei kann es zu Abweichungen zwischen der

Vorratsstruktur der Einzelbestände und der Vorratsstruktur der den Beständen je-

weils zugeordneten Behandlungstypen der jeweiligen Waldentwicklungstypen kom-

men. Eine bestandesindividuelle Erhebung der Vorratsstruktur kann diese Abwei-

chungen vermeiden und damit die Prognosegenauigkeit erhöhen.

Forschungsbedarf

107

NOTHDURFT et al. (2007) beschreiben die Möglichkeit, die über die Betriebsinventur

hergeleiteten Strukturdaten der Einzelbestände über nicht-parametrische Regressi-

onsverfahren herzuleiten. In dieses Regressionsverfahren fließen bestandesbezoge-

ne Hilfsvariablen aus terrestrischen Erhebungen (Betriebsinventur, Forsteinrichtung)

und aus der Fernerkundung (Laserscanning) ein. Versuche, die Strukturdaten der

Einzelbestände im Staatswald des Landkreises Biberach über dieses Verfahren her-

zuleiten, scheiterten daran, dass die Zeitpunkte der terrestrischen Erhebungen und

der Befliegungen zu weit auseinander lagen. Prinzipiell bestünde jedoch die Möglich-

keit, anhand dieser Methodik, sofern die notwenigen Daten in entsprechender Quali-

tät vorliegen, die relevanten Strukturdaten der Einzelbestände, d.h. Baumarten- und

Dimensionsverteilung, erwartungstreu abzuschätzen.

Weitere Forschungsbemühungen auf diesem Gebiet sollten darauf ausgerichtet sein,

die bestehenden Möglichkeiten der bestandesindividuellen Abschätzung der Vorrats-

struktur zu erweitern und flexibler in der Handhabung zu gestalten.

2.2 Waldbauliche Simulation

Ebenfalls ausbaufähig ist die mit der Vorratsstruktur verbundene Methodik zur Cha-

rakterisierung des ausscheidenden Vorrats. In der „Erweiterten Freiburger Methode“

erfolgt die Charakterisierung der Strukturdaten des ausscheidenden Vorrats auf der

Grundlage der Behandlungsrichtlinien für die einzelnen Behandlungstypen in den

jeweiligen Waldentwicklungstypen sowie den geplanten Nutzungsdaten der Forstein-

richtung in diesen Straten. Diese Charakterisierung ermöglicht es, wie bereits er-

wähnt, den ausscheidenden Vorrat mindestens für den Zeitraum der Forsteinrich-

tung, d.h. 10 Jahre, höchstens jedoch etwa 15 - 20 Jahre, unter ungestörten Verhält-

nissen zu bestimmen. Eine Abschätzung der Struktur- und Nutzungsdaten des aus-

scheidenden Bestandes ist nach dieser Methode nicht möglich. Ziel weiterer For-

schungsbemühungen sollte sein, den Blick in die Zukunft für die Abschätzung regio-

naler wirtschaftlicher Waldenergieholzpotenziale zu erweitern. Eine Möglichkeit, die-

ses Ziel zu erreichen, besteht darin, ein waldbauliches Simulationsprogramm in die

„Erweiterte Freiburger Methode“ zu integrieren.

Forschungsbedarf

108

2.3 Naturschutzfachliche Restriktionen

In der „Erweiterten Freiburger Methode“ werden lediglich die Nutzungseinschränkun-

gen aus Gründen des Natur-/ Biotopschutzes berücksichtigt, die sich aus der zum

Zeitpunkt der Methodenentwicklung (2008) gültigen Gesetzeslage ergeben. Seitdem

haben sich Veränderungen ergeben, die sich auch auf die Mobilisierung von Wald-

energieholz auswirken können. An vorderster Stelle sind hierbei die Konzepte zur

Anreicherung des Totholzvorrats im Wald zu nennen. So wurde im Jahr 2009 für den

Staatswald des Landes Baden-Württemberg ein Alt- und Totholzkonzept entwickelt

und ist im Staatswald Baden-Württemberg seit dem Jahr 2010 verbindlich umzuset-

zen (ForstBW 2009). Durch die konsequente Umsetzung dieses Konzeptes soll der

Vorrat an stehendem und liegendem Totholz als Brut- und Lebensraum für entspre-

chende Tierarten gesteigert werden. Hierbei sollen unter anderem, systematisch

über die Waldfläche verteilte, Gruppen von Altbäumen, so genannte Habitatbaumg-

ruppen, aus der Nutzung genommen. Ziel ist es, diese „Habitatbaumgruppen“ unges-

tört in die Absterbe- und Zerfallsphase zu überführen, um damit den entsprechenden

Brut- und Lebensraum für die entsprechenden Tierarten auf großer Fläche zu garan-

tieren. Andere Bundesländer verfolgen nach SCHABER-SCHOOR (2008) ähnliche Ziele.

So etwa das „10-Punkte-Programm“ der Bayrischen Staatsforsten (BaySF), das Ha-

bitatbaumkonzept im Programm „LÖWE“ in Niedersachsen, das „Dicke Buchen-

Programm“ im Saarland, das „Methusalem-Projekt“ in Brandenburg, das „Altholzin-

sel-Programm“ in Hessen sowie die „Richtlinie Alt- und Totholz im Wirtschaftswald“ in

Mecklenburg-Vorpommern.

Die Umsetzungsstudie im Staatswald des Landkreises Biberach hat gezeigt, dass

gerade die Bestände mit älteren, massereichen Bäumen das höchste wirtschaftliche

Waldenergieholzpotenzial erwarten lassen. Insofern sollte geprüft werden, wie sich

ein solches Alt- und Totholzkonzept auf das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial

auswirken kann.

2.4 Abschätzung der Ernteverluste

Die Versuche zur Abschätzung der Ernteverluste bei der Bereitstellung von Wald-

energieholz haben zum einen gezeigt, dass die Ernteverluste einen erheblichen Ein-

fluss auf das technische, und damit auch auf das wirtschaftliche Waldenergieholzpo-

tenzial haben. Den Versuchsergebnissen zufolge verbleiben immerhin 6 % des theo-

Forschungsbedarf

109

retischen Derbholzpotenzials, bzw. ca. 72 % des theoretischen Nichtderbholzpoten-

zials, beim Nadelenergieholz und etwa 16 % des theoretischen Derbholzpotenzials,

bzw. etwa 77 % des theoretischen Nichtderbholzpotenzials, beim Laubenergieholz

im Bestand. Die Auswertung der Versuchsergebnisse hat aber auch gezeigt, dass

die Varianz der Ernteverluste innerhalb der Versuchkollektive sehr groß ist. Anhand

der aufgenommen Versuchbäume konnten keine Einflussfaktoren identifiziert wer-

den, die einen signifikanten Einfluss auf das Waldenergieholzpotenzial haben.

Ziel künftiger Forschungen sollte daher sein, der Frage nach den Ursachen für den

Umfang und die Varianz der Ernteverluste, auch vor dem Hintergrund verschiedener

Aushaltungsvarianten, weiter nachzugehen. Hierbei sollten aus Effizienzgründen die

angewendeten Aufnahme- und Auswertungsverfahren so gestaltet werden, dass der

Aufnahmeaufwand verringert werden und damit mit gleichem Aufwand ein größeres

Versuchskollektiv erfasst werden kann.

2.5 Standörtliche Nachhaltigkeit

In der „Erweiterten Freiburger Methode“ wurde der Aspekt der standörtlichen Nach-

haltigkeit, d.h. die Frage nach der Verträglichkeit der Bereiststellung von Waldener-

gieholz vor dem Hintergrund des Nährstoffexports nicht als Nutzungseinschränkung

berücksichtigt. Der Grund dafür liegt darin, dass bei der regionalisierten Abschätzung

wirtschaftlicher Waldenergieholzpotenzialen auf Bestandesebene auch die Frage

nach der standörtlichen Nachhaltigkeit auf Bestandesebene beurteilt werden muss.

Dies erfordert die Aufstellung einer Nährstoffbilanz auf Bestandesebene. In einer sol-

chen Nährstoffbilanz werden der Nährstoffvorrat sowie der (natürliche) Nährstoffrück-

fluss dem Grad des Nährstoffexports gegenübergestellt. Ist der Nährstoffvorrat nied-

rig und überschreitet der Nährstoffexport die Rückflussrate an Nährstoffen über ein

bestimmtes Maß, so ist die Standortsnachhaltigkeit nicht mehr gewährleistet

(WILPERT (2002)). In diesem Fall sind Einschränkungen bei der Waldenergieholznut-

zung denkbar. Die Informationen über die natürlichen Nährstoffvorräte sowie die na-

türliche Rückflussrate lag zum Zeitpunkt der Methodenentwicklung und der Kalkulati-

on der Umsetzungsstudie noch nicht flächendeckend vor. Ziel der zukünftigen For-

schung sollte es sein, flächendeckend Informationen zur Nährstoffversorgung sowie

zur natürlichen Rückflussrate an Nährstoffen auf Bestandesebene darstellen zu kön-

nen.

Forschungsbedarf

110

In diesem Zusammenhang sollte auch die Möglichkeit der Rückführung der Nährstof-

fe in Form von Holzasche bei der Beurteilung der Standortsnachhaltigkeit berück-

sichtigt werden.

2.6 Wirtschaftlichkeit

Wie bereits bei der Darstellung der Erntekosten (Kapitel 4.1, S. 42) beschrieben,

konnten CREMER et al. (2008) für das Hacken von Waldenergieholz keine Produktivi-

tätsmodelle aufstellen. Grund hierfür ist die hohe Variabilität der Leistung beim Ha-

cken von Waldenergieholz im Vergleich zur relativ geringen Anzahl der verfügbaren

Studien in der Literatur und eigenen Versuchen. Das Hacken stellt einen zentralen

und kostenintensiven Arbeitsschritt bei der Bereitstellung von Waldenergieholz dar.

Vor diesem Hintergrund ist es notwendig, weitere systematische Untersuchungen zur

Produktivität des Hackens von Waldenergieholz durchzuführen.

Darüber hinaus sollte untersucht werden, ob und inwiefern die zu bearbeitende Flä-

chengröße einen Einfluss auf die Bereitstellungskosten und somit auf das wirtschaft-

liche Waldenergieholzpotenzial hat.

Zusammenfassung

111

E Zusammenfassung

Waldenergieholz, d.h. Hackschnitzel aus Waldholz, stellt neben anderen nachwach-

senden Rohstoffen einen wichtigen Bestandteil in der zukünftigen Energieversorgung

dar. Die Bedeutung dieses Energieträgers im künftigen Energiemix hängt dabei we-

sentlich von Prognosen seiner mittel- bis langfristigen regionalen Verfügbarkeit ab,

da diese die Grundlage für Nutzungsstrategien von Waldbesitzern ebenso wie für

Investitionsentscheidungen von Kraftwerksbetreibern sind.

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung einer Methode zur Prognose und

Kalkulation regionaler, wirtschaftlich zu realisierender Waldenergieholzpotenziale

unter Berücksichtigung technischer, ökologischer und ökonomischer Nutzungsein-

schränkungen sowie die flächenbezogene Darstellung der Potenziale mit Hilfe Geog-

raphischer Informationssysteme. Diese Kalkulationsmethode wird beispielhaft auf

einen konkreten Forstbetrieb angewendet.

In der vorliegenden Arbeit wird die „Erweiterte Freiburger Methode“ vorgestellt, die

es ermöglicht, wirtschaftliche Waldenergieholzpotenziale von Forstbetrieben auf Be-

standesebene abzuschätzen und über Geographische Informationssysteme (GIS)

darzustellen. Entscheidend für die Entwicklung von Aufkommensprognosen für

(thermisch zu verwertendes) Waldenergieholz ist der Sachverhalt, dass das Wald-

energieholz weit überwiegend als Koppelprodukt von (stofflich zu verwertendem)

herkömmlichem Stammholz anfällt. Grundlage dieser Methode sind dementspre-

chend die, auf die herkömmliche (stoffliche) Verwertung und Aushaltung des Holzes

ausgerichtete, Nutzungsdaten der Forsteinrichtung und die über die Betriebsin-

ventur hergeleiteten Strukturdaten des Vorrats auf Ebene der in Baden-Württemberg

gültigen Waldentwicklungstypen (z.B. Fichtenmischwald) und Behandlungstypen

(Jungbestandspflege, Durchforstung, Vorratspflege, Einleitung der Verjüngungsnut-

zung und Dauerwald).

Der Kalkulation des „theoretischen Waldenergieholzpotenzials“ im Sinne einer natur-

alen Aufkommensprognose werden zwei Aushaltungsvarianten zugrunde gelegt:

die „Herkömmliche Aushaltung“ und die Aushaltung „Stammholz-PLUS“. Die

„Herkömmliche Aushaltung“ stellt das derzeit übliche Vorgehen bei der Aushaltung

von Holz dar und hat das Ziel, die Aushaltung hinsichtlich stofflicher Verwertungs-

möglichkeiten zu maximieren. Hierbei werden, soweit möglich, Stamm- und Indust-

rieholz sowie Waldenergieholz (als Residuum) ausgehalten. Bei der Aushaltung

Zusammenfassung

112

„Stammholz-PLUS“ nach LECHNER (2007) hingegen wird zugunsten des Waldener-

gieholzes auf die Aushaltung von Industrieholz verzichtet. Entsprechend höher fällt

das Waldenergieholzpotenzial aus.

Das in diesem ersten Schritt der vorgestellten Prognosemethode kalkulierte „theore-

tische Waldenergieholzpotenzial“ wird anschließend kalkulatorisch auf das „tech-

nische Waldenergieholzpotenzial“ reduziert, indem technisch-ökologische Nut-

zungseinschränkungen wie Biotopschutz, Bestandespfleglichkeit und Erntever-

luste berücksichtigt werden. Im letzten Schritt der entwickelten Prognosemethode

fließen wirtschaftliche Nutzungseinschränkungen in die Kalkulation ein und redu-

zieren das technische Waldenergieholzpotenzial auf das „wirtschaftliche Wald-

energieholzpotenzial“. Die wirtschaftliche Nutzungseinschränkung basiert auf

der Grundannahme, dass Waldenergieholz nur in den Beständen mobilisiert wird, in

denen, unter Berücksichtigung der bestandesspezifischen Aufarbeitungskosten, ein

positiver Nettoflächenerlös zu realisieren ist. Dazu werden in einer Wirtschaftlich-

keitsprüfung den Aufarbeitungskosten die drei unterschiedlichen Marktpreisszena-

rien „Hoch“ (45 € je Efm m.R.), „Mittel“ (35 € je Efm m.R.) und „Niedrig“ (25 € je Efm

m.R.) gegenüber gestellt. Anhand dieser Gegenüberstellung wird der Nettoflächen-

erlös ermittelt.

Im Rahmen einer Umsetzungsstudie wird die „Erweiterte Freiburger Methode“ im

Staatswald des Landkreises Biberach auf einer Fläche von 10.237 ha fallweise an-

gewendet. Die Forsteinrichtung sieht in diesem Untersuchungsgebiet einen Gesamt-

einschlag von etwa 173.000 Erntefestmeter mit Rinde [Efm m.R.] je Jahr, d.h. et-

wa 16,9 Efm m. R. je Jahr und Hektar vor. Diese Gesamteinschlagsmenge in Efm

m.R. beinhaltet Derbholz, Nichtderbholz und Rinde und entspricht etwa 119.000

Erntefestmeter Derbholz ohne Rinde [Efm o.R.] je Jahr, d.h. etwa 11,6 Efm o.R. je

Jahr und Hektar.

Bei „Herkömmlicher Aushaltung“ und unter Anwendung des oben skizzierten Kal-

kulationsschemas ergeben sich auf der Grundlage der beiden Marktpreisszenarien

„Hoch“ und „Mittel“ jeweils ein jährliches wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial

von rund 17.000 Efm m.R. je Jahr, d.h. etwa 1,7 Efm m.R. je Jahr und Hektar. Beim

Marktpreisszenario „Niedrig“ können bei gleicher Aushaltung lediglich noch etwa

11.400 Efm m.R. je Jahr, d.h. ca. 1,1 Efm m.R. je Jahr und Hektar, Waldenergieholz

mit einem positiven erntekostenfreien Erlös mobilisiert werden. Der durchschnittliche

Zusammenfassung

113

Nettoflächenerlös liegt beim Marktpreisszenario „Hoch“ bei etwa 34 € je Jahr und

Hektar, bzw. etwa 225 € je Eingriff und Hektar, beim Marktpreisszenario „Mittel“ bei

etwa 18 € je Jahr und Hektar, bzw. etwa 118 € je Eingriff und Hektar, und beim

Marktpreisszenario „Niedrig“ bei etwa 3 € je Jahr und Hektar, bzw. etwa 20 € je Ein-

griff und Hektar.

Bei der Aushaltung „Stammholz-PLUS“ fällt das wirtschaftliche Potenzial auf

Grundlage der beiden Marktpreisszenarien „Hoch“ und „Mittel“ mit jeweils rund

41.100 Efm m.R. je Jahr, d.h. ca. 4,0 Efm m.R. je Jahr und Hektar, sowie mit rund

31.500 Efm m.R. je Jahr, d.h. ca. 3,1 Efm m.R. je Jahr und Hektar, auf Grundlage

des Marktpreisszenarios „Niedrig“ deutlich höher aus als bei der „Herkömmlichen

Aushaltung“. Ebenso liegt der durchschnittliche Nettoflächenerlös beim Marktpreis-

szenario „Hoch“ mit etwa 67 € je Jahr und Hektar, bzw. etwa 455 € je Eingriff und

Hektar, beim Marktpreisszenario „Mittel“ mit etwa 49 € je Jahr und Hektar, bzw. etwa

318 € je Eingriff und Hektar, und beim Marktpreisszenario „Niedrig“ mit etwa 10 € je

Jahr und Hektar, bzw. etwa 69 € je Eingriff und Hektar, deutlich höher als bei der

„Herkömmlichen Aushaltung“.

Ziel künftiger Forschungsbemühungen sollte sein, die „Erweiterte Freiburger Metho-

de“ hinsichtlich der Regionalisierung von Vorratsstrukturen, der waldbaulichen Simu-

lation sowie der technisch-ökologischen und wirtschaftlichen Nutzungseinschränkun-

gen weiterzuentwickeln und in ein Kalkulationsprogramm zu integrieren, das es Be-

nutzern ermöglicht, schnell und sicher regionale wirtschaftliche Waldenergieholzpo-

tenziale abzuschätzen.

Abstract

114

F Abstract

Forest energy-wood, i.e. wood chips from forest wood, represents an important com-

ponent of the future energy supply. The importance of this energy-source, regarding

the future energy-mix, depends on medium to long term forecasts of the regional

availability, due to the fact, that these forecasts are taken as basis for harvesting

strategies of forest owners as well as for investment decisions of power plant opera-

tors.

The objective of this thesis is to develop a method to calculate the regional economic

forest energy-wood potential, regarding technical, ecological and economical usage

restrictions and to display the results using Geographic Information Systems (GIS).

The practicability of this method is proved in a case-study.

The so called “Extended Freiburg Method” presented in this thesis, offers the pos-

sibility to estimate economic forest energy-wood potentials on stand level and to dis-

play these results by GIS. The fact, that forest energy-wood is mainly produced as

by-product of the conventional production of saw-logs, is crucial for the development

of methods to estimate energy-wood potentials. According to this, the present

method is based on the utilisation data of the forest planning (focusing non-

energetic assortments) and the structural data of the growing stock, deduced from

small scaled terrestrial forest inventories used in Baden-Württemberg for different

potential ecological forest types (e.g. mixed spruce forest) and different management

operations (tending of young stand, thinning, tendance of the growing stock, regen-

eration felling and continuous cover forestry.

The calculation of the “theoretic energy-wood potential” in terms of a forecast of

the total natural potential of forest energy-wood includes two bucking alternatives:

the “conventional bucking” and the bucking alternative “Log-PLUS”. The “con-

ventional bucking” represents the common bucking practice that aims to develop the

material usage of wood to the maximum and includes the preparation of saw-logs,

industrial wood and, as residue, forest energy-wood. The bucking alternative “log-

PLUS” abandons the preparation of industrial wood in favour of forest energy-wood.

According to this, the forest energy-wood potential increases.

The “theoretic energy-wood potential”, estimated in this first step of the calculation

model, will be reduced to a “technical energy-wood potential”, regarding techni-

Abstract

115

cal-ecological usage restrictions like the biotope protection, the quality stan-

dards for harvesting activities and the harvesting losses.

In the last step of this estimation model the “technical energy-wood potential” will be

reduced to an “economic potential” regarding economic usage restrictions. The

economic restriction is based upon the assumption, that forest energy wood will only

be mobilised if the net profit per hectare was expected to be positive, regarding the

individual harvesting costs in the forest stands. This economic usage restriction re-

gards the three market price scenarios “High” (€45 per m³ ob), „Medium“ (€35 per m³

ob) and „Low“ (€25 per m³ ob). The net profit per hectare is determined upon these

market price scenarios and the site-related economic forest energy-wood potential.

In a case-study, the “Extended Freiburg Method” is applied to the states forest of the

administrative district of Biberach with its total area of 10.237 hectare. About 173.000

m³ over bark [ob] or 16,9 m³ ob per hectare are planned to be harvested in this dis-

trict annually. This amount of wood contains the solid volume (wood over 7 cm in

diameter), the non-solid volume (wood under 7 cm in diameter, e.g. branches)

and the bark and is equivalent to about 119.000 m³ under bark [ub] per year or 11,6

m³ ub per year and hectare.

The result of the “conventional bucking” is an economic forest energy-wood poten-

tial of about 17.000 m³ ob or 1,7 m³ ob per hectare when the market price scenarios

“High” and „Medium“ are used as basis for the calculation whereas the market price

scenario “Low” results in an economic forest energy-wood potential of about 11.400

m³ ob or 1,1 m³ ob per hectare, when taken as basis for the estimation. The market

price scenario “High” leads to an average net profit of about 34 € per year and hec-

tare or about €225 per harvesting operation, the market price scenario “Medium”

leads to an average net profit of about €18 per year and hectare or about €118 per

harvesting operation and the market price scenario “Low” leads to an average net

profit of about €3 per year and hectare or about €20 per harvesting operation.

Considering the bucking alternative “log-PLUS” both the two market price scenar-

ios “High” and „Medium“ with an economic forest energy-wood potential of about

41.100 m³ ob or 4,0 m³ ob per hectare as well as the market price scenario “Low”

with an economic forest energy-wood potential of about 31.500 m³ ob or 3,1 m³ ob

per hectare lead to much higher economic forest energy-wood potentials as the

“conventional bucking”, when taken as basis for the estimation. Also the average

Abstract

116

net profit turns out to be much higher, when the bucking alternative “log-PLUS” is

taken as basis for the estimation. The market price scenario “High” leads to an aver-

age net profit of about €67 per year and hectare or about €455 per harvesting opera-

tion, the market price scenario “Medium” leads to an average net profit of about €49

per year and hectare or about €318 per harvesting operation and the market price

scenario “Low” leads to an average net profit of about €10 per year and hectare or

about €69 per harvesting operation.

The future research work should aim on the derivation of the “Extended Freiburg

Method” regarding the regionalisation of the structural data of the growing stock, the

silvicultural simulation as well as the technical-ecological and economic usage re-

strictions. In addition, the “Extended Freiburg Method” should get developed to a cal-

culation program that enables the user to estimate regional economic forest energy-

wood potentials in a quick and save way.

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Anhang

124

H Anhang

1 Kostensätze für die Waldenergieholzbereitstellung

Teilarbeitsschritt Produktionseinheit Stundensatz Quelle

Fällen Waldarbeiter 30 €/h GAZ KWF (2008)

Vorrücken/ Rücken Seilschlepper 50 €/MAS WITTKOPF (2005)

Tragschlepper 77 €/MAS KWF (2008)

Hacken Hacker 200 €/MAS CREMER et al. (2008)

Transport LKW (+ 2 Contai-

ner)

75 €/MAS CREMER et al. (2008)

Tabelle 35: relevante Stundensätze zur Berechnung der Stückkosten bei der Waldenergieholzbereit-stellung (inklusive Lohn- und Lohnnebenkosten)

2 Untersuchungen zur Quantifizierung von Ernteverlusten bei der Bereit-

stellung von Waldenergieholz

2.1 Ziel der Untersuchungen

Ziel ist es, den Ernteverlust in den Baumkompartimenten Derbholz und Nichtderbholz

im Waldenergieholz beim Laub- und Nadelholz zu quantifizieren. Auf der Grundlage

dieser Zahlen soll es möglich sein, das technische Waldenergieholzpotenzial verläss-

lich abzuschätzen, Informationen zur Brennstoffzusammensetzung und –qualität zu

erhalten und darzustellen, wie hoch der mögliche Nährstoffentzug bei der Bereitstel-

lung von Waldenergieholz tatsächlich ist.

2.2 Material, Methoden und Ergebnisse

Um den Ernteverlust und die damit verbundene Reduktion des technischen Wald-

energieholzpotenzials zu quantifizieren, wurden zwei Versuche durchgeführt, die im

Folgenden vorgestellt werden.

Hierbei wurde je eine Untersuchung im Nadelholz (Fichte) und im Laubholz (Buche)

durchgeführt. Die Versuchsanordnung sah in beiden Untersuchungskampagnen vor,

zunächst das gesamte Baumvolumen, getrennt nach Derbholz und Nichtderbholz der

Anhang

125

Einzelbäume des ausscheidenden Bestandes (VBestand), und anschließend das ge-

samte an die Waldstraße gerückte Volumen, bestehend aus Stammholzvolumen so-

wie Waldenergieholzvolumen einzelbaumweise (VWaldstraße) zu erheben. Aus der Dif-

ferenz zwischen dem Volumen im Bestand und an der Waldstraße ergibt sich dann

der kalkulatorische Ernteverlust je Einzelbaum (VErnteverlust), getrennt nach Derbholz

und Nichtderbholz.

Die entsprechende Formel lautet:

WaldstraßedtanBesstErnteverlu VVV [1]

Der Ernteverlust ergibt sich demnach aus den Verlusten durch das Fällen (der Stock

verbleibt im Bestand, Äste/ Kronenteile brechen ab), durch die Aufarbeitung (Äste

entlang des Stammholzes werden abgesägt) und schließlich durch das Rücken des

Waldenergieholzes (Äste brechen ab, Teile des Waldenergieholzes werden überse-

hen oder aus Kostengründen nicht gerückt).

2.2.1 Ernteverluste im Nadelholz – Material und Methoden

Im Folgenden werden die Versuchsbestände, die Bereitstellungsverfahren und die

Methodik zur Abschätzung des Ernteverlustes im Nadelholz dargestellt.

2.2.1.1 Versuchsbestände

Die Untersuchungen zu den Ernteverlusten bei der Energieholzgewinnung im Nadel-

holz fanden in zwei Beständen statt: dem mit schwächeren Fichten bestockten Be-

stand „Laichingen“ und dem mit mittelstarken bis starken Fichten bestockten Bestand

„Ringingen“. Der Versuch im Nadelholz wurde in zwei unterschiedlich starken Be-

ständen aufgenommen, um über das Versuchskollektiv ein möglichst breites Durch-

messerspektrum bezüglich des BHD abzubilden.

Beide Bestände befinden sich im Alb-Donau-Kreis (Baden-Württemberg) im Wuchs-

gebiet „Schwäbische Alb“.

Anhang

126

Der mit schwächeren Fichten bestockte Versuchsbestand „Laichingen“ befindet

sich in der Abteilung 4 „Katzensteig“ des Distrikts 9 „Weidstetten“ und liegt auf etwa

745 m ü. NN im Wuchsbezirk „Geislinger Alb“. Die Untersuchungsfläche umfasst 4,8

ha.

Die Forsteinrichtung beschreibt diesen Fichtendurchforstungsbestand wie folgt: „Das

im Mittel 80jährige, geschlossen bis lockere Baumholz verteilt sich auf einer Hoche-

bene. Die Buche ist einzel- bis truppweise beigemischt, im Westen gruppenweise.

Die Fichtenstämme sind zu 40 % rotfaul, es wurde keine Z-Baum-Auswahl getroffen.

Die Feinerschließung ist abgeschlossen.“

In der Forsteinrichtung wird der mittlere Vorrat mit etwa 315 Vfm je Hektar, der

durchschnittliche Gesamtzuwachs bis zum Alter 100 Jahre (dGz100) bei der Fichte mit

14 Vfm je Jahr und Hektar angegeben. Der Rückegassenabstand beträgt etwa 30 m.

Die Forsteinrichtung setzt einen Nutzungsansatz von 100 Efm je ha fest.

Das Versuchkollektiv im Bestand „Laichingen“ umfasst 82 Fichten (Picae abies) mit

einem mittleren BHD von 31,5 cm und einer mittleren Höhe von 25,9 m.

Der mit mittelstarken bis starken Fichten bestockte Versuchsbestand „Ringingen“

befindet sich in der Abteilung 5 „Heusteig“ im Distrikt 44 „Hülen“ und liegt auf etwa

640 m ü. NN im Wuchsbezirk „Mittlere Flächenalb“. Die Untersuchungsfläche um-

fasst 6,2 ha.

Die Forsteinrichtung beschreibt diesen Fichtenendnutzungsbestand wie folgt:

„Lichter, räumiger bis lückiger, baumweise bis kleinflächig ungleichaltriger (Fichten)

Altbestand mit Naturverjüngungsvorrat von Bergahorn und Esche auf je 10 % der

und Buche auf 80 % der Fläche. Sonstige Laubbäume einzeln, sonstige Nadelbäume

einzeln truppweise, Buchen trupp- bis gruppenweise beigemischt. An mehreren Or-

ten Sturmanriß, Sturmlöcher. An mehreren Orten Anbauten Eschen/ Bergahorn, Bu

chenteils aus Vorbau.“

In der Forsteinrichtung wird die Endnutzungsmasse mit insgesamt 870 Efm angege-

ben. Der durchschnittliche Gesamtzuwachs bis zum Alter 100 Jahre (dGz100) wird bei

der Fichte mit 11 Vfm je Jahr und Hektar angegeben. Der Rückegassenabstand be-

trägt etwa 40 m.

Das Versuchkollektiv im Bestand „Ringingen“ umfasst 40 Fichten (Picea abies) mit

einem mittleren BHD vom 45 cm und einer mittleren Höhe von 31,2 m.

Anhang

127

In der folgenden Abbildung 29 ist die Durchmesserverteilung der untersuchten Fich-

ten aus den beiden Versuchsbeständen dargestellt. Hierbei zeigt sich die große

Bandbreite der Durchmesser bei den Untersuchungsbäumen.

0

5

10

15

20

25

30

35

15 20 25 30 35 40 45 50 55

BHD - Klassen [cm]

An

zah

l u

nte

rsu

ch

ter

Bäu

me N

ad

elh

olz

[n

]

Abbildung 29: Durchmesserverteilung der gesamten Untersuchungsbäume (Fichte) in den Untersu-chungsbeständen Laichingen und Ringingen

2.2.1.2 Bereitstellungsverfahren Nadelholz

Im Bestand „Laichingen“ erfolgten die Teilarbeitsschritte „Fällen“ und „Aufarbeiten“

der Versuchsbäume motormanuell. Diese beiden Teilarbeitsschritte wurden in zwei

getrennten Arbeitsgängen durchgeführt, da zwischen dem Fällen und dem Aufarbei-

ten der nicht aufgearbeitete Vollbaum vermessen wurde. Die Bäume wurden zur

Rückegasse hin gefällt. Die Aushaltung entspricht der in der „Freiburger Methode“

vorgestellten Aushaltungsvariante „Stammholz-PLUS“ und beinhaltet die Aushaltung

von Stammholz. Der „Rest“, d.h. Kronenholz und das nicht als Stammholz verwertba-

re Schaftholz, wird als Waldenergieholz bereitgestellt. Industrieholz wird nicht ausge-

halten. Das Stammholz wurde in Fixlängen mit einer Länge zwischen 370 –510 cm

ausgeformt. Der mittlere Durchmesser des Aufarbeitungszopfes beim Stammholz lag

im Bestand „Laichingen“ bei 16,5 cm. Die zur energetischen Nutzung vorgesehenen

Baumkompartimente (Krone und stofflich nicht verwertbares Schaftholz) wurden mit

einem Tragschlepper (John Deere 1110D) gerückt.

Anhang

128

Im Bestand „Ringingen“ erfolgten die Teilarbeitsschritte „Fällen“ und „Aufarbeiten“

motormanuell, und wie im Bestand „Laichingen“ in zwei, durch die Vermessung des

Vollbaums getrennten Arbeitsgängen. Die Bäume wurden ebenfalls wie im Bestand

„Laichingen“ zur Rückegasse hin gefällt. Auch in diesem Bestand entspricht die Aus-

haltung der in der „Freiburger Methode“ vorgestellten Aushaltungsvariante „Stamm-

holz-PLUS“ (Aushaltung von Stammholz, Rest Waldenergieholz, kein Industrieholz)

Beim Stammholz wurde meist eine Fixlänge (kurzes Erdstammstück, 420 cm oder

520 cm lang) sowie ein Langholzsortiment ausgeformt. Der mittlere Durchmesser

des Aufarbeitungszopfes beim Stammholz lag im Bestand „Ringingen“ bei 19 cm. Die

energetisch genutzten Baumkompartimente (Krone und nicht stofflich verwertbares

Stammholz) wurden mit einem Klemmbankschlepper (Welte W130K) gerückt.

Bestand „Laichingen“ Bestand „Ringingen“

Fläche [ha] 4,8 6,2

Vorrat Fichte [Vfm/ha] 315 175,4

Nutzungsansatz [Efm/ha] 100 140,3

BHD ausscheidender Bestand [cm] 31,5 45

Höhe ausscheidender Bestand [m] 25,9 31,2

Mittl. Aufarbeitungszopf [cm] 16,5 19

Rückegassenabstand [m] 30 40

Hangneigung Eben Eben

Fällen/ Aufarbeiten

(in zwei, durch die Vollbaum-

vermessung getrennten Arbeits-

gängen)

Motormanuell

in 1-Mann-Arbeit

(gelöste 2-Mann Ar-

beitsgruppe)

Motormanuell

in 2-Mann-Arbeit

Rücken Tragschlepper

John Deere 1110D

Klemmbankschlepper

Welte W130K

Tabelle 36: Kennzahlen und Informationen zu Vorrat, Erschließung und Nutzung in den Fichtenbe-ständen „Laichingen“ und „Ringingen“

Anhang

129

2.2.1.3 Messverfahren

Die Ernteverluste im Waldenergieholz beim Nadelholz werden über die Ergebnisse

aus drei einzelbaumbezogenen Messungen quantifiziert:

Ziel der ersten Messung ist es, das gesamte Baumvolumen des Einzelbaums im

Bestand abzuschätzen. Über die zweite Messung wird das an die Waldstraße ge-

rückte Stammholzvolumen geschätzt und anhand der dritten Messung wird das an

die Waldstraße gerückte Waldenergieholzvolumen geschätzt. Das theoretische

Waldenergieholzpotenzial eines Baumes ergibt sich aus der Differenz vom gesam-

ten Baumvolumen (1. Messung) und dem Stammholzvolumen (2. Messung). Der

Ernteverlust eines Baumes ergibt sich aus der Differenz vom theoretischen Wald-

energieholzpotenzial des Baumes und dem an die Waldstraße gerückten Waldener-

gieholzvolumen (3. Messung).

Die zeitliche und räumliche Abfolge der drei Messungen wird in der folgenden Abbil-

dung 30 dargestellt.

1. Messung

gesamtes

Einzelbaumvolumens

Fällen

Aufarbeiten

Rücken

3. Messung


Einzelbaum


Bes

tan

d

2. Messung

Stammholzvolumen

Einzelbaum

Wal

dst

raß

e


1. Messung

gesamtes

Einzelbaumvolumens

Fällen

Aufarbeiten

Rücken

3. Messung


Einzelbaum


Bes

tan

d

2. Messung

Stammholzvolumen

Einzelbaum

Wal

dst

raß

e


Abbildung 30: Schematische Darstellung des Ablaufs der Messungen bei der Quantifizierung der Ernteverluste im Nadelholz

Anhang

130

1. Messung: Abschätzung des gesamten Einzelbaumvolumens im Bestand

Nach dem Fällen wird für jeden Versuchsbaum zunächst das gesamte Baumvolumen

über Messungen am gefällten, nicht aufgearbeiteten Baum im Bestand geschätzt.

Hierzu wird der Baum entlang des Schaftes in Messsegmente entsprechend dem in

der folgenden Abbildung 31 dargestellten Schema eingeteilt und vermessen. Die

Messungen erfolgen hierbei getrennt für Schaft- und Astvolumen.

Abbildung 31: Segmentierungs- und Aufnahmeschema bei der Vermessung des Schaft- und Grün-astvolumens im Bestand.

Das gesamte Baumvolumen ergibt sich aus der Summe von Schaftvolumen und

Astvolumen. Anhand der Informationen zu der Durchmesserverteilung über die

Schaft- und Astvermessung kann der Anteil an Derbholz- und Nichtderbholz sowohl

im gesamten Baumvolumen als auch für die einzelnen Sektionen bestimmt werden.

Hierbei ist das Schaftholz nicht dem Derbholz und das Astholz nicht dem Nichtderb-

holz gleichzusetzen. Die Bezeichnungen Derbholz und Nichtderbholz beziehen sich

rein auf den Durchmesser der Baumteile.

Die Messungen zur Ermittlung dieses Volumens erfolgen für den Schaft und die Äste

nach unterschiedlichen Messverfahren.

Das Schaftvolumen des Einzelbaumes wird über eine segmentweise Vollvermes-

sung berechnet. Das bedeutet, dass der Schaft, entsprechend dem Schema in Abb.

16, in Segmente eingeteilt und an den Segmentgrenzen der jeweiligen Schaftdurch-

n-1

n

Anhang

131

messer gemessen wird. Um den Wurzelanlauf besser abbilden zu können, werden

die Segmente am Stammfuß in engeren Abständen vermessen (1. und 2. Segment-

länge: 50 cm, 3. und 4. Segmentlänge: 100 cm, ab 5. Segmentlänge bis zur Termi-

nalknospe: 200 cm (ggf. mit Restlänge)). Über die folgende Formel kann das Volu-

men jedes Segmentes berechnet werden:

)²)2

(2

*)²

2((*

3

* UUOOSegmente

ddddsV

Wobei gilt:

dO : Durchmesser am stärkeren Ende

dU : Durchmesser am schwächeren Ende

S: Segmentlänge

Das Schaftvolumen des Einzelbaumes berechnet sich aus der Summe der Seg-

mentvolumina:

Das Astvolumen in den jeweiligen Schaftsegmenten wird mittels zweier verschiede-

ner Stichprobenverfahren bestimmt: dem Stichprobenverfahren im Dürrastbereich

und dem Stichprobenverfahren im Grünastbereich (siehe Schema in Abbildung 32).

Der Dürrastbereich beschreibt den unteren Bereich des Schaftes, an dem sich nur

bereits abgestorbene und meist abgebrochene Äste befinden. Der Grünastbereich

stellt am stehenden Baum den Bereich oberhalb des Dürrastbereichs, d.h. die grüne

Krone dar und beginnt an der Stelle, an der der erste grüne, nicht abgestorbene Ast

zu finden ist.

Anhang

132

Abbildung 32: Einteilung in Grün- und Dürrastbereich, Aufnahmeschema bei der Vermessung des

Dürrastvolumens im Bestand über Halbmantelmessung.

Im Dürrastbereich werden in einem Halbmantel von 1 m Länge von allen Dürrästen

innerhalb dieses Halbmantels der Astbasisdurchmesser, der Durchmesser am dün-

neren Ende (meist an einer Bruchstelle) sowie die Länge des Dürrastes gemessen.

Über die folgende Formel lässt sich das Volumen des einzelnen Dürrastes VDürrast

bestimmen:

)²)2

(2

*)²

2((*

3

* ABABAdEAdE

Dürrast

ddddsV

Wobei gilt:

dAB= Astbasisdurchmesser

dAdE= Astdurchmesser am dünneren Ende

SA= Astlänge

Das Volumen aller Dürräste eines Halbmantels berechnet sich über die Summe der

einzelnen Dürrastvolumina innerhalb des Halbmantels. Das flächenbezogene Dürr-

astvolumen des Halbmantels wird auf die Fläche des gesamten Dürrastbereichs ei-

nes Baumes hochgerechnet. Ergebnis ist das Dürrastvolumen des gesamten

Dürrastbereichs eines Baumes.

Anhang

133

Im Grünastbereich wird ein anderes Stichprobenverfahren zur Abschätzung des

Astvolumens angewendet. Hier werden, jeweils im Wechsel, die Äste innerhalb eines

Schaftsegments gemessen, innerhalb des nächsten Schaftsegments gezählt. Ge-

messen wird hierbei jeweils der Astbasisdurchmesser. Nach KRAUS (2008) wurde

von der FVA Baden-Württemberg im Rahmen der Biomassebestimmungen für Fich-

ten nach KÄNDLER et al. (2009) eine Korrelation zwischen dem Astbasisdurchmesser

[in mm] und der Trockenmasse [in g] eines Astes (incl. Nadeln und Rinde) für die

Baumart Fichte hergeleitet. Auf der Grundlage dieser Korrelation kann vom Astba-

sisdurchmesser auf die Trockenmasse des Astes geschlossen werden. Anhand der

Trockenmasse und der entsprechenden Rohdichte [g/ mm³] des Astholzes kann das

Volumen des Astes [in m³] berechnet werden.

Für die Korrelation gilt die allgemeine allometrische Funktion:

bxay )(*

bzw.

bdmaTM *

Wobei gilt:

TM= Trockenmasse in Gramm [g]

dm= Astbasisdurchmesser in Millimeter [mm]

Den Untersuchungen der FVA zufolge ergeben sich folgende Funktionskoeffizienten

(R²=0,81):

a= 0,41205

b= 2,31947

Hieraus ergibt sich folgende Funktion zur Bestimmung der Astmasse in Abhängigkeit

vom Astbasisdurchmesser:

31947,2*41205,0 dmTM

Anhang

134

Zur Ermittlung der entsprechenden Rohdichte der Äste wurden nach dem Rücken

des Waldenergieholzes an die Waldstraße bei 20 % der Versuchsbäume Astproben

entnommen. Für diese Proben wurde das Volumen ermittelt. Anschließend wurden

die Proben getrocknet und danach gewogen. Die entsprechende Messanweisung

findet sich im Anhang, Kap. 2.3.2.

Das Astvolumen eines Segments im Grünastbereich, in dem die Äste gemessen

wurden, ergibt sich aus der Summe der Astvolumina der in diesem Segment gemes-

senen Äste. Das Astvolumen eines Segments, in dem die Äste gezählt wurden, be-

rechnet sich über das Produkt von der Anzahl der Äste innerhalb dieses Segments

und dem mittleren Astvolumen des vorangegangenen Segments, in dem die Äste

gemessen wurden.

Das gesamte Astvolumen des Grünastbereichs berechnet sich aus der Summe

der Astvolumina der Segmente innerhalb des Grünastbereichs.

Das Astvolumen des gesamten Baumes berechnet sich aus der Summe des ge-

samten Dürrastvolumens im Dürrastbereich und des gesamten Astvolumens im

Grünastbereich.

2. Messung: Bestimmung des einzelbaumbezogenen Stammholzvolumens an

der Waldstraße

Diese Messung erfolgt nachdem der Baum im Bestand entastet, gezopft, die ent-

sprechenden Stammholzsorten eingeschnitten und an die Waldstraße gerückt wur-

den.

Das Stammholzsortenvolumen wird über folgende Formel berechnet:

)²)2

(2

*)²

2((*

3

* UUOOsorteSorte

ddddsV

Wobei gilt:

dU = Sortendurchmesser am dickeren Ende

dO = Sortendurchmesser am dünneren Ende

SSorte= Sortenlänge

Anhang

135

Das gesamte Stammholzvolumen eines Baumes ergibt sich aus der Summe der

Volumen der an die Waldstraße gerückten Stammholzsorten.

3. Messung: Abschätzung des einzelbaumbezogenen Waldenergieholzvolu-

mens an der Waldstraße

Diese Messung erfolgt, nachdem der Baum im Bestand entastet und gezopft wurde

und das Waldenergieholz, d.h. das Kronenmaterial und die nicht als Stammholz

nutzbaren Stammteile, an die Waldstraße gerückt wurde.

Bei dieser Messung werden zwei Messverfahren angewendet. Zum einen wird über

ein Stichprobenverfahren das Volumen des an die Waldstraße gerückten Waldener-

gieholzes aus Kronenholz des Einzelbaumes geschätzt. Zum anderen wird über

eine Vollvermessung das Volumen des an die Waldstraße gerückten Waldenergie-

holzes aus den nicht als Stammholz nutzbaren Stammteilen des Einzelbaumes

berechnet. Das Gesamtvolumen des an die Waldstraße gerückten Waldenergiehol-

zes ergibt sich aus der Summe der Ergebnisse dieser beiden Messungen.

Das Volumen an Waldenergieholz aus Kronenholz an der Waldstraße berechnet

sich aus der Differenz des bei der 1. Messung im Bestand erhobenen theoretischen

Waldenergieholzpotenzials aus diesem Kronenteil zum Volumen der abgebro-

chenen Äste bzw. Astteile.

Das theoretische Waldenergieholzpotenzial des Kronenteils ergibt sich aus der

Summe des bei der 1. Messung im Bestand ermittelten Schaft- und Astvolumens der

Segmente, die in dem entsprechenden Kronenteil liegen.

Das Volumen der abgebrochenen Äste und Astteile des Kronenteils wird über ein

Stichprobenverfahren, dem „Kronenast“-Stichprobenverfahren, geschätzt.

Bei diesem „Kronenast“-Stichprobenverfahren werden vom dickeren Ende des Kro-

nenteils her entlang des Schaftes bei jedem 5. Ast der Astbasisdurchmesser sowie

die jeweiligen Durchmesser an Bruchstellen entlang dieses Astes gemessen. Ab-

bildung 33 zeigt einen Kronenteil nach der Rückung, den Verlauf der Auswahl eines

Probeastes (5. Ast) sowie beispielhaft Messpunkte für die Erfassung der Durchmes-

ser an Bruchstellen am 5. Ast.

Anhang

136

Start

Kronenast-

stichprobe 1 243

5 1 2 3 4 5 1 2

Astausschnitt

Start

Kronenast-

stichprobe 1 243

5 1 2 3 4 5 1 2

Start

Kronenast-

stichprobe 1 243

5 1 2 3 4 5 1 2

Astausschnitt

Abbildung 33: Schematische Darstellung des „Kronenast“-Stichprobenverfahrens. Die Äste werden der Reihe nach durchnummeriert. An jedem 5. Ast (blau markiert) werden die Durch-messer an den Bruchstellen des Astes/ der Astteile (rote Ringe in Astausschnitt) ge-messen

Das Volumen der abgebrochenen Äste (bzw. Astteile) wird über die in der 1. Mes-

sung beschriebene Korrelation von Ast(basis-)durchmesser zu Asttrockenmasse

bzw. Astvolumen abgeschätzt. Das gesamte Volumen abgebrochener Äste (bzw.

Astteile) des Kronenteils wird auf der Grundlage der Ergebnisse des „Kronenast“-

Stichprobenverfahrens hochgerechnet.

Das Volumen des an die Waldstraße gerückten Waldenergieholzes aus den nicht

als Stammholz nutzbaren Stammteilen (VStammteile) wird über folgende Formel be-

rechnet:

)²)2

(2

*)²

2((*

3

* UUOOstammteileStammteile

ddddsV

Wobei gilt:

dU = Durchmesser am dickeren Ende


SSorte= Länge des Stammteils

Anhang

137

2.2.2 Ernteverluste im Nadelholz - Ergebnisse

In den beiden Untersuchungsbeständen im Nadelholz „Laichingen“ und „Ringingen“

wurden insgesamt 118 Fichten untersucht. Das Gesamtergebnis der drei in Teilar-

beitsbereich I, Kapitel 2.2.1.3 beschriebenen Messungen ist das gesamte Baumvo-

lumen im Bestand (Ergebnis der 1. Messung), das an die Waldstraße gerückte

Stammholzvolumen (Ergebnis der 2. Messung) und das an die Waldstraße gerückte

Waldenergieholzvolumen (Ergebnis der 3. Messung) für jeden Einzelbaum. Auf der

Grundlage dieser Messungen wurden die an die Waldstraße gerückte Gesamtholz-

menge und der Ernteverlust beim Waldenergieholz kalkuliert.

In der folgenden Ergebnisdarstellung werden zunächst die Ergebnisse der drei Mes-

sungen, getrennt nach den Anteilen von Derbholz und Nichtderbholz dargestellt.

Anschließend folgen die Ergebnisse der Kalkulation aus diesen drei Messungen: Vo-

lumen der an die Waldstraße gerückten Gesamtholzmenge und der Ernteverlust

beim Waldenergieholz, ebenfalls jeweils getrennt nach den Anteilen von Derbholz

und Nichtderbholz.

Hier sei nochmals hervorgehoben, dass das Derbholz und Nichtderbholz nicht de-

ckungsgleich mit Schaftholz und Astholz ist.

2.2.2.1 Ergebnisse der Messungen

Im Folgenden werden die Ergebnisse der drei Messungen zum gesamten Baumvo-

lumen der Einzelbäume im Bestand (1. Messung), zum Volumen des an die Wald-

straße gerückten Stammholzes (2. Messung) und zum Volumen des an die Wald-

straße gerückten Waldenergieholzes (3. Messung) vorgestellt.

Messung 1: Baumvolumen der Einzelbäume im Bestand

Über die segmentweise Vermessung der Versuchsbäume in den beiden Versuchbes-

tänden wurde für jeden Versuchsbaum das gesamte Baumvolumen im Bestand er-

mittelt. Für die beiden Versuchsbestände ergibt sich aus der Summe dieser Baumvo-

lumina ein Gesamtvolumen der ausscheidenden Vorräte von knapp 202 Efm m. R..

Dieses Volumen setzt sich zusammen aus etwa 84 % Derbholz (170 Efm m. R.) und

16 % Nichtderbholz (33 Efm m. R.). Diese Anteile sind nicht bei jedem Versuchs-

Anhang

138

baum gleich, sondern variieren beispielsweise in Abhängigkeit vom BHD: je größer

der BHD desto höher ist der relative Anteil des Derbholzes am Gesamtbaumvolu-

men. Dieser Zusammenhang liefert Informationen über die mögliche Zusammenset-

zung und damit die Qualität des Brennstoffs.

In Abbildung 34 ist der jeweilige Anteil an Derbholz und Nichtderbholz der Versuchs-

bäume im Bezug zum BHD aufgeführt.

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

100,0%

0 100 200 300 400 500 600 700

BHD [mm]

An

teil

Derb

ho

lz a

n G

esam

tbau

mvo

lum

en

Nad

elh

olz

[%

]

Anteil Derbholz

Anteil Nichtderbholz

Abbildung 34: Anteil Derbholz und Nichtderbholz am Gesamtvolumen im Verhältnis zum jeweiligen BHD der Versuchsbäume in den untersuchten Nadelholzbeständen „Laichingen“ und „Ringingen“.

Messung 2: Volumen des an die Waldstraße gerückten Stammholzes

Aus den beiden Versuchbeständen „Laichingen“ und „Ringingen“ wurden etwa 147

Efm m. R. Stammholz an die Waldstraße gerückt.

Anhang

139

Messung 3: Volumen des an die Waldstraße gerückten Waldenergieholzes

Die aus den beiden Versuchbeständen „Laichingen“ und „Ringingen“ an die Wald-

straße gerückte Gesamtholzmenge betrug etwa 21 Efm m. R..

Das mobilisierte Waldenergieholz setzt sich wiederum aus etwa 56 % Derbholz (d.h.

ca. 12 Efm) und etwa 44 % Nichtderbholz (d.h. ca. 9 Efm) zusammen.

2.2.2.2 Ergebnisse der Kalkulationen

Im Folgenden werden die Ergebnisse der Kalkulationen auf der Grundlage der 1. - 3.

Messung, also das Volumen der an die Waldstraße gerückten Gesamtholzmenge

und der Ernteverlust beim Waldenergieholz, dargestellt. Das Volumen der an die

Waldstraße gerückten Gesamtholzmenge ergibt sich aus der Summe der an die

Waldstraße gerückten Stammholz- und Waldenergieholzmengen (Ergebnis 2. Mes-

sung + Ergebnis 3. Messung). Der Ernteverlust ergibt sich aus der Differenz des

gesamten Baumvolumens (1. Messung) zur Summe des an die Waldstraße gerück-

ten Stamm- und Waldenergieholzvolumens (2. + 3. Messung).

Volumen der an die Waldstraße gerückten Gesamtholzmenge

Das Volumen der aus den beiden Versuchbeständen „Laichingen“ und „Ringingen“

an die Waldstraße gerückten Gesamtholzmenge, d.h. die Summe des Stamm- und

Waldenergieholzvolumens, betrug insgesamt etwa 168 Efm m. R.. Diese Menge teilt

sich auf in etwa 95 % Derbholz (159 Efm m. R.) und etwa 5 % Nichtderbholz (9

Efm m. R.).

Dabei hat das an die Waldstraße gerückte Stammholz einen Anteil von ca. 88 %, das

Waldenergieholz einen Anteil von ca. 12 % an der gerückten Gesamtholzmenge.

In Abbildung 35 ist die Zusammensetzung der aus den beiden Versuchbeständen

„Laichingen“ und „Ringingen“ an die Waldstraße mobilisierten Gesamtholzmenge

nochmals vollständig aufgeführt.

Anhang

140

Stammholz

88 %

Derbholz

Waldenergieholz

7 %

Nichtderbholz

Waldenergieholz

5 %

Abbildung 35: Zusammensetzung mobilisierte Gesamtholzmenge an der Waldstraße (Nadelholz)

Ernteverlust Waldenergieholz

Zieht man der dargestellten Summe des gesamten Baumvolumens der Versuchs-

bäume (ca. 202 Efm m. R.) das Volumen der aus den beiden Versuchbeständen

„Laichingen“ und „Ringingen“ an die Waldstraße gerückten Stammholz- und Wald-

energieholzmenge (insgesamt ca. 168 Efm m. R.) ab, ergibt sich ein Ernteverlust von

etwa 34 Efm m. R.. Dies entspricht einem Anteil von etwa 17 % der Summe des ge-

samten Baumvolumens der Versuchsbäume. Diese Holzmenge, die im Bestand ver-

bleibt, setzt sich zusammen aus etwa 11 Efm m. R. Derbholz und etwa 23 Efm m. R.

Nichtderbholz. Demnach konnten etwa 6 % des Derbholzes und etwa 72 % des

Nichtderbholzes aus der Summe des gesamten Baumvolumens der Versuchsbäu-

me im Nadelholz nicht mobilisiert werden.

Die Varianz der einzelbaumbezogenen Ernteverluste fällt beim Nichtderbholzverlust

mit s² = 2,2 % im Vergleich zur Varianz beim Derbholzverlust (s² = 0,2 %) weit höher

aus. Dementsprechend deutlich zeigt das Bestimmtheitsmaß beim Verlust an Nicht-

derbholz (R² = 0,1225) im Vergleich zum Verlust an Derbholz (R² = 0,0029), dass der

Ernteverlust im Nichtderbholz stärker um den Mittelwert streut als beim Derbholz.

Anhang

141

In Abbildung 36 wird dieser Unterschied nochmals verdeutlicht.

y = 0,0006x + 0,4725

R2 = 0,1225

y = 3E-05x + 0,0527

R2 = 0,0029

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

100,0%

0 100 200 300 400 500 600 700

BHD [mm]

Verl

ust

Derb

ho

lz-

un

d N

ich

tderb

ho

lzvo

lum

en

Nad

elh

olz

[% D

erb

ho

lz-

un

d N

ich

tderb

ho

lzvo

lum

en

]

Verlust Derbholz [%]

Verlust Nichtderbholz [%]

Abbildung 36: Einzelbaumbezogene Ernteverluste [in %] beim Derbholz- und Nichtderbholzvolumen im Bezug zum BHD der Einzelbäume

2.2.3 Ernteverluste im Nadelholz – Diskussion

In diesem Kapitel werden zunächst die Ergebnisse des Versuchs diskutiert. An-

schließend werden die hier verwendete Methode sowie deren Umsetzung näher be-

leuchtet. Hierbei werden auch die noch offenen Fragen dargestellt, die sich aus der

Entwicklung und der Umsetzung der hier angewandten Methode ergeben.

2.2.3.1 Diskussion der Ergebnisse

Die zentrale Anforderung an die Methode zur Bestimmung des Ernteverlustes und

zur getrennten Darstellung von Derbholz- und Nichtderbholzanteilen wurde durch

diese Methode erfüllt. Somit lässt sich bestimmen, wie sich das tatsächlich mobili-

sierbare Waldenergieholz zusammensetzt, bzw. welche Baumkompartimente in wel-

chem Umfang im Wald verbleiben. Damit kann das technische Potenzial unter Be-

rücksichtigung der Ernteverluste abgeschätzt werden. Diese Erkenntnis kann aber

auch dafür genutzt werden, darzustellen, welche Fraktionierung und damit auch Qua-

Anhang

142

lität beim Waldenergieholz nach dem Hacken zu erwarten ist. Darüber hinaus kann

auf Grundlage der Ergebnisse, vor allem hinsichtlich der Anteile an Reisig, Rinde und

Holz, abgeschätzt werden, wie viele Nährstoffe tatsächlich bei der Waldenergieholz-

nutzung aus dem Wald exportiert werden.

Die Ergebnisse zeigen, dass die kalkulierten Ernteverluste im Derbholz und Nicht-

derbholz beim Nadelholz sich teilweise mit den in der Literatur dargestellten Ernte-

verlusten decken. So entspricht der tatsächliche Ernteverlust im Derbholz in diesem

Versuch mit etwa 6 % genau den Ergebnissen der Untersuchung von WITTKOPF

(2005). Beim Nichtderbholz liegt der Ernteverlust mit etwa 72 % etwa 20 % höher als

WITTKOPF (2005) in seinen Untersuchungen darstellt (60 %) und stimmt in etwa mit

den Annahmen von SIGMUND et al. (2000) überein, die den Ernteverlust beim Nicht-

derbholz im Nadelholz auf etwa 70 % schätzen.

2.2.3.2 Diskussion der Methode

Die Aufnahmemethode, die hier zur Anwendung kam, wurde eigens dafür auf der

Grundlage der bereits von der FVA angewendeten Aufnahmemethode zur Abschät-

zung des Vollbaumvolumens im Bestand entwickelt. Bei der Umsetzung dieser Me-

thode wurde der enorme Versuchsaufwand offensichtlich, den diese Aufnahmeme-

thode zur Folge hat. Die Aufnahme der Daten der 122 Fichten dauerte mit 2 Auf-

nahmeteams à 2 Mann insgesamt etwa 5 Wochen, die Aufbereitung und Auswertung

der Daten etwa 3 Monate.

Die Auswertung der Daten zeigt, dass die Ernteverluste im Nadelholz eine hohe Va-

rianz aufweisen. Aus den Ergebnissen lassen sich keine Einflussfaktoren (wie etwa

zu vermuten wäre: der BHD, die Baumhöhe oder der Zopfdurchmesser) identifizie-

ren, die einen signifikanten Einfluss auf den Ernteverlust haben. Dies wiederum führt

zur Erkenntnis, dass die Zahl möglicher Einflussfaktoren größer ist als vermutet wur-

de. So haben unter Umständen nicht nur die eben erwähnten Dimensionsparameter

BHD, Baumhöhe und Zopfdurchmesser einen Einfluss auf den Ernteverlust sondern

auch das Rückeverfahren (Rücken mit der Zange, Rücken mit dem Seil), die Jahres-

zeit (Vegetationszeit, Vegetationsruhe), die Lagerdauer des Waldenergieholzes im

Bestand (Trocknungseffekte), um nur einige zu nennen. Vor diesem Hintergrund

wurden der Stichprobenumfang zu gering gewählt sowie zu wenig verschiedene Ver-

suchsvarianten berücksichtigt. Hierbei stellt sich jedoch im Gegenzug die Frage, ob

Anhang

143

die zu erwartenden Ergebnisse den zusätzlichen Arbeitsaufwand, der die Aufnahme

eines größeren und differenzierteren Versuchskollektivs mit sich bringen würde,

rechtfertigen würden.

Vielmehr sollte darüber nachgedacht werden, ob sich der Aufnahmeaufwand etwa

durch einfachere Messverfahren, bei vergleichbarer oder besserer Ergebnisqualität,

reduzieren ließe.

2.2.4 Ernteverluste im Laubholz – Material und Methoden

Das grundsätzliche Muster bei der Ermittlung der mechanischen Ernteverluste im

Laubholz entspricht dem des Nadelholzes: nach der Fällung wird das gesamte

Baumvolumen der einzelnen Versuchsbäume, in diesem Fall Buchen, im Bestand

über einzelbaumweise Vermessung geschätzt (1. Messung). Im Anschluss daran

werden die Bäume entastet und das Stammholz ausgehalten. Danach wird das

Stammholz sowie das aus Kronenholz und dem als Stammholz nicht verwertbaren

Schaftholz bestehende Waldenergieholz an die Waldstraße gerückt. Abschließend

wird das Volumen des an die Waldstraße gerückten Stammholzes (2. Messung) und

Waldenergieholzes (3. Messung) erneut bestimmt. Der Ernteverlust des Einzelbau-

mes ergibt sich aus der Differenz des gesamten Baumvolumens im Bestand zum

tatsächlich an die Waldstraße gerückten Volumen an Stammholz und Waldenergie-

holz.

In der folgenden Abbildung 37 ist die räumliche und zeitliche Abfolge dieser Messun-

gen nochmals graphisch dargestellt.

Anhang

144

1. Messung

gesamtes

Einzelbaumvolumens

Fällen

Aufarbeiten

Rücken

3. Messung


Einzelbaum


Be

sta

nd

2. Messung

Stammholzvolumen

Einzelbaum

Wa

ldstr

aß

e


1. Messung

gesamtes

Einzelbaumvolumens

Fällen

Aufarbeiten

Rücken

3. Messung


Einzelbaum


Be

sta

nd

2. Messung

Stammholzvolumen

Einzelbaum

Wa

ldstr

aß

e


Abbildung 37: Schema der Abfolge der verschiedenen Messungen zur Abschätzung des Ernteverlus-tes im Laubholz

2.2.4.1 Versuchsbestand Laubholz

Die Untersuchungsfläche „Klosterwald“ befindet sich in der Abteilung 3 („Bannholz“)

des Distrikts 1 (Klosterwald) des Forstreviers Klosterwald bei Ettenheimmünster im

Ortenaukreis und liegt auf etwa 200 m ü. NN im Wuchsbezirk „Schwarzwaldvorland

zwischen Kinzig und Elz“. Die Untersuchungsfläche umfasst ca. 17 ha und ist in ei-

nen westlichen Teil „a 10“ (ca. 5 ha) und einen östlichen Teil „a 7“ (ca. 12 ha) unter-

teilt.

Die Forsteinrichtung beschreibt diese Teilflächen wie folgt:

a 10: „Geschlossenes, im Westen lückiges Buchenbaumholz bis Altholz mit Naturver-

jüngungsvorrat von Fichte, von Tanne auf 20 % und Buche auf 50 % der Fläche, un-

Anhang

145

terständiger Buche auf 20 % der Fläche und mit Eichenüberhalt an mehreren Orten.

Einzelmischung, im Westen Nadelholz gruppen- bis horstweise beigemischt. Wert-

holztauglichen Buche“

a 7: „Geschlossenes im Nordwesten lichtes Buchenbaumholz mit Naturverjüngungs-

vorrat von Fichte, Tanne und Buche auf 10 % der Fläche und mit unterständiger Bu-

che auf 90 % der Fläche. Einzel- bis truppweise Mischung, im Norden Nadelholz

gruppen- bis horstweise beigemischt. Wertholztaugliche Buche. Rücken tannenreich

und mattwüchsig. Am Unterhang im Norden verlichteten Partien mit Buchennaturver-

jüngung. Mehrere Alteichen beim „Heidenkeller“.

In der Forsteinrichtung werden der mittlere Vorrat in der Teilfläche a 10 mit etwa 410

Vfm je Hektar und der durchschnittliche Gesamtzuwachs bis zum Alter 100 Jahre

(dGz100) bei der Buche (Fagus sylvatica L.) mit 6 Vfm je Jahr und Hektar angegeben.

Die Forsteinrichtung setzt einen Nutzungsansatz von 100 Efm je ha fest.

In der Teilfläche a 7 wird der mittlere Vorrat mit 339 Vfm je Hektar und der durch-

schnittliche Gesamtzuwachs bis zum Alter 100 Jahre (dGz100) bei der Buche (Fagus

sylvatica L.) mit 6 Vfm je Jahr und Hektar angegeben. Die Forsteinrichtung setzt für

diese Teilfläche einen Nutzungsansatz von 80 Efm je ha fest.

Der mittlere Maschinenwegabstand beider Teilflächen beträgt etwa 80 m.

Das Versuchkollektiv auf der Versuchsfläche „Klosterwald“ umfasst 44 Buchen mit

einem mittleren BHD von 39,5 cm und einer mittleren Höhe von 30 m.

2.2.4.2 Bereitstellungsverfahren Laubholz

Die Teilarbeitsschritte „Fällen“ und „Aufarbeiten“ erfolgten im Bestand „Klosterwald“

motormanuell und, entsprechend dem Vorgehen im Nadelholz, in zwei getrennten

Arbeitsgängen. Aufgrund der Hangneigung wurden die Probebäume hangabwärts in

Falllinie gefällt. Die gefällten Buchen wurden nach den Bestandesaufnahmen entas-

tet und gezopft, d.h. zu Stammholz-Rohschäften ausgeformt. Der mittlere Durchmes-

ser des Aufarbeitungszopfes lag bei 25,9 cm. Aufgrund der feuchten Witterung und

dem daraus resultierenden Risiko von Befahrungsschäden konnten die Kronen nicht

von den teilweise vorhandenen Rückegassen aus, sondern ausschließlich mit dem

Seil von der Waldstraße aus an die Waldstraße gerückt werden (Forstspezialschlep-

per WF trac 1100 mit Doppeltrommelseilwinde).

Anhang

146

Bestand „Klosterwald“

Teilfläche „a 10“ Teilfläche „a 7“

Fläche [ha] 5 12

Vorrat [Vfm/ha] 410 339

Nutzungsansatz [Efm/ha] 100 80

BHD ausscheidender Bestand [cm] 39,5

Höhe ausscheidender Bestand [m] 30

Mittl. Aufarbeitungszopf [cm] 25,9

Maschinenwegabstand [m] 80

Hangneigung [%] 30

Fällen/ Aufarbeiten

(in zwei, durch die Vollbaum-

vermessung getrennten, Ar-

beitsgängen)

Motormanuell

in 1-Mann-Arbeit

Motormanuell

in 1-Mann-Arbeit

Rücken Schlepper mit

Forstausrüstung

(WF trac 1100)

Schlepper mit

Forstausrüstung

(WF trac 1100)

Tabelle 37: Kennzahlen und Informationen zu Vorrat, Erschließung und Nutzung in den Teilflächen des Buchenbestands „Klosterwald“

2.2.4.3 Messverfahren

Entsprechend dem Verfahrensablauf wird hier zunächst die erste Messung zur Ab-

schätzung des gesamten Baumvolumens des Probebaumes vorgestellt. Anschlie-

ßend werden die zweite Messung zur Ermittlung des Volumens des an die Waldstra-

ße gerückten Stammholzes und abschließend die dritte Messung zur Abschätzung

des an die Waldstraße gerückten Waldenergieholzes dargestellt.

Anhang

147

1. Messung: Abschätzung des gesamten einzelbaumbezogenen Baumvolu-

mens im Bestand

Im Laubholzbestand wurde das gesamte Baumvolumen der einzelnen Versuchbäu-

me nach dem Fällen und vor der Aufarbeitung über das Randomized Branch Samp-

ling (im Folgenden mit „RBS“ bezeichnet) geschätzt. Diese Methode erlaubt die

Schätzung sowohl diskreter, als auch stetiger Einzelbaumparameter. Das RBS wur-

de von JESSEN (1955) entwickelt, um die Anzahl von Früchten an Obstbäumen zu

schätzen. Durch die Weiterentwicklung des RBS von VALENTINE et al. (1984) kann

diese Methodik auch zur einzelbaumweisen Schätzung der gesamten oberirdischen

Biomasse herangezogen werden. Die FVA Baden-Württemberg hat auf dieser

Grundlage eine eigene Aufnahmemethode entwickelt. (BLOCH 2007, KÄNDLER et al.

2009). Diese Methode wurde im Rahmen dieser Arbeit an die Ansprüche bei der Ab-

schätzung von Ernteverlusten bei der Bereitstellung von Waldenergieholz angepasst.

Dieses modifizierte Verfahren wird im Folgenden vorgestellt.

Das Grundprinzip des RBS besteht darin, unter Berücksichtigung der natürlichen

Verzweigungen eines Baumes, Stichproben zu ziehen. Hierbei werden die Verzwei-

gungspunkte, d.h. die Punkte, an denen sich ein Stamm bzw. ein Ast in zwei oder

mehrere Äste verzweigt, als Knoten definiert. Der Teil eines Stammes bzw. Astes,

der sich zwischen zwei Knoten befindet, wird Segment genannt.

Im Verlauf der Anlage des „Messpfades“ erfolgt, ausgehend vom ersten Knoten, die

Auswahl eines der von diesem Knoten ausgehenden Segmente. Die Auswahl der

Segmente erfolgt über das so genannte „Ziehen mit Zurücklegen“, d.h. bei der Anla-

ge eines zweiten Messpfades kann jedes Segment wieder ausgewählt werden. Die

Auswahlwahrscheinlichkeit der Segmente ist dabei proportional zum Durchmesser

der Segmente am Knoten. Für jedes Segment wird anhand des Durchmessers am

dickeren und des Durchmesser am dünneren Endesowie über die Segmentlänge das

Volumen bestimmt. Dem ausgewählten Segment folgt man bis zum nächsten Knoten

und wählt erneut ein Segment aus. Dies setzt sich solange fort, bis kein Knoten mehr

vorliegt. Das letzte Segment wird als Endsegment bezeichnet. Die Menge der einzel-

nen Segmente vom ersten Knoten bis zum Endsegment einer Auswahlreihe nennt

man Pfad. Das Gesamtvolumen des Pfades ergibt sich aus der Summe der einzel-

nen Segmente. Das Gesamtvolumen des Baumes lässt sich nach KÄNDLER et al.

(2009) dadurch abschätzen, dass das Gesamtvolumen eines Pfades auf den Ge-

Anhang

148

samtbaum hochgerechnet wird. Hierfür wird die Gesamtauswahlwahrscheinlichkeit

für jedes Segment des Pfades über das Produkt aus der bedingten Auswahlwahr-

scheinlichkeit des Segments und den Auswahlwahrscheinlichkeiten der auf dem Pfad

vorhergehenden Segmente berechnet. Das jeweilige Volumen der Segmente eines

Pfades wird mit der jeweiligen Gesamtauswahlwahrscheinlichkeit dividiert. Das Er-

gebnis ist ein expandiertes Segmentvolumen für jedes Segment eines Pfades. Das

geschätzte Gesamtvolumen eines Baumes ergibt sich aus der Summe dieser expan-

dierten Segmentvolumina eines Pfades. Zur Reduktion des Schätzfehlers wird das

gesamte Baumvolumen über die Anlage von zwei Pfaden je Baum geschätzt.

Die konkrete Messanweisung zum RBS findet sich im Anhang 2.3.1 dieser Arbeit.

In Abbildung 38 ist die Anlage zweier Pfade am liegenden schematisch Baum dar-

gestellt. .

Abbildung 38: Randomized Branch Sampling (RBS). Schematische Darstellung der Knoten, Seg-mente und Pfade.

2. Messung: Bestimmung des einzelbaumbezogenen Stammholzvolumens an

der Waldstraße

a I

b II

a II

a III

a IV

b I

b III

b V

b VI

b IV

a n

b n

Legende:

Pfad a (a I a n) Messung Durchmesser Pfad b (b I b n) Knotenpunkt

Anhang

149

Diese Messung erfolgt, nach dem der Baum im Bestand entastet und gezopft wurde

und die entsprechenden Stammholzsorten eingeschnitten und an die Waldstraße

gerückt wurden.

Das Stammholzsortenvolumen wird über folgende Formel berechnet:

)²)2

(2

*)²

2((*

3

* UUOOsorteSorte

ddddsV

Wobei gilt:

dU = Sortendurchmesser am dickeren Ende


SSorte= Sortenlänge

Das gesamte Stammholzvolumen eines Baumes ergibt sich aus der Summe der

Volumen der an die Waldstraße gerückten Stammholzsorten.

3. Messung: Abschätzung des einzelbaumbezogenen Waldenergieholzvolu-

mens an der Waldstraße

Bei der Bestimmung des einzelbaumbezogenen Waldenergieholzvolumens an der

Waldstraße kamen zwei verschiedene Messverfahren zum Einsatz: entweder die

Nachverfolgung der Messpfade aus der 1. Messung oder die segmentweise Kubie-

rung.

Die Methodik für die Vermessung der Krone an der Waldstraße ist abhängig vom

Zustand der Krone an der Waldstraße.

War die Krone noch zusammenhängend und waren die beiden Pfade (RBS) noch zu

erkennen, so wurden die Pfade nachverfolgt und auf evtl. Abbrüche hin untersucht

(Abbildung 39). Waren die Pfade allerdings nicht mehr erkennbar oder besaß der

Kronenteil/ Kronenrest keine Kronenform mehr, sondern stellte er sich eher als

Schaft mit wenigen, abgebrochenen Verzweigungen (ohne Reisig) dar (Abbildung

40), dann wurden diese Teile segmentweise kubiert. Die Messverfahren schließen

Anhang

150

einander grundsätzlich aus. Entweder erfolgte die Nachverfolgung der Pfade oder

der Kronenteil wurde segmentweise kubiert.

Abbildung 39: Vollständige Krone Abbildung 40: Kronenteile ohne Kronenform und Reisig

Nachverfolgung der Pfade

Das einzelbaumbezogene Volumen des an die Waldstraße gerückten Waldenergie-

holzes wird bei dieser Methode auf der Grundlage der bei der 1. Messung im Be-

stand angelegten und vermessenen Pfade und den damit verbunden gesamten

Pfadvolumina geschätzt. Dabei wird entlang dieser Pfade überprüft, ob die im Be-

stand vermessenen Pfade bzw. die in den Segmenten der Pfade aufgenommenen

Äste noch vollständig vorhanden oder abgebrochen sind bzw. im Zuge der Aufarbei-

tung abgesägt wurden. Das einzelbaumbezogene Volumen des Waldenergieholzes

an der Waldstraße wird demnach über das an der Waldstraße im Waldenergieholz

noch vorhandene Volumen der bei der 1. Messung im Bestand aufgenommenen

Pfade geschätzt.

Die konkrete Messanweisung findet sich im Anhang Kap. 2.3.1.

Anhang

151

Segmentweise Kubierung

Im Gegensatz zur Nachverfolgung der Pfade werden die Kronenteile bei dieser Me-

thode vollständig neu vermessen. Dabei wird das Kronenstück in einzelne Kronen-

teilsegmente entsprechend der nachfolgenden Abbildung 41 eingeteilt. Hierbei wer-

den von jedem Kronenteilsegment jeweils der Durchmesser am dickeren und am

dünneren Ende sowie die Länge gemessen.

Das Volumen eines Kronenteilsegments (VKronenteilsegment) berechnet sich über folgen-

de Formel:

)²)2

(2

*)²

2((*

3

*UUOOsegmentKronenteil

segmentKronenteil

ddddsV

Wobei gilt:

dU = Durchmesser des Kronenteilsegments am dickeren Ende

dO = Durchmesser des Kronenteilsegments am dünneren Ende

SKronenteilsegment= Länge des Kronenteilsegments

Das Gesamtvolumen des Kronenteils ergibt sich dann aus der Summe der Einzelvo-

lumina der Kronenteilsegmente (in Abbildung 41: Vgesamt = VA+VB+VC+VD+VE).

A

B C

D E

Abbildung 41: Einteilung eines Kronenteils in einzelne Kronenteilsegmente

2.2.5 Ernteverluste im Laubholz - Ergebnisse

Im Laubholzuntersuchungsbestand „Klosterwald“ wurden insgesamt 44 Buchen un-

tersucht. Entsprechend der beschrieben Aufnahmemethoden in der 1., 2. und 3.

Messung erhält man das gesamte Volumen der einzelnen Versuchsbäume sowie

das Volumen des gerückten Stamm- und Waldenergieholzes an der Waldstraße. Auf

Anhang

152

der Grundlage dieser Messungen wurden die an die Waldstraße gerückte Gesamt-

holzmenge und der Ernteverlust beim Waldenergieholz kalkuliert.

In der folgenden Ergebnisdarstellung werden zunächst die Ergebnisse der drei Mes-

sungen, getrennt nach den Anteilen von Derbholz und Nichtderbholz dargestellt.

Anschließend folgen die Ergebnisse der Kalkulation aus diesen drei Messungen: Vo-

lumen der an die Waldstraße gerückten Gesamtholzmenge und der Ernteverlust

beim Waldenergieholz, ebenfalls jeweils getrennt nach den Anteilen von Derbholz

und Nichtderbholz.

2.2.5.1 Ergebnisse der Messungen

Im Folgenden werden die Ergebnisse der drei Messungen zum gesamten Baumvo-

lumen der Einzelbäume im Bestand (1. Messung), zum Volumen des an die Wald-

straße gerückten Stammholzes (2. Messung) und zum Volumen des an die Wald-

straße gerückten Waldenergieholzes (3. Messung) vorgestellt.

1. Messung: Baumvolumen der Einzelbäume im Bestand

Anhand der Vermessung der Versuchbäume in den beiden Teilflächen des Ver-

suchsbestandes „Klosterwald“ wurde über die Methode des „Randomized Branch

Sampling“ (RBS) für jede der vermessenen Buchen das gesamte einzelbaumbezo-

gene Baumvolumen im Bestand abgeschätzt. Die Summe der geschätzten Baumvo-

lumina aller Versuchsbäume ergibt ein Gesamtvolumen von insgesamt ca. 125 Efm

m. R.. Das gesamte einzelbaumbezogene Baumvolumen setzt sich im Durchschnitt

aus etwa 84 % Derbholz (105 Efm m. R.) und 16 % Nichtderbholz (19 Efm m. R.)

zusammen. Ähnlich wie bei Nadelholz variieren die Anteile an Derbholz und Nicht-

derbholz in Abhängigkeit des BHD. In Abbildung 42 ist der Anteil an Derbholz und

Nichtderbholz im Bezug zum BHD der jeweiligen Versuchbäume aufgeführt.

Anhang

153

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0 100 200 300 400 500 600 700

BHD [mm]

Ante

il D

erb

holz

und N

ichtd

erb

holz

am

Gesam

tbaum

volu

men L

aubholz

[%

]

Anteil Derbholz [%]

Anteil Nichtderbholz [%]

Abbildung 42: Anteil Derbholz und Nichtderbholz am Gesamtvolumen im Verhältnis zum jeweiligen BHD der Versuchsbäume im Buchenuntersuchungsbestand „Klosterwald“.

2. Messung: Volumen des an die Waldstraße gerückten Stammholzes

Aus dem Buchenuntersuchungsbestand „Klosterwald“ wurden an die Waldstraße

etwa 69 Efm m. R. Stammholz an die Waldstraße gerückt. Dies entspricht einem

Stammholzanteil an der gesamten an die Waldstraße gerückten Holzmenge von et-

wa 74 %.

3. Messung: Volumen des an die Waldstraße gerückten Waldenergieholzes

Insgesamt wurden etwa 24 Efm m. R.. Waldenergieholz aus dem Buchenuntersu-

chungsbestand „Klosterwald“ an die Waldstraße gerückt. Dies entspricht einem An-

teil von ca. 26 % an der gerückten Gesamtholzmenge an der Waldstraße. Das mobi-

lisierte Waldenergieholz setzt sich wiederum aus etwa 81 % Derbholz (d.h. ca. 19

Efm m. R.) und etwa 19 % Nichtderbholz (d.h. ca. 5 Efm m. R.) zusammen.

2.2.5.2 Ergebnisse der Kalkulationen

Im Folgenden werden die Ergebnisse der Kalkulationen auf der Grundlage der 1. - 3.

Messung, also das Volumen der an die Waldstraße gerückten Gesamtholzmenge

und der Ernteverlust beim Waldenergieholz, dargestellt. Das Volumen der an die

Waldstraße gerückten Gesamtholzmenge ergibt sich aus der Summe der an die

Anhang

154

Waldstraße gerückten Stammholz- und Waldenergieholzmengen (Ergebnis 2. Mes-

sung + Ergebnis 3. Messung). Der Ernteverlust ergibt sich aus der Differenz des

gesamten Baumvolumens (1. Messung) zur Summe des an die Waldstraße gerück-

ten Stamm- und Waldenergieholzvolumens (2. + 3. Messung).

Volumen der an die Waldstraße gerückten Gesamtholzmenge

Das Volumen der aus dem Buchenuntersuchungsbestand „Klosterwald“ an die

Waldstraße gerückten Gesamtholzmenge ergibt sich aus der Summe des an die

Waldstraße gerückten Stammholzvolumens (erfasst über die 2. Messung) und des

Waldenergieholzvolumens. Demnach betrug die an die Waldstraße gerückte Ge-

samtholzmenge insgesamt etwa 93 Efm m. R.. Dieses Volumen besteht zu etwa 95

% aus Derbholz (89 Efm m. R.) und zu etwa 5 % aus Nichtderbholz (5 Efm m. R.).

In Abbildung 43 ist die Zusammensetzung der aus den beiden Teilflächen des Ver-

suchbestandes „Klosterwald“ an die Waldstraße gerückten Gesamtholzmenge

nochmals vollständig aufgeführt.

Stammholz

74 %

Derbholz Waldenergieholz

21 %

Nichtderbholz

Waldenergieholz

5 %

Abbildung 43: Zusammensetzung mobilisierte Gesamtholzmenge an der Waldstraße (Laubholz)

Anhang

155

Ernteverlust Waldenergieholz

Über die Differenz des über die 1. Messung bestimmten gesamten Baumvolumens

aller 44 Versuchbäume im Bestand (ca. 125 Efm m. R.) zu dem über die 2. und 3.

Messung ermittelten Volumen der aus dem Buchenuntersuchungsbestand „Kloster-

wald“ an die Waldstraße mobilisierten Stamm- und Waldenergieholzmenge (ca. 93

Efm m. R.) ergibt sich ein Ernteverlust von etwa 31 Efm m. R. Dies entspricht einem

mittleren Ernteverlust von etwa 25 % über alle Versuchsbäume.

Im Rahmen des Versuchs verblieben auf der gesamten Versuchsfläche etwa 19 Efm

m. R. Derbholz und etwa 5 Efm m. R. Nichtderbholz im Bestand. Das entspricht ei-

nem Ernteverlust im Durchschnitt über alle Versuchsbäume von etwa 16 % beim

Derbholz und etwa 77 % beim Nichtderbholz.

Die Varianz der einzelbaumbezogenen Ernteverluste fällt beim Nichtderbholzverlust

mit s² = 10,1 % im Vergleich zur Varianz beim Derbholzverlust (s² = 1,2 %) wesent-

lich höher aus. Das Bestimmtheitsmaß zeigt aber auch, dass sowohl beim Derbholz

(R² = 0,322) als auch beim Nichtderbholz (R² = 0,363) die Einzelwerte stark um den

Mittelwert streuen. In Abbildung 44 wird dieser Unterschied nochmals verdeutlicht.

y = 0,0016x + 0,0253

R2 = 0,363

y = 0,0005x - 0,0945

R2 = 0,3219

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

100,0%

0 100 200 300 400 500 600 700

BHD [mm]

Ve

rlu

st

De

rbh

olz

- u

nd

Nic

htd

erb

ho

lzv

olu

me

n L

au

bh

olz

[% D

erb

ho

lz-

un

d N

ich

tde

rbh

olz

vo

lum

en

]

Verlust Derbholz [%]

Verlust Nichtderbholz [%]

Abbildung 44: Einzelbaumbezogene Ernteverluste im Derbholz und Nichtderbholz im Laubholz im Bezug zum Brusthöhendurchmesser (BHD) der Einzelbäume

Anhang

156

2.2.6 Ernteverluste im Laubholz –Diskussion

In diesem Kapitel werden zunächst die Ergebnisse der hier angewendeten Methode

diskutiert. Anschließend werden die hier angewendeten Vermessungsmethoden dis-

kutiert. Hierbei werden, analog zum Vorgehen bei Nadelholz, die sich dabei erge-

benden Fragen im Hinblick auf den künftigen Forschungsbedarf beleuchtet.

2.2.6.1 Diskussion der Ergebnisse

Auch im Laubholz wurde die zentrale Anforderung an die Messmethode, den Ernte-

verlust zu bestimmen und nach den Anteilen von Derbholz und Nichtderbholz ge-

trennt darzustellen, durch die hier angewendete Methode erfüllt. Der Erkenntnisge-

winn, der sich daraus hinsichtlich der Abschätzung des technischen Waldenergie-

holzpotenzials, der Einschätzung der Qualität des Waldenergieholzes und den mög-

lichen Nährstoffentzug durch die Waldenergieholznutzung ergibt, wurde bereits in der

Diskussion zum Ernteverlust im Nadelholz aufgeführt und gilt auch entsprechend für

das Laubholz.

Die Ergebnisse zeigen, dass der bei diesem Versuch abgeschätzte Ernteverlust im

Derbholz und Nichtderbholz nicht mit den bei HEPPERLE (2007), ILZHÖFER (2008),

KAISER (2007) und WÖHL (2007) angenommenen pauschalen Ernteverlusten beim

Laubholz von 10 % beim Derbholz und 40 % beim Nichtderbholz und nicht mit den

bei SIGMUND et al. (2000) abgeschätzten Ernteverlusten im Nichtderbholz in Höhe

von 60 % übereinstimmen. So liegt der tatsächlich Ernteverlust beim Waldenergie-

holz, sowohl im Derbholz mit etwa 16 %, als auch im Nichtderbholz mit etwa 77 %, in

diesem Versuch deutlich höher als in der Literatur angenommen.

Die Auswertung der Daten zeigt, dass der Ernteverlust im Laubholz, vor allem im

Nichtderbholz eine große Varianz aufzeigt. So liegt die Varianz sowohl im Derbholz

als auch im Nichtderbholz beim Laubholz mit s² = 1,2 % im Derbholz und s² = 10,1 %

im Nichtderbholz wesentlich höher, als beim Nadelholz mit s² = 0,2 % im Derbholz

und s² = 2,2 % im Nichtderbholz. Vor diesem Hintergrund ist die Aussagekraft durch-

schnittlicher Ernteverluste beim Waldenergieholz zu hinterfragen. Die Ergebnisse

spiegeln bei weitem nicht die Erwartungen wider, die in das aufwändige Versuchs-

konzept gesetzt wurden.

Anhang

157

2.2.6.2 Diskussion der Methode

Wie auch im Nadelholz wurde bei der Umsetzung dieser Methode der große Ver-

suchsaufwand offensichtlich, der im Laubholz jedoch noch sehr viel größer war, als

im Nadelholz. Die Datenaufnahme der 44 Buchen dauerte mit 2 Aufnahmeteams à 2

Mann insgesamt 2,5 Wochen, die Aufbereitung und Auswertung der Daten analog

zum Nadelholz etwa 3 Monate.

Die Aufnahmemethode des Randomized Branch Sampling, die hier in der 1. Mes-

sung zur Anwendung kam, wurde eigens dafür, auf der Grundlage der bereits von

der FVA angewendeten Aufnahmemethode zur Abschätzung des einzelbaumbezo-

genen Vollbaumvolumens im Bestand, weiterentwickelt. In der hier angewendeten

Version des RBS wurden aus Gründen der Arbeitserleichterung je Baum, im Gegen-

satz zu dem von der FVA durchgeführten Verfahren nach KÄNDLER et al. (2009) mit

drei Messpfaden, nur zwei Messpfade angelegt. Dementsprechend höher liegt der

mögliche Schätzfehler.

Aufgrund der erheblichen Streuung der Einzelwerte um den Mittelwert lassen sich

aus den Ergebnissen, wie auch beim Nadelholz, keine Einflussfaktoren identifizieren,

die einen signifikanten Einfluss auf den Ernteverlust haben. Dies wiederum führt, wie

beim Nadelholz, zur Erkenntnis, dass der Stichprobenumfang zu gering gewählt wur-

de. Bevor jedoch weitere Anstrengungen unternommen werden, den Stichprobenum-

fang zu erweitern, erscheint es auch hier angebracht, das Aufnahmeverfahren bei

ausreichender Genauigkeit der Ergebnisse effizienter zu gestalten.

2.3 Anhang Ernteverluste

2.3.1 Messanweisung RBS Laubholz

Bei der Aufnahme im Bestand wurden von jedem Baum folgende Parameter erhoben

(Siehe Abbildung 45):

Erfassungsort

Baumnummer

Baumart

BHD (Kreuzweise Kluppung in mm, BHD in 1,3 m von der Hangoberseite)

Baumhöhe (in cm, Messung mit Vertex)

Anhang

158

100 cm 50 cm

200 cm

300 cm

500 cm

700 cm

811 cm

920 cm

1120 cm

1331 cm

Pfad 1

Pfad 2

Durchmesser Knotenpunkt

Durchmesser Abzweigungen

Kronenansatzhöhe

Baumhöhe

Kronenansatzhöhe (KRO) (in cm Messung mit Vertex III)

Alter (geschätzt)

Fußdurchmesser 1 und 2 (Kreuzweise Kluppung in mm)

Fußhöhe 1 (Hangoberseite) und 2 (Hangunterseite)

Evtl. Bemerkungen

Abbildung 45: Beispielhafter Messverlauf am liegenden Baum im Bestand

Nach der Erfassung der Eingangsdaten erfolgte die Aufnahme des Schaftvolumens.

Hierbei wurden die Segmentdurchmesser am Stammanlauf in 50 cm, 100 cm, 200

cm, 300 cm Höhe und anschließend in 200 cm – Abständen bis zum ersten stärkeren

Knoten (Aststärke ca. 1/10 der Schaftstärke) kreuzweise gekluppt.

Zu jedem dieser Segmente wurden kleinere Grün- oder Dürräste aufgenommen.

Hierzu wurde für jeden Ast der Astbasisdurchmesser, der Zustand (Grün-/Dürrast),

Anhang

159

sowie bei alten Brüchen oder Dürrästen die Bruchlänge erfasst. Der Astbasisdurch-

messer wurde hierbei an der Stelle gemessen, an der der Astanlauf endet (siehe Ab-

bildung 46).

Abbildung 46: Messung des Astbasisdurchmessers am Ende des Astanlaufs

An stärkeren Knoten (ab Aststärke ca. 1/10 der Schaftstärke) (siehe folgende Abbil-

dung 47) wurden vor diesen Knoten jeweils der Schaftdurchmesser (b), sowie die

Länge von der letzten Segmentgrenze (a) bis zu diesem Knoten (b) gemessen. An-

schließend wurden der Durchmesser der ersten Verzweigungslinie (c) und der

Durchmesser der zweiten Verzweigungslinie (d) gemessen. Durch einen im Aufnah-

meprogramm integrierten Zufallsgenerator („Ziehen mit Zurücklegen“) wurde jeweils

entschieden, welchem Pfad gefolgt werden sollte. Die Auswahlwahrscheinlichkeit

des weiteren Pfadverlaufs war dabei proportional zum Durchmesser des jeweiligen

Verzweigungsabschnitts. Abschließend wurde die Länge vom Verzweigungspunkt

zum Punkt der Durchmessermessung im ausgewählten Verzweigungsweg gemes-

sen.

Abbildung 47: Durchmessermessung an Kotenpunkten (Verzweigungsstellen)

War zwischen zwei Knoten eine Strecke > 2m ohne stärkere Knoten, so wurden die

Durchmesser des Schafts wieder im 2m – Abstand vermessen. Ziel war es hierbei,

die Schaftform besser abzubilden. In jedem dieser Segmente mit 2 m Länge wurden

a b c

d

Anhang

160

wiederum, soweit vorhanden, die Astbasisdurchmesser schwächerer Grün- und Dür-

räste erfasst.

Folgte der Pfad durch die Zufallsauswahl in einen Ast, der im unteren Bereich sich-

tbar gebrochen und nicht mehr rekonstruierbar war, so wurde die Zufallsauswahl

manuell korrigiert und der Pfad in einen anderen, nicht gebrochenen Ast geführt.

Erreichte der Messpfad eine Stärke von 10 mm, so wurde der Rest des Astes bis zur

Gipfelknospe folgendermaßen aufgenommen:

Messung der vorletzten Segmentlänge (Segmentgrenze bei 10 mm).

Messung der Länge des letzten Segments und Durchmesser am Ende des

Segments

Aufnahme einzelner kleiner Äste im Endsegment als „Grün-/ Dürrast“

Markierung der Segmente

Während der Messungen wurden die Nummern der Segmente (in Römischen Ziffern)

fortlaufend angeschrieben. An dicken Stammteilen erfolgt die Markierung mit Sprüh-

farbe, an dünneren mit blauer Forstkreide. In der Krone wurde zudem jedes zweite

Segment mit einem Kabelbinder markiert. Auf dem Kabelbinder wurden folgende An-

gaben aufgetragen:

Baumnummer (B)

Pfadnummer (P)

Segmentnummer (S)

Die Beschriftung der Kabelbinder erfolgte nach folgendem Muster (Abbildung 48)

Abbildung 48: Beispiel einer Segmentnummerierung auf einem Kabelbinder

Markierung der Pfade

Nachdem die Segmente alle mit Kabelbinder versehen waren, wurden die beiden

Pfade mit Sprühfarbe markiert. Hierbei erhielt Pfad 1 die Farbe Gelb, Pfad 2 erhielt

die Farbe Blau.

B 2 P 1 S XXI

Anhang

161

Rücken der Kronen

Das Rücken der Kronen erfolgte im Laubholzversuch aus Witterungsgründen nur mit

dem Seil. Die Versuchkronen wurden entlang der Waldstraße einzeln abgelegt, so

dass die Kronen im Anschluss einfach vermessen werden konnten.

2.3.2 Auswertung der Holzproben

Volumen der Derbholzproben

Bei den Derbholzscheiben wurde nicht die gesamte Scheibe genommen, sondern

nur ein Teil davon. Hierzu wurde der Derbholzscheibe ein „Kuchenstück“ entnom-

men, dessen Volumen einem Achtel des Volumens der Scheibe entspricht (siehe

Abbildung 49).

Abbildung 49: Schema der Probenentnahme an einer Stammscheibe

Das Volumen (V) dieses „Kuchenstücks“ ergibt sich entsprechend der nachfolgenden

Abbildung 50 aus der Seitenlänge des Kuchenstücks“ (= r (Radius der Scheibe)),

sowie der Höhe (h).

16

**² hrV

Abbildung 50: Messparameter der Derbholzprobe

α

α = 45 °

r2

h2

h1

r1

β

Anhang

162

Wobei gilt:

2

21 rrr

und

2

21 hhh

und β= 22,5 °

Volumen der Astproben

Bei den Astproben ergibt sich das Volumen (V) entsprechend der nachfolgenden Ab-

bildung 51 aus dem unteren Durchmesser (dU) und dem oberen Durchmesser (dO)

sowie der Probenlänge (s).

Abbildung 51: Messparameter der Astproben

Das Volumen der Astprobe berechnet sich dann wie folgt:

)²)2

(2

*)²

2((*

3

* UUOO ddddsV

Ermittlung der Rohdichte

Die Rohdichte (ρ) der Holzproben ergibt sich aus dem Volumen (V) der Proben, so-

wie dem Gewicht der Probe bei einem Wassergehalt von 0% (Matro). Die Proben

wurden daher zunächst im frischen Zustand gewogen. Anschließend wurden die

Holzproben 48 Stunden bei 103 °C getrocknet und abschließend nochmals im tro-

ckenen Zustand gewogen. Die Rohdichte berechnet sich dann wie folgt:

V

M atroatro

Hierbei wird der Volumenschwund nicht berücksichtigt.

s dO dU

Anhang

163

3 Betriebsinventur und Forsteinrichtung Staatswald Landkreis Biberach

Tabelle 38: Flächenzuweisung aus angrenzenden ehem. Forstbetrieben

WET BHT

Baumarten-gruppe

Einschlags-menge

[Efm o.R./ je

Jahr]

Mittl. Durch-messer aus-scheidender

Bestand

[cm]

Mittl. Höher ausscheidender

Bestand

[m]

Fichtenmischwald

Jungbestandspflege

Bu 35 49,4 23,1

Ei/sLb 23 26,0 20,0

Fi 2570 60,5 36,3

sNb 0 - -

Durchforstung

Bu 3846 25,5 22,0

Ei/sLb 1190 22,8 18,7

Fi 33819 29,6 24,3

sNb 6485 33,9 24,9

Vorratspflege

Bu 349 41,6 29,0

Ei/sLb 0 - -

Fi 13871 40,6 31,0

sNb 1995 50,2 33,1

Verjüngung

Bu 619 57,5 30,7

Ei/sLb 83 58,0 33,7

Fi 33725 47,7 35,1

sNb 1651 58,7 37,7

Labile Fichte Ziel Stieleichen-

mischwald

Jungbestandspflege

Bu 34 19,0 12,8

Ei/sLb 19 35,0 22,4

Fi 131 49,2 31,5

sNb 24 53,0 31,2

Durchforstung

Bu 686 19,7 24,0

Ei/sLb 483 18,5 16,4

Fi 4743 24,8 19,5

sNb 4295 24,6 19,1

Vorratspflege

Bu 0 - -

Ei/sLb 0 - -

Fi 1370 38,8 29,3

sNb 163 56,1 32,0

Verjüngung

Bu 88 49,8 31,9

Ei/sLb 51 67,0 34,0

Fi 4248 42,5 30,9

sNb 484 49,9 32,1

Tabelle 39/1: Struktur des ausscheidenden Vorrats auf Ebene der Behandlungstypen und Baumar-tengruppen im Staatswald des Landkreises Biberach

Ehem. Forstamt Überlappungsfläche

innerhalb Landkreis Biberach [ha]

Zuordnung zu ehem. Forstamt innerhalb Landkreis Biberach

Flächenanteil [ha]

Zwiefalten 285,53 Riedlingen 285,53

Ulm 341,48 Ochsenhausen 90,90

Biberach Staat 251,38

Anhang

164

WET BHT

Baumarten-gruppe

Einschlags-menge

[Efm o.R./ je

Jahr]

Mittl. Durch-messer aus-scheidender

Bestand

[cm]

Mittl. Höher ausscheidender

Bestand

[m]


Jungbestandspflege

Bu 0 - -

Ei/sLb 0 - -

Fi 3 14,0 11,1

sNb 0 - -

Durchforstung

Bu 195 16,0 16,5

Ei/sLb 61 15,0 16,3

Fi 1139 19,0 14,9

sNb 197 22,0 17,9

Vorratspflege

Bu 0 - -

Ei/sLb 0 - -

Fi 0 - -

sNb 0 - -

Verjüngung

Bu 49 55,0 30,0

Ei/sLb 0 - -

Fi 1071 41,0 29,7

sNb 109 47,0 27,1


Jungbestandspflege

Bu 540 61,8 33,7

Ei/sLb 32 14,0 10,7

Fi 1094 62,8 37,0

sNb 42 25,0 13,5

Durchforstung

Bu 28 28,0 23,1

Ei/sLb 107 30,8 23,6

Fi 23 30,0 21,3

sNb 49 33,0 24,1

sNb 0 - -

Buchenmischwald

Jungbestandspflege

Bu 195 24,6 16,1

Ei/sLb 56 29,6 17,1

Fi 342 49,7 31,9

sNb 68 68,0 36,0

Durchforstung

Bu 3058 24,3 21,1

Ei/sLb 538 35,5 25,5

Fi 970 28,8 22,1

sNb 382 46,6 29,4

Vorratspflege

Bu 3199 41,1 30,7

Ei/sLb 429 62,7 33,6

Fi 634 50,8 33,0

sNb 216 68,5 36,6

Verjüngung

Bu 2668 50,5 31,8

Ei/sLb 109 57,5 36,5

Fi 518 59,4 35,3

sNb 165 58,9 33,6

Dauerwald

Bu 31 73,2 31,5

Ei/sLb 0 - -

Fi 72 75,0 40,5

sNb 8 75,0 29,2

Tabelle 39/2: Struktur des ausscheidenden Vorrats auf Ebene der Behandlungstypen und Baumar-tengruppen im Staatswald des Landkreises Biberach

Anhang

165

WET BHT Altersindex

Fichtenmischwald

Jungbestandspflege kleiner/gleich 1

Durchforstung größer 1

Vorratspflege größer 6

Verjüngung größer 8

Labile Fichte Ziel Eiche





Labile Fichte Ziel Buche





Eichenmischwald





Buchenmischwald





Tabelle 40: Zuordnungsschema der WET/BHT zu den Einzelbeständen über den Altersindex

4 Verzeichnis Daten-CD

4.1 Betriebsinventur

4.2 Forsteinrichtung

4.3 Theoretisches Waldenergieholzpotenzial

4.3.1 Charakterisierung ausscheidender Vorrat

4.3.1.1 FE_65

4.3.1.2 Behandlungsrichtlinien regionaler WET

4.3.2 Kalkulation theoretisches Waldenergieholzpotenzial

4.4 Technisches Waldenergieholzpotenzial

4.4.1 Ernteverluste

4.4.2 Kalkulation technisches Waldenergieholzpotenzial

4.5 Wirtschaftliches Waldenergieholzpotenzial

Documents

PROGNOSEMODELL ZUR ABSCHÄTZUNG DES REGIONALEN ...webdoc.sub.gwdg.de/ebook/dissts/Freiburg/Hepperle2010.pdf · prognosemodell zur abschÄtzung des regionalen waldenergieholzpotenzials