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
178
Embed
PROGNOSEMODELL ZUR ABSCHÄTZUNG DES REGIONALEN ...webdoc.sub.gwdg.de/ebook/dissts/Freiburg/Hepperle2010.pdf · prognosemodell zur abschÄtzung des regionalen waldenergieholzpotenzials
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
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
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
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
Abbildungsverzeichnis
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
Abbildungsverzeichnis
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 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
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
Theoretisches Waldenergieholz-
potenzial
Technisches Waldenergieholz-
potenzial
Wirtschaftliches Waldenergieholz-
potenzial
A Einführung in das Thema „Energieholzpotenziale aus dem Wald“
D Zusammenfassende Diskussion
B
Entwicklung
„Erweiterte Freiburger Methode“
C
Umsetzungsstudie
Staatswald Landkreis Biberach
Theoretisches Waldenergieholz-
Potenzial („Freiburger Methode“)
Technisches Waldenergieholz-
potenzial
Wirtschaftliches Waldenergieholz-
potenzial
Theoretisches Waldenergieholz-
potenzial
Technisches Waldenergieholz-
potenzial
Wirtschaftliches Waldenergieholz-
potenzial
A Einführung in das Thema „Energieholzpotenziale aus dem Wald“
D Zusammenfassende Diskussion
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]
MS ExcelNutzungseinschränkung
durch Ansprüche an die
Bestandespfleglichkeit
[Efm m.R/ha]
MS ExcelNutzungseinschränkung
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.
Das theoretische Waldenergieholzpotenzial - Die „Freiburger Methode“
17
ArcGIS
Regionalisierung
Freiburger Methode
WET/BHT Einzelbestand
Forstbetrieb
Daten-
quellenDaten
EDV-
Programme
Legende:
BI
2005
Flächenanteil
[%]
Vorrat
[Vfm je ha]
Baumzahl
[n/ha]
Grundfläche
[m²/ha]
Mittl. Höhe
[m]
Strukturdaten Gesamtvorrat
je Baumartengruppe und
Durchmesserklasse
FE_65
Behandlungs-
richtlinien
WET/ BHT(LFV Baden-
Württemberg)
Mittl. BHD [cm]
Mittl. Höhe
[m]
Volumen [Efm o. R.]
Strukturdaten
ausscheidender Vorrat je
Baumartengruppe
Holzernte 7.1
Theoretisches
Industrieholz-
Potenzial
[Efm m.R/ha]
Theoretisches
Waldenergieholz-
Potenzial
je WET/BHT
[Efm m.R/ha]
Stichprobenwerte
Aushaltungsvorgaben je
Baumartengruppe,
Durchmesserstufe und
Sortiment
Mindest-
durchmesser
[cm]
Mindestlänge
[m]
Mindest-
qualität
ForsteinrichtungBetriebsinventur
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
MS ExcelNutzungseinschränkung
aus Gründen des Biotopschutzes
[Efm m.R/ha]
MS ExcelNutzungseinschränkung
durch Ansprüche an die
Bestandespfleglichkeit
[Efm m.R/ha]
MS ExcelNutzungseinschränkung
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
Aufbereitung der
Betriebsinventurdaten
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]
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.
Das theoretische Waldenergieholzpotenzial - Die „Freiburger Methode“
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:
Das theoretische Waldenergieholzpotenzial - Die „Freiburger Methode“
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
3 < 15 cm Alle Baumhö-
hen
6 < 30 cm Alle Baumhö-
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“.
Das theoretische Waldenergieholzpotenzial - Die „Freiburger Methode“
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
Das theoretische Waldenergieholzpotenzial - Die „Freiburger Methode“
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.
Das theoretische Waldenergieholzpotenzial - Die „Freiburger Methode“
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-
Das theoretische Waldenergieholzpotenzial - Die „Freiburger Methode“
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.
Das theoretische Waldenergieholzpotenzial - Die „Freiburger Methode“
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.
Das theoretische Waldenergieholzpotenzial - Die „Freiburger Methode“
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-
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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
MS ExcelZuordnung Theoretisches Waldenergieholzpotenzial
zu Bestände
Theoretisches
Waldenergie-
holzpotenzial
je Einzelbestand
[Efm m.R]
Altersrahmen
je WET/BHT
Theoretisches
Stammholz-
Potenzial
[Efm m.R./ha]
Biotopschutz
Bestandespfleglichkeit
Ernteverluste
Abbildung 10: Kalkulationsschema zur Herleitung des technischen Waldenergieholzpotenzials unter Berücksichtigung von Nutzungseinschränkungen aus Gründen des Biotopschutzes, der Bestandespfleglichkeit und der Ernteverluste.
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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:
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
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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 -
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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-
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,
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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)
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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
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
Waldenergieholzvolumen
Einzelbaum
Bereitstellung MessungEinzelbaum
Besta
nd
2. Messung
Stammholzvolumen
Einzelbaum
Wald
str
aß
e
Stammholz Waldenergieholz
1. Messung
gesamtes
Einzelbaumvolumens
Fällen
Aufarbeiten
Rücken
3. Messung
Waldenergieholzvolumen
Einzelbaum
Bereitstellung MessungEinzelbaum
Besta
nd
2. Messung
Stammholzvolumen
Einzelbaum
Wald
str
aß
e
Stammholz Waldenergieholz
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
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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-
Die Erntekosten entsprechen der Summe der variablen Erntekosten, die zur Pro-
duktion/Bereitstellung des Waldenergieholzes aufgewendet werden müssen.
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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.
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
41
ArcGIS
Regionalisierung
Freiburger Methode
WET/BHT Einzelbestand
Forstbetrieb
Daten-
quellenDaten
EDV-
Programme
Legende:
BI
2005
Flächenanteil
[%]
Vorrat
[Vfm je ha]
Baumzahl
[n/ha]
Grundfläche
[m²/ha]
Mittl. Höhe
[m]
Strukturdaten Gesamtvorrat
je Baumartengruppe und
Durchmesserklasse
FE_65
Behandlungs-
richtlinien
WET/ BHT(LFV Baden-
Württemberg)
Mittl. BHD [cm]
Mittl. Höhe
[m]
Volumen [Efm o. R.]
Strukturdaten
ausscheidender Vorrat je
Baumartengruppe
Holzernte 7.1
Theoretisches
Industrieholz-
Potenzial
[Efm m.R/ha]
Theoretisches
Waldenergieholz-
Potenzial
je WET/BHT
[Efm m.R/ha]
Stichprobenwerte
Aushaltungsvorgaben je
Baumartengruppe,
Durchmesserstufe und
Sortiment
Mindest-
durchmesser
[cm]
Mindestlänge
[m]
Mindest-
qualität
ForsteinrichtungBetriebsinventur
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
MS ExcelNutzungseinschränkung
aus Gründen des Biotopschutzes
[Efm m.R/ha]
MS ExcelNutzungseinschränkung
durch Ansprüche an die
Bestandespfleglichkeit
[Efm m.R/ha]
MS ExcelNutzungseinschränkung
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
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]
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.
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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).
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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
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.
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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-
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
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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).
Einleitung: Charakterisierung des Untersuchungsgebiets
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
Einleitung: Charakterisierung des Untersuchungsgebiets
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-
Einleitung: Charakterisierung des Untersuchungsgebiets
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.
Einleitung: Charakterisierung des Untersuchungsgebiets
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
[Efm o.R. je a und ha]
Verjüngung
[Efm o.R. je a und ha]
Dauerwald
[Efm o.R. je a und ha]
Fichtenmisch-wald
1 13 12 25 -
Labile Fichte Ziel Stielei-
chenmischwald 1 11 4 30 -
Labile Fichte Ziel Buchen-mischwald
0,5 8 8 15 -
Stieleichen-mischwald
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.
Einleitung: Charakterisierung des Untersuchungsgebiets
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 - -
Labile Fichte Ziel Buchen-mischwald
- - 18,9 8,3 39,0 14,4 42,1 13,7 - -
Stieleichen-mischwald
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 - -
Labile Fichte Ziel Stiel-eichen-
mischwald
45,8 26,8 23,8 14,0 39,5 27,0 44,3 27,0 - -
Labile Fichte Ziel Buchen-mischwald
- - 18,9 7,0 39,0 27,0 42,1 27,0 - -
Stieleichen-mischwald
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
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..
Das theoretische Wald(energie)holzpotenzial im Staatswald des Landkreises Biberach
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
Labile Fichte Ziel Stielei-
chenmischwald 106 22.465 1.301 8.297 - 32.169
Labile Fichte Ziel Buchen-mischwald
- 2.883 149 1.838 - 4.869
Stieleichen-mischwald
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 %).
Das theoretische Wald(energie)holzpotenzial im Staatswald des Landkreises Biberach
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,
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-
Das theoretische Wald(energie)holzpotenzial im Staatswald des Landkreises Biberach
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
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-
Das theoretische Wald(energie)holzpotenzial im Staatswald des Landkreises Biberach
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
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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-
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“,
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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
Durch-forstung Vorratspflege Verjüngung Dauerwald
[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
Labile Fichte Ziel Stielei-
chenmischwald
5 0,01 0 0 0 0 0 0 - - 5 0,01
Labile Fichte Ziel Buchen-mischwald
- - 0 0 0 0 0 0 - - 0 0
Stieleichen-mischwald
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-
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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
Durch-forstung Vorratspflege Verjüngung Dauerwald
[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
Labile Fichte Ziel Stielei-
chenmischwald
7 0,01 0 0 0 0 0 0 - - 7 0,01
Labile Fichte Ziel Buchen-mischwald
- - 0 0 0 0 0 0 - - 0 0
Stieleichen-mischwald
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.
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
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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]
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
Das technische Waldenergieholzpotenzial
77
20 dargestellt. Die entsprechenden Nutzungseinschränkungen in den Einzelbestän-
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
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
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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“.
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
Das technische Waldenergieholzpotenzial
80
Landkreises Biberach je Behandlungstyp und Waldentwicklungstyp bei Aushaltung „Stammholz-PLUS“.
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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
Das technische Waldenergieholzpotenzial
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-
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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:
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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
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
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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
Labile Fichte Ziel Stielei-
chenmischwald
25,00 28,39 23,46 22,56 - 26,39
Labile Fichte Ziel Buchen-mischwald
- 30,53 33,31 22,80 - 27,57
Stieleichen-mischwald
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
Labile Fichte Ziel Stielei-
chenmischwald
21,89 25,16 21,81 21,06 - 23,80
Labile Fichte Ziel Buchen-mischwald
- 25,62 27,30 21,33 - 24,19
Stieleichen-mischwald
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“
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
88
4.2 Erlöse
Der Wirtschaftlichkeitsberechnung für den Staatswald im Landkreis Biberach werden
die Erlöse für Waldenergieholz, entsprechend der in der „Erweiterten Freiburger Me-
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.
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
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
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“
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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
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
„Stammholz-PLUS“
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-
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-
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.
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
95
WET
BHT
Gesamt
Jungbe-standspfle
ge Durch-
forstung Vorratspflege Verjüngung Dauerwald [€ je a und ha]
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.
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“
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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
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
Das wirtschaftliche Waldenergieholzpotenzial
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
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
Waldenergieholzvolumen
Einzelbaum
Bereitstellung MessungEinzelbaum
Bes
tan
d
2. Messung
Stammholzvolumen
Einzelbaum
Wal
dst
raß
e
Stammholz Waldenergieholz
1. Messung
gesamtes
Einzelbaumvolumens
Fällen
Aufarbeiten
Rücken
3. Messung
Waldenergieholzvolumen
Einzelbaum
Bereitstellung MessungEinzelbaum
Bes
tan
d
2. Messung
Stammholzvolumen
Einzelbaum
Wal
dst
raß
e
Stammholz Waldenergieholz
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
dO = Sortendurchmesser am dünneren 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
Waldenergieholzvolumen
Einzelbaum
Bereitstellung MessungEinzelbaum
Be
sta
nd
2. Messung
Stammholzvolumen
Einzelbaum
Wa
ldstr
aß
e
Stammholz Energieholz
1. Messung
gesamtes
Einzelbaumvolumens
Fällen
Aufarbeiten
Rücken
3. Messung
Waldenergieholzvolumen
Einzelbaum
Bereitstellung MessungEinzelbaum
Be
sta
nd
2. Messung
Stammholzvolumen
Einzelbaum
Wa
ldstr
aß
e
Stammholz Energieholz
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
dO = Sortendurchmesser am dünneren 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]
Labile Fichte Ziel Buchen-mischwald
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
Stieleichen-mischwald
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
Jungbestandspflege kleiner/gleich 1
Durchforstung größer 1
Vorratspflege größer 6
Verjüngung größer 7
Labile Fichte Ziel Buche
Jungbestandspflege kleiner/gleich 1
Durchforstung größer 1
Vorratspflege größer 7
Verjüngung größer 8
Eichenmischwald
Jungbestandspflege kleiner/gleich 3
Durchforstung größer 3
Vorratspflege größer 9
Verjüngung größer 13
Buchenmischwald
Jungbestandspflege kleiner/gleich 4
Durchforstung größer 4
Vorratspflege größer 8
Verjüngung größer 12
Tabelle 40: Zuordnungsschema der WET/BHT zu den Einzelbeständen über den Altersindex