Forschung

Natürliche Gegenspieler werden immer wieder als wirksame Faktoren genannt, welche Buchdruckerpopulationen regulieren können. Nicht zuletzt wird Gegenspielern ein gewisses Potential für biologische Maßnahmen im Borkenkäfer-Management zugeschrieben. Tatsächliche Evidenz (abseits von einzelnen Beobachtungen) für diese Annahmen gibt es jedoch nicht.

Um die Wirksamkeit von natürlichen Gegenspielern (Antagonisten) zur Regulierung von natürlichen Buchdruckerpopulationen zu erfassen, wurde in diesem Projekt eine umfangreiche Literaturstudie, sowie ein Versuch im Nationalpark Schwarzwald durchgeführt. Erstere zeigte die Vielfalt und Häufigkeit von bisher beobachteten und untersuchten Antagonistengruppen (Insekten, Pilze, Milben, Nematoden, Vögel u.a.) sowie –arten auf. Die Wirksamkeit von Insekten (sofern berichtet) ist mit wenigen Ausnahmen gering; für andere Gruppen konnte diesbezüglich keine Auswertung erfolgen. Im Versuch konnte die Abundanz und Diversität von an Stammstücken vorkommenden Antagonisten dokumentiert werden, wenn auch mit Einschränkungen, da die Buchdruckerbesiedlung unter Verzicht auf Beköderung gering blieb. Das Potential für den Einsatz von (noch zu entwickelnden) biologischen Maßnahmen im integrierten Borkenkäfermanagement kann auf Basis der Untersuchungen als gering eingeschätzt werden.

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Projektbericht in Arbeit.

Die Computer-Simulation von Prozessen, wie zum Beispiel der Borkenkäferausbreitung, bietet die Möglichkeit von Experimenten und Analysen, welche anderweitig (also mittels Versuchen oder existierenden Daten) nicht realisierbar wären.

Individuen-basierte Borkenkäfermodelle gibt es bereits seit einigen Jahren – jedoch noch keines, welches das komplexe Zusammenspiel von Käfer (Entwicklung, Ausbreitung und Befall), Baum (Abwehr, Besiedlung) und Mensch (Erkennung, Sanierung) adäquat abbilden kann.

Im Projekt wurde IPS-X auf Grundlage früherer Modelle entwickelt, und durch eine ganze Reihe neuer Modellfunktionalitäten ergänzt. So lassen sich damit bspw. untersuchen, wie die Witterung oder Bestandeskonstellation die Ausbreitungsmuster und die Wirksamkeit des Managements beeinflussen, oder wie oft Befallskontrollen durchgeführt werden müssen, um den Befall wirksam zu begrenzen. IPS-X ist bisher aufgrund der hohen Rechenanforderungen auf einen 1 km²-Bestand und die Simulation über ein Jahr begrenzt.

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Publikation in Arbeit.

Im Projekt wurde ein innovatives Instrument zur Priorisierung im Borkenkäfermanagement entwickelt – das dynamische Befallsrisikomodell IpsRisk.

Das Modell modelliert auf Basis unterschiedlicher Eingangsdaten (zu Wetter, Standort, Bestand und Vorbefall) und empirisch ermittelten Zusammenhängen das Befallsrisiko in hoher räumlicher (250 m-Raster) und zeitlicher Auflösung (täglich). Das Modell steht ab der Saison 2025 allen Interessierten, Waldbesitzenden und Waldbewirtschaftenden als Web Map Service (WMS) zur Verfügung. Es hat das Ziel, die oft knappen Ressourcen bestmöglich einzusetzen und Managementmaßnahmen räumlich und zeitlich zu steuern, um sie damit in ihrer Effizienz und Wirksamkeit zu optimieren.

Als wichtiger Teil des IpsRisk-Modells wurde das Phänologiemodell PHENIPS zu PHENIPS-Clim weiterentwickelt und bietet nun eine bessere Modellgüte im sich ändernden Klima. Es steht als R-package zur Verfügung und bietet der Wissenschaft ein Tool für Modellvergleiche, Analysen und Anwendungen. Gleichzeitig bieten sowohl PHENIPS-Clim als auch IpsRisk Optionen zur Integration in Landschafts- und Waldmodelle zur großflächigen Simulation von Borkenkäferdynamiken.

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• PHENIPS-Clim und IpsRisk: Neue Modelle zur Borkenkäfer-Risikoabschätzung (WS/Info 02/25)
• Innovative Modelle für das Borkenkäfer-Management
• Projektbericht und Publikation in Arbeit.

Um zu beurteilen, wie sich Baumarten im Klimawandel eignen, dürfen biotische Risiken nicht ignoriert werden. In zwei Arbeitspaketen dieses deutschlandweiten Verbundprojektes werden wichtige Beiträge geleistet, das biotische Schadpotential in zukünftigen Modellen besser zu berücksichtigen.

Eine umfangreiche Metanalyse fasst bisherige Studien weltweit zusammen und quantifiziert den Effekt steigender Temperaturen auf life history traits (Entwicklung, Fitness und Mortalität) in verschiedenen funktionellen Gruppen von Schaderregern. In einem zweiten Schritt werden die Studien dahingehend ausgewertet, das Risiko für europäischen Baumartengattungen durch Temperatur- oder Trockenheitsanstiege zu quantifizieren und zu vergleichen. Um das Borkenkäferrisiko klimadynamisch abzuschätzen, können Phänologiemodelle herangezogen werden.

Im Projekt werden die wichtigsten Phänologiemodelle verglichen (PHENIPS-Clim, PHENIPS, BSO), und PHENIPS-Clim für Klimaszenarien bis 2100 deutschlandweit angewendet. Damit stehen erstmals flächendeckende Informationen zur Buchdrucker-Phänologie im Klimawandel für Deutschlands Wälder zur Verfügung.

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• How do global forest pests respond to increasing temperatures? – a meta-analysis
• Biotische Risiken für wichtige Baumgattungen im Klimawandel in Europa

Das Verbundvorhaben VitaDou untersuchte die in den vergangenen Jahren verstärkt beobachtete Devitalisierung der Douglasie (Pseudotsuga menziesii). Ziel des Projekts war es, die zugrundeliegenden Ursachen dieser Vitalitätseinschränkungen zu identifizieren und darauf aufbauend evidenzbasierte Strategien für ein nachhaltiges Management dieser Baumart zu entwickeln. Innerhalb des durch die FVA bearbeiteten Teilprojekts lag der Fokus auf der Analyse biotischer Einflussfaktoren, insbesondere der Rolle des pilzlichen Erregers der Rußigen Douglasienschütte (Nothophaeocryptopus gaeumannii) sowie der Douglasiengallmücken (Contarinia spp.).

Die Untersuchungen erfolgten in zwölf Douglasienbeständen in Südwestdeutschland anhand eines Versuchsdesigns mit paarweisen Vergleichsflächen. Dabei setzt sich jedes Flächenpaar aus einem Bestand mit höherer und einem mit niedriger Vitalität zusammen. Die Vitalität wird auf Grundlage der Kronenverlichtung bewertet, während die Vergleichsflächen hinsichtlich standörtlicher und örtlicher Faktoren möglichst ähnlich ausgewählt werden. Im Rahmen des Projektes wurde die flächendeckende Verbreitung der Pilzkrankheit Rußige Douglasienschütte sowie der Douglasiengallmücken in Südwestdeutschland nachgewiesen. Ein gleichzeitiger Befall mit beiden Schadorganismen führt jedoch nicht zwangsläufig zu verstärkten Vitalitätsverlusten. Vielmehr zeigte sich ein gegensätzliches Befallsmuster: In Beständen mit stärkerer Kronenverlichtung trat die Rußige Douglasienschütte verstärkt auf, während vitalere Bestände eine höhere Abundanz von Douglasiengallmücken aufwiesen.

Mithilfe einer genetische Herkunftsanalyse konnten die zwei Varietäten der Douglasie innerhalb der Probebestände nachgewiesen werden: In den elf untersuchten Beständen wurden neben der erwarteten Küstenvarietät (P. menziesii var. menziesii) zwei Bestände der Inlandsvarietät (P. menziesii var. glauca) zugeordnet und ein Mischbestand, bestehend aus beiden Varietäten, nachgewiesen. Besonders auffällig war, dass die Bestände mit Inlands-Douglasien besonders stark von der Rußigen Douglasienschütte betroffen waren und gleichzeitig hohe Nadelverluste aufwiesen. Dendroökologische Untersuchungen wiesen einen negativen Einfluss der Rußigen Douglasienschütte auf das Wachstum der Douglasien nach. Zudem zeigten die Untersuchungen eine zunehmend differenzierte Entwicklung zwischen vitalen und weniger vitalen Beständen seit dem Trockenjahr 2018.

Die Ergebnisse liefern neue Einblicke in das Zusammenspiel von Wachstum, Schädlingsbefall und genetischer Herkunft. Gleichzeitig wurden methodische Ansätze für zukünftige Forschungen entwickelt. Um die Ursachen der Vitalitätsverluste genau zu klären, sind jedoch weitere Langzeituntersuchungen notwendig.

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Befall durch Buchdrucker rechtzeitig zu erkennen, ist die Voraussetzung für eine wirksame Sanierung und das Vermeiden der weiteren Befallsausbreitung. Neue fernerkundliche Erkennungsalgorithmen nähren die Hoffnung, dass aufwändige terrestrische Kontrollen der Bestände in Zukunft ergänzt oder sogar abgelöst werden können durch Satelliten- oder Drohnen-gestützte Verfahren.

Im Projekt wird der Frage nachgegangen, inwieweit sich diese Hoffnung bereits erfüllt beziehungsweise welche Potentiale und Grenzen sich für zukünftige Entwicklungen ergeben. Anhand einer umfangreichen Literaturrecherche wurde der aktuelle Forschungsstand aufgearbeitet.

Die Ergebnisse zeigen, dass keine der fernerkundlichen Ansätze bisher in der Lage ist, Befall so genau und rechtzeitig zu erkennen wie es für die Praxis sinnvoll und notwendig wäre. Parallel durchgeführte Versuche (in Kooperation mit unique land use GmbH) mit hochauflösenden PlanetScope-Satellitendaten im Schwarzwald bestätigten dies. Obwohl die terrestrischen Befallskontrollen bisher nicht ersetzt oder sinnvoll flächendeckend ergänzt werden können, können fernerkundliche Ansätze in besonderen Situationen gegebenenfalls einen Mehrwert bieten, so zum Beispiel bei der Erkennung von Überwinterungsbäumen (Versuch dazu läuft) oder in schwer zugänglichen Beständen.

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• Early detection of bark beetle (Ips typographus) infestations by remote sensing – A critical review of recent research

Pheromonfallen spielen eine zentrale Rolle im bisherigen Borkenkäfer-Monitoringkonzept. Sie locken die Käfer an, werden in der Regel wöchentlich geleert und geben somit Auskunft über die (lokale) Käferaktivität und Populationsdichte – Indizien, welche wiederum für die Befallsrisikoabschätzung herangezogenwerden, um gegebenenfalls Managementmaßnahmen zu steuern. Aber wie zuverlässig Fallenfänge die Käferaktivität und Populationsdichte widerspiegeln, wurde bisher noch nicht hinreichend untersucht.

Um dieser Frage nachzugehen, wurden an jeweils einem Standort im Schwarzwald und im Erzgebirge (in Kooperation mit dem Staatsbetrieb Sachsenforst) insgesamt 57 Pheromonfallen aufgestellt und während mehreren Monaten mindestens wöchentlich geleert. Gleichzeitig wurden Daten zu Temperatur und Pheromonfüllstand (Pheroprax®) aufgenommen, sowie die lokale Position dokumentiert. Es zeigte sich, dass alle 3 Faktoren die Fangzahlen stark beeinflussen. In Laborversuchen wurde zudem die temperaturabhängige Abdampfrate von verschiedenen Pheromonen (Pheroprax®, Chalcoprax® und Curviwit®) für Fichten- und Tannenborkenkäfer untersucht. Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass Fallenfänge mit einer hohen Variabilität (Unsicherheit) behaftet sind, welche deren Aussagekraft einschränkt, solange die zugrundeliegenden Faktoren dabei nicht berücksichtigt werden.

Die Verwendung von Fangzahl-Schwellenwerten zur Befallsrisikoabschätzung kann deswegen nicht empfohlen werden. Schwärmmodelle stellen zukünftig eine sinnvolle Alternative zu Pheromonfallen im Monitoring dar.

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• Significant uncertainty in bark beetle trap catches due to varying pheromone release from dispensers and local trap position

Die bisherige Standardmethode zur Überwachung der (lokalen) Schwärmaktivität und Populationsdichten von Borkenkäfer ist der Einsatz von Pheromonfallen. Aufgrund mehrerer Schwächen dieser Methode (unter anderem beträchtlicher Aufwand und Kosten, fehlende Echtzeit und unklarer Flächenbezug) entstand die Motivation, an einer alternativen Methode zu forschen.

Zunächst wurden automatische Fallen entwickelt, um somit zeitlich hochauflösende Daten zu generieren. Anhand dieser Daten werden Schwärmmodelle für drei Borkenkäferarten entwickelt, welche flächendeckend und tagesscharf die Schwärmaktivität abschätzen. Die Genauigkeit der Modelle ist dabei hinreichend gut, ähnlich jener von Pheromonfallen. Zudem können Schwärmmodelle in Befallsrisikomodelle integriert werden, und somit die Forstpraxis mit ortsscharfen Echtzeit-Informationen im Borkenkäfer-Management unterstützen.

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Publikation in Arbeit.

Dass Buchdrucker über passive Verfrachtung mit Rindenabfall in ihre Überwinterungsquartiere in der Bodenstreu gelangen, ist bekannt.

In mehreren Kleinversuchen wurde nun der Frage nachgegangen, inwieweit Buchdrucker im Winterhalbjahr nach Beendigung ihrer reproduktiven Phase auch aktiv den Stamm verlassen. Mögliche Gründe dafür sind ggfs. vorteilhafte Temperatur- und Feuchtebedingungen im Boden, Nahrungskonkurrenz beziehungsweise mangelnde Nährstoffversorgung innerhalb des Stammes, oder ein Auftreten von natürlichen Gegenspielern. Die Versuche mit Stammstücken, Poltern und stehenden Fichten zeigten, dass im Zeitraum zwischen November und März unerwartet viele Buchdrucker 5-62% den Stamm aktiv verlassen haben. Die hohe Variabilität kann verschiedene Gründe haben, zum Beispiel die Besiedlungsdichte, die Substratqualität und die Witterung. Augenscheinlich wurde zudem, dass ein großer Teil der Käfer nach dem ersten Frostereignis den Stamm verlässt.

Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass befallenes Material, zum Beispiel Befallspolter, auch im Herbst so früh wie möglich aus den gefährdeten Beständen gebracht oder anderweitig unschädlich gemacht werden sollte.

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• Überwinterung des Buchdruckers: Biologie und Managementempfehlungen (Waldschutz-Info 02/2024)
• Wie überwintern Buchdrucker und was ist zu tun?

Obwohl Kronenbrüche nach Sturm- und Nassschneeereignissen als initialer Faktor von (oft verstreutem) Stehendbefall weithin bekannt sind, fehlen empirische Studien, welche das Befallsrisiko und die Wirksamkeit des Managements von Kronenbrüchen untersuchen.

Durch ein Schneebruchereignis im Nationalpark Hunsrück-Hochwald konnte eine solche Studie durchgeführt werden. Dabei wurden insgesamt 271 Bruchbäume in verschiedenen Beständen sowohl mit als auch ohne Kronenräumung beobachtet, und Folgebefall durch Borkenkäfer (Buchdrucker, Kupferstecher) dokumentiert. Zudem wurde der Befall an den belassenen, gebrochenen Kronen und an 300 ausgewählten Nachbarbäumen registriert. Es zeigte sich unter anderem

• eine hohe Befallsrate der abgebrochenen Kronen (je nach Durchmesser von Buchdrucker und/oder Kupferstecher),
• ein erhöhtes Befallsrisiko von Bruchbäumen mit geringer Restkrone, und
• ein erhöhtes Befallsrisiko der Bruchbäume und ungebrochenen Nachbarfichten bei ausbleibendem Kronenmanagement.

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• Reduziert das Management von Kronenbrüchen Stehendbefall durch Borkenkäfer an Fichten?
• Borkenkäfer-Management nach Kronenbrüchen an Fichte (WS Info 01/2022)
• Borkenkäfer-Management nach Kronenbrüchen an Fichte

Das Verbundvorhaben 1: Koordination, Ökonomie, Wissenstransfer (FraxConnect), ist ein Teil des Demonstrationsprojekts "Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture)", welches sich aus fünf Verbünden mit Projektpartnern aus allen relevanten Fachdisziplinen zusammensetzt.

Seit dem Erstnachweis in Deutschland im Jahr 2002 hat sich das durch den Pilz Eschenstengelbecherchen (Hymenoscyphus fraxineus, Nebenfruchtform: Chalara fraxinea) verursachte Eschentriebsterben in ganz Deutschland sowie in weiten Teilen Europas flächendeckend ausgebreitet. Das Vorkommen der Gemeinen Esche im deutschen Wald geht kontinuierlich drastisch zurück. Neben dramatischen finanziellen Einbußen für Forstbetriebe aufgrund von Qualitätsverschlechterungen des Holzes, Mortalität der Bäume und erhöhtem Aufwand für Kontrollen und Maßnahmen im Rahmen der Verkehrssicherungspflicht ist die forstliche Zukunft der Gemeinen Esche ungewiss, vor allem da Neuanpflanzungen nicht empfohlen werden.

Der Verlust der Esche aus der ohnehin beschränkten Palette einheimischer Waldbaumarten würde die künftige Risikostreuung in der Waldbewirtschaftung zusätzlich einschränken und wäre bei unvermindert grassierendem Verlauf zudem mit einem weitgehenden Verlust der auf die Esche spezialisierten Arten- und Lebensgemeinschaften verbunden.

Seit dem Auftreten des Eschentriebsterbens in Deutschland wird intensiv dazu geforscht. Dies erfolgt durch verschiedene Forschungseinrichtungen, zum Teil verknüpft mit einem Erfahrungsaustausch auf europäischer Ebene. Als hinderlich stellt sich die Tatsache dar, dass die Forschungsanstrengungen in den einzelnen Bundesländern zwar auf der Verwendung ähnlicher Methoden, aber unterschiedlicher Skalen beruhen. Das erschwert die Vergleichbarkeit der Ergebnisse sowie die Ableitung einheitlicher und gebündelter Handlungsempfehlungen.

Gesamtziel des Vorhabens ist ein abgestimmtes und koordiniertes Vorgehen gegenüber dem Eschentriebsterben unter Einbeziehung aller relevanten Fachdisziplinen.

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Weitere Informationen

• Projektseite FraxForFuture
• Handlungsleitfaden: Zukunft der Esche – Empfehlungen zum forstbetrieblichen Umgang mit dem Eschentriebsterben
• Kurzfassung des Handlungsleitfadens: Zukunft der Esche

Das Projekt "Histologische und dendrochronologische Untersuchungen im Zusammenhang mit Stammfußnekrosen und weiteren Infektionsloci" war Teil des Unterverbundes FraxPath (Phytopathologische Untersuchung des Eschentriebsterbens in Deutschland), der sich in das Demonstrationsvorhaben FraxForFuture integriert.

Die Ziele des Unterverbundes waren wie folgt:

1. Erkenntnisse über Pathogen-Wirt-Interaktionen sowie die damit verbundenen Sekundärmetabolite, den Einfluß von Standortsfaktoren auf die Entstehung von Stammfußnekrosen und auf Mikrobiota der Esche, und insbesondere Untersuchungen zu Ursachen, den Infektionsweg bei Stammfußnekrosen und die Rolle der Rhizosphäre.
2. Vergleich der Transkriptome von infizierten Exemplaren der anfälligen Gemeinen Esche und der Mandschurischen Esche (F. mandshurica), die seit langem mit dem Pathogen existiert und deutlich weniger Schäden aufweist.
3. Identifizierung differentiell exprimierter Genmarker von H. fraxineus als Hinweis auf mögliche Resistenzen.
4. Bekämpfungsmöglichkeiten von H. fraxineus im Wald.

Innerhalb von FraxPath beprobt die Abteilung Waldschutz verschiedene Untersuchungsflächen. Mithilfe von Jahrringanalysen aus Bereichen mit Stammfussnekrosen kann eine Datierung der Schadensentstehung und damit deren dendrochronologische Einordnung erfolgen. Auf bestehenden Untersuchungsflächen der FVA sollen Datierungen vorhandener Stammfussnekrosen Aufschlüsse über eine zeitliche Einordung auch für die Pathogenese liefern.

Die Infektionswege des Pathogens sowie der zeitliche Ablauf der Infektion werden mithilfe histologischer Präparate in mikroskopischen Analysen untersucht.

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Weitere Informationen

• Projektseite FraxForFuture
• Broschüre: Eschentriebsterben – Kriterien zur Schadensbonitur an Eschen
• Flyer: Kriterien zur Schadensbonitur an Eschen – Winter- und Sommerschlüssel

Im Rahmen des Projektes wurde untersucht, inwieweit sich phänologische Kenngrößen des Buchdruckers mit den im Klimawandel steigenden Temperaturen verändern werden. Diese Kenntnisse sind wichtig, um Phänologiemodelle (wie zum Beispiel PHENIPS) dahingehend anzupassen, um somit genauere Vorhersagen bezüglich Schwärmbeginn und –ende, der Entwicklungsgeschwindigkeit und der Generationenanzahl pro Jahr zu erhalten.

Phänologiemodelle wiederum leisten einen wichtigen Beitrag für die Abschätzung von Befallsrisiko und Baumartenvulnerabilität. In Klimakammern sowie im Freiland wurden mehrjährige Versuche durchgeführt; ebenso verfügbare Fallendaten aus ganz Deutschland ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass sich mit steigenden Temperaturen

• die reproduktive Zeit (Aktivitätsperiode) des Buchdruckers im Frühjahr in Richtung März erweitert, ohne dass die Tageslänge eine große dämpfende Rolle spielt,
• dieselbe sich für einen kleineren Anteil der Käfer auch in den Herbst hinein erweitert, und
• wärmere Sommer die Entwicklungsdauer nur in den kühleren Hochlagen verkürzen, während es in den tieferen Lagen dann tw. zu warm wird.

In der Summe ist in den kommenden Jahrzehnten mit einer Zunahme der Generationenanzahl pro Jahr zu rechnen. Allerdings ist diese nach oben hin begrenzt und erreicht auch gegen Ende des Jahrhunderts nur selten die vierte Generation. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für die Weiterentwicklung des PHENIPS-Modells zu PHENIPS-Clim im Projekt IpsRisk.

Zum Arbeitsbereich Borkenkäfer – Waldschutz und Klima – Modellierung

Weitere Informationen

• Diurnal temperature fluctuations improve predictions of developmental rates in the spruce bark beetle Ips typographus
• Increasing Spring Temperatures Advance Post-Diapause Swarming and Prolong the Reproductive Period in the Bark Beetle Ips typographus
• High plasticity in diapause responses benefits bark beetles in a changing climate
• Höhere Temperaturen ermöglichen Buchdrucker-Brutanlagen auch im Herbst

Die als klimastabil eingeschätzte Buche leidet unter den Dürrejahren in einem bisher nicht gekannten Ausmaß. Nach dem Blattaustrieb im Frühjahr 2019 traten regional ungewöhnlich hohe Absterbeerscheinungen bis hin zu flächigen Ausfällen bei Buchen auf unterschiedlichsten Standorten auf. Vor allem Bäume, die auf schlecht wasserversorgten Standorten, am Bestandesrand oder in Bestandesauflichtungen durch Niederschlagsdefizite, langanhaltende Hitze und hohe Sonneneinstrahlung in Verbindung mit einer starken Fruktifikation deutlich in ihrer Vitalität beeinflusst waren.

Im Rahmen des Projekts wurden die Ursachen der Dürreschäden auf Grundlage einer Ursachen- und Risikoanalysen untersucht. Dabei wurden unter anderem die folgenden Fragestellungen beleuchtet:

• Welche Faktoren sind schadensauslösend, welche treten erst sekundär auf?
• Inwieweit spielen biotische oder abiotische Faktoren eine Rolle?
• Welche Bedingungen sind prädisponierend für Dürreschäden?

 Folgende Ergebnisse konnten aus den Untersuchungen abgeleitet werden:

• Aktuelle Schäden werden durch Trockenheit und Hitzeperioden ausgelöst.
• Die am Schaden beteiligten Akteure sind in Baden-Württemberg auf unterschiedlichen Flächen zwar überwiegend identisch, das Ausmaß des Schadens variiert jedoch enorm.
• Die Mortalität ist in Baden-Württemberg momentan, selbst auf stark verlichtete Flächen, landesweit gesehen gering.
• Biotische Folgeschädlinge wie der Schwammspinner verstärken das Schadgeschehen weiter.
• Trockengestresste Buchen sind im Folgejahr wieder in der Lage, eine bessere Belaubung auszubilden. Jedoch nimmt diese Fähigkeit der Buchen sich zu regenerieren mit kurz aufeinander folgenden Dürre- und Hitzeperioden ab.
• Es konnte ein Einfluss von Alter, Höhenlage und Konkurrenz auf die Verlichtung nachgewiesen werden. Starke Auflichtungen stellen eine Risikophase dar, weshalb frühe, häufige und mäßige waldbauliche Eingriffe weiter zu empfehlen sind.

Zum Arbeitsbereich Forstpathologie – Mykologie

Weitere Informationen

• Pressemitteilung: Wenn die Trockenheit zu Buche schlägt
• FVA-Info-Faltblatt: Geht der Buche die Puste aus? Ursachen- & Risikoanalyse zu Dürreschäden an der Buche

Im Jahr 2020 war das Borkenkäfermanagement aufgrund hoher Populationszahlen erneut zentrale Aufgabe im Waldschutz. Da eine rasche Holzabfuhr häufig nicht möglich war und chemischer Pflanzenschutz nur begrenzt einsetzbar ist, wurde das Hacken befallener Stämme als alternative Maßnahme getestet. Im Südschwarzwald wurde hierzu ein Versuch zur Wirksamkeit des Hackens gegenüber den beiden Fichtenborkenkäferarten Buchdrucker (Ips typographus) und Kupferstecher (Pityogenes chalcographus) durchgeführt. Die Hackschnitzel wurden zu Haufen aufgeschüttet und mit schwarzer Silofolie abgedeckt, um mögliche Temperatureffekte untersuchen zu können. Zusätzlich wurde überprüft, ob aus verblasenen (also flächig verteilten) Hackschnitzeln noch Käfer ausfliegen.

Aus allen Proben konnten Borkenkäfer ausfliegen. Beim Buchdrucker war die Anzahl jedoch gering, sodass das Hacken als ausreichend wirksam gilt. Anders beim Kupferstecher: Hier traten teils höhere Ausflugzahlen auf als bei ungehackten Vergleichsstämmen. Auch eine Weiterentwicklung innerhalb der Haufen wurde beobachtet. Die erfassten Temperaturdaten zeigen, dass selbst unter schwarzer Folie kaum Käfer abgetötet wurden. Somit kann festgehalten werden, dass im Hinblick auf den Buchdrucker das Hacken eine geeignete Maßnahme ist. Um Anlockungseffekte möglichst gering zu halten, sollten die Hackschnitzel zu Haufen aufgeschüttet werden, sofern diese nicht zeitnah abgefahren werden. Im Hinblick auf den Kupferstecher sollte das Hackgut unbedingt zeitnah abgefahren oder bei zu Haufen aufgeschüttete Hackschnitzel die Käfer mittels einer Folie am Ausflug gehindert werden.

Zum Arbeitsbereich Integrierter Pflanzenschutz – Jungwuchsschädlinge

Weitere Informationen

• WALDSCHUTZ-INFO 02/2021: Integriertes Borkenkäfermanagement – Hacken von befallenem Stammholz
• AFZ DerWald 15-2021: Hackschnitzel – Mortalitätsuntersuchungen an Borkenkäfern

In Kooperation mit dem Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde, der Landesforstanstalt Mecklenburg-Vorpommern, der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft und der agrathaer GmbH wurde das Forschungsvorhaben "Artemis" von 2019 bis 2023 bearbeitet. Zielsetzung war es, ein adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen zu entwickeln.

Im Fokus der Arbeit der Abteilung Waldschutz der FVA stand der Umgang mit phyllophagen Schmetterlingen wie Frostspanner, Schwammspinner oder auch des Eichenprozessionsspinners. Hier ging es zunächst um die Analyse, welche Waldfunktionen durch biotische Störungen wie etwa Kahlfraßereignisse betroffen sein können. Zudem wurden bestehende Monitoringverfahren eingehend evaluiert und neben einer grundsätzlich hohen Prognosequalität auch Optimierungsmöglichkeiten aufgezeigt. Neben der retrospektiven Betrachtung mithilfe vorhandener Monitoringdaten, wurden vorhandene Klimaszenarien dazu genutzt, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Massenvermehrungen in der Zukunft zu untersuchen. 

Zum Arbeitsbereich Integrierter Pflanzenschutz – Jungwuchsschädlinge

Weitere Informationen

• Zum Waldschutz-Tool Artemis
• Schlussbericht zum Projekt

In mehrjährigen Feldversuchen wurde die Wirksamkeit eines Verbenon-basierten Ablenkstoffes getestet, welcher vorher erfolgreich gegen nordamerikanische Borkenkäferarten eingesetzt wurde.

Das Wirkprinzip ist recht einfach: Käfereigene Ablenkstoffe sollen Artgenossen vortäuschen, dass dieser Brutraum bereits besetzt ist. Die Käfer werden somit lokal abgelenkt, jedoch nicht getötet. Die Hoffnung war, lokal besonders disponiertes potentielles Brutmaterial (zum Beispiel Windwurf, Polter) mit der Anwendung dieses umweltverträglichen Mittels zeitweise vor Befall zu schützen, um damit die Aufarbeitungskette zu entspannen.

Die Ergebnisse zeigten durch die Behandlung stark reduzierte Anflugzahlen an Pheromonfallen über mehrere Wochen bei einem Wirkradius von etwa 10 m. Windgeworfene Fichten hingegen konnten nur bedingt geschützt werden, das heißt es zeigte sich nur bei niedrigen Käferdichten bezeihungsweise hoher Dosierung eine Verzögerung des Befalls (um circa 3 Wochen) und eine Reduktion der Befallsdichte. Es lässt sich schlussfolgern, dass SPLAT®Verb (welches zudem für eine Anwendung einer Zulassung im Pflanzenschutz bedürfte) aufgrund der variablen und im Mittel mäßigen Wirksamkeit sowie des stark eingeschränkten Einsatzbereiches ein nur begrenztes Potential zur Anwendung im Borkenkäfer-Management aufweist.

Zum Arbeitsbereich Borkenkäfer – Waldschutz und Klima – Modellierung

Weitere Informationen

• Verbenone—the universal bark beetle repellent? Its origin, effects, and ecological roles
• Know When You Are Too Many: Density-Dependent Release of Pheromones During Host Colonisation by the European Spruce Bark Beetle, Ips typographus (L.)
• Verbenone (SPLAT® Verb) delays Ips typographus (L.) infestation and reduces infestation risk and severity in windthrown Norway spruce in Southwest Germany
• Projektbericht Entwicklung einer Anwendungsstrategie für SPLAT®Verb zum Populationsmanagement von Buchdruckern (Ips typographus) mit dem Anti-Aggregationspheromon Verbenon (VerbIps)

Das Projekt leistete den ersten Schritt hin zur Entwicklung eines dynamischen Risikoabschätzmodells für Buchdruckerbefall, welches dann im Projekt IpsRisk anwendungsreif entwickelt wurde.

Im Teilvorhaben, welches an der FVA in Kooperation mit der Abt. Boden und Umwelt bearbeitet wurde, wurden mehrjährige Daten bzgl. Phänologie, Befall und Bodenfeuchte im Nationalpark Schwarzwald aufgenommen.

In weiteren Teilvorhaben wurden historische Befallsdaten aufbereitet, fernerkundliche Ansätze zur Befallserkennung getestet (jeweils Staatsbetrieb Sachsenforst) und hochauflösende Klimadaten bereitgestellt (Universität Hamburg). Die verschiedenen potentiellen Eingangsparameter für die Befallsabschätzung wurden getestet und in Modellen zusammengeführt, ohne jedoch Praxisreife zu erlangen. Zudem wurden Muster und Erkennbarkeit von Befallsymptomen (z.B. Bohrmehl, Rindenabfall, Kronenverfärbung, usw.) untersucht, welche in Handlungsempfehlungen für terrestrische Befallskontrollen integriert wurden.

Zum Arbeitsbereich Borkenkäfer – Waldschutz und Klima – Modellierung

Weitere Informationen

• Schlussbericht zum Verbundvorhaben "Verbesserte Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall – Grundlagen für ein Prognosewerkzeug als Bestandteil des integrierten Waldschutzes (IpsPro)"