Sturmschäden nach dem Projekt SIMS im Hunsrück und Waldstruktur und Windlasten auf Bäume

Universität Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie; Az.: Göttingen 10/08

Zielsetzung:

Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Sturmschäden, Staudruckdosis und Windspitzengeschwindigkeiten.
Quantifizierung von Strömungsfeldern und der daraus resultierenden Windlasten an den Waldbäumen im SIMS-Gebiet.

Methoden: 

• Berechnung des Staudruckes mit DWD-Daten am Beispiel von 89 Stürmen in den letzten 20 Jahren und Quantifizierung mit sturmwurfbedingten Holznutzungen im SIMS-Gebiet (Vorderer Hunsrück)
• Anwendung des 3D-Turbulenzmodelles SCADIS. Mit dem Modell wurden aus dem geostrophischen Wind, dem Geländerelief und dem Bodenbewuchs die räumliche Verteilung der 3D-Windfaktoren und die entsprechenden Windlasten auf Bäume berechnet.
• Modellierung der Windlasten und Vergleich der Windmaxima mit der Verteilung der aufgetretenen Stumschäden 

Ergebnisse:

Der Zusammenhang zwischen Schadholzmengen und Staudruck sowie maximaler Windgeschwindigkeit von Sturmereignissen  ist nicht besonders straff, d.h. eine klare Beziehung zwischen einer Windlastschwelle und dem Auftreten von Waldschäden läst sich nicht bestätigen. Die Modellierung der Windlasten als Schadauslöser ergibt dann gute Ergebnisse, wenn man die Windlasten auf sturmgefährdete Nadelwaldbereiche treffen lässt. Gute Ergebnisse wurden auch bei sehr hohen Windgeschwindigkeiten (87 m/s statt 20 m/s) erzielt.
Die Erkenntnisse fanden Eingang in das vom BMBF finanzierte „Decision Support System Wald und Klimawandel des  klimazwei-Programmes. Hier wurde das Windwurfmodul mit dem Klima-, Waldwachstums- und Bodenfeuchtemodul gekoppelt, um die Risiken für Waldbestände quantitativ abzuschätzen. 
Die Dreidimensionalität des verwendeten Windmoduls erlaubt realistische Abschätzungen der Windlast für komplexe Landschaften. 

Bewertung:

Aus diesem Forschungsvorhaben wurden greifbare Tools entwickelt, wobei das DSS allerdings auch auf Module zurückgreift, die nicht als „Open Source“-Module zu bekommen sind.