Schadflächen im Harz. Im Harz und in Niederbayern entstehen aktuell drei sogenannte Waldreallabore – Wälder, in denen unter Echtzeitbedingungen Daten und Erfahrungen gesammelt werden. So soll das Waldmanagement der Zukunft entwickelt werden. Quelle: Thünen-Institut/Beate Büttner
In einem neuen Forschungs-Praxis-Netzwerk entstehen drei Waldreallabore, um neue Management-Ansätze für die Wälder von morgen zu entwickeln. Im Juni 2025 ist das Verbundvorhaben SURVEY mit dem Ziel gestartet, auf repräsentativen Flächen neue Management-Ansätze für die stark geschädigten und anfälligen Fichtenstandorte in den deutschen Mittelgebirgen zu entwickeln. Langfristig soll damit der natürliche Klimaschutz in den Waldökosystemen optimiert werden. Dafür entstehen drei sogenannte Waldreallabore: Wälder, in denen unter Echtzeitbedingungen Daten gesammelt werden. Insgesamt drei Flächen im Harz und in Niederbayern werden nach einheitlichen Mustern beforscht. Eine der nahezu kahlen Waldflächen wird sich selbst überlassen, die zweite wird klassisch wiederaufgeforstet und die dritte wird mit Baumarten bepflanzt, die nach derzeitigem Wissensstand besonders widerstandsfähig gegenüber veränderten klimatischen Bedingungen sein sollen. Von den Flächen werden digitale Zwillinge erstellt, um die gewonnenen Ergebnisse direkt überprüfen zu können. Die lokal gewonnenen Ergebnisse werden mit Hilfe von Fernerkundung, Methoden der Künstlichen Intelligenz und weiteren Geodaten wie z.B. digitale Boden- und Standortdaten auf größere Waldflächen übertragen. Dadurch können sie zu einem überregionalen Modell für Wälder im Mittelgebirgsraum hochgerechnet werden, die von Fichten geprägt und dadurch sehr anfällig für Schäden sind. Das Projekt wird koordiniert vom Thünen-Institut für Waldökosysteme und dem Helmholz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ). Als Projektpartner beteiligt sind außerdem das Julius-Kühn-Institut (JKI), die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt, das Forstliche Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha/ThüringenForst, die Ludwig-Maximilians-Universität und die Technische Universität München sowie die Technische Universität Dresden. Das Besondere an SURVEY: Alle zentralen Akteursgruppen aus Wissenschaft und Praxis werden gleichermaßen in alle Prozesse mit eingebunden. Außerdem verfolgt das Projekt einen interdisziplinären Ansatz: Traditionelle forstliche Beobachtungen werden mit einem fernerkundlichen Monitoring, KI-Methoden und modellgestützten Simulationen kombiniert. Neuartige dynamische Veränderungen im Ökosystem Wald sollen so schneller erkannt und der zukünftige Zustand projiziert werden, um nachhaltige und klimaresiliente Managementstrategien zu entwickeln. Am JKI werden die forstlichen Beobachtungen in einen neuartigen digitalen Zwilling integriert. Ein digitaler Zwilling ist ein dynamisches Modell, das kontinuierlich mit Echtzeitdaten aus dem realen Wald gespeist wird. Mithilfe dieser Daten werden das Wachstum, die Regeneration und die Mortalität aller Bäume in den Untersuchungsflächen simuliert und Projektionen für die Zukunft erstellt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Ansätzen aktualisieren sich digitale Zwillinge kontinuierlich anhand aktueller Messdaten aus den Waldlaboren und Fernerkundungsinformationen (z. B. Sentinel-2). Ergänzend zu bodengebundenen Messsystemen liefern drohnengestützte LiDAR- und Multispektralaufnahmen hochaufgelöste Informationen zu Baumwachstum, Baumstruktur und physiologischen Merkmalen der Vegetation. So wird ein digitales Abbild des Waldes geschaffen, das eine interaktive Modellierung von Waldentwicklungen unter verschiedenen Klimaszenarien und Bewirtschaftungsvarianten ermöglicht.