Automatische Anzeichnung im Steinschlagschutzwald auf Grundlage einer räumlich-expliziten Baumverteilung unter Einsatz eines Optimierungsmodells

Abstract

Die Auswirkungen der Baumanzeichnung bei Eingriffen im Steinschlagschutzwald sind schwierig abzuschätzen und bis jetzt noch wenig erforscht. Eine nicht nur qualitative, sondern auch quantitative Beurteilung der Anzeichnungen ist deshalb von grossem Interesse. Das Ziel der vorliegenden Masterarbeit war es deshalb, zu überprüfen, ob sich die Baumanzeichnung bei Eingriffen im Steinschlagschutzwald mit Hilfe eines Optimierungsmodells automatisch lösen lässt. Ein grosses Augenmerk wurde dabei auf die Aspekte Holzerlös des Eingriffs und die Schutzwirkung des Waldes nach der Anzeichnung gelegt und wie diese miteinander interagieren. Die Einzelbaumdaten, welche für die Optimierung benötigt wurden, stammen vom Marteloskop in Renan. Die Angaben zur genauen Position und des Brusthöhendurchmessers (BHD) von jedem Baum ermöglichten es, eine räumlich-explizite Betrachtung des Waldes zu erhalten. Unter Verwendung von verschiedenen Nebenbedingungen konnte das Modell schliesslich berechnen, welche Bäume gefällt werden sollen und welche im Bestand bleiben. Diese Nebenbedingungen behandeln folgende Aspekte: 1) Lückengrössen im Bestand, 2) Energieabsorbierung entlang der Falllinie der Steine 3) freizustellenden Verjüngungsflächen, 4) praxisrelevante Vorgaben. Zusätzlich gab es neben der Entscheidung, welche Bäume geerntet werden sollen, noch die Möglichkeit die Bäume auch quer zu fällen, was in Steinschlagschutzwäldern öfters angewandt wird. Für den Eingriff wurden zudem verschiedene Ernteverfahren implementiert. Es hat sich gezeigt, dass sich die Anzeichnung durchaus mit einem Optimierungsmodell berechnen lässt. Die meisten Modellszenarien lieferten plausible Resultate für die getroffenen Annahmen. Bei der Analyse der Ergebnisse zeigte sich eindeutig, dass je höher die Schutzwirkung im Bestand nach dem Eingriff ist, desto mehr Geld hat dieser Holzschlag gekostet. Insbesondere die Querbäume verbesserten die Schutzleistung des Waldes massiv, aber sie schmälerten durch deren Erntekosten auch den Holzerlös des Eingriffs. Die angewandte Methode erweist sich als eine mögliche Option, um die Holzernte neben einer qualitativen Anzeichnung zusätzlich auch quantitativ berechnen zu lassen. Es wäre auch vorstellbar dieses Modell als Hilfestellung beizuziehen, bevor die eigentliche Anzeichnung im Wald erfolgt. Dennoch bedürfen einzelne Modellkomponenten sicher noch der Verbesserung, und das Modell sollte in verschiedenen Testgebieten auf seine Verlässlichkeit getestet werden.