Die niedersächsischen Wälder beliefern den Holzmarkt mit ca. 5 Mio. Kubikmeter Rohholz im Wert von etwa 200 Mio. EUR pro Jahr. Seit dem ersten Dürresommer in 2018 ist der Wald jedoch aufgrund anhaltender und wiederkehrender Trockenheit in einem alarmierenden Zustand. Die Trockenheit hat in vielen Teilen Deutschlands zusätzlich zu einer hohen Waldbrandgefahr geführt und viele Wälder sind immer wieder von einem großen Schädlingsbefall betroffen, Jungpflanzen vertrocknen. Bundesweit sind 500.000 Hektar Wald der anhaltenden Dürre und Schädlingen zum Opfer gefallen. Diese Flächen müssen nicht nur aus Klimaschutzgründen so schnell wie möglich wiederbewaldet werden.

Der Kulturerfolg forstlicher Pflanzungen, also das sichere Anwachsen mit möglichst geringen Ausfallquoten vor allem in den ersten zwei Jahren, ist prinzipiell das Spiegelbild der Umsetzung guter fachlicher Praxis im jeweiligen Forstbetrieb. Das Problem ist: Aktuell führen Engpässe auf allen diesbezüglich relevanten Ebenen (Material, Kapazität, Qualität, Qualifikation) zu eigentlich vermeidbaren, aber in Summe tatsächlich gravierenden Mängeln mit wirtschaftlichen und ökosystemaren Folgeschäden. Für die gute fachliche Praxis, die der Waldbesitzer/Forstbetrieb in Eigenregie steuert, gibt es Ansatzpunkte für Mängelminderung, die auf fachlich bekannten Kenntnissen beruhen, für die es aber bisher keine praxistauglichen Produkte gibt. Sinnvoll, praktikabel und wirtschaftlich können hier die Aspekte Wurzelschutz, Nährstoffabsicherung und mikrobielle Biostimulation konkret adressiert werden.

Wurzelschutz: Gepflanzt wird zu über 80 Prozent sogenanntes wurzelnacktes Pflanzgut. Bei Bäumen sind vor allem die unverkorkten Spitzen der Feinwurzeln (≤ 0,25 mm Ø) der wesentliche Ort der Wasser- u. Nährstoffaufnahme. Da diese Feinwurzeln aber bereits nach weniger als 1 Minute beginnen abzusterben, wenn sie auf dem Weg von der Baumschule an den Pflanzort irgendwo ungeschützt dem Wind und der Sonne ausgesetzt sind, ist deren Schutz vor Schädigung besonders wichtig. Die Anwendung von Alginat bei der forstlichen Pflanzung wird von der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt empfohlen und ist in Niedersachsen gem. Erl. d. ML v. 01.06.2021 förderfähig.

Nährstoffabsicherung: Für forstliche Pflanzungen wird überwiegend Pflanzgut aus spezialisierten Forstbaumschulen verwendet. Der Prozess der Pflanzung ist, unabhängig vom gewählten Pflanzverfahren, zwangsläufig mit Beeinträchtigungen des Wurzelsystems verbunden. Für ein erfolgreiches Anwachsen muss die Pflanze ihr Wurzelsystem möglichst schnell regenerieren und vorzugsweise aktiv in die Tiefe wachsen, um den vermehrt auftretenden Trockenstressphasen besser begegnen zu können. Während die Anzucht in der Baumschule unter pflanzenbaulichen Optimalbedingungen erfolgt, ist eine bedarfsgerechte Nährstoffversorgung am Pflanzort im Forstbetrieb jedoch in der Regel nicht gegeben. Da für ein gesundes Wachstum die Haupt- u. Spurennährstoffe im richtigen Verhältnis zueinander verfügbar sein müssen (Liebig‘sches Gesetz), führen bereits geringe Mangelversorgungen mit einzelnen Nährstoffen zu Verzögerungen beim Anwachsen und folglich zu erhöhten Betriebsrisiken.

Mikrobielle Biostimulation: Stabile und somit auch klimaresiliente Waldökosysteme sind sehr komplexe und interaktive Lebensgemeinschaften aus Pflanzen, Tieren, Pilzen und Bakterien. Insbesondere die Waldbäume sind auf passende Symbiosepartner angewiesen. Für ein gesundes Baumwachstum müssen sich diese Symbiosen zu einem möglichst frühen Zeitpunkt etablieren können, d.h. die passenden Symbiosepartner müssen am Baumstandort bzw. am Pflanzplatz vorhanden bzw. verfügbar sein. Zahlreiche Untersuchungen belegen, dass auf Kalamitätsflächen die passenden Ektomykorrhizapilze relativ schnell degradieren, wenn ihre Baumpartner fehlen (Review Jones et al. 2003, Sterkenburg et al. 2019). Neueste schweizerische Untersuchungen belegen deutlich ein bis zu dreimal schnelleres Baumwachstum mit den „richtigen“ Symbionten (Anthony et al. 2022).

Die wichtigste Symbiose-Organismen für Nutzpflanzen, Mykorrhizapilze, sind für den Einsatz in der Landwirtschaft bereits als Innovation verfügbar, dort werden aufgrund der angebauten Pflanzenarten Arbuskuläre Mykorrhizapilzarten (AMF) verwendet. Positive Effekte sind verbesserte Nährstoff- und Wasserverfügbarkeit z.B. bei Trockenheit sowie verbesserte Anwachsraten. 11 Baumarten nehmen in Deutschland rund 90 Prozent der Forstflächen ein: Neben Fichte, Kiefer, Rotbuche, Traubeneiche und Stieleiche, Birke, Esche, Schwarzerle, Europäische Lärche, Douglasie und Bergahorn – 10 der 11 brauchen Ektomykorrhizapilze (ECM) als Symbiosepartner, oft sind es die Pilzarten Lactarius, Russula, Tomentella, Laccaria und Cortinarius, die für das Überleben und Wachstum der Bäume eine wichtige Rolle spielt. In der Forstwirtschaft müssen also im Gegensatz zur Landwirtschaft zusätzlich Ektomykorrhizapilzarten (ECM) verwendet werden, dafür fehlt aber u.a. Praxisinformation und eine industrielle Produktionsmethode, zurzeit wird das Myzel maximal in 2,5 Liter Weckgläsern mit flüssigem Nährmedium und Vermiculite kultiviert, das ist arbeitsintensiv und daher wirtschaftlich unbefriedigend. Da die Nachfrage im Forst (entsprechend der Landwirtschaft) merklich steigt, soll in OPT4FORST eine Möglichkeit zum Upscalen der Produktion entwickelt werden, denkbar in Festbett- oder Flüssigbioreaktoren. Dabei muss auf Grund des langsamen Wachstums dieser Pilze in Feststoffmedien, wohl bevorzugt auf die Submerskultivierung zurückgegriffen werden. In der Forschung sind die technischen Stellschrauben für die Kultur der Ektomykorrhizapilze weitestgehend bekannt, es fehlt aber an der Übertragung in die Produktionspraxis sowie der Verhaltensänderung der Forstpartie. Solange wiederum keine kostengünstigen und anwenderfreundliche Produkte zur Verfügung stehen, bleibt die Nutzung in der forstwirtschaftlichen Praxis eine Nische.