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Lothar Zimmermann, Stephan Raspe, Ludwig Straßer, Cornelia Reichert und Stefan Huber Außergewöhnliche Hitze und Trockenheit vom Frühling in den Sommer hinein!
Bis Ende der ersten August-Dekade erlebte Deutschland eine außergewöhnlich lange Phase mit überdurchschnittlichen Temperaturen, die im Juli in eine extreme Hitzewelle überging, regional oft verbunden mit einer ausgeprägten Trockenheit (Imbery et al. 2018).
Im Juli 2018 war Bayern zwar noch das kühlste Bundesland in Deutschland, d.h. es gab nur den siebtwärmsten Juli seit 1881, betrachtet man aber die letzten vier Monate April bis Juli haben auch wir einen eindeutigen Hitzerekord: Noch nie seit 1881 war es in diesen Monaten so heiß!
Mit 16,2 °C war es 3,7 °C wärmer als im langjährigen Mittel 1961-90. Selbst im „Jahrhundertsommer“ 2003 wurde in diesen Monaten nur eine Durchschnitttemperatur von 15,3 °C erreicht.
Abb. 2: Entwicklung der Niederschläge (Grafik: LWF)
Gleichzeitig fiel auch nur vergleichsweise wenig Niederschlag in diesen Monaten: So war es der [i]dritttrockenste Zeitraum[/i] seit 1881. Im Vergleich zu 2003 und 2015 war besonders der April heuer deutlich trockener.
Auch von der Sonne verwöhnt war diesmal Bayern: Seit Beginn der flächenhaften Messungen der Sonnenscheindauer im Jahr 1951 schien die Sonne in diesen Monaten nie länger als heuer mit 1.026 Stunden.
Betrachtet man die Trockenheit rein meteorologisch mittels des Dürreindex nach De Martonne, zeigt sich regional ein sehr unterschiedliches Bild:
In Teilen Frankens und der Oberpfalz herrschten sehr trockene Verhältnisse wie auch in weiten Teilen Norddeutschlands, während es Südbayern (Alpen, Alpenvorland, Bayerischer Wald) aufgrund immer wieder vorkommender Gewitterniederschläge nicht so hart traf.
Und wie sah es in unseren Wäldern aus? Hier liegen Messungen und Modellierungen an den Waldklimastationen für unterschiedliche Baumarten und Böden vor. An einigen Waldklimastationen liegen Messungen des volumetrischen Wassergehalts in den Waldböden mittels TDR-Messung vor.
An der WKS Flossenbürg im Oberpfälzer Wald wurde schon Mitte Juni der Trockenstress-Grenzwert von 40% der nutzbaren Feldkapazität im dortigen Fichtenbestand unterschritten, ab Mitte Juli war dort nach den uns vorliegenden Bodenwassercharakteristika kein pflanzenverfügbares Wasser mehr vorhanden, etwas weniger dramatisch die Situation im Eichenbestand an der WKS Würzburg in Unterfranken, dort wurde Trockenstress ab Beginn der letzten Juni-Dekade registriert und der Wasservorrat ging bis Ende Juli fast auf Null zurück.
Auch im Vorderen Bayerischen Wald an der WKS Mitterfels zeigten die Messungen eine starke Reduktion des verfügbaren Bodenwassers. An südbayerischen Waldklimastationen im Tertiärhügelland wie Höglwald oder Ebersberg in der Münchner Schotterebene wurde der Trockenstressbereich dagegen nur kurzfristig oder gar nicht unterschritten, da es immer wieder Niederschlag gab, der für eine Wiederauffüllung sorgte
Abb. 5: Tage bis zum Erreichen vom Trockenstress (Grafik: LWF)
Die Modellierungen mit dem Wasserhaushaltsmodell LWF-Brook90 erlauben uns auch Aussagen für Waldklimastationen ohne Bodenfeuchtemessungen zu treffen.
Dargestellt unten ist die Anzahl der Tage nach Ende März im jeweiligen Jahr mit einem Hitzesommer (2003, 2015 und 2018) zuerst in einer Karte, wann die Trockenstressgrenze von <30% der nutzbaren Feldkapazität erstmals unterschritten wurde. Kleinere Werte bedeuten, dass die Trockenstressgrenze früh unterschritten wurde. Keine Werte im jeweiligen Jahr bedeuten kein Unterschreiten der Trockenstressgrenze.
Waldklimastationen, die in allen drei Jahren mit Hitzesommer keinen Trockenstress hatten, sind mit blauer Schrift dargestellt. Alternativ sind noch die Waldklimastationen mit dem Eintrittsdatum des Trockenstress als Tag des Jahres in einem Balkendiagramm dargestellt.
An einigen Waldklimastationen (WKS) in Nordbayern (Würzburg, Bad Brückenau, Rothenbuch, aber auch Flossenbürg) trat der Trockenstress durch die niederschlagsärmeren Verhältnisse im Frühjahr 2018 schon früher auf als 2003.
In Südbayern wurden an den WKS Riedenburg und Ebersberg 2003 die Trockenstressgrenze früher unterschritten, wie auch an den WKS Ebrach im Steigerwald und Altdorf. Bei letzterer Waldklimastation ist zu beachten, dass hier aufgrund der geringen Speicherkapazität des Sandbodens es schnell zu Trockenstress kommt, kurzfristig Niederschläge aber auch wieder für eine schnelle Erholung sorgen.
Da Nordbayern heuer besonders von der Hitze und Trockenheit betroffen ist, werden zunächst die Wasserhaushaltszeitreihen dieser drei Jahre dargestellt. Bei den WKS Würzburg mit Eiche auf der Mainfränkischen Platte sowie der WKS Rothenbuch mit Buche im Spessart wurde früher als 2003 die Trockenstressgrenze unterschritten.
Tabelle 1: Beginn des Trockenstresses an den Bayerischen Waldklimastationen in den Trockenjahren 2003, 2015 und 2018
Station
Datum Trockenstress 2003
Datum Trockenstress 2015
Datum Trockenstress 2018
Altdorf
14. Apr
02. Jun
18. Apr
Altötting
09. Aug
Kein Trockenstress
06. Aug
Bad Brückenau
24. Jun
10. Jul
21. Jun
Berchtesgaden
Kein Trockenstress
Kein Trockenstress
Kein Trockenstress
Dinkelsbühl
Kein Trockenstress
Kein Trockenstress
Kein Trockenstress
Ebersberg
17. Jun
24. Jul
07. Aug
Ebrach
19. Jul
02. Aug
30. Jul
Flossenbürg
02. Aug
keine Daten
27. Jul
Freising
22. Jul
18. Aug
keine Daten
Goldkronach
15. Aug
keine Daten
keine Daten
Höglwald
Kein Trockenstress
08. Aug
Kein Trockenstress
Kreuth
Kein Trockenstress
24. Aug
Kein Trockenstress
Mitterfels
Kein Trockenstress
Kein Trockenstress
Kein Trockenstress
Riedenburg
23. Jun
12. Jul
03. Jul
Rothenkirchen
Kein Trockenstress
Kein Trockenstress
Kein Trockenstress
Rothenbuch
25. Jul
09. Aug
15. Jul
Sonthofen
Kein Trockenstress
Kein Trockenstress
Kein Trockenstress
Würzburg
25. Jun
01. Jul
17. Jun
An der WKS Ebrach wurde durch zwei intensive Gewitterschauer im Juni und Juli der Trockenstressbereich erst in den ersten Augusttagen unterschritten, etwas später als 2003 und 2015. Bedingt durch die niedrige Speicherkapazität an der WKS Bad Brückenau mit ihrem Buchenbestand ging der Bodenwasservorrat dort, wie schon 2003, fast zur Neige.
Die WKS Rothenkirchen im Frankenwald mit ihren Fichten waren weiterhin gut versorgt. Bei der WKS Goldkronach stehen Daten noch aus, da die Fernübertragung ausgefallen ist. An einem Fichtenstandort, der zwar höher im Oberpfälzer Wald liegt, der WKS Flossenbürg, geht jedoch auch der Bodenwasservorrat wegen fehlender Niederschläge zur Neige, ganz im Gegensatz zu den beiden früheren Hitzesommern, wobei auch schon 2015 die Trockenstressgrenze kurzfristig unterschritten war. Fast komplett leer ist auch der Bodenwasserspeicher an der Eichen-WKS Riedenburg im Jura. Die Kaltfront am 10.8.2018 brachte örtlich manchmal nur geringe Niederschlagsmengen, so dass sich die Speicher wie in Riedenburg kaum erholten.
An der WKS Dinkelsbühl war die Wasserversorgung 2018 wie schon 2003 und 2015 gut. An der Buchen-WKS im Tertiärhügelland in Freising, wo durch Lößlehmdecken auch eine hohe Wasserspeicherkapazität vorhanden ist, gab es auch eine ausreichende Wasserversorgung. Ebenso an der Fichten-WKS Höglwald, auch im Tertiärhügelland, wo der Trockenstressbereich noch nicht erreicht wurde. Knapp wurde diese an der Fichten-WKS Ebersberg in der Münchner Schotterebene erreicht, aber nicht längeranhaltend. Ebenso wie an der WKS Altötting im Tertiärhügelland. Die alpinen WKS (Sonthofen, Kreuth und Berchtesgaden) waren heuer bisher immer (außer 2015 Kreuth) gut wasserversorgt.
Als Fazit für die Trockenheit 2018 lässt sich aus heutiger Sicht (Daten zumeist bis 12.08.2018) ziehen, dass besonders Unterfranken und die Oberpfalz von der Trockenheit betroffen sind wie auch schon 2003 und 2015. Der Trockenstress begann dort im Vergleich zu 2003 früher.
Trotz der Abkühlung durch den Durchgang einer Kaltfront am 10.8. gab es an den sehr trockenen Waldklimastationen in Unterfranken, in der Oberpfalz und auch im Jura durch nicht ausreichende Niederschläge noch keine deutliche Entspannung der Wasserversorgung. In Südbayern ist die Wasserversorgung bisher meist unkritisch..
Abb. 25: Laubfall als Folge der Trockenheit (Foto: L. Straßer)
In vielen Bereichen von Bayern fehlt seit Wochen der Niederschlag und die andauernde Hitze macht den Bäumen zu schaffen. Nicht nur die Fichte, welche seit dem extrem trockenen Jahr 2015 stark unter den Borkenkäfern leidet, sondern auch die Laubbäume sind heuer durch Hitze und Wassermangel gestresst.
Mitten im Sommer sind bayernweit herbstliches Laub, schüttere Kronen und Laubfall bei Birke, Kirsche, Linde und Ahorn zu beobachten. An trockengefallenen Gräben und Bächen leiden besonders Erlen, Weiden und Pappeln. Auch Hain- und Rotbuchen verfärben sich in einigen Waldgebieten bereits rot und reagieren damit auf die ungewöhnlich trockenen Bedingungen. Besonders betroffen sind die fränkischen Regierungsbezirke sowie die flachgründigeren Böden im Oberpfälzer und im Bayerischen Wald.
Mögliche Folgeschäden dieser Trockenheit sind vermehrter Befall geschwächter Bäume durch Sekundärschädlinge. So wurde nach dem Trockensommer 2003 eine starke Zunahme der Hallimaschschäden an Fichte im Jahr 2004 registriert. Auch sekundäre Schadinsekten wie Borkenkäfer und Prachtkäfer nehmen in dieser Situation an Bedeutung zu und können zum Absterben von Bäumen führen, die sich von den Auswirkungen der Hitze und Trockenheit noch hätten erholen können.