LWF aktuell 158
FeNEU – Flexible und transparente Auswertung von Waldinventuren
von Peter Biber, Astor Toraño Caicoya, Hans-Joachim Klemmt

Forstinventuren können in der Praxis sehr verschieden konzipiert sein. Das Spektrum reicht von summarischen Aufnahmen auf Bestandesebene bis hin zu Rasterstichproben mit komplexem Stichprobendesign. Waren Forstinventuren traditionell an terrestrische Aufnahmeverfahren gebunden, bieten sich zunehmend moderne Methoden – besonders der Einsatz von drohnengetragener Technologie – als Ergänzung oder Alternative an. Gleichzeitig benötigt die Forstplanung in zunehmenden Maß Informationen zum Waldzustand und seiner Entwicklung, die über die klassischen ertragskundlichen Variablen hinausgehen. Zudem müssen die Informationen zeitnäher und effizienter als bisher zur Verfügung gestellt werden können. Dies wiederum geht einher mit einer zunehmenden strukturellen Vielfalt in Bayerns Wäldern in Verbindung mit der Zunahme von Störereignissen. Eine Forstplanung mit klassischen Methoden kann dem kaum gerecht werden. Diese Entwicklungen bergen die Gefahr, dass die Auswertung von Waldinventuren in methodischer Hinsicht zersplittert und Auswertungsergebnisse immer weniger vergleichbar und damit schlechter beurteilbar werden.

Die Software FeNEU, deren Entwicklung von der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) getragen wird, soll langfristig eine einheitliche Plattform bieten, die Forstinventurdaten aus verschiedensten Quellen übernehmen und nach einheitlichen Standards auswerten kann. Die Offenheit des Ansatzes für ein erweitertes Spektrum an Ausgabevariablen, das auch alternative Planungsverfahren unterstützt, ist dabei ein zentrales Designprinzip.

Das eigentliche Inventurpaket FeNEU greift intensiv auf die von ForestElementsR angebotenen Methoden und Objekte zurück und verwendet diese in eigenen Objekten und Funktionen, die ­Anwendern zur Verfügung gestellt werden. Zentral ist hier die Klasse fe_inventory , die im Prinzip eine Sammlung von – typischerweise vielen – Objekten der fe_stand-Familie darstellt. Wenn es, unabhängig von der verwendeten Daten­art, einmal gelungen ist, ein fe_inventory-Objekt zu erstellen, dann ist auch sichergestellt, dass ein Mindestsatz von Auswertungen funktionieren wird. FeNEU konzentriert sich derzeit auf die Bereitstellung von klassisch-dendrometrischer Information in unterschiedlichen Detailgraden (s. »Workflow einer Inventurauswertung«). Eine erste Basisversion wird 2026 veröffentlicht (s. «Entwicklungsstand«).

Während die beiden Pakete ForestElementsR und FeNEU für sich voll funktionsfähig sind und bei entsprechender Erfahrung mit R eine Vielzahl von Möglichkeiten zur eigenen Gestaltung von Arbeitsabläufen bieten, dürfte eine gra­fische Benutzeroberfläche den Zugang
zu der Software stark vereinfachen. Aus diesem Grund entwickeln wir parallel eine browserbasierte Benutzeroberfläche FeNeuShiny, die zukünftig als eigenes R-Paket zur Verfügung stehen wird.

Das Grundlagenpaket ForestElementsR wurde in der ersten Version Ende 2024 veröffentlicht und hat seitdem mehrere Erweiterungen erfahren (aktuelle Version: 2.2.0, Mitte März 2026 über 6000 Downloads). Die Veröffentlichung erfolgte auf CRAN, der Plattform für offizielle R-Pakete, was die Einhaltung strenger technischer Standards und eine vollständige Dokumentation erfordert. R-Pakete, die auf CRAN bereitgestellt werden, werden täglich auf Windows-, MacOS- und Linux-Systemen getestet. Das Inventurpaket FeNEU existiert als stabile Betaversion, die bereits mehrere Probeanwendungen in der Praxis durchlaufen hat. Sie wird aktuell auf die Veröffentlichung einer ersten Version im Lauf des Jahres 2026 vorbereitet. Diese Version wird nicht das gesamte Spektrum an Möglichkeiten, die oben genannt wurden, abdecken, sondern eine solide Basisfunktionalität bieten, die stetig im Dialog mit der Praxis weiterentwickelt wird. Parallel wurde ein Grundgerüst für die Benutzeroberfläche FeNeu-
Shiny entwickelt, in das derzeit die Hauptarbeitsabläufe von FeNEU Schritt für Schritt übernommen werden.

Im Folgenden beschreiben wir den typischen Ablauf einer Inventurauswertung mit FeNeu – von der Dateneingabe bis zur Zuwachsermittlung. Schematisch ist dieser Ablauf in Abbildung 4 skizziert.

Abb. 4: Typischer Workflow einer Inventurauswertung mit FeNEU. Rechtecke kennzeichnen Arbeitsschritte der Software FeNEU, Ovale bzw. Symbole mit gerundeten Kanten stellen Daten in verschiedenen Verarbeitungszuständen dar (ausführliche Erklärung im Text) (© LWF)

Typischerweise werden bei Forstinventuren Baumhöhen nur an einem Teil der erfassten Bäume gemessen. Da diese zur Berechnung der Holzvolumina benötigt werden, können die fehlenden Höhen mithilfe der von ForestElementsR bereitgestellten Einheitshöhenkurvensysteme im fe_inventory-Objekt ergänzt werden (Abbildung 4). Das so erhaltene fe_inventory-Objekt ist der Ausgangspunkt aller folgenden Auswertungen. Alle weiteren Schritte können mit verschiedenen Optionen durchgeführt und dann verglichen werden, aber der gemeinsame Ausgangspunkt bleibt so stets erhalten.

Die oben beschriebenen Schritte führen zu einer Darstellung der Waldverhältnisse zum Zeitpunkt der Inventur. Wird eine Abschätzung des Zuwachses gewünscht, bietet FeNEU verschiedene Möglichkeiten (Abbildung 4). Sofern für einen Betrieb nur eine einzige Inventur vorliegt, kann der Zuwachs nur mit Hilfe von Modellen geschätzt werden. Die klassische Möglichkeit besteht in der Anwendung von Ertragstafeln. Hierbei greift FeNEU auf die mit ForestElementsR bereitgestellten Ertragstafeln zurück. Wenn mehrere Ertragstafeln für eine Baumart zur Verfügung stehen, kann eine Auswahl getroffen werden. Eine alternative Methode, die sich zunehmend bewährt, ist die Anwendung der Einzelbaumzuwachsgleichungen der Bundeswaldinventur. Diese sind ebenfalls in ForestElementsR implementiert und in FeNEU gebündelt auf eine ganze Inventur anwendbar. Für den Fall, dass eine Wiederholungsinventur vorliegt, kann diese zur Zuwachsschätzung herangezogen werden. Der so ermittelte ertragsgeschichtliche Zuwachs spiegelt naturgemäß den wirklichen Zuwachs am besten wider. Derzeit steht dies nur für Rasterstichproben mit konzentrischem Probekreisdesign zur Verfügung. Hierbei werden beide Inventuren zunächst auf Stichprobenpunkt- und Baumebene miteinander verknüpft und die Zuwächse auf Baumebene berechnet und ggf. durch Modellannahmen ergänzt. Von dort ausgehend kann der Zuwachs auf größere Einheiten bis hin zum Gesamtbetrieb aggregiert werden.

Zum derzeitigen Stand sind die mit FeNEU möglichen Auswertungen auf ertragskundliche Variablen fokussiert. Mit dem gerade anlaufenden Projekt »DendroBiom« wird das Aussagespektrum deutlich im Bereich von Indikatoren für Struktur und Diversität erweitert, die dadurch der Praxis in operationaler Form zur Verfügung stehen werden. Damit eröffnen sich neue Perspektiven für die Einschätzungen von Waldleistungen und darauf aufbauende Planungsansätze.

Wie bereits erwähnt, soll FeNEU bis Jahresmitte 2026 über das CRAN-Netzwerk frei zugänglich und kostenfrei zur Verfügung gestellt werden. Um potenziellen Anwenderinnen und Anwendern eine zusätzliche Einstiegshürde zu nehmen, ist zum Jahresanfang 2027 eine Schulung für forstliche Sachverständige sowie für Mitarbeiter der AELF geplant.

Die Entwicklung von FeNEU beruht nicht zuletzt auf einem fortlaufenden Austausch mit engagierten Praktikern. Stellvertretend und besonders bedanken wir uns bei Rainer Dürr †, Daniel Kraus, Stefan Esser und Sabine Andersen. Dank gebührt den Bayerischen Staatsforsten für die Bereitstellung von Inventurdaten für vergleichende Auswertungen sowie dem Bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Forsten und Tourismus für die Förderung der Projekte FeNEU, DendroBiom und des Langfristigen Ertragskundlichen Versuchswesens in Bayern.

FeNEU ist eine Open-Source-Software zur flexiblen und transparenten Auswertung von Forstinventuren, die an der LWF entwickelt wird. Sie reagiert auf die zunehmende Vielfalt an Inventurmethoden, Datenquellen und Informationsanforderungen in der Forstplanung. Ziel ist es, Daten aus unterschiedlichen Inventurformen – von bestandesweisen Aufnahmen bis zu Rasterstichproben oder drohnenbasierten Verfahren – in einer einheitlichen Struktur auszuwerten und vergleichbare Ergebnisse zu ermöglichen. Die Software basiert auf der Programmiersprache R und baut auf dem bereits frei verfügbaren Basispaket ForestElementsR auf. Inventurdaten werden in eine standardisierte Struktur überführt, geprüft und anschließend für vielfältige Analysen genutzt. Parallel zur inhaltlichen Entwicklung wird eine grafische Benutzeroberfläche implementiert. Die Veröffentlichung von FeNEU ist für Mitte 2026 geplant.