SURVEY

Waldreallabore - Experimente, Synthese & Governance zur Optimierung des natürlichen Klimaschutzes in Waldökosystemen.

Wälder sind eine wichtige natürliche Senke für Treibhausgase und liefern vielfältige Ökosystemleistungen. Die Auswirkungen des Klimawandels verändern die Wälder und ihr Management muss an die sehr dynamischen Rahmenbedingungen angepasst werden. Reallabore sind dabei eine wichtige Infrastruktur für eine inter- und transdisziplinäre Transformationsforschung für den Wald der Zukunft.

Das Projekt SURVEY zielt auf die Demonstration und Erprobung eines überregionalen Waldreallabors ab. Dieses neuartige Waldreallabor besteht aus einem Netzwerk von räumlich verteilten Experimentalflächen (Beispielräume Harz, Landshut/Niederbayern) unterschiedlicher Nutzungs- und Untersuchungsintensität (Intensiv und Satellitenflächen) und deren digitalen Abbildern (digitalen Zwillingen). Durch Verknüpfung mit modellgestützter Projektion und zusätzlichen Geodaten in Datenräumen und Syntheseplattformen bildet sich daraus ein überregionales Waldreallabor für den fichtendominierten, stark schadexponierten Mittelgebirgsraum mit hohen Transformationsansprüchen.

Eine umfassende Einbeziehung zentraler Akteursgruppen im Wald (Stakeholder) bindet gesellschaftliche Ansprüche sowohl hinsichtlich der Entwicklung des Waldreallabors (Ko-Kreation), der gemeinsamen Forschung in Forschungs-Praxis-Netzwerken (Ko-Produktion) als auch der Bewertung der resultierenden Ökosystemleistungen (Ko-Evaluation) im Sinne der Transformationsforschung ein.

Die Ergebnisse und Erfahrungen werden auch verwendet, um in Synthese- und Stakeholderprozessen Umsetzungswege für eine stärker gebündelte Wald und Holzforschung zu erarbeiten und zu erproben.

SURVEY Akteursgruppen

Andreas Bolte

Tanja Sanders

Johann Heinrich von Thünen-Institut

Das Johann Heinrich von Thünen-Institut forscht und berät die Bundesregierung in den Bereichen Ländliche Räume, Agrar, Wald und Fischerei. Es ist eine Ressortforschungseinrichtung des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH). Das Thünen-Institut für Waldökosysteme mit Sitz in Eberswalde befasst sich mit dem Zustand und der Entwicklung der Waldökosysteme in Deutschland und Europa sowie der Wildtierbestände in der Landschaft. Auch Umwelteinflüsse und Effekte des Klimawandels auf Wälder sowie deren Anpassungsfähigkeit daran sind Hauptarbeitsgebiete des Instituts. Ziele sind naturnahe, umweltgerechte und produktive Wälder, die für den Klimawandel gut gerüstet sind.


Prof. Dr, Andreas Bolte leitet das Thünen-Institut für Waldökosysteme und koordiniert das Verbundprojekt SURVEY. Gleichzeitig ist er außerplanmäßiger Professor für Waldökologie an der Universität Göttingen. Seine Arbeiten befassen sich mit der Klimaschutzleistung von Wäldern, der Erfassung deren biologischen Vielfalt und der Wirkung des Umweltwandels auf Waldökosysteme. Weiteres wichtiges Forschungsziel sind Lösungen zur Waldanpassung an den Klimawandel. Er ist Präsident des Deutschen Verbands Forstlicher Forschungsanstalten (DVFFA) und Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats für natürlichen Klimaschutz (WBNK) des Bundesministeriums für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUKN) sowie des Wissenschaftlichen Klimabeirats Brandenburg (WKB).


Dr. Tanja Sanders führt im Thünen-Institut für Waldökosysteme den Arbeitsbereich Ökologie und Walddynamik. In diesem Bereich wird das Intensive Forstliche Umweltmonitoring (Level II) zu Prozessen des Wasser-, Stoff- und Energiehaushalts von Waldökosystemen in ganz Deutschland koordiniert und die Forschungstation Britz mit umfangreichen Forschungen zum Einfluss von Wäldern auf den Wasserhaushalt betrieben. Sie forscht zu den umfassenden Folgen des Klimawandels auf Wälder, inklusive Waldbrand, und ist Expertin für ökologische Wachstums- und Jahrringforschung und Fernerkundungsverfahren im Waldmonitoring. Ihre umfangreiche internationale Vernetzung und Gremientätigkeit umfasst die Ko-Leitung des Expert Panels zu Waldwachstum im internationalen Waldmonitoring unter ICP Forest und die Einbindung in die intergrierte, internationale Ökosystenmforschung (eLTER).

Jessica Stubenrauch

Helmholtz - Zentrum für Umweltforschung

Dr. Jessica Stubenrauch ist Postdoktorandin am Department für Umwelt und Planungsrecht des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung. Ihre Kernkompetenz liegt in der Governance-Forschung zur Umsetzung einer an den Klimawandel angepassten und biologisch vielfältigen Landnutzung mit einem Schwerpunkt auf nachhaltigen Land- und Forstwirtschaftssystemen.

Im Projekt SURVEY ist sie als Principal Investigator federführend für die Governance-Analyse und die Entwicklung von Politikvorschlägen für eine zukunftsfähige Waldbewirtschaftung zuständig. Zudem betreut sie die Zusammenführung der Stakeholder im Wald- und Forstbereich auf nationaler Ebene, um die Waldreallabore in eine gebündelte Wald- und Holzforschung einzubinden, und leitet gemeinsam mit dem Thünen-Institut die Ergebnissynthese und -kommunikation.

Daniel Doktor

Dr. Daniel Doktor leitet die Gruppe 'Land-cover and dynamics' im Department Fernerkundung am UFZ. Seine Forschung fokussiert auf die Detektion und Analyse von klimatischen Veränderungen und Landnutzungswandel auf terrestrische Vegetation. Dazu analysiert er Zeitreihen optischer Satellitenbeobachtungen, um Waldzustand, Pflanzenmerkmale (Phänologie, Pigmentgehalte, Blattfläche), Landnutzung (Feldfrüchte, Baumarten), Landnutzungsintensität (Beweidung, Mahdereignisse, Düngung), Habitate und ökosystemare Dienstleistungen (Biodiversität, Produktivität) abzuleiten.


Im Projekt SURVEY ist er als PI federführend im Arbeitspaket 2 für die fernerkundungsbasierte Regionalisierung & Synthese von Waldeigenschaften zuständig.

Moritz Hermsdorf

Moritz Hermsdorf ist Jurist und ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Department für Umwelt- und Planungsrecht des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung. Sein Arbeitsschwerpunkt liegt auf rechtswissenschaftlichen Fragen der Klimatransformation im Landnutzungssektor, insbesondere im Hinblick auf marktbasierte Lösungsansätze.


Im Projekt SURVEY übernimmt er die Analyse des bestehenden und zukünftigen Rechtsrahmens für eine nachhaltige Wald- und Forstwirtschaft. Darüber hinaus ist er für die Stakeholderanalyse und -zusammenführung zuständig und erarbeitet gemeinsam mit dem Thünen-Institut eine zukunftsorientierte Waldgovernance auf Basis der Forschungsergebnisse aus den Waldreallaboren.

FFK Gotha - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum

Das Forstliche Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha (FFK Gotha) ist als forstliche Forschungsanstalt die zentrale Forschungseinrichtung für die praxisorientierte Waldforschung im Freistaat Thüringen. Neben langjährigen Erfahrungen im Umwelt-, Wald- und Standortsmonitoring sowie in der Naturwaldforschung ist das FFK Gotha verantwortlich für das forstliche Versuchswesen in Thüringen. Dementsprechend unterhält das FFK Gotha Versuchsflächen zu unterschiedlichen waldbaulichen, naturschutzfachlichen wie auch forstspezifischen Fragestellungen, u. a. mit dem

Schwerpunkt Klimaschutzwirkung von Wald und Holz sowie zur Klimaanpassung.

Ingolf Profft leitet den Arbeitsbereich Klimafolgen, Forschung, Versuchswesen am Forstlichen Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha. Seine Arbeitsschwerpunkte liegen in der Bewertung von Klimawandelfolgen für Waldökosysteme sowie die Erarbeitung, Entwicklung und Vermittlung von Klimaanpassungsmaßnahmen für den Waldsektor.

Hendrik Hartmann

Rico Fischer

Sebastian Preidl

Daniel Magnabosco

Sophie Ehrhardt

JKI - Julius Kühn-Institut - Institut für Waldschutz

Das Institut für Waldschutz am Julius Kühn-Institut (JKI) wurde als Bundesforschungsinstitut mit nationaler Zuständigkeit Ende 2022 gegründet, um den wachsenden Herausforderungen des Waldschutzes im Klimawandel fachlich fundiert und praxisnah zu begegnen. Im Zentrum der Arbeiten steht die Entwicklung integrierter Strategien zur Stärkung der Resilienz von Wäldern gegenüber Komplexkrankheiten, Schadinsekten sowie klimabedingten Stressfaktoren wie Dürre, Hitze oder Stürmen. Dabei verbindet das Institut Fachwissen aus Entomologie, Pathologie, Ökophysiologie, Fernerkundung, Datenanalyse und Waldmodellierung in einem multidisziplinären Ansatz.

Prof. Henrik Hartmann leitet das Institut für JKI-Waldschutz am Julius Kühn-Institut und bringt seine interdisziplinäre Expertise in den Bereichen Digitaler Zwilling und transdisziplinäre Stakeholder-Beteiligung ein. Henrik Hartmann ist Baumökophysiologe und untersucht seit vielen Jahren den Einfluss von Klimawandel auf physiologische Reaktionen von Bäumen, besonders in Bezug auf ihre Fähigkeiten der Abwehr gegenüber Schädlingen.

Im Rahmen des Projekts verantwortet das JKI unter der Leitung von Dr. Rico Fischer die Entwicklung eines Digitalen Zwillings für Waldökosysteme.

Durch die Verknüpfung von Fernerkundungsdaten (mit Unterstützung von Sebastian Preidl) mit mechanistischen Einzelbaummodellen wird eine modellbasierte Bewertung biotischer und abiotischer Risiken infolge des Klimawandels ermöglicht. Auf dieser Basis entstehen Szenarien für die Entwicklung multi-funktionaler, klimastabiler Waldlandschaften.

Durch die Einbindung terrestrischer Daten unterstützt Dr. Daniel Magnabosco die ökologische Modellierung – so kann der Digitale Zwilling ausgewählte Parameter der aktuell ablaufenden Veränderungen im Wald möglichst genau und in Echtzeit abbilden.

Darüber hinaus koordiniert Dr. Sophie Ehrhardt am JKI die transdisziplinäre Zusammenarbeit mit regionalen Akteurinnen und Akteuren, insbesondere im Harz als ehemals fichtendominierter Mittelgebirgsregion. Ziel ist es, durch Ko-Kreation frühzeitig Partner aus Praxis, Verwaltung und Zivilgesellschaft einzubinden, um gemeinsam tragfähige und breit akzeptierte Waldschutzstrategien zu entwickeln.

Wolfgang Obermeier

LMU - Ludwig-Maximilians-Universität München

Dr. Wolfgang Obermeier, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der von Prof. Dr. Lukas Lehnert geleiteten Arbeitsgruppe für Physische Geographie und Umweltfernerkundung an der LMU München, leitet die Innovationsgruppe für das LabForest-Projekt. Hier untersucht er die Auswirkungen der Waldbewirtschaftung auf Ökosystemdienstleistungen und Biodiversität. Seine Expertise umfasst die terrestrische Biosphäre und ihre Wechselwirkungen mit Mensch und Atmosphäre, wobei er Felddaten, Fernerkundung und verschiedene Modellierungsansätze nutzt.

Als Principal Investigator im SURVEY-Projekt ist er, zusammen mit Prof. Dr. Lukas Lehnert, für die Einrichtung, Pflege und wissenschaftliche Betreuung der Waldversuchsflächen der LMU bei Landshut verantwortlich. Ein Hauptziel des LMU-Teilprojekts ist die Entwicklung raum-zeitlicher Modelle zur Ableitung von Stressreaktionen aus Fernerkundungsdaten. Darüber hinaus ist Dr. Obermeier an der Mitentwicklung und Erprobung des Bewertungssystems für Managementoptionen

beteiligt, erstellt spezifische Indikatoren für Baumstress durch Extremwetter und koordiniert die Auswertungen von Waldlaborergebnissen zu Evapotranspiration, Stress und Mortalität.

Vinzenz Zerres

Vinzenz Zerres ist wissenschaftliche Hilfskraft bei Prof. Dr. Lukas Lehnert in der Arbeitsgruppe für Physische Geographie und Fernerkundung und Masterstudent im Studiengang Umweltsysteme und Nachhaltigkeit an der LMU München. Derzeit schreibt er seine Masterarbeit, in der er die Anwendbarkeit von Deep-Learning-Modellen zur Schätzung der globalen Baumhöhe untersucht. Seine Arbeit konzentriert sich auf Landnutzungsänderungen, Wechselwirkungen zwischen terrestrischer Biosphäre und Atmosphäre sowie die Überwachung der Vegetation unter Verwendung von Fernerkundungs- und Felddaten.


Als Doktorand im SURVEY-Projekt ist er für die Datenerfassung und -verarbeitung auf den Waldversuchsflächen der LMU bei Landshut verantwortlich. Ein Hauptziel des LMU-Teilprojekts ist die Entwicklung raum-zeitlicher Modelle zur Ableitung von Stressreaktionen aus hyperspektralen und thermalen Drohnen-Fernerkundungsdaten. In seiner Rolle wird er neben der Aufbereitung der Eingangsdaten für die Stressindikatoren auch die Feldarbeiten koordinieren und durchführen. Insbesondere ist er für die Durchführung von Messungen zur Bewertung von Evapotranspiration, Stress und Mortalität verantwortlich.

Lukas Lehnert

Prof. Dr. Lukas Lehnert koordiniert das im universitätseigenen Forst durchgeführte REGULUS- Projekt „Reallabor Universitätsforst für nachhaltiges Verjüngungsmanagement im Klimawandel“ (LabForest). Andere Forschungsprojekte fokussieren auf die „Fusion von Radar und Lidar Satellitendaten zur großskaligen quantitativen Bestimmung von Waldstrukturparametern durch modell-basierte und KI-Verfahren“ sowie auf den „Einsatz von künstlicher Intelligenz und Fernerkundung zur Überwachung der Waldgesundheit im Klimawandel“. Umfangreiche Erfahrung beim Einsatz von optischen (multispektralen und hyperspektralen), Radar-sowie Lidar-Daten für die Ableitung von Ökosystemleistungen in verschiedenen Ökosystemen ist vorhanden. Einen Schwerpunkt bildet hierbei die Verwendung moderner KI-Verfahren (Deep Learning und Machine Learning).


Als Principal Investigator im SURVEY-Projekt ist er, zusammen mit Dr. Wolfgang Obermeier, für die Einrichtung, Pflege und wissenschaftliche Betreuung der Waldversuchsflächen der LMU bei Landshut verantwortlich. Ein Hauptziel des LMU-Teilprojekts ist die Entwicklung raum-zeitlicher Modelle zur Ableitung von Stressreaktionen aus Fernerkundungsdaten. Darüber hinaus ist Dr. Obermeier an der Mitentwicklung und Erprobung des Bewertungssystems für Managementoptionen beteiligt, erstellt spezifische Indikatoren für Baumstress durch Extremwetter und koordiniert die Auswertungen von Waldlaborergebnissen zu Evapotranspiration, Stress und Mortalität.

Bernd Ahrends

Ulrike Talkner

Ralf-Volker Nagel

NW-FVA - Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt

Die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA) betreibt Waldforschung für die Bundesländer Hessen, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein. In ihrem Zuständigkeitsbereich befinden sich 2,7 Mio. Hektar Wald, nahezu ein Viertel der Waldfläche Deutschlands. Die Forschungsschwerpunkte spiegeln sich in fünf Abteilungen wider: Waldwachstum, Waldschutz, Waldgenressourcen, Umweltkontrolle und Waldnaturschutz. Die Abteilung Umweltkontrolle beschäftigt sich mit Forschung und Beratung zum Klimawandel und den bodenkundlichen und ernährungsphysiologischen Grundlagen der Forstwirtschaft.


Das Sachgebiet Intensives Umweltmonitoring der Abteilung Umweltkontrolle betreut derzeit rund fünfzig Intensivmonitoringflächen. Auf ihnen erfolgen umfangreiche Beobachtungen zu Klima, Wasser- und Stoffhaushalt der Böden sowie zur Nährstoffversorgung und zum Wachstum der Bäume.


Dr. Bernd Ahrends leitet das Sachgebiet Intensives Umweltmonitoring. Seine Arbeitsschwerpunkte liegen in der Bewertung und Modellierung von Kenngrößen des Wasser- und Stoffhaushaltes für Waldökosysteme.

Dr. Ulrike Talkner leitet die Abteilung Umweltkontrolle. Sie berät die forstliche Praxis, Verwaltungen und die Politik auf fachlicher Grundlage und erarbeitet Beiträge für Entscheidungshilfen.


Dr. Ralf-Volker Nagel ist Direktor der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt und Leiter der Abteilung Waldwachstum. Er verantwortet die Leitung, die strategische Ausrichtung sowie die Außendarstellung der Einrichtung und pflegt Partnerschaften zu Politik, Praxis und Wissenschaft.

Bernhard Schuldt

TU Dresden - Technische Universität Dresden

Im Zentrum der Forschung der Fachrichtung Forstwissenschaften, Fakultät Umweltwissenschaften, Technische Universität Dresden (TUD), steht die Erarbeitung von Konzepten, die eine nachhaltige Entwicklung der Wälder unter den Herausforderungen des Klimawandels bei einer gleichzeitig steigenden Nachfrage nach Ökosystemleistungen aus dem Wald gewährleisten.


Hierzu trägt die Professur für Forstbotanik unter Leitung von Prof. Bernhard Schuldt durch Erforschung zukunftsfähiger Baumarten bei, welche unter den veränderten klimatischen Bedingungen in Mitteleuropa am besten geeignet wären als Grundlage für die Aufforstung und Etablierung klimastabiler Wälder. Die Arbeitsschwerpunkte der Professur für Forstbotanik behandeln waldökologische, ökophysiologische und pflanzenhydraulische Themen mit einem Schwerpunkt auf der Stressphysiologie von Gehölzen. Aktuell werden Forschungsthemen behandelt, um die Reaktionen von heimischen und nicht-heimischen Gehölzen auf den Klimawandel, die Ursachen und Folgen des trockenheitsbedingten Baumsterbens und die wichtigsten Merkmale mit kausalem Bezug zu klimatischen Stressfaktoren zu verstehen.

Thomas Knoke

TU München - Technische Universität München

Die Professur für Waldinventur und nachhaltige Nutzung an der Technischen Universität München (TUM) forscht zur bioökonomischen Analyse und Modellierung von Waldbewirtschaftungsstrategien auf Einzelbaum-, Bestandes- und Betriebsebene. Dabei spielen Aspekte der Störungsökonomie und die dazu notwendige Berücksichtigung von Risiken und Unsicherheiten in den entsprechenden Modellierungen eine zentrale Rolle.

Ziel ist es, hieraus Bewirtschaftungsalternativen abzuleiten, welche die multiplen Ökosystemleistungen mit Hilfe robuster und resilienter Waldstrukturen unter steigendem Risiko auch künftig nachhaltig sichern können. Die Professur bearbeitet auch ein Arbeitspaket zur ökonomischen Bewertung der Ökosystemleistungen im REGULUS-Vorhaben Lab-Forest.

Prof. Dr. Thomas Knoke leitet die Professur und ist Betriebsleiter des Universitätswaldes Landshut der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), eines der Reallabore im Projekt Survey. Er ist zudem in zahlreichen Gremien

vertreten, wie z.B. im Wissenschaftlichen Beirat für Waldpolitik (WBW).

Im Survey-Projekt ist es die Aufgabe der Professur, die verschiedenen Managementstrategien hinsichtlich ihrer Trade-offs gegenüber den multiplen Zielsetzungen mithilfe von Pareto-Frontlinien zu quantifizieren. Darüber hinaus wird die Erholungsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit verschiedener Waldbewirtschaftungssysteme inklusive Integration trockenheitstoleranter Baumarten bewertet.

Rechtliches