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LAPRO2009_Wald_Landwirtschaft - LAPRO2009 - Überführung großflächiger Nadelbaumwälder

Der Kartendienst (WMS-Gruppe) stellt die Geodaten aus dem Landschaftsprogramm Saarland die Themenkarte Wald und Landwirtschaft dar.:Mit der Umstellung auf die naturnahe Waldwirtschaft wurde der Prozess initiiert um aus Alterklassenwäldern naturnahe Wälder mit einem Flächenmosaik aus unterschiedlichen Waldentwicklungsphasen zu entwickeln. Dieser Prozess ist fortzuführen. Im Landschaftsprogramm wird daher der aus naturschutzfachlicher Sicht noch erforderliche Überführungsbedarf von großflächigen Nadelbaumbeständen dargestellt. s. Landschaftsprogramm Saarland, Kapitel 9.3

LAPRO2009_Arten_Biotope - LAPRO2009 - Überführung großflächiger Nadelbaumwälder

Der Kartendienst (WMS-Gruppe) stellt die Geodaten aus dem Landschaftsprogramm Saarland dar-Themenkarte_Arten-Biotope und Lebensraumverbund:Mit der Umstellung auf die naturnahe Waldwirtschaft wurde der Prozess initiiert um aus Alterklassenwäldern naturnahe Wälder mit einem Flächenmosaik aus unterschiedlichen Waldentwicklungsphasen zu entwickeln. Dieser Prozess ist fortzuführen. Im Landschaftsprogramm wird daher der aus naturschutzfachlicher Sicht noch erforderliche Überführungsbedarf von großflächigen Nadelbaumbeständen dargestellt. s. Landschaftsprogramm Saarland, Kapitel 9.3

Räumlich-explizite Simulationsmodelle für die Naturverjüngung von Eiche in Kiefernreinbeständen des Nordostdeutschen Tieflands

Die verfügbaren waldbaulichen Verfahren und Techniken z. Etablierung natürlicher Verjüngung haben eine lange Tradition in Mitteleuropa. Waldbauliches Handeln ist vor eine besondere Herausforderung gestellt, wenn es gilt, Kiefern- oder Fichtenreinbestände in naturnahe Wälder umzuformen. Dann können sich die eingesetzten Waldumbauverfahren, je nach Ausgangsbedingungen des Standortes oder Bestandes als arbeits- und kostenintensiv erweisen. Dies gilt umso mehr, wenn die zukünftige Zielbaumart, die über ein naturnahes Verjüngungsverfahren etabliert werden soll, nicht oder nur in geringem Umfang im definierten Waldumbaugebiet präsent ist. Das geplante Forschungsprojekt hat das Ziel, die Verbesserung naturnaher Verjüngungsstrategien in Regionen mit schwierigen standörtlichen und ungünstigen strukturellen Ausgangsbedingungen wissenschaftlich zu unterstützen. Dazu werden die natürlichen Verjüngungspotenziale der Eiche in kieferndominierten Arealen auf Landschafts- und Bestandesebene quantitativ ermittelt. Dabei werden sowohl das Vorkommen der Samenbäume, das Ausbreitungspotenzial der Eichen als auch die Präsenz von Alteichen, die Bestandeskonstellation des Kiefernaltbestandes und die Filterwirkung der Begleitvegetation als entscheidende Einflussgrößen in die räumlich-expliziten Analysen einbezogen. Auf Basis dieser Analysen werden Simulationswerkzeuge entwickelt, die zur Erweiterung naturnaher Waldbau- und Waldbewirtschaftungskonzepte beitragen. Mit ihrer Hilfe können Effekte der Waldbehandlungsszenarien für unterschiedliche Ausgangsstituationen im Vorfeld geprüft und eine optimale Umsetzung in die Praxis unterstützt werden. Damit leistet das Forschungsvorhaben einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Flexibilität und Anpassung naturnaher Verjüngungsstrategien in Regionen mit schwierigen Ausgangsbedingungen.

Wachstumsforschung in den Subtropen und Tropen

Die in den äquatornahen Bereichen der Tropen innerhalb des ganzen Jahres relativ gleichbleibenden Lufttemperaturen veranlassten viele Wissenschaftler dazu, zu glauben, dass die Jahrringforschung in den gesamten Tropen nicht bzw. nur sehr schwer möglich ist. Sie gingen von einem kontinuierlichen Wachstum der Bäume und infolgedessen von einem Nichtvorhandensein von Jahrringen aus. In den letzten Jahren gelang es jedoch verschiedenen Wissenschaftlern die Existenz von Jahrringen und Zuwachszonen anderer Periodizität in tropischen Hölzern nachzuweisen. Somit konnten die bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts erbrachten Ergebnisse früher Pioniere auf dem Gebiet der Jahrringforschung bestätigt werden. Zuwachszonen in tropischen Hölzern entstehen dann, wenn die kambiale Aktivität aufgrund ungünstiger Wuchsbedingungen reduziert wird oder zum erliegen kommt. Als Ursache können hier die Trockenphasen in Gebieten mit Trockenzeiten sowie die submerse Phase in periodisch überschwemmten Gebieten genannt werden. Die Periodizität des Wachstums tropischer Bäume zu erkennen und zu verstehen, ist eine wichtige Voraussetzung für die Beantwortung vieler Fragen zu Zustand und Entwicklung der tropischen Wälder. Nur mit diesem Wissen und durch die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Umwelt und Wachstum können ökologische Fragestellungen angegangen, Fragen bezüglich der nachhaltigen Bewirtschaftung tropischer Waldökosysteme geklärt und auch die gerade in jüngster Zeit an Bedeutung gewinnenden Aspekte der Bedeutung der tropischen Wälder für das globale Klimageschehen ausreichend genau beantwortet werden. Das Institut für Waldwachstum erforscht in Zusammenarbeit mit Partnern an der Universidade Federal de Santa Maria (Brasilien) das Wachstum verschiedener wertvoller heimischer Baumarten aus Rio Grande do Sul (Brasilien). Es werden Ansätze zur nachhaltigen Bewirtschaftung naturnaher Wälder hergeleitet. Das Institut für Waldwachstum hat darüber hinaus das Ziel, für tropische Bäume geeignete Analysemethoden zu schaffen, mit deren Hilfe auch große Stichproben weitestgehend automatisiert analysiert werden können. In diesem Zusammenhang besteht eine enge Kooperation in Forschung und Lehre mit Dr. Martin Worbes, Universität Göttingen.

Wachstumsmonitoring im borealen Wald: Das Stammdickenwachstum von Fichte, Kiefer, Aspe und Birke im Jahresverlauf - Wann beginnt es, wie ist der Verlauf, wann endet es?

In Kooperation mit Partnern aus Russland und Finnland haben wir in einem naturnahen Mischbestand in der mittleren Taiga in NW-Russland (forstliche Versuchsstation Lyaly, Republik Komi) eine ökologische Freilandmessstation installiert. Dort werden die Radialveränderungen der Baumschäfte von Fichten (Picea obovata), Kiefern (Pinus sylvestris), Aspen (Populus tremulus) und Birken (Betula spec.) mit Punkt-Dendrometern zeitlich hochaufgelöst registriert. An einem Teilkollektiv der Untersuchungsbäume wird zusätzlich die elektrische Leitfähigkeit der Baumstämme kontinuierlich gemessen. An der Messstation ist auch ein Magnetometer installiert, der Änderungen im Erdmagnetfeld aufzeichnet. Mit dieser speziellen Messeinrichtung ist es möglich, Auswirkungen von Schwankungen des Erdmagnetfeldes auf die Hydrologie und das Baumwachstum zu erkennen und zu analysieren. Das Wachstumsmonitoring liefert Informationen über die Bedeutung verschiedener Standorts- und Umweltfaktoren auf das kurz-, mittel- und langfristige Wuchsverhalten der Bäum im borealen Wald. Damit werden wichtige Grundlagen für die Abschätzung der Potenziale und Risiken vorhergesagter Umweltveränderungen geschaffen.

Ökologische Grundlagen des Waldwachstums, Wachstumsmonitoring von Fichte, Kiefer, Aspe und Birke in der mittleren Taiga, Komi, NW-Russland

In einem naturnahen Mischbestand werden an der forstlichen Versuchsstation Lyaly (Republik Komi) die Radialveränderungen der Baumschäfte von Fichten (Picea obovata), Kiefern (Pinus sylvestris), Aspen (Populus tremulus) und Birken (Betula spec.) zeitlich hochaufgelöst registriert. An einem Teilkollektiv der Untersuchungsbäume wird zusätzlich im 5-Minuten Takt die elektrische Leitfähigkeit des Stammes registriert. Gleichzeitig werden die Lufttemperatur, die Luftfeuchte sowie die Bodenfeuchte gemessen. Am Untersuchungsstandort werden mit einem Magnetometer Schwankungen des Erdmagnetfeldes in den drei Raumrichtungen registriert. Aus den Analysen werden Informationen über die Bedeutung verschiedener Standorts- und Umweltfaktoren auf das kurz-, mittel- und langfristige Wuchsverhalten von Bäumen erwartet.

Digitale Entwurfs- und Fertigungsmethoden für leichte Reinholzkonstruktionen mit Bugholz

Digi Pure will digitale Entwurfsmethoden für Holzkonstruktionen entwickeln, die ohne Leim und metallische Verbindungsmittel auskommen, und die die Ressourcen des naturnahen Waldes nutzen. Ausgangspunkt sind handwerkliche Bugholztechniken des Schiffs- und Möbelbaus, die für das Bauwesen skaliert und adaptiert werden. Hygro-thermische Prozesse wie Verformung und Verdichtung transformieren Vollholzquerschnitte in belastungsgerechte Konstruktionen und substituieren dadurch Zerspannungsprozesse weitgehend. Entwurf, Konstruktion, Holztechnologie und Fertigung werden als eng verzahnte Bestandteile eines Gesamtprozesses betrachtet. Im Entwurf ermöglichen die digitale Modellierung der holztechnologischen Randbedingungen und die Parametrisierung geometrischer Erfordernisse Tragwerke mit freien Formen und geringem Verschnitt. Die Konstruktion integriert Statik, Fertigung und Montage in ein Gesamtmodell, das eine ganzheitliche Betrachtung ermöglicht und hölzerne Verbindungsmittel einschließt. Durch rekursives Vorgehen kann so der gesamte Prozess vom Rohstoff bis zur Montage ressourceneffizient gestaltet werden (Bottom-up). Die rohstoff- und funktionsgerechte Fertigung der Bauteile erfordert eine hohe Flexibilität der Produktion. Dazu werden Fertigungseinrichtungen entwickelt, die geeignet sind, Holz schnell und effizient in verschiedene, möglichst frei gestaltbare Bauteilen zu verformen. Dies wird durch Modularisierung der Verformungseinrichtungen und den Einsatz von Industrierobotern erreicht. Um alle Ebenen miteinander zu vernetzen, werden die Stufen des Gesamtprozesses vollständig digital abgebildet und auf diese Weise ein bruchlos dokumentierter Weg vom ersten Konzept bis zum fertigen Bauteil bzw. Bauwerk gewährleistet. Erprobte Konzepte und marktreife Holzprodukte, die durch ihre Wandelbarkeit in verschiedenen Bereichen Anwendung finden, sind Ziele des Projektes. Die Partner nutzen die Methoden zur Erstellung eines gemeinsamen Demonstrators.

Digitale Entwurfs- und Fertigungsmethoden für leichte Reinholzkonstruktionen mit Bugholz, Teilvorhaben 1: Entwurf und Fertigung kraftflussgerechter Reinholzkonstruktionen

Digi Pure will digitale Entwurfsmethoden für Holzkonstruktionen entwickeln, die ohne Leim und metallische Verbindungsmittel auskommen, und die die Ressourcen des naturnahen Waldes nutzen. Ausgangspunkt sind handwerkliche Bugholztechniken des Schiffs- und Möbelbaus, die für das Bauwesen skaliert und adaptiert werden. Hygro-thermische Prozesse wie Verformung und Verdichtung transformieren Vollholzquerschnitte in belastungsgerechte Konstruktionen und substituieren dadurch Zerspannungsprozesse weitgehend. Entwurf, Konstruktion, Holztechnologie und Fertigung werden als eng verzahnte Bestandteile eines Gesamtprozesses betrachtet. Im Entwurf ermöglichen die digitale Modellierung der holztechnologischen Randbedingungen und die Parametrisierung geometrischer Erfordernisse Tragwerke mit freien Formen und geringem Verschnitt. Die Konstruktion integriert Statik, Fertigung und Montage in ein Gesamtmodell, das eine ganzheitliche Betrachtung ermöglicht und hölzerne Verbindungsmittel einschließt. Durch rekursives Vorgehen kann so der gesamte Prozess vom Rohstoff bis zur Montage ressourceneffizient gestaltet werden (Bottom-up). Die rohstoff- und funktionsgerechte Fertigung der Bauteile erfordert eine hohe Flexibilität der Produktion. Dazu werden Fertigungseinrichtungen entwickelt, die geeignet sind, Holz schnell und effizient in verschiedene, möglichst frei gestaltbare Bauteilen zu verformen. Dies wird durch Modularisierung der Verformungseinrichtungen und den Einsatz von Industrierobotern erreicht. Um alle Ebenen miteinander zu vernetzen, werden die Stufen des Gesamtprozesses vollständig digital abgebildet und auf diese Weise ein bruchlos dokumentierter Weg vom ersten Konzept bis zum fertigen Bauteil bzw. Bauwerk gewährleistet. Erprobte Konzepte und marktreife Holzprodukte, die durch ihre Wandelbarkeit in verschiedenen Bereichen Anwendung finden, sind Ziele des Projektes. Die Partner nutzen die Methoden zur Erstellung eines gemeinsamen Demonstrators.

Digitale Entwurfs- und Fertigungsmethoden für leichte Reinholzkonstruktionen mit Bugholz, Teilvorhaben 2: Entwicklung, Konstruktion und Bau einer Rundbiegemaschine mit adaptiver Negativform

DigiPure will digitale Entwurfsmethoden für Holzkonstruktionen entwickeln, die ohne Bindemittel / Klebstoffe und metallische Verbindungsmittel auskommen, und die die Ressourcen des naturnahen Waldes nutzen. Ausgangspunkt sind handwerkliche Bugholztechniken des Stuhlbaus, die für das Bauwesen skaliert und adaptiert werden. Hygro-thermische Prozesse wie Verformung und Verdichtung transformieren Vollholzquerschnitte in belastungsgerechte Konstruktionen und substituieren dadurch Zerspannungsprozesse weitgehend. Entwurf, Konstruktion, Holztechnologie und Fertigung werden als eng verzahnte Bestandteile eines Gesamtprozesses betrachtet. Im Entwurf ermöglichen die digitale Modellierung der holztechnologischen Randbedingungen und die Parametrisierung geometrischer Erfordernisse für Tragwerke mit freien Formen und geringem Verschnitt. Die Konstruktion integriert Statik, Fertigung und Montage in ein Gesamtmodell, das eine ganzheitliche Betrachtung ermöglicht und hölzerne Verbindungsmittel einschließt. Durch rekursives Vorgehen kann so der gesamte Prozess vom Rohstoff bis zur Montage ressourceneffizient gestaltet werden (Bottom-up). Die rohstoff- und funktionsgerechte Fertigung der Bauteile erfordert eine hohe Flexibilität der Produktion. Dazu werden Fertigungseinrichtungen entwickelt, die geeignet sind, Holz schnell und effizient in verschiedene, möglichst frei gestaltbare Bauteilen zu verformen. Dies wird durch Modularisierung der Formungseinrichtungen und den Einsatz von Industrierobotern erreicht. Um alle Ebenen miteinander zu vernetzen, werden die Stufen des Gesamtprozesses vollständig digital abgebildet und auf diese Weise ein bruchlos dokumentierter Weg vom ersten Konzept bis zum fertigen Bauteil bzw. Bauwerk gewährleistet. Erprobte Konzepte und marktreife Holzprodukte, die durch ihre Wandelbarkeit in verschiedenen Bereichen Anwendung finden, sind Ziele des Projektes. Die Partner nutzen die Methoden zur Erstellung eines gemeinsamen Demonstrators.

Computersimulation des tropischen Regenwaldes (RAFOM) - Modellierung tropischer Regenwälder

Unter Einsatz der wichtigsten bekannten morphologischen und funktionellen Parameter eines Regenwaldes wurde auf der Basis einer individiumsbezogenen Berechnung und naturnahen Bildschirmdarstellung ein Regenwaldmodell konstruiert, mit dem die wesentlichsten Vorgänge simuliert werden können. Dazu gehören etwa Regeneration, Artenverteilung, Konkurrenz, Artendominanz, Biomasseverteilung und -entnahme, Trockenheitstoleranz u. v. m. Dadurch ist es möglich sowohl angewandte Probleme der Forstwirtschaft als auch theoretische Fragestellungen zu lösen. In einem komplexen praxisorientierten Computermodell können Abläufe des Regenwaldwachstums und der Regenwaldevolution wirklichkeitsnahe simuliert werden. Zusätzlich zu Nährstoffbilanzen, Lichtwerten und zahlreichen ökologischen Einflüssen wird das Wachstum und Aussehen des Waldes naturnahe am Bildschirm sichtbar gemacht und kann per Maus analysiert und verändert werden. Nachdem nunmehr das Modell funktioniert, soll es als Experimentalfeld für auch angewandte Fragestellungen dienen.

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