Schwindende Gletscher, steigende Schneefallgrenzen und auftauender Permafrost: Der Alpenraum ist besonders vom Klimawandel betroffen, denn die Erwärmungsraten hier sind doppelt so hoch wie im globalen Mittel – mit erheblichen Auswirkungen auf die Wälder. Das neu gegründete Forschungszentrum bündelt das Know-How mehrerer Wissenschaftler:innen, um ein besseres ökologisches und soziales Verständnis des alpinen Bergwald-Systems zu erlangen.

Insbesondere Schutzwälder, also Waldflächen, die Menschen vor Naturgefahren schützen und damit speziellen Bewirtschaftungs- und Pflegepflichten unterliegen, stehen im Fokus der Forschungsaktivitäten.

Ob und inwieweit die Schutzwälder in den Alpen diese Funktion künftig noch ausüben können, ist bislang unklar. Zugleich steigt die Wahrscheinlichkeit, dass es zu Schneelawinen, Murgängen und Steinschlag kommt, also eben solchen Ereignissen, deren Auswirkungen Schutzwälder abmildern.

In den kommenden viereinhalb Jahren wird das Zentrum für alpine Waldwirtschaft der Techischen Universität München (TUM) mit der Förderung durch die Eva Mayr-Stihl Stiftung erforschen, wie sich diese Entwicklungen auf die Alpenwälder auswirken und wie man diesen Wandel aktiv gestalten kann.

Robert Mayr, Stifter und Vorstandsvorsitzender der Eva Mayr-Stihl Stiftung, begründet das Engagement: „Meine Kindheit in Oberbayern habe ich zum größten Teil draußen in der Natur verbracht. Auch später bestand mein Urlaub immer aus Bergwanderungen und Skifahren. Ich sehe die Veränderungen durch den Klimawandel besonders bei Bergwäldern mit großer Sorge.“

Erfassung eines möglichst umfassenden Bildes

Fünf TUM-Professorinnen und -Professoren der Klima- und Forstwissenschaften bündeln im Zentrum ihre Expertise, um ein möglichst umfassendes Bild der aktuellen und zukünftigen Situation zu ermitteln.

Annette Menzel, Professorin für Ökoklimatologie an der TUM und Leiterin des Zentrums, erklärt: „Wir arbeiten intensiv daran, ein besseres ökologisches und soziales Verständnis des alpinen Bergwald-Systems zu erlangen.“

„Ein wichtiger Aspekt unserer Arbeit wird darin liegen, den vielschichtigen Ansprüchen gerecht zu werden, die die Gesellschaft an ihre Wälder stellt. Wälder dienen schließlich auch der Naherholung, sind Quelle eines wichtigen nachwachsenden Rohstoffs und Lebensraum für Tiere“, sagt Thomas Knoke. Die Forschenden werden deshalb in fünf Teilprojekten arbeiten, die Forschungslücken in den Bereichen Baumwachstum, Wald- und Ökosystemmanagement sowie der gesellschaftlichen Akzeptanz schließen sollen.

Anpassung der Waldbewirtschaftung dringend notwendig

„Mit dem Zentrum für alpine Waldwirtschaft stärken wir einen Forschungsbereich, der für die Zukunft der Alpenregion von großer Bedeutung ist. Unsere Schutzwälder erfüllen wichtige Funktionen für Mensch und Natur – ihre Bewirtschaftung angesichts des Klimawandels anzupassen, ist dringend geboten. Ich freue mich deshalb sehr, dass exzellente Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TUM ihre Expertise im Zentrum zusammenführen, um Forschungslücken zu schließen“, sagt Prof. Martin Klingenspor, Dekan der TUM School of Life Sciences.

Die fünf Teilprojekte im Überblick:
Teilprojekt 1: Ökoklimatologie (Prof. Annette Menzel)
Teilprojekt 2: Baumwachstum und Holzphysiologie (Prof. Richard L. Peters)
Teilprojekt 3: Schutzfunktion bei unterschiedlicher Bewirtschaftung (Prof. Rupert Seidl)
Teilprojekt 4: Erdbeobachtung für Ökosystemmanagement (Prof. Cornelius Senf)
Teilprojekt 5: Nachfrage nach Versicherungsleistungen des Gebirgswaldes und Zielkonflikten mit anderen Ökosystemleistungen (Prof. Thomas Knoke)

Schwindende Gletscher, steigende Schneefallgrenzen und auftauender Permafrost: Der Alpenraum ist besonders vom Klimawandel betroffen, denn die Erwärmungsraten hier sind doppelt so hoch wie im globalen Mittel – mit erheblichen Auswirkungen auf die Wälder. Das neu gegründete Forschungszentrum bündelt das Know-How mehrerer Wissenschaftler:innen, um ein besseres ökologisches und soziales Verständnis des alpinen Bergwald-Systems zu erlangen.

Insbesondere Schutzwälder, also Waldflächen, die Menschen vor Naturgefahren schützen und damit speziellen Bewirtschaftungs- und Pflegepflichten unterliegen, stehen im Fokus der Forschungsaktivitäten.

Ob und inwieweit die Schutzwälder in den Alpen diese Funktion künftig noch ausüben können, ist bislang unklar. Zugleich steigt die Wahrscheinlichkeit, dass es zu Schneelawinen, Murgängen und Steinschlag kommt, also eben solchen Ereignissen, deren Auswirkungen Schutzwälder abmildern.

In den kommenden viereinhalb Jahren wird das Zentrum für alpine Waldwirtschaft der Techischen Universität München (TUM) mit der Förderung durch die Eva Mayr-Stihl Stiftung erforschen, wie sich diese Entwicklungen auf die Alpenwälder auswirken und wie man diesen Wandel aktiv gestalten kann.

Robert Mayr, Stifter und Vorstandsvorsitzender der Eva Mayr-Stihl Stiftung, begründet das Engagement: „Meine Kindheit in Oberbayern habe ich zum größten Teil draußen in der Natur verbracht. Auch später bestand mein Urlaub immer aus Bergwanderungen und Skifahren. Ich sehe die Veränderungen durch den Klimawandel besonders bei Bergwäldern mit großer Sorge.“

Erfassung eines möglichst umfassenden Bildes

Fünf TUM-Professorinnen und -Professoren der Klima- und Forstwissenschaften bündeln im Zentrum ihre Expertise, um ein möglichst umfassendes Bild der aktuellen und zukünftigen Situation zu ermitteln.

Annette Menzel, Professorin für Ökoklimatologie an der TUM und Leiterin des Zentrums, erklärt: „Wir arbeiten intensiv daran, ein besseres ökologisches und soziales Verständnis des alpinen Bergwald-Systems zu erlangen.“

„Ein wichtiger Aspekt unserer Arbeit wird darin liegen, den vielschichtigen Ansprüchen gerecht zu werden, die die Gesellschaft an ihre Wälder stellt. Wälder dienen schließlich auch der Naherholung, sind Quelle eines wichtigen nachwachsenden Rohstoffs und Lebensraum für Tiere“, sagt Thomas Knoke. Die Forschenden werden deshalb in fünf Teilprojekten arbeiten, die Forschungslücken in den Bereichen Baumwachstum, Wald- und Ökosystemmanagement sowie der gesellschaftlichen Akzeptanz schließen sollen.

Anpassung der Waldbewirtschaftung dringend notwendig

„Mit dem Zentrum für alpine Waldwirtschaft stärken wir einen Forschungsbereich, der für die Zukunft der Alpenregion von großer Bedeutung ist. Unsere Schutzwälder erfüllen wichtige Funktionen für Mensch und Natur – ihre Bewirtschaftung angesichts des Klimawandels anzupassen, ist dringend geboten. Ich freue mich deshalb sehr, dass exzellente Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TUM ihre Expertise im Zentrum zusammenführen, um Forschungslücken zu schließen“, sagt Prof. Martin Klingenspor, Dekan der TUM School of Life Sciences.

Die fünf Teilprojekte im Überblick:
Teilprojekt 1: Ökoklimatologie (Prof. Annette Menzel)
Teilprojekt 2: Baumwachstum und Holzphysiologie (Prof. Richard L. Peters)
Teilprojekt 3: Schutzfunktion bei unterschiedlicher Bewirtschaftung (Prof. Rupert Seidl)
Teilprojekt 4: Erdbeobachtung für Ökosystemmanagement (Prof. Cornelius Senf)
Teilprojekt 5: Nachfrage nach Versicherungsleistungen des Gebirgswaldes und Zielkonflikten mit anderen Ökosystemleistungen (Prof. Thomas Knoke)

Schwindende Gletscher, steigende Schneefallgrenzen und auftauender Permafrost: Der Alpenraum ist besonders vom Klimawandel betroffen, denn die Erwärmungsraten hier sind doppelt so hoch wie im globalen Mittel – mit erheblichen Auswirkungen auf die Wälder. Das neu gegründete Forschungszentrum bündelt das Know-How mehrerer Wissenschaftler:innen, um ein besseres ökologisches und soziales Verständnis des alpinen Bergwald-Systems zu erlangen.

Insbesondere Schutzwälder, also Waldflächen, die Menschen vor Naturgefahren schützen und damit speziellen Bewirtschaftungs- und Pflegepflichten unterliegen, stehen im Fokus der Forschungsaktivitäten.

Ob und inwieweit die Schutzwälder in den Alpen diese Funktion künftig noch ausüben können, ist bislang unklar. Zugleich steigt die Wahrscheinlichkeit, dass es zu Schneelawinen, Murgängen und Steinschlag kommt, also eben solchen Ereignissen, deren Auswirkungen Schutzwälder abmildern.

In den kommenden viereinhalb Jahren wird das Zentrum für alpine Waldwirtschaft der Techischen Universität München (TUM) mit der Förderung durch die Eva Mayr-Stihl Stiftung erforschen, wie sich diese Entwicklungen auf die Alpenwälder auswirken und wie man diesen Wandel aktiv gestalten kann.

Robert Mayr, Stifter und Vorstandsvorsitzender der Eva Mayr-Stihl Stiftung, begründet das Engagement: „Meine Kindheit in Oberbayern habe ich zum größten Teil draußen in der Natur verbracht. Auch später bestand mein Urlaub immer aus Bergwanderungen und Skifahren. Ich sehe die Veränderungen durch den Klimawandel besonders bei Bergwäldern mit großer Sorge.“

Erfassung eines möglichst umfassenden Bildes

Fünf TUM-Professorinnen und -Professoren der Klima- und Forstwissenschaften bündeln im Zentrum ihre Expertise, um ein möglichst umfassendes Bild der aktuellen und zukünftigen Situation zu ermitteln.

Annette Menzel, Professorin für Ökoklimatologie an der TUM und Leiterin des Zentrums, erklärt: „Wir arbeiten intensiv daran, ein besseres ökologisches und soziales Verständnis des alpinen Bergwald-Systems zu erlangen.“

„Ein wichtiger Aspekt unserer Arbeit wird darin liegen, den vielschichtigen Ansprüchen gerecht zu werden, die die Gesellschaft an ihre Wälder stellt. Wälder dienen schließlich auch der Naherholung, sind Quelle eines wichtigen nachwachsenden Rohstoffs und Lebensraum für Tiere“, sagt Thomas Knoke. Die Forschenden werden deshalb in fünf Teilprojekten arbeiten, die Forschungslücken in den Bereichen Baumwachstum, Wald- und Ökosystemmanagement sowie der gesellschaftlichen Akzeptanz schließen sollen.

Anpassung der Waldbewirtschaftung dringend notwendig

„Mit dem Zentrum für alpine Waldwirtschaft stärken wir einen Forschungsbereich, der für die Zukunft der Alpenregion von großer Bedeutung ist. Unsere Schutzwälder erfüllen wichtige Funktionen für Mensch und Natur – ihre Bewirtschaftung angesichts des Klimawandels anzupassen, ist dringend geboten. Ich freue mich deshalb sehr, dass exzellente Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TUM ihre Expertise im Zentrum zusammenführen, um Forschungslücken zu schließen“, sagt Prof. Martin Klingenspor, Dekan der TUM School of Life Sciences.

Die fünf Teilprojekte im Überblick:
Teilprojekt 1: Ökoklimatologie (Prof. Annette Menzel)
Teilprojekt 2: Baumwachstum und Holzphysiologie (Prof. Richard L. Peters)
Teilprojekt 3: Schutzfunktion bei unterschiedlicher Bewirtschaftung (Prof. Rupert Seidl)
Teilprojekt 4: Erdbeobachtung für Ökosystemmanagement (Prof. Cornelius Senf)
Teilprojekt 5: Nachfrage nach Versicherungsleistungen des Gebirgswaldes und Zielkonflikten mit anderen Ökosystemleistungen (Prof. Thomas Knoke)

2023 ging knapp ein Fünftel der Methanemissionen aus der deutschen Nutztierhaltung auf das Konto der Lagerung und Ausbringung von Wirtschaftsdüngern, also Gülle und Gärresten (UBA 2025). Die vorhandenen technischen Ansätze, diese Emissionen zu mindern, sind oft mit hohem baulichem und finanziellem Aufwand verbunden, wie die gasdichte Abdeckung von Güllelagern. Im Projekt EMeRGE nahmen die Forschenden mit dem Kalkstickstoff-Additiv gezielt ein technisch einfaches Verfahren in den Blick, das sich praktisch in jedem Betrieb umsetzen lässt. Damit konnten sie einen fast vollständigen Rückgang der Methanemissionen durch das Additiv nachweisen.

Neben der Verminderung der Methanemissionen sollte im Projekt auch der Ertrag aus Biogasproduktion und darüber hinaus die Produktion qualitativ hochwertiger und umweltfreundlicher organischer Dünger für die Landwirtschaft durch den Einsatz von Kalkstickstoff untersucht werden.

Verringerung der Methan- und Lachgasemissionen

Im Technikumsmaßstab konnte das Forscherteam bei sommerlichen Temperaturen einen fast vollständigen Rückgang der Methanemissionen durch das Additiv nachweisen: Rinder- oder Schweinegülle emittierten bis zu 97 Prozent weniger Methan als herkömmlich gelagerte. Im Winter und bei Gärresten fiel der Rückgang zwar geringer aus oder benötigte höhere Kalkstickstoffzugaben, war aber immer noch erheblich. Ähnliche Ergebnisse erzielten realitätsnahe Versuche im 1.000-Liter-Maßstab.

Die Lachgas(N2O)emissionen ließen sich durch Kalkstickstoff vor allem während der Lagerung senken. Bei der Ausbringung additivierter Wirtschaftsdünger auf dem Acker gingen die N2O- Emissionen hingegen nicht signifikant zurück.

Höhere Methanerträge für Biogasproduktion

Auf die Vergärung der Wirtschaftsdünger zur Nutzung behandelter Güllen für die Biogasproduktion sind unter bestimmten Voraussetzungen ebenfalls positive Auswirkungen möglich: Bei höheren Temperaturen, einem nicht zu hoch dosierten Additiv und einer ausreichend langen Lagerung ab 14 Tagen steigen die Methanerträge gegenüber unbehandelt gelagertem Wirtschaftsdünger. Im Projekt lag das Plus bei bis zu 11 Prozent. Sind diese Voraussetzungen hingegen nicht gegeben, kann es auch zu einer Hemmung des Biogasprozesses und sinkenden Methanerträgen kommen.

Höhere Stickstoffeffizienz – geringere Düngerkosten

Kalkstickstoff verzögert die Stickstoff(N)-Umsetzung in Gülle und Gärresten durch eine vorübergehende Inaktivierung der Mikroorganismen. In der Forschungsliteratur wird über eine Senkung der Stickstoff-Verluste im Lager um 96 Prozent berichtet. Die damit in den Wirtschaftsdüngern verbleibende größere Stickstoffmenge kann potenziell Mineraldünger ersetzen und dessen Effizienz und Wirtschaftlichkeit verbessern.

Die Forschenden berechneten in Szenarien, dass die Mineraldüngerkosten so insbesondere in Landkreisen mit einem hohen Anteil an Nutztierhaltung deutlich – um bis zu 22 Prozent – sinken können.

Auswirkungen auf die Mikrobiologie

Im Projekt wurden auch die Auswirkungen auf die in den jeweiligen Systemen vorhandenen mikrobiellen Gemeinschaften genauer untersucht. Im Ergebnis komme es laut den Forschenden als Folge der Kalkstickstoffzugabe zu erheblichen Umstrukturierungen; einige prozessrelevante Mikroorganismen werden inaktiviert, andere beginnen sich im System neu zu etablieren – man spricht von funktioneller Redundanz, so dass im Ergebnis wichtige Leistungen wie die Methanogenese oder essentielle Nährstoffkreisläufe im Boden erhalten bleiben.

Links

Das Vorhaben EMeRGE wurde vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.

Der Projekt-Abschlussbericht

Er enthält auch Anwendungs- und Dosierempfehlungen und eine Beispielkalkulation zur Treibhausgasminderung im Produktionsverfahren Milchkuhhaltung.

2023 ging knapp ein Fünftel der Methanemissionen aus der deutschen Nutztierhaltung auf das Konto der Lagerung und Ausbringung von Wirtschaftsdüngern, also Gülle und Gärresten (UBA 2025). Die vorhandenen technischen Ansätze, diese Emissionen zu mindern, sind oft mit hohem baulichem und finanziellem Aufwand verbunden, wie die gasdichte Abdeckung von Güllelagern. Im Projekt EMeRGE nahmen die Forschenden mit dem Kalkstickstoff-Additiv gezielt ein technisch einfaches Verfahren in den Blick, das sich praktisch in jedem Betrieb umsetzen lässt. Damit konnten sie einen fast vollständigen Rückgang der Methanemissionen durch das Additiv nachweisen.

Neben der Verminderung der Methanemissionen sollte im Projekt auch der Ertrag aus Biogasproduktion und darüber hinaus die Produktion qualitativ hochwertiger und umweltfreundlicher organischer Dünger für die Landwirtschaft durch den Einsatz von Kalkstickstoff untersucht werden.

Verringerung der Methan- und Lachgasemissionen

Im Technikumsmaßstab konnte das Forscherteam bei sommerlichen Temperaturen einen fast vollständigen Rückgang der Methanemissionen durch das Additiv nachweisen: Rinder- oder Schweinegülle emittierten bis zu 97 Prozent weniger Methan als herkömmlich gelagerte. Im Winter und bei Gärresten fiel der Rückgang zwar geringer aus oder benötigte höhere Kalkstickstoffzugaben, war aber immer noch erheblich. Ähnliche Ergebnisse erzielten realitätsnahe Versuche im 1.000-Liter-Maßstab.

Die Lachgas(N2O)emissionen ließen sich durch Kalkstickstoff vor allem während der Lagerung senken. Bei der Ausbringung additivierter Wirtschaftsdünger auf dem Acker gingen die N2O- Emissionen hingegen nicht signifikant zurück.

Höhere Methanerträge für Biogasproduktion

Auf die Vergärung der Wirtschaftsdünger zur Nutzung behandelter Güllen für die Biogasproduktion sind unter bestimmten Voraussetzungen ebenfalls positive Auswirkungen möglich: Bei höheren Temperaturen, einem nicht zu hoch dosierten Additiv und einer ausreichend langen Lagerung ab 14 Tagen steigen die Methanerträge gegenüber unbehandelt gelagertem Wirtschaftsdünger. Im Projekt lag das Plus bei bis zu 11 Prozent. Sind diese Voraussetzungen hingegen nicht gegeben, kann es auch zu einer Hemmung des Biogasprozesses und sinkenden Methanerträgen kommen.

Höhere Stickstoffeffizienz – geringere Düngerkosten

Kalkstickstoff verzögert die Stickstoff(N)-Umsetzung in Gülle und Gärresten durch eine vorübergehende Inaktivierung der Mikroorganismen. In der Forschungsliteratur wird über eine Senkung der Stickstoff-Verluste im Lager um 96 Prozent berichtet. Die damit in den Wirtschaftsdüngern verbleibende größere Stickstoffmenge kann potenziell Mineraldünger ersetzen und dessen Effizienz und Wirtschaftlichkeit verbessern.

Die Forschenden berechneten in Szenarien, dass die Mineraldüngerkosten so insbesondere in Landkreisen mit einem hohen Anteil an Nutztierhaltung deutlich – um bis zu 22 Prozent – sinken können.

Auswirkungen auf die Mikrobiologie

Im Projekt wurden auch die Auswirkungen auf die in den jeweiligen Systemen vorhandenen mikrobiellen Gemeinschaften genauer untersucht. Im Ergebnis komme es laut den Forschenden als Folge der Kalkstickstoffzugabe zu erheblichen Umstrukturierungen; einige prozessrelevante Mikroorganismen werden inaktiviert, andere beginnen sich im System neu zu etablieren – man spricht von funktioneller Redundanz, so dass im Ergebnis wichtige Leistungen wie die Methanogenese oder essentielle Nährstoffkreisläufe im Boden erhalten bleiben.

Links

Das Vorhaben EMeRGE wurde vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.

Der Projekt-Abschlussbericht

Er enthält auch Anwendungs- und Dosierempfehlungen und eine Beispielkalkulation zur Treibhausgasminderung im Produktionsverfahren Milchkuhhaltung.