Wasserverbrauch ist eine Standortfrage, nicht nur eine Baumartenfrage
Wenn Forstbetriebe über die künftige Baumartenwahl entscheiden, denken sie zuerst an Wuchsleistung, Frosthärte und Schaderreignisse. Ein weiterer Faktor wird oft unterschätzt: Wie viel Wasser ein Bestand tatsächlich aus dem Boden zieht. Der Grundwasserspiegel eines Standorts hängt nicht nur von Niederschlag und Verdunstung ab, sondern maßgeblich davon, welche Bäume dort stehen. Eine aktuelle Feldstudie aus Mitteleuropa hat die Wasserhaushalte benachbarter Bestände mit Buche, Fichte und Douglasie über zwei Jahre mit Saftflussmessungen direkt im Bestand untersucht und dabei einen deutlichen Unterschied zwischen nassen und trockenen Jahren sichtbar gemacht.
Die Messungen fanden auf tiefem Sandboden statt, einem in Deutschland und den Niederlanden weit verbreiteten Standorttyp, auf dem die nutzbare Wassermenge ohnehin begrenzt ist. Untersucht wurden ein reiner Buchenbestand, ein reiner Fichtenbestand, ein reiner Douglasienbestand sowie eine Mischung aus Buche und Douglasie. Gemessen wurde die Transpiration der Bäume über die gesamte Vegetationsperiode, also jenes Wasser, das durch die Blätter verdunstet und über die Wurzeln wieder aufgenommen wird.
Dass die Autoren für die Buche, die Fichte und die Douglasie zusammengenommen einen Vergleichswert von rund 472 Millimetern im feuchten Jahr gegenüber 212 Millimetern für die reine Buchenfläche nennen, ist die eine Zahl dieser Untersuchung. Die andere Zahl liegt in der Reaktion auf das trockene Jahr. Nur diese zweite Zahl macht deutlich, dass es bei der Frage des Wasserverbrauchs nicht um eine feste Eigenschaft einer Baumart geht, sondern um eine Eigenschaft, die sich erst im Zusammenspiel mit der Witterung einstellt.
Die Zahlen aus dem nassen Jahr
In dem feuchten Jahr verbrauchte der reine Douglasienbestand 472 Millimeter Wasser pro Jahr. Die reine Buche kam demgegenüber auf 212 Millimeter, die reine Fichte auf geschätzte 307 Millimeter. Das entspricht einer Differenz von 123 Prozent zwischen Douglasie und Buche sowie 50 Prozent zwischen Douglasie und Fichte. Der Mischbestand aus Buche und Douglasie lag mit 295 Millimetern dazwischen, näher an der Fichte als an der reinen Douglasie.
Damit steht die Douglasie in einem Wasserhaushaltsvergleich so deutlich dar, wie es in der forstlichen Diskussion selten diskutiert wird. Sie gehört zu den wuchsstarken Nadelbaumarten, die in Zeiten ausreichender Wasserversorgung hohe Biomasseleistungen liefern. Genau diese Wuchsleistung hat jedoch einen Preis, der sich erst in trockenen Jahren vollständig zeigt. Eine Bewertung, die nur die Zuwachsleistung eines Douglasienbestandes betrachtet, erfasst diesen Preis nicht.
Was im trockenen Jahr passiert
Im trockenen Jahr reagierten die Baumarten sehr unterschiedlich. Die Douglasie reduzierte ihren Wasserverbrauch um 38 Prozent, die Fichte um 26 Prozent. Beide Arten sind isohydrisch: Sie schließen ihre Spaltöffnungen, sobald der Boden knapp wird, und halten damit einen vorhandenen Wasservorrat aktiv zusammen. Die Buche verhielt sich gegenläufig. Ihr Verbrauch stieg im trockenen Jahr sogar leicht um 2 Prozent an, weil das sinkende Sättigungsdefizit der Luft die Transpiration anregte. Die Buche arbeitet anisohydrisch: Sie lässt die Spaltöffnungen länger offen und nimmt damit eine höhere Anfälligkeit für Trockenstress in Kauf, um den Wachstumstrieb nicht zu unterbrechen.
Der entscheidende Punkt ist, dass beide Strategien ihren Preis haben. Die isohydrische Taktik der Nadelbäume schützt sie vor akutem Vertrocknen, reduziert aber den photosynthetischen Ertrag. Die anisohydrische Taktik der Buche sichert höhere Assimilation, setzt den Baum dafür aber einem höheren Risiko aus. Keine der beiden Strategien ist generell die bessere; welche greift, hängt davon ab, wie lange und wie hart eine Trockenheit anhält.
Für die Praxis ist das der Punkt, an dem die einfache Baumartenliste an ihre Grenze stößt. Wer einen Standort mit der Buche beurteilt, weil sie im Trockenjahr weniger Wasser verbraucht, unterschätzt die Tatsache, dass sie in diesem Jahr auch mehr Wasser benötigte. Wer die Douglasie wegen ihrer Wasserverbrauchsmenge meidet, verwechselt den Wasserverbrauch im nassen mit dem im trockenen Jahr. Beide Größen gehören nebeneinander in die Betrachtung, weil der niedrigere Verbrauch im trockenen Jahr nur dann etwas nützt, wenn die Vegetation nicht vorher in eine akute Engpasssituation gerät.
Der Mischbestand als Kompromiss
Besonders aufschlussreich ist der Blick auf den Mischbestand. Dort reduzierte die Douglasie ihren Wasserverbrauch im trockenen Jahr um 28 Prozent, also weniger stark als im reinen Douglasienbestand mit 38 Prozent. Die Autoren interpretieren das so, dass die Douglasie im Verbund mit der Buche profitiert: Der Laubbaum versorgt durch seinen tieferen Wurzeleinsatz den Boden in einem gewissen Maß mit Wasser, das der Nadelbaum dann mitnutzen kann.
Praxiserfahrungen aus der Mischwaldwirtschaft stützen diese Lesart. Laubholzbestände mit Buchenanteil gelten als trockenheitsrobuster als reine Nadelholzbestände, und die Wassernutzung je Hektar fällt in Mischbeständen häufig niedriger aus als in reinen Douglasienbeständen. Der hier gemessene Zwischenwert von 295 Millimetern im nassen Jahr bestätigt das: Der Mischbestand verbraucht mehr Wasser als die reine Buche, aber deutlich weniger als die reine Douglasie.
Hinzu kommt ein zweiter Effekt, der in dieser Messung allerdings nicht direkt quantifiziert wurde. Die Beimischung eines Laubbaums verändert die Bestandesstruktur und damit die Höhenverteilung der Kronen, was die Licht- und Luftverhältnisse im Bestand verändert. Für die Frage des Wasserverbrauchs ist das insofern relevant, als die Aufteilung der Fläche zwischen den Baumarten die Gesamthöhe der Verdunstung mitbestimmt. Der gemessene Zwischenwert zwischen den beiden Extremwerten ist deshalb plausibel und zugleich ein Hinweis darauf, dass Mischbestände in dieser Hinsicht tatsächlich eine Kompromissfunktion erfüllen und nicht nur eine artenvielfältige Abwechslung darstellen.
Konsequenzen für die Forstwirtschaft
Für die Forstwirtschaft in Mittelgebirgen und auf armen Sandböden ergibt sich daraus eine klare Konsequenz: Wo Douglasie großflächig auf trockenen, wasserarmen Standorten steht, entzieht sie dem Standort in trockenen Jahren weiterhin mehr Wasser als Fichte oder Buche. Eine Waldumbauplanung, die nur den Zuwachs betrachtet, übersieht diesen Effekt. Wo Grundwasserneubildung oder Trinkwasserbrunnen in der Nähe liegen, kann die forstliche Verdunstung nicht gegen eine höhere Biomasseleistung aufgerechnet werden, wenn die Analyse diesen Punkt nicht abbildet.
Praxisrelevanz entsteht daraus an drei Stellen. Erstens bei der Standortkartierung: Standorte mit begrenzter nutzbarer Wassermenge sollten nicht ausschließlich nach Bonität bewertet werden, sondern brauchen eine zusätzliche wasserbezogene Kennzahl. Zweitens bei der Bestandesbegründung: Auf solchen Standorten ist eine Vorratskonzentration der Buche gegenüber einer Maximierung des Douglasienanteils abzuwägen. Drittens bei der Bewirtschaftung: Der zeitliche Verlauf des Wasserverbrauchs ist wichtiger als der Jahresmittelwert, weil die kritischen Phasen nicht mit den Ernteterminen zusammenfallen.
Für die Waldumbau-Diskussion in Mitteleuropa hat die Studie eine zusätzliche Bedeutung. Dort geht es zunehmend darum, Wälder so umzubauen, dass sie gleichzeitig Kohlenstoff binden, Wasserhaushalte stabilisieren und die Biodiversität fördern. Diese Ziele sind nicht immer gleichzeitig erreichbar. Die hier gemessenen Werte machen deutlich, dass es zwischen ihnen ein reales Trade-off-Verhältnis geben kann, das bei reinen Zuwachs- oder reinen Speicherbetrachtungen unsichtbar bleibt. Eine Buche, die im Trockenjahr mehr verbraucht, kann gleichzeitig die Grundwasserneubildung stabiler halten als eine Douglasie, die weniger verbraucht, weil sie den Wasservorrat schützt. Beide Aussagen lassen sich aus dieser Untersuchung nicht kombinieren; genau das ist der Punkt, den die getrennte Betrachtung von nassem und trockenem Jahr sichtbar macht.
Limitations und offene Fragen
Die Studie wurde an einem Standorttyp und auf einer kleinen Zahl benachbarter Bestände durchgeführt. Die Messung der Fichte beruht zudem auf einer Schätzung, da die Bestandesgröße für eine direkte Saftflussmessung dieser Art offenbar nicht ausreichte. Ob sich das Bild auf kalkhaltige Böden, auf tonige Standorte oder auf Höhenlagen mit geringerer Verdunstung überträgt, ist damit nicht belegt. Zudem bleibt offen, wie sich die Beziehungen über längere Zeiträume verhalten: Messungen über nur zwei Jahre können Mehrjährigkeitszyklen der Bodenwasserversorgung nicht abbilden. Für die Praxis heißt das, die Ergebnisse als starkes Indiz für die Größenordnung der Unterschiede zu nutzen, nicht als generalisierte Faustregel für jede Waldwirtschaft.
Auch die Frage nach der Ursache der gemessenen Verbrauchswerte bleibt teilweise offen. Die Studie beschreibt die iso- und anisohydrische Erklärung als Deutung, nicht als gesicherte Ursache. Ob die Unterschiede in der Transpiration tatsächlich vollständig auf die Regulationsstrategie der Baumarten zurückgehen oder ob auch Bestandesdichte, Bodenbearbeitung und die Zusammensetzung der Bodenvegetation eine Rolle spielen, lässt sich aus zwei Jahren Messung auf einem Standort nicht entscheiden. Für die Waldwirtschaft bleibt die praktische Konsequenz der Studie damit die Größenordnung, nicht der Kausalnachweis.
Quelle
Water consumption of beech, spruce and Douglas fir in pure and mixed stands in a wet and a dry year – Testing predictions of the iso/anisohydry concept – The Science of the Total Environment, 2025. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2025.178948
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