Das Zukunftsmagazin von TÜV SÜD

KÄFERKAMPF AUS DEM ALL

—— Durch den Klimawandel wird der Borkenkäfer zu einer der größten Bedrohungen für deutsche Wälder. Kann der Blick aus dem All ihn aufhalten und unsere Bäume schützen?

TEXT ZOLA SCHUMACHER
FOTO ROMAN PAWLOWSKI

Als Thomas Meyer vor ein paar Jahren hört, dass einer der privaten Waldbesitzer aus der Gegend eine Waldparzelle loswerden will, denkt er sich: Wie wär’s? Sein Leben lang verantwortet der 48-jährige Förster schon die Wälder von anderen, insgesamt 3.000 Hektar rund um die brandenburgische Stadt Nauen sind sein Arbeitsreich, warum sollte nicht auch er ein eigenes Stück Wald besitzen? Er schaut sich die Parzelle an. 8.000 Quadratmeter voller Birken und Fichten, typisch für die Gegend. Meyer entscheidet, sie zu kaufen. Der Preis: 5.500 Euro.

Jetzt, ein paar Jahre später, steht Meyer vor seiner Parzelle und schaut auf das, was von ihr übrig ist. Die Parzelle ist 40 Meter breit und 200 Meter lang. Die Hälfte ihrer Fläche ist leer, die Bäume, die mal auf ihr standen, sind fast alle gefällt. Es gibt noch ein paar junge Lärchen, die Meyer gerade erst gepflanzt hat, eine Eiche, die überlebt hat, und eine Handvoll alter Fichten, die tragen aber weder Nadeln noch Leben in sich. „Von den 5.500 Euro sind vielleicht noch 500 übrig“, sagt Meyer sichtlich enttäuscht.

Meyers Parzelle ist dem Borkenkäfer zum Opfer gefallen, natürlich nicht einem, sondern Abertausenden. Ein einzelnes Tier ist nur vier bis fünf Millimeter groß und doch eine der größten Bedrohungen für deutsche Wälder. Jedes Jahr erreicht der Holzeinschlag wegen Borkenkäferbefall neue Rekordwerte. Ganze Wälder mussten Förster fällen. Allein in Nordrhein-Westfalen hat das kleine Insekt seit 2018 rund 44 Prozent des Fichtenbestands vernichtet.

ANGEGRIFFEN Der Borkenkäfer kriecht unter die Rinde. Dort gräbt er kleine Kanäle, die die Bäume sterben lassen.

Dabei ist der Borkenkäfer bei Weitem kein neues Phänomen. Es hat ihn schon immer gegeben. Nur konnten sich die Bäume früher besser wehren. Hat der Borkenkäfer versucht, unter ihre Rinde zu kommen, haben die Bäume angefangen, Harz zu produzieren, in dem der Käfer dann kleben blieb und starb. Doch der Klimawandel änderte die Bedingungen zugunsten des Borkenkäfers. Bäume brauchen viel Wasser, um Harz zu produzieren, und daran fehlt es immer häufiger. Der Borkenkäfer konnte und kann sich vermehren wie nie zuvor.

Meyer ist dem Borkenkäfer fast hilflos ausgeliefert. Und er ist damit nicht allein: Insgesamt gibt es zwei Millionen private Waldbesitzer in Deutschland, denen insgesamt fast die Hälfte der deutschen Wälder gehört, fast fünfeinhalb Millionen Hektar. Und sie alle suchen verzweifelt nach einem geeigneten Mittel, um sich vor dem kleinen Käfer zu schützen. Gleichzeitig arbeiten junge Unternehmen in Stuttgart und Graz an einer technologisch höchst anspruchsvollen Lösung, die die Ausbreitung eindämmen soll. Mit Satelliten, klugen Algorithmen und Infrarotstrahlen wollen sie den winzigen Käfer eindämmen. Können sie den ungleichen Kampf gewinnen?

Das Ende von Meyers Parzelle kam schleichend. Es begann im Herbst 2017 mit einem großen Sturm, der die Wälder der Gegend verwüstete. Allein in Meyers Parzelle von einem knappen Hektar waren es 20 bis 30 Bäume, im gesamten Wald rund 1.000. Fallholz zieht Borkenkäfer zusätzlich an. Schnell hätten die umgefallenen Bäume wegtransportiert werden müssen, aber es dauerte ein Jahr, bis Meyer endlich die Technik dafür bekam. Er benötigt sogenannte Harvester, spezielle Holzernte-Maschinen, die Bäume fixieren, fällen und manchmal sogar zu Hackschnitzeln verarbeiten können. Wenn Bäume gefährlich nah an Straße oder an Häusern stehen, braucht Meyer zusätzlich Seilschlepper. All das gab es nicht, oder war zumindest nicht so schnell verfügbar.

EIN WETTLAUF GEGEN LARVEN – UND GEGEN DIE ZEIT

2018 folgte eine Dürrewelle: perfekte Vermehrungsmöglichkeiten für den Borkenkäfer. 2019 sahen seine Bäume nicht mehr gut aus. Am leichten Holzmehlrand auf dem Boden vor den Bäumen erkannte Meyer sofort, dass der Borkenkäfer da ist. Die Stämme waren übersät mit kleinen Löchern. An manchen Bäumen fiel schon die Rinde ab, aber noch waren die Bäume nicht abgestorben. Meyer wusste, die Zeit drängt. 

„Zeit ist alles“, sagt Meyer. „Sobald man denkt, da könnte was sein, nimmt man ein Stück Rinde und guckt, wie weit die Entwicklung ist“, erklärt er. Er geht zu einer der toten Fichten auf seiner Parzelle und bricht ein Stück Rinde ab, um zu veranschaulichen, was er meint. „Da ist sogar noch einer in voller Pracht.“ Und tatsächlich: Meyer zieht einen kleinen schwarzen Käfer aus einem Gang und hält ihn zwischen den Fingern.

Die Rinde offenbart, wie der Borkenkäfer vorgeht. Erst bohrt sich der Käfer unter die Rinde und gräbt sich einen großen Kanal, um dort seine Eier abzulegen. Sobald die Larven geschlüpft sind, graben auch sie Kanäle, aber die sind kleiner und feiner als die des Mutterkäfers.

Die Larven des Borkenkäfers brauchen sechs bis acht Wochen, um sich zu entwickeln, dann fliegen die jungen Käfer wieder aus und bohren sich in den nächsten Baum. Der Baum bleibt tot zurück, denn die Rinde ist so etwas wie ihr Nervensystem, über sie läuft die Wasserversorgung des ganzen Baums. Die Kanäle, die der Borkenkäfer gräbt, stören diese Verbindungen und der Baum verdurstet gewissermaßen.

AUSGESTORBEN Thomas Meyer steht im Wald. Zumindest war dort einmal eine prächtige Ansammlung von Bäumen, die in den vergangenen Monaten aber einem kleinen Feind zum Opfer gefallen sind: dem Borkenkäfer. Von Meyers Investment ist nicht viel übrig.

„Um das zu verhindern, müssen die Bäume noch mitsamt Käfer unter der Rinde gefällt und möglichst schnell aus dem Wald und ins Sägewerk gebracht werden“, sagt Meyer. Aber dafür muss erst mal die Technik verfügbar sein, um die Bäume zu fällen und abzutransportieren, der Harvester zum Beispiel oder der Seilschlepper. Da aber quer durch Deutschland die Wälder unter Borkenkäferbefall leiden, sind die Geräte in jenem Jahr rar.

Außerdem sind die Sägewerke längst überfüllt. „Die sind in den letzten Jahren in Holz ersoffen“, sagt Meyer. Teilweise musste Meyer das Holz im Wald lagern, bis die Sägewerke es nahmen. Der Käfer konnte sich in der Zwischenzeit weiter ausbreiten. Irgendwann gab Meyer auf, die letzten toten Fichten ließ er stehen. Er wusste, er hat den Kampf verloren.

„Die letzten Jahre hat mein Job keinen Spaß gemacht“, sagt Meyer bedrückt. Der Stadtförster von Nauen beobachtet den Wald seit Jahren. Früher sei alles grün gewesen. Jetzt sehe der Wald von oben aus wie ein Flickenteppich. Auf die Frage, wie viel Prozent der Fichten er insgesamt verloren habe, fragt Stadtförster Meyer nach: „In ganz Nauen? In Nauen sind alle Fichten tot.“

ABGEHOLZT Für Thomas Meyer geht es um Zeit. Wenn der Borkenkäfer die ersten Bäume befallen hat, müssen diese so schnell wie möglich gefällt werden. Damit Tiere die jungen Bäume nicht fressen, verpackt Meyer sie in einer Hülle.

ABHILFE DURCH KREATIVEN UNTERNEHMERGEIST

600 Kilometer von Nauen entfernt, in Stuttgart, sitzt der junge Ingenieur Tobias Jäger, 33 Jahre alt, braune Haare, in einem kleinen, etwas kargen Büro und erzählt, wie es kam, dass er mit seinem Start-up Waldstolz auf einmal privaten Waldbesitzern beim Kampf gegen den Borkenkäfer zur Seite stehen will, obwohl er bislang wenig mit dem Wald zu tun hatte. Also zumindest nicht beruflich.

Nach einem Maschinenbaustudium in Karlsruhe macht Jäger schnell Karriere in der Wirtschaft. Drei Jahre arbeitet er, merkt dann, wie sich langsam eine Unzufriedenheit einschleicht. Immer häufiger erwischt er sich bei der Frage, was eigentlich der Sinn seiner Arbeit sei. In seinem Freund Fabian Popp findet Jäger einen Vertrauten. Popp ist ein kreativer Unternehmergeist, der schon im Studium sein erstes Start-up gründete und ein Kneipenquartett, ein Kartenspiel mit Gutscheinen für Karlsruher Kneipen, auf den Markt brachte. Nun sitzt Popp bei einem Unternehmen für Motorsägen. Und auch er lechzt nach mehr.

Wir sind zu jung für diese Monotonie, sagen sich die beiden und beschließen, die Sicherheit der Festanstellung hinter sich zu lassen, um gemeinsam etwas zu gründen. Ohne zu wissen, was genau sie machen wollen, kündigen sie ihre Jobs und beginnen zu brainstormen, ein Jahr lang jonglieren sie mit Ideen.

„Wir sind schnell auf den Wald gekommen“, erzählt Jäger. Auch, weil Popp beim Motorsägenhersteller mit Förstern gesprochen und viel über ihren Kampf gegen den Borkenkäfer erfahren hat. „Im Wald erleben wir den Klimawandel direkt vor der eigenen Haustür. Da wollten wir anknüpfen.“ Und auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten schien das Thema Waldschutz Potenzial zu haben, schließlich ist in Deutschland die Hälfte des Waldes in Privatbesitz. Die beiden suchen also das Gespräch mit Förstern und Waldbesitzern und fragen nach: Was ist das größte Problem im Kampf gegen den Borkenkäfer?

„Die Antwort war immer: Zeit“, sagt Jäger. „Als privater Waldbesitzer musst du, sobald es warm ist, alle zwei Wochen jeden Baum kontrollieren und nachschauen, ob der Käfer eingeflogen ist. Das ist für viele Privatwaldbesitzer gar nicht zu leisten. Also haben wir uns gefragt: Wie kann man das lösen?“ sagt Jäger. Die Lösung, die sie erdachten: Fernüberwachung.

Vier Wochen nachdem der Käfer in einen Baum eingeflogen ist, verfärben sich dessen Nadeln langsam braun. Noch ist der Baum aber nicht tot und der Käfer auch noch nicht weitergezogen. Es bleiben zwei bis vier Wochen Zeit, um den Baum zu fällen und aus dem Wald zu schaffen. Könnte man die Farbe der Bäume von oben überwachen, wäre erkennbar, ob der Borkenkäfer da ist, ohne permanent vor Ort sein zu müssen. Nur wie?

Drohnen sind Satellitenbildern in der Bildqualität weit überlegen. „Aber Drohnen sind logistisch aufwendig. Du musst hinfahren. Dann darfst du zu gewissen Brutzeiten von Vögeln nicht fliegen und so weiter“, sagt Jäger. „Satellitenbilder sind unabhängiger. Die Satelliten fliegen so oder so. Und machen alle fünf Tage neue Bilder.“

„Natürlich ist nicht bei jeder Warnung der Borkenkäfer auch da. Aber in den letzten Wochen hatten wir eine Trefferquote von 70 bis 80 Prozent.“

Tobias Jäger, Gründer von Waldstolz

Jäger und Popp stoßen 2020 auf das österreichische Unternehmen Joanneum, das in einem Forschungsprojekt derselben Idee nachgeht und ein Programm entwickelt hat, das Farbveränderungen von österreichischen Wäldern auf Satellitenaufnahmen aufspürt. Sie kooperieren. „Für uns war das ideal, weil wir das Rad nicht neu erfinden mussten, sondern nur die Technik anzupassen brauchten, weil die Waldstrukturen in Deutschland anders sind“, sagt Jäger.

Jäger öffnet auf seinem Computer Satellitenaufnahmen der Europäischen Weltraumorganisation ESA aus der aktuellen Woche. Der Satellit, von dem sein Start-up Waldstolz alle fünf Tage neue Aufnahmen bekommt, heißt Sentinel-2 und gehört zum Copernicus-Programm der Europäischen Union. „Sentinel-2 hat eine vergleichsweise gute Kamera und zeigt auch viele Daten im nicht sichtbaren Bereich an, zum Beispiel im nahen Infrarotbereich“, erklärt Jäger. „Und gerade in diesem nahen Infrarotbereich stecken viele Informationen über die Vitalität von Bäumen.“

Das menschliche Auge allein erkennt nur die Blattfarbe eines Baums. Sentinel-2 hingegen sendet Infrarotstrahlen, die auf die Nadeln und Blätter treffen und dann von ihnen reflektiert werden. Je nachdem, wie vital der Baum ist, reflektiert er mehr oder weniger stark. Geht es ihm sehr schlecht, reflektiert er kaum noch. Diese Daten über die Vitalität machen sich Jäger und Popp zunutze.

Jede Aufnahme von Sentinel-2 zeigt eine Kachel mit einer Fläche von 100 Quadratkilometern. Jäger ruft eine aus dem Allgäu auf und vergrößert sie. Wer nun erwartet, einzelne Bäume sehen zu können, der irrt. Tatsächlich sieht man vor allem einzelne grüne Pixel. Jeder Pixel steht für eine Fläche von zehn mal zehn Metern. Die Pixelgröße bei Satellitenaufnahmen von Google Maps beträgt 30 mal 30 Zentimeter, aber solche genauen Bilder werden nur alle paar Jahre gemacht und verfügen nicht über Daten aus dem nahen Infrarotbereich.

Jede neue Satellitenaufnahme muss zunächst aufbereitet werden. Das bedeutet beispielsweise, dass Wolken und Sonnenschatten herausgerechnet werden müssen. Das von Joanneum entwickelte Programm berechnet dann mit seinem Algorithmus, wie sich ein Wald an dieser oder jener Stelle hätte entwickeln müssen. Der Algorithmus bedient sich dafür der Satellitenaufnahmen aus den letzten vier Jahren und der durch sie verfügbaren Vitalitätsdaten. „Es ist ein sehr komplexes Modell, weil Vitalität nur in Relation zu vorherigen Daten ablesbar ist“, sagt Jäger und erklärt, wie er das meint: „Jede kleine Waldfläche verhält sich anders und hat andere Vitalitätswerte, je nachdem, wie sie bepflanzt ist oder welche Jahreszeit es ist.“ So lässt sich zum Beispiel bei einer Waldstelle mit Laubbäumen erwarten, dass sich ihre Werte im Herbst radikal ändern, wenn die Bäume ihre Blätter abwerfen. Das ist kein Grund zur Sorge. Hat ein Nadelbaum hingegen im Herbst plötzlich niedrige Vitalitätswerte, ist das besorgniserregender.

Der Algorithmus vergleicht dann die Daten des neuen Satellitenbilds mit den Daten, die er zuvor für den Wald prognostiziert hatte. Weicht der Wald an einer Stelle zu stark von den Werten des Modells ab, wird das Satellitenbild von dem Algorithmus an der Stelle markiert. Ein einzelner Baum mit veränderten Vitalitätswerten reicht dafür allerdings nicht aus, es braucht immer eine kleine Baumgruppe von mindestens zwei, drei Bäumen, bei der die Vitalität abnimmt, damit der Algorithmus die Veränderung auch wahrnimmt und Alarm schlägt. Die Waldbesitzer werden dann automatisch per SMS und E-Mail gewarnt. Mit einer Karte und den GPS-Daten können sie nun gezielt in ihrem Wald nachschauen, ob der Borkenkäfer eingeflogen ist, und müssen nicht mehr alle Bäume kontrollieren.

ÜBERWACHUNG Tobias Jäger und Fabian Popp haben eine App entwickelt, die den Borkenkäfer mithilfe von Satellitenbildern eindämmen soll.

50 PILOTKUNDEN NUTZEN DEN DIENST

In Nauen im Wald zeigt sich Förster Thomas Meyer skeptisch, als er vom Monitoring-Service von Waldstolz erfährt. Er findet, wer einen Wald besitzt, sollte auch präsent sein. Außerdem befürchtet er falsche Alarme. „Nur weil sich die Krone verfärbt, muss das ja noch nicht bedeuten, dass tatsächlich der Borkenkäfer eingeflogen ist“, sagt Meyer. „Vielleicht verfärbt sie sich auch nur, weil der Baum unter der Dürre leidet.“

In Stuttgart halten sie dagegen. „Natürlich ist nicht bei jeder Warnung der Borkenkäfer auch da“, sagt Start-up-Gründer Jäger. „Aber in den letzten Wochen hatten wir eine Trefferquote von 70 bis 80 Prozent.“ Bisher bietet Waldstolz seinen Monitoring-Service nur im Schwarzwald und im Allgäu an. Insgesamt 50 Pilotkunden nutzen den Dienst, die meisten von ihnen sind Privatwaldbesitzer. Nächstes Jahr wollen Jäger und Popp ihr Angebot erweitern und auch andere Gegenden in Deutschland überwachen.

Für Thomas Meyer ist es dann schon zu spät. Er will keine neuen Fichten mehr auf seiner Parzelle pflanzen, sondern fokussiert sich nun auf Lärchen und Ahorn. Auf die hat es der Borkenkäfer nicht so sehr abgesehen.

Aufmerksam begutachtet Meyer einen kleinen Ahornbaum, der nah am Waldweg wächst und seine ersten Blätter zeigt. Etwas mehr als einen Meter ist er schon groß. „Noch ein Jahr, dann ist er so groß, dass die Rehe ihn nicht mehr fressen können“, sagt Meyer hoffnungsvoll. Mit diesem Feind kommt er allein zurecht.

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