Verdichtung des Stichprobengitters der Waldzustandserhebung ermöglicht robustere Aussagen zu Nebenbaumarten und Schadursachen

In der Waldzustandserhebung (WZE) wird jedes Jahr die Vitalität der wichtigsten Waldbaumarten erfasst, um deren langjährige Entwicklung zu dokumentieren und mögliche Schäden, welche sich in erhöhter Kronenverlichtung äußern, erkennen zu können. Die Ansprache der Bäume findet hierzu an Stichprobenpunkten statt, die in einem regelmäßigen Gittermuster über Deutschland verteilt angeordnet sind. Für den Waldzustandsbericht der Bundesregierung wurden in der Vergangenheit ausschließlich Daten von Stichprobenpunkten ausgewertet, welche im Abstand von 16 km voneinander entfernt liegen, auf dem sogenannten 16×16-Gitter. Die Bundesländer erheben in der Regel für ihre Waldzustandsberichte Daten von zusätzlichen Flächen auf einem dichteren Stichprobengitter, dem sogenannten 8×8-Gitter. Diese 8×8-Daten liegen dem Bund allerdings für die Vergangenheit nur für ausgewählte Jahre vor, in denen auf diesem Gitter auch die Bodenzustandserhebung (BZE) stattgefunden hat. Zukünftig soll der Waldzustandsbericht des Bundes alle 8×8-Daten berücksichtigen. Durch den größeren Stichprobenumfang sollen die Schätzfehler reduziert werden, um insbesondere robustere Aussagen über die weniger häufig vorkommenden Nebenbaumarten und über die wichtigsten Schadursachen machen zu können. Wichtigste Schätzgrößen für die einzelnen Baumarten sind die mittlere Kronenverlichtung, der Anteil der Waldfläche mit deutlicher Kronenverlichtung über 25% und der Anteil der Waldfläche, der von einer bestimmten Schadursache betroffen ist. Die Schätzunsicherheiten für diese Größen können jeweils als Standardfehler angegeben werden. Bei der Berechnung der Standardfehler müssen allerdings einige Aspekte des Stichprobendesigns berücksichtigt werden. Zum einen handelt es sich um eine Klumpenstichprobe und zum zweiten müssen die Stichprobenpunkte verschieden stark gewichtet werden, da die räumliche Anordnung der Punkte auf dem 8×8-Gitter in einigen Bundesländern variiert. Hierfür wird ein räumliches Gewichtungsverfahren basierend auf einer Voronoi-Kachelung eingeführt. Anhand der vorliegenden 8×8-Daten aus den Jahren der BZE, 2006-2008 und 2022-2024, wurde analysiert wie sich die Ergebnisse, abhängig davon, ob nur 16×16-Daten oder ob alle 8×8-Daten in die Auswertung einfließen, unterscheiden. Dabei zeigte sich insbesondere bei den Nebenbaumarten, dass sich die Standardfehler der Schätzungen mit der umfassenderen Datengrundlage des 8×8-Gitters reduzieren. In einzelnen Fällen lagen die 16×16-Werte auch merklich neben den 8×8-Werten. Insgesamt zeigte sich für die überwiegende Mehrheit der Baumarten für den Zeitraum 2022-2024 eine Verschlechterung im Kronenzustand gegenüber 2006-2008. Für welche Baumarten man diese Verschlechterung als statistisch signifikant bezeichnen kann, wurde anhand der Konfidenzintervalle der Schätzwerte bestimmt. Anhand der 8×8-Daten lassen sich für eine größere Anzahl von Baumarten signifikante Verschlechterungen feststellen, als mit den 16×16-Daten. Die wichtigsten Schadursachen unterscheiden sich von Baumart zu Baumart und verschiedene Schadursachen zeigen sehr unterschiedliche zeitliche Verläufe. Auch hier helfen die zusätzlichen Daten des 8×8-Gitters die Standardfehler zu reduzieren und höhere Schätzgenauigkeiten zu erzielen. Die Studie dokumentiert das Gewichtungs- und Berechnungsverfahren für Schätzwerte und Standardfehler für die Ergebnisse der Waldzustandserhebung. Sie verdeutlicht die Vorteile der Berücksichtigung aller Daten des 8×8-Gitters für bundesweite Aussagen über den Waldzustand. Eine genauere Erfassung von Vitalitätstrends auch für weniger häufige Baumarten ist vor allem angesichts des voranschreitenden Klimawandels und der nötigen Waldanpassung von großem Interesse.