Rosewood 4.0

Das Internetportal ermöglicht über interaktive, benutzerfreundliche Karten Einblicke in viele Aspekte der Wälder Nordrhein-Westfalens. Waldökologie und -bewirtschaftung, Waldnaturschutz, Freizeitnutzung, Schadensereignisse, Gefahrenabwehr und weitere Themen können ausgewählt werden, um gezielt nach Informationen zu suchen. Wie wirkt sich der Klimawandel auf einzelne Waldstandorte aus und welche Klimaanpassungsmaßnahmen sind geeignet, um die Funktionen des Waldes so weit möglich zu erhalten? Der Service bietet umfassende Informationen zu Art, Funktionen, Bewirtschaftung und Nutzung von Wäldern sowie zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Waldbewirtschaftung. Es werden Klimaanpassungsmaßnahmen empfohlen, um Wälder anpassungsfähiger und widerstandsfähiger zu machen, einschließlich Empfehlung geeigneter Baumarten und Mischbestände für verschiedene Boden- und Klimabedingungen. Als umfassendes Waldinformationssystem für die Holz- und Forstwirtschaft richtet sich das Portal insbesondere an Privatwaldbesitzer und waldbesitzende Kommunen und unterstützt vielfältige Auswertungen und forstliche Planungen. Es ist Teil der Klimaanpassungsstrategie für Wälder in NRW und integriert Datenbanken von Wald und Holz NRW, des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz und des Geologischen Dienstes. Relevante Klimavariablen wie Bodenatmosphäre (Lufttemperatur, Niederschlag); Landoberfläche (Photosyntheseaktivität, Bodenbedeckung, Biomasse, Waldbrand, Bodenfeuchte) sind integriert.

Im Projekt iWald wird ein System entwickelt mit dem beispielsweise Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten. Hierbei werden sowohl die individuellen Zielsetzungen des Waldbesitzers (privat, kommunal, staatlich) berücksichtigt als auch die forstliche Risikominimierung und der zukunftsfähige Umbau von Wäldern unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen. Ein Hauptergebnis aus iWald wird die „iWald App“ sein mit Hilfe derer Wachstumsprozesse im Wald auf dem Smartphone simuliert werden können. Diese wird mit unterschiedlichen Einstiegshürden versehen sein, so findet sowohl der forstliche Laie als auch der ausgebildete Förster seinen Zugang zu iWald. Ziele sind unter anderem die Aktivierung von Waldbesitzern, die sich so auf spielerischem Niveau ihrem Wald nähern können oder die Verbesserung der öffentlichen Akzeptanz von forstlichen Eingriffen durch die Möglichkeit der einfachen Visualisierung zukünftiger Folgen.

LogBuch ermöglicht Datenaggregation direkt im Wald, sowie eine einfache Auswertung und Weiterverarbeitung der Daten.  Die Kombination aus Sprachaufzeichnung und Bluetooth-Button ermöglicht es, freihändig Bäume präzise zu verorten und wichtige Informationen direkt am Baum aufzuzeichnen, wie z. B. Sicherheitshinweise oder Planungen zum Arbeitsverfahren. Die zu erwartende Hiebsmenge kann ermittelt und Sortimente geplant werden. Forstwirte und Harvesterfahrer erhalten detaillierte Informationen, die Vernetzung mit Drittsystemen wird unterstützt. Die Technologie: Ein 2-Frequenz-GNSS-Empfänger wird mit einem Smartphone verbunden, um die aktuelle Position zu ermitteln. Alle gesprochenen Informationen können aufgezeichnet, automatisch transkribiert und klassifiziert sowie die aktuelle Position hinterlegt werden. WLAN wird für den Datenaustausch zwischen Smartphone, Webserver und anderen Benutzern verwendet. Die Daten können als Karte oder Tabelle in georeferenzierten oder nicht referenzierten Formaten (xlsx, GeoJson, shp, GPX, map) exportiert werden. Anwendungen: Präzise Vorbereitung der Holzernte und Aufbau eines digitalen „Warenbestandes“ (Bsp.: „Wertholzkataster“), Flächenaufnahme für Forstförderung / Pflanzflächen durch Verbinden aufgenommener Eckpunkte, Kartierung von Rückegassen durch die Linienfunktion und Speicherung für die Steuerung der Holzernte oder als Zertifizierungsgrundlage, Jagdorganisation, Erfassung von Habitatbäumen etc., sowie Verkehrssicherung.

Das „Kompetenzzentrum Wald und Holz 4.0“ entwickelt Industrie 4.0-Konzepte für den Cluster Wald und Holz. Mit intelligenten und dezentral agierenden Maschinen, Geräten, Diensten und Menschen werden Grundlagen für eine umfassende Digitalisierung gelegt. Die Optimierung der hochkomplexen Wertschöpfungsnetzwerke hilft dabei, aktuellen Herausforderungen aus Ökologie, Ökonomie und dem Klimawandel nachhaltig zu begegnen. Um Wald und Holz “smarter” zu machen, müssen in einem übergreifenden Ansatz Kompetenzen aus Wirtschaft, Wissenschaft und Verwaltung gebündelt werden. Das Kompetenzzentrum Wald und Holz 4.0 soll die notwendigen Organisations- und Infrastrukturen geschaffen, Know-how aufbauen und in konkreten Wald und Holz 4.0-Komponenten umsetzen. Dabei  dienen Smart Forest Labs als forstliche Experimentierlabors, in denen Komponenten, Systeme und Prozesse überprüft, Standardisierung vorangetrieben, Konzepte verbreitet sowie Akteure geschult werden. Konzepte und Standards werden laufend als praktische Empfehlungen veröffentlicht, eine erste Version der Kommunikationsinfrastruktur S3I (eine “Internet of Things” Anwendung zur dezentralen Vernetzung) ist eingerichtet. Hinzu kommt ein immer smarterer Fuhrpark: Forstmaschinen wurden bereits zum Abrufen digitaler Informationen (GPS-Position, Treibstoffverbrauch, Produktionsdaten usw.) erweitert und gleichzeitig über alternative Funkstandards mit Maschinen in Regionen vernetzt, in denen es keinen Mobilfunk gibt.

Eine Installation aus vier Holztoren macht die Transformation vom Baum zum Haus sinnlich erlebbar. Sie erzählt dabei vom Beitrag des modernen Holzbaus zu klima- und ressourcenschonenden Städten der Zukunft.
Im Wald wächst der Baum – aus dem Baum wird Holz – aus dem Holz entsteht das Haus. Mit einfachen piktogrammatischen Zeichen in vierzig Stufen, Scheibe für Scheibe aus großen Holzblöcken herausgeschnitten, vermittelt die „woodpassage“ die Umformung vom Baum zum Haus. Beim Durchschreiten der Torbögen mit ihrer imposanten Größe von jeweils 4,3 mal 4,3 Metern wird die besondere Materialität von Holz erlebbar. Zugleich ist die begehbare Installation spielerisches Sprachrohr für die ökologischen Vorzüge von Bauen mit Holz.
13 Kubikmeter Holz sind in der Installation verbaut. Diese Menge wächst in Österreichs Wäldern in 13 Sekunden nach. 13 Tonnen CO2 sind im Holz der vier Tore auf Dauer gebunden. Das entspricht dem Schadstoffausstoß eines PKW in 8 Jahren. 
Holz wächst laufend im Wald nach und ist verfügbar. 30 Mio. Kubikmeter Holz entstehen pro Jahr in Österreichs Wäldern, davon werden nur rund 26 Mio. Kubikmeter geerntet. Der Rest verbleibt im Wald und vergrößert stetig den Holzvorrat.
40 Prozent aller verbrauchten Ressourcen fließen in den Bausektor, global gesehen ist dieser auch für 40 Prozent aller Treibhausgasemissionen verantwortlich. Holz ersetzt Baustoffe aus endlichen Ressourcen. Häuser aus Holz binden langfristig CO2 und entlasten so das Klima. Durch die verstärkte Verwendung von Holz im Bauwesen entsteht in unseren Städten ein zweiter Wald.
 

Das weitgehende Fehlen von Standortskarten in der Steiermark macht einen neuen Ansatz bei der Standortserkundung und Kartierung der vorkommenden Waldstandorte notwendig. Eine weitere wissenschaftliche Herausforderung stellt die Berücksichtigung von zukünftig veränderten Klimabedingungen dar, die sich auch auf die Klassifizierung von Standorten und Waldtypen auswirken wird. Für eine solcherart erforderliche „dynamische Standortsklassifizierung“ bestehen theoretische Konzepte, die konkrete Umsetzung einer integrierten Standorts- und Waldtypenklassifikation in einer realen Region wie der Steiermark stellt jedoch Neuland dar.
Im Rahmen des Projektes soll daher eine Waldtypisierung auf Basis eines GIS-gestützten geoökologischen Stratifizierungsmodells erfolgen. Als Datenbasis sollen das digitale Höhenmodell, eine geologische Basiskarte, digital vorliegende Standorts- und Klimadaten sowie neu zu erhebende Standortsparameter verwendet werden. Für die Waldtypenkarte sollen auf Grundlage der Punkt- und Flächendaten zunächst Themenkarten für die Faktoren Wärme, Wasser und Nährstoffhaushalt modelliert werden, die dann zu Waldtypen mit einheitlicher Faktorenkombination zusammengefasst werden. Das Modell erlaubt dann auf Basis der Datengrundlagen abgeleiteten digitalen geoökologischen Parametern (u.a. Höhenstufe, Hanglage, Substrat, Geländeform, Neigung) eine Stratifizierung der Waldtypen auf allen Hauptwaldstandorten. Jeder Waldtyp wird auf der Waldtypenkarte im Maßstab 1:25.000 dargestellt. Neben den ökologischen Fakten ist jeder Waldtyp mit einer waldbaulichen Beschreibung versehen, die Angaben zu den geeigneten Baumarten, Gefährdungen und möglichen Behandlungsvarianten in Hinblick auf den Klimawandel enthält. In dieser waldbaulichen Charakterisierung werden auch die bisherigen Erfahrungen mit den vorhanden Baumarten und ihren Mischungen getrennt nach Waldtypen beschrieben und Empfehlungen für die zukünftige Bestockung und deren Bewirtschaftung in Hinblick auf den Klimawandel gegeben.

Mit Woodlogistics, einer modular aufgebauten Software, wird der gesamte Holzbeschaffungsprozess vom Forst über die Schlägerungsunternehmen und Frächter bis hin zu den Sägebetrieben gesteuert und optimiert. Ziel der webbasierten Systemlösung ist es, den Rundholzeinkauf von Sägewerken effizienter zu gestalten, laufend über den aktuellen Status zu informieren und damit das Vertrauen aller Beteiligten zu erhöhen. Grundlage dafür ist, dass die wesentlichen Informationen jederzeit schnell und transparent von den richtigen Personen abgerufen werden können.

Die Platform beinhaltet drei Module:

1. Rundholz- Vorerfassungsmodul: Bietet immer aktuelle Online-Informationen über die Zufuhren, die Rundholzeinkauf, Lieferant und Frächter zur Verfügung gestellt werden können. Zudem erfolgt eine automatische Synchronisation der Daten mit der Vermessungsanlage.
2. Informations- und Kommunikationsmodul: Steht für einfache, schnelle und unternehmensübergreifende Kommunikation. Es enthält die ortsunabhängige Bereitstellung aller wesentlichen Informationen für Lieferant, Rundholz-Einkauf und Frächter. Zudem stellt es Übernahmedaten, den Waldlieferschein und Einzelstammdaten bereit.
3. Planungs- und Steuerungsmodul: Damit gelingt die Vergabe von Einkäuferbudgets mit laufendem Soll/Ist Status. Außerdem enthält es ein Schlussbrieferfassungsmodul mit automatischer Überleitung ins ERP-System. Das enthaltene Frachtkostenmodul ermöglicht Transportcontrolling.

Die „Festmeter Wöls GmbH“  bietet Vitalitätsanalysen in Hinblick auf Borkenkäfererkennung im Nadelwald an. Mit dem Trägersystemen Multikopter oder Leichtflugzeug werden Waldgrundstücke im Rastersystem überflogen und dabei mit einer Spezialkamera Luftbildaufnahmen gemacht, die später am Computer analysiert und ausgewertet werden. Durch die eingesetzte Technologie werden Vitalitätseinschränkungen sichtbar, man sieht Änderungen im Wassergehalt der Nadeln, nicht aber die genaue Ursache wie beispielsweise den Borkenkäfer selbst. Da aber Bildserien aus mindestens zwei zeitlich versetzten Flügen miteinander verglichen werden, können viele andere Ursachen wie Trockenstress ausgeschlossen werden, wodurch man dem Borkenkäfer sehr nahe auf die Spur kommt. In den Vitalitätsanalysen werden Initialbäume gezeigt wobei die Entscheidung über notwendige Maßnahmen erfolgt weiterhin durch das qualifizierte Vor-Ort Mitarbeiter.Eine 100%ige Trefferquote ist unmöglich. Das Ziel sollte sein, im Feld schneller und zielgerichteter agieren zu können. Langjährige Kunden berichten von positiven Trefferquoten von über 80 %.

Die Erhaltung der Waldfunktionen und die Versorgung einer Region mit der erneuerbaren Ressource Holz erfordern neue Strategien für Waldbesitzerinnen und Waldbesitzer, die sie nur in Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern umsetzen können. Antworten auf diese Herausforderungen sollen im Rahmen dieses Pilotprojektes, für das der politische Bezirk Graz-Umgebung für Österreich ausgewählt wurde, anhand einer nachhaltigen Holzmobilisierungskette und einer klimafitten Waldbewirtschaftung erarbeitet werden. Die Holzmobilisierung im Privatwald bedeutet, den Waldbesitzer zu mobilisieren und sie für eine klimafitte Waldbewirtschaftung zu begeistern. Durch den Eigentumsschutz besteht ausschließlich die Möglichkeiten über die Besitzer der Wälder zusätzliche Holzmobilisierung zu erreichen. Ein wesentlicher Projektschritt besteht im Aufzeigen von beispielhaften Kleinwaldbewirtschaftern, die in Form einer aktiven Familienforstwirtschaft bereits seit Generationen ihr Holznutzungspotential ausschöpfen. Unter dem Motto „Wir machen unseren Wald klimafit“ werden aktive Kleinwaldbewirtschafter als Klimafit-Botschafter in die Öffentlichkeit geholt.

Projektinhalte:

• Kontinuität in der Betreuung und Beratung von Waldbesitzern aufbauen
• Holzaufkommen aus der Projektregion steigern
• gezielte Öffentlichkeitsarbeit im städtischen Umfeld für eine positiven Bezug der Notwendigkeit der Bewirtschaftung unserer Wälder
• Aufbau einer Beratungs- und Betreuungsstruktur, die über das Projekt hinaus ohne öffentliche Finanzmittel sichergestellt werden kann
• Weiterentwicklung digitaler Angebote für Waldbesitzer