Wasserversorgung

Wald: Trockenstress bis in den Winter

Herbst
Dr. Lothar Zimmermann, Dr. Stephan Raspe, LWF
am Donnerstag, 28.01.2021 - 15:34

Witterungsrückblick 2020: Während viele Wälder im Nordwesten Bayerns den dritten Trockensommer in Folge erlebten, war es im Süden feuchter.

Auf einen Blick

  • 2020 war für Bayern das viertwärmste Jahr seit Beginn flächenhafter Aufzeichnungen des Deutschen Wetterdienstes im Jahr 1881 (Platz 1: 2018, Platz 2: 2014, Platz 3: 2019). Insgesamt traten 9 der 10 wärmsten Jahre seit Beginn des neuen Jahrtausends auf.
  • Auch beim Niederschlag lag 2020 mit 861 l/m² (gleichauf mit dem Vorjahr) unter den trockeneren Jahren seit 1881 (–9 %).
  • Die Jahresmitteltemperatur betrug wie schon im Vorjahr 9,5 °C, das sind +2,0 Grad mehr als im langjährigen Mittel 1961 – 90.

Eingeschränktes Wachstum

Während das Jahr 2020 mit überdurchschnittlichen Niederschlagsmengen startete, brachte das Frühjahr starke Trockenheit und Spätfröste. Der Sommer gestaltete sich dann vom Niederschlag her wechselhaft, so dass die Trockenheit teilweise gemildert wurde. Die Vitalität und das Wachstum, vor allem der Buchen, waren vielerorts eingeschränkt. Trotz zeitweilig hoher Waldbrandgefahr blieben größere Waldbrände aus – aber beginnen wir von vorne:

Der Winter 2019/2020 war mit seinen 2,6 °C in Bayern extrem mild – zum langjährigen Mittel (1961 bis 1990) ist das eine Abweichung von +3,7°C. Damit war er unter den letzten 138 Wintern der zweitwärmste – Platz eins belegt laut Deutschem Wetterdienst (DWD) der Winter 2006/2007 (+4,1 °C), den dritten Platz macht der Winter 2015/2016 (+3,6 °C). Alle drei Wintermonate im Jahr 2020 waren wärmer als das langjährige Monatsmittel, wobei der Februar die höchste Abweichung zeigte.

Der Winter war feucht, sehr warm und mit Orkan

Mit 223,5 l/m² fiel 12 % mehr Niederschlag als im langjährigen Mittel, was positiv für den Wasserhaushalt in den Waldböden nach der langen Trockenheit im Vorjahr war. Zu diesem saisonalen Überschuss trug der Februar mit seinen hohen Niederschlagssummen entscheidend bei. Die Sonnenscheindauer lag mit 234,6 Stunden mehr als ein Drittel über der Norm (+38 %) – seit 1951/52 ist das der sechstsonnigste Winter. Aber auch Sturm blieb nicht aus: Am 10. Februar sorgte der Orkan „Sabine“ für rund 1,8 Mio. fm Schadholz in Bayern, mit einem Schadensschwerpunkt im südlichen Allgäu und im südöstlichen Niederbayern. Zahlreiche Bäume wurden einzeln und nesterweise umgeworfen oder gebrochen.

Das Frühjahr brachte Trockenheit und Spätfrost

Mitte März stellte sich die Großwetterlage, die die Niederschläge begünstigte, grundlegend um. Beständige Hochdruckgebiete übernahmen das Regime und dem Regen wurde förmlich der Hahn abgedreht. Im April begann die rasche Abnahme der Bodenwasservorräte bei teilweise schon sommerlich-warmer Witterung. Die Oberböden trockneten rasch aus und sorgten für kritische Bedingungen bei Pflanzungen auf Wiederaufforstungsflächen. Die Waldbrandgefahr erreichte über längere Zeit flächendeckend die zweithöchste Waldbrandstufe in Bayern.
Die hohen täglichen Verdunstungsraten bis 4 l/m² wurden durch häufigen und teilweise starken trockenen Wind aus Osten zusätzlich begünstigt. An Nadelwaldstandorten, besonders jenen an denen die Wiederauffüllung der Bodenwasservorräte im Winter unvollständig geblieben war, wurde schon wieder die Grenze zum Trockenstress erreicht. Die Laubwaldstandorte profitierten noch von der Vegetationsruhe, da der Laubaustrieb erst später einsetzte. Die Frühjahrstrockenheit im April wiederholte sich nun schon im dritten Jahr in Folge. Der Mai brachte zwar wie im vergangenen Jahr wieder eine Unterbrechung der überdurchschnittlichen Wärme (–0,2 °C), aber leider nicht wie im Jahr zuvor überdurchschnittlich viel Niederschlag (–35 %), um die Bodenwasserspeicher wieder aufzufüllen.
Kraftvolle Eisheilige (ab 11./12. 5.) sorgten bei gerade frisch ausgetriebenen Buchen, besonders in höheren Berglagen, für einen intensiven Spätfrostschaden. Bayernweit hatte die Blattentfaltung der Buche zwar schon am 20. April begonnen, aber in höheren Lagen treiben die Bäume erst später aus, so dass hier der Frost auf junge, wasserreiche Blätter traf und diese zum Absterben brachte. Ein Totalausfall für die Belaubung in diesem Jahr bedeutete das aber nicht, weil Ende Juni die Johannistriebe die Fotosynthese wieder sicherstellten. Dieser zweite Austrieb kostete die Buchen dennoch viel Kraft, so dass das Dickenwachstum auf der Waldklimastation Mitterfels im Vorderen Bayerischen Wald deutlich hinter dem langjährigen Durchschnitt zurück blieb (Abb. 4). Auch auf der Waldklimastation Riedenburg blieb das Dickenwachstum der Buchen hinter dem langjährigen Mittel zurück – vor allem im Sommer und Herbst. Hier dürften jedoch nicht der Spätfrost, sondern die starke Fruktifikation und die eingeschränkte Wasserverfügbarkeit die Ursache sein. Das Frühjahr 2020 war insgesamt mild, sehr trocken und extrem sonnenscheinreich. Mit 8,8 °C war es in Bayern trotz des im Klimamittel liegenden Mai überdurchschnittlich warm, 1,6 °C wärmer als im Mittel von 1961 bis 1990. Beim Niederschlag machte sich die sechswöchige Trockenperiode ab Mitte März bemerkbar, die erst Ende April und Anfang Mai beendet wurde.
Alle drei Frühlingsmonate waren beim Niederschlag unterdurchschnittlich. Mit nur 134 l/m² fiel 40 % weniger Niederschlag als im langjährigen Mittel, so dass es das sechsttrockenste Frühjahr in den letzten 140 Jahren war. Den Rekordplatz im Mai erreichte aber die Sonnenscheindauer mit Platz 3 seit 1951: 695 Stunden waren es – fast doppelt so viel als normal.

Zwischen Trockenstress und Hochwasser

Ein wechselhafter Juni brachte, bei nur leicht höherer Temperatur, 30 % mehr Niederschlag als üblich – was sich positiv auf die Bodenfeuchte auswirkte. Der Juli hatte landesweit wieder eine überdurchschnittliche Lufttemperatur. Innerhalb Bayerns gab es ein deutliches Niederschlagsgefälle von Südosten nach Nordwesten. Während im Südosten vielfach noch das Klimamittel erreicht wurde, fiel in Unterfranken nur die Hälfte bis zu einem Viertel der sonst üblichen Monatsmenge. Die Waldbrandgefahr war während des ganzen Monats immer wieder hoch bis sehr hoch und wurde nur tageweise bei Durchzug einer Kaltfront durch Niederschläge gemindert. Der August stellte dann einen Mix aus den beiden Vormonaten her, zwar mit einer intensiven Hitzeperiode wie der Juli deutlich zu warm (+2,8 °C), dafür aber wie im Juni mit einem Plus von +35 % zum langjährigen Mittel deutlich feuchter. Leider war dieses Plus wieder regional sehr ungleich verteilt, während es in den Alpen und Alpenvorland Hochwasser gab und es südlich der Donau insgesamt ausreichend Niederschlag gab, war dies nördlich nicht flächendeckend der Fall. Der Niederschlag war sehr ungleich verteilt, so dass an vielen Standorten die Trockenheit nicht unterbrochen wurde.
Der Sommer 2020 war im Gegensatz zu den beiden Vorjahren mit ihren lange anhaltenden Hitze- und Trockenperioden ein „Schaukel“-Sommer – wechselhaft, aber auch mit sehr heißen und trockenen Perioden. Mit 17,6 °C (+1,8 °C Abweichung zu 1961 bis 1990) war er laut DWD unter den warmen Sommern (Platz 12 seit 1881), aber die häufigen Witterungswechsel milderten die Hitzebelastung. Die Witterungswechsel zeigten sich besonders beim Niederschlag. Er war bayernweit mit 349 l/m² einer der feuchten Sommer in der 140jährigen Zeitreihe (+11 % zu 1961 bis 1990), wobei sich in Nordbayern die Trockenheit vom April bis in den Sommer fortsetzte und es hier örtlich zum dritten Dürresommer in Folge kam. Die Messungen der Bodenfeuchte an den Waldklimastationen zeigten, dass hier Anfang Juli der Trockenstress einsetzte (<40 % nutzbare Feldkapazität) (Abb. 3). In Schwaben wurde an der WKS Höglwald und in der Oberpfalz an der WKS Flossenbürg dieser Bereich im Juni wieder verlassen. Im Vorderen Bayerischen Wald an der WKS Mitterfels gab es im ganzen Sommer keinen Trockenstress wie auch im Tertiärhügelland an der WKS Freising. An der WKS Riedenburg im Jura wurde erst Mitte August der Trockenstressbereich erreicht. Vom Sonnenschein war der Sommer 2020 mit 696 Sonnenscheinstunden (+12 %) noch im oberen Drittel der 70 Sommer seit 1951, also über dem Durchschnitt, aber nicht herausragend.

Herbst 2020: Zu warm, zu trocken und zu sonnig

Im September dominierte noch wochenlang eine warme und sonnige Witterung. Besonders im Norden war es zu trocken. Erst zum Monatsende sorgte eine Umstellung der Großwetterlage pünktlich zum astronomischen Herbstanfang für kühle und nasse Witterung. Mit 62,4 l/m² (DWD) lagen die Niederschläge landesweit 14 % unter dem Durchschnitt (1961 bis 1990). Beim Niederschlag gab es aber wieder deutliche regionale Unterschiede. Während südlich der Donau 90 % des langjährigen Niederschlags fielen, waren es nördlich nur 60 %. An einzelnen Orten nördlich der Donau wie Weißenburg und Bad Kissingen fiel laut DWD an bis zu 20 Tagen hintereinander kein Niederschlag.
Der Oktober brachte dann überall den ersehnten Regen. Tiefdruckgebiete dominierten den Monat mit ihrer wechselhaften Witterung. So fiel deutlich mehr Regen als normal (+35 %), es war nur etwas wärmer als im langjährigen Mittel (+0,8 °C) und die Sonne zeigte sich selten (–36 %). Der phänologische Spätherbst setzte mit der Blattverfärbung der Stieleiche etwas später als üblich ein. Im Süden fiel über 150 % der normalen Niederschlagsmenge, so dass die Bodenwasserspeicher weiter aufgefüllt wurden. Auch im Norden wurde das langjährige Klimanormal erreicht, aber die Wiederbefeuchtung ging langsamer vonstatten – auch aufgrund der höheren Defizite zuvor.
Anhaltender Hochdruckeinfluss über Südosteuropa sorgte dafür, dass sich Tiefdruckgebiete im November von Mitteleuropa weitgehend fernhielten. Schon fast normal war es natürlich auch wärmer als normal (+1,4 °C zum Mittel 1961 bis 1990). Weltweit war es sogar der heißeste November seit dem Beginn der Wetterdatenaufzeichnungen des EU-Copernicus- Klimabeobachtungsprogramms. Zudem war es überdurchschnittlich sonnig (+62 %), wenn die Sonne nicht von Nebeldecken abgehalten wurde. Diese Witterungskonstellation bedeutete aber auch kaum Niederschläge, so dass es ein sehr trockner November wurde (–70 % zum langjährigen Mittel).
Dennoch stiegen die Bodenwasservorräte auf den meisten Standorten im Herbst an. Die Waldklimastationen Mitterfels sowie Ebersberg und Flossenbürg zeigten hohe Werte über oder nahe an der Sättigung (Abb. 3). Und auch an den anderen Messstationen, die an oder unter der Grenze zum Trockenstress lagen, war eine Anstieg des Füllstandes der Bodenwasserspeicher zu erkennen, so dass sie Ende November nur noch im Grenzbereich zum Trockenstress lagen. Die flächige Modellierung durch die DWD-Agrarmeteorologie zeigte eine weitgehende Sättigung der Bodenwasserspeicher an. Nur auf der Fränkischen Platte und im Keuper lag die Bodenfeuchte für die Bodenart sandiger Lehm bis 60 cm Tiefe unter einer Grasvegetation Ende November noch zum Teil unter 80 %, im Extrem sogar zwischen 65 und 70 % nFK.
Der Herbst 2020 war in Bayern mit 9,2 °C wieder überdurchschnittlich warm (+1,2 °C zum Mittel 1961 bis 1990). Mit 164,5 l/m² wies er fast ein Fünftel weniger Niederschlag als normal auf (–19 %). Bei der Sonnenscheindauer erreichte er mit 377 Stunden Platz 16 der sonnigsten Herbste seit 1951 (+12 %),

Milder, trockener Dezember

Im Dezember bestimmte oft eine Strömung aus südwestlichen Richtungen die Witterung, die durch Tiefdruckgebiete im Westen Europas und stabilen Hochs im Osten entstand. So war es wieder mit 1,3 °C überdurchschnittlich warm (+1,9 °C zum Mittel 1961 – 90). Gelegentlich zogen aber auch Tiefdruckgebiete durch, die dann teilweise Schnee und Sturm im Gepäck hatten. Insgesamt fiel mit 50,7 l/m² ein Drittel weniger Niederschlag, so dass die Grundwasserstände und Pegelständen in den Flüssen niedrig blieben. Durch die Luftmassen aus Südwesten war es nicht nur recht mild, sondern an den Alpen oft auch föhnig. Die Sonnenscheindauer fiel mit 37,3 Stunden rd. 15 % niedriger als normal aus. Heiligabend stellte sich die Witterung dann um. Eine Kaltfront aus Nordosten brachte Schnee bis in tiefere Lagen und es setzte bei teilweisem Dauerfrost Vegetationsruhe ein. Der weitere Verlauf des Winters bis in die ersten Frühlingsmonate wird zeigen, in wieweit die Bodenwasserspeicher sich auch im Norden wieder zu Beginn der forstlichen Vegetationsperiode vollständig auffüllen.