RETFORST (Waldfond): Waldfonds-Projekt: Retention, Speicherung und Ableitung von Niederschlagswässern in und entlang von Forststraßen

Die Zunahme von Starkregenereignissen wird in den meisten Klimaprognosen als hochwahrscheinlich angesehen. Vor allem die Intensitäten bei 30-jährlichen Niederschlagsereignissen werden Studien zufolge, in Österreich bis 2051 um 17 - 26 %, zunehmen (ZAMG, 2019) und können immense materielle und finanzielle Schäden verursachen. Die Kenntnis darüber bedingt auch neue technische Anforderungen an die Wegeplanung, etwa die dezentrale Versickerung von Oberflächenwasser zur Vermeidung von Wegeoberflächenerosion, die Vermeidung von lokalen pluvialen Überschwemmungen und der Bildung von Muren bei Starkregen. Daneben führen die Zunahme der Winter- und Frühjahrsniederschläge, die Abnahme der Sommerniederschläge, die Erhöhung der Verdunstung durch Temperaturzunahme, die Verlängerung der Vegetationsperiode und die Abnahme der Grundwasserneubildung zunehmend zu einem „Mangel von Wasser“ in unseren Wäldern, die letztendlich ihre Vitalität beeinflussen und damit auch Auswirkungen auf ihre Fähigkeit zur Erfüllung der Schutzfunktionen haben.

Der vorliegende Projektantrag zielt darauf ab, Grundlagen und einen „Baukasten von Maßnahmen“ zu erforschen, die einen Abgang von der „dichten“ Oberfläche der Forststraßen ermöglichen und damit einen wichtigen Beitrag

• zur Bodenentsiegelung,
• zur Retention und Speicherung von Niederschlagswässer in und entlang von Forststraßen und
• zur Erhaltung bzw. Verbesserung klimafitter Schutzwälder leisten können.

Ziel des Projektes ist die Untersuchung

• welchen Beitrag „rententive Forststraßen“ unter Beibehaltung der rechtlich u. technisch geforderten Funktionsfähigkeit und der Möglichkeit zur wirtschaftlichen Herstellung zur Reduktion des Oberflächenabflusses von Niederschlagswässern – insbesondere nach Starkregenereignissen – und damit zu einer Verbesserung der Wasserbilanz sowie zur Reduzierung von schädlichen Auswirkungen, wie zB. Schäden an der Forststraße selbst, Bildung von Muren und pluvialen Hochwässern, leisten können?

• welche Materialien für die Herstellung von retentiven Deck-Tragschichten und „speicherfähigen Bausteinen“ (speicherfähige Seitenstreifen, Ausleitung in Auffang-, Flut-, Sicker- und Geländemulden, Teiche, etc.) geeignet sind? Es kommen ausschließlich natürliche Baustoffe und solche Substrate zum Einsatz, von denen keine negativen Auswirkungen auf den Untergrund bzw. das Grundwasser zu erwarten sind. Es ist kein Einsatz von Recycling-Material vorgesehen.

• wie derartige Straßenkörper aufzubauen sind und welche Anforderung die einzelnen Schichten hinsichtlich technischer Parameter wie Frosttaubeständigkeit, Tragfähigkeit, Sickerfähigkeit, Infiltrationsrate und Infiltrationsstabilität (Widerstand gegen Verschlämmung) erfüllen müssen?
  
• welche Vorgaben bei der Trassierung der Forststraßen in Abhängigkeit der unterschiedlichen topographischen Randbedingungen (Geländeprofil mit Steil- und Flachstrecken) zu beachten sind? Beispielsweise werden vor allem Steilstrecken von Forststraßen oftmals mit gebundenen Deckschichten versehen, damit insbesondere Schäden infolge von mechanischer Erosion durch „Kulturfahrzeuge“ und Schwerlastfahrzeuge möglichst vermieden werden können.

• mit welchen „retentiven“ und/oder „speicherfähigen Bausteinen“ in und entlang von Forststraßen die Retention und Speicherung von Niederschlagswässern vor Ort erhöht werden kann?

• ist die Entwicklung und der Einbau von geeigneten Sensoren zum Aufbau eines entsprechenden Monitoring- und Datenmanagementsystems, mit dem sowohl die „retentive Wirkung der Forststraßen“ als auch die der vielen kleinen „wasserspeichernden und retentiven Bausteine“ - parallel und entlang der Forststraßen -messbar und in weiterer Folge durch den Aufbau und Einsatz von geeigneten Simulationsmodellen (Niederschlags-Abfluss-Modelle und Oberflächenabflussmodelle) berechen- und damit auch planbar gemacht werden können. Aus derzeitiger Sicht ist beabsichtigt, die rententive Wirkung der „wasserspeichernden Bausteine“ mittels dafür zu entwickelnden „Scripts“ (modelltechnische Abbildung der darin ablaufenden Abflussprozesse) quantifizierbar zu machen.

Das geplante Projekt ist von hoher Praxisrelevanz, da die Erhaltung des 150000 km langen Forststraßennetzes eine der zukünfigen Herausforderungen für eine klimafitte Waldbewirtschaftung darstellen. Speziell die Wasserableitung auf Forststraßen muss so erfolgen, dass keine Muren oder pluvialen Hochwässer im Siedlungsraum entstehen.

Das breite Interesse der Gesellschaft und der „Öffentlichen Verwaltung“ an der Herstellung von Verkehrsflächen, die durch Bodenentsiegelung auch einen Beitrag zum ökologischen Regenwassermanagement leisten können, lassen eine hohe Bereitwilligkeit zu deren Einsatz und damit auch eine hohe Nachfrage an derartigen Lösungen erwarten, wobei diese Entwicklung durch die immer deutlich sichtbarer werdenden Auswirkungen des Klimawandels künftig noch zusätzlich verstärkt wird.

In Österreich sind ca. 20% der Waldfläche Schutzwälder ausgewiesen. Schutzwälder sind aufgrund ihrer Exponiertheit in der Regel sensible Ökosysteme, die sehr empfindlich auf Eingriffe jeglicher Art und Veränderungen reagieren. Deshalb ist es von besonderer Bedeutung, die Fähigkeit der Wälder zur Erfüllung ihrer Schutzfunktion durch Erforschung und den anschließenden Einsatz von Maßnahmen

• zur Bodenentsiegelung,

• zur Retention und Speicherung von Niederschlagswässern in und entlang von Forststraßen

zu erhalten bzw. zu verbessern.

Forststraßen können oftmals den Ausgangspunkt für pluviale Hochwässer in angrenzenden Siedlungsgebieten darstellen. Daher steht die Minimierung dieser Gefahr im Fokus einer breiten Öffentlichkeit und der Kommunen. Deshalb werden mögliche Auswirkungen auf den Siedlungsraum in begleitenden Projekten in den Außeneinzugsgebieten von Siedlungen untersucht. Diese Projekte und deren wissenschaftliche Begleitung werden nicht über das Forschungsprojekt RETFORST sondern ausschließlich von interessierten Gemeinden und Organisationen finanziert. Koordiniert und wissenschaftlich begleitet werden diese Projekte durch den Kooperationspartner Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Siedlungswasserbau, Industriewasserwirtschaft und Gewässerschutz (SIG). Damit ist auch die praxisrelevante Schnittstelle Wald-Siedlungsraum über das Projektteam abgedeckt.