Neues Warnsystem zur nahezu Echtzeit-Erkennung von Waldstörungen in Europa
Europas Wälder sind vielfältigen Belastungen ausgesetzt, darunter Holzeinschlag, Waldbrände, Stürme und Schädlingsbefall. Für eine nachhaltige Bewirtschaftung und den Naturschutz ist eine schnelle Erfassung und Lokalisierung von Störungen essenziell. Forschende der Wageningen University & Research sowie Prof. Martin Herold vom GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung haben ein Verfahren entwickelt, das auf Radardaten der europäischen Sentinel-1-Satelliten basiert und eine nahezu Echtzeit-Überwachung ermöglicht. Das ursprünglich für tropische Wälder konzipierte System wurde so modifiziert, dass es auch unter den Bedingungen europäischer Wälder mit Frostperioden und saisonalen Veränderungen zuverlässig funktioniert. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Remote Sensing of Environment veröffentlicht.
Zusammenfassung der Methodik und Ergebnisse
Die Überwachung von Waldstörungen ist für die nachhaltige Forstwirtschaft und Naturschutzpolitik von großer Bedeutung. Das neue Erkennungssystem nutzt Radaraufnahmen der Sentinel-1-Satelliten, die im Gegensatz zu optischen Systemen unabhängig von Tageszeit und Wetterbedingungen sind. Die Daten werden alle drei bis sechs Tage mit einer räumlichen Auflösung von 10 x 10 Metern bereitgestellt.
Vorteile der Radartechnologie
- Unabhängigkeit von Wolkenbedeckung und Tageslicht
- Hohe zeitliche und räumliche Auflösung
- Erfassung von Veränderungen auch bei ungünstigen Wetterbedingungen
Herausforderungen bei der Anwendung auf europäische Wälder
Die Übertragung des tropisch entwickelten Systems auf europäische Wälder ist komplex, da Frost und saisonale Veränderungen der Vegetation die Radarreflexion beeinflussen und somit zu Fehldetektionen führen können. Um diese Effekte zu minimieren, wurden die Radardaten mit satellitengestützten Informationen zum Waldtyp aus dem Copernicus-Programm sowie mit modellierten Temperaturdaten aus dem ERA5-Land-Datensatz kombiniert. Dieser Datensatz liefert eine detaillierte Rekonstruktion von Wetter- und Umweltbedingungen auf Grundlage von Modellen und Beobachtungen.
Funktionsweise des Warnsystems
- Warnmeldungen werden auf Basis einzelner aktueller Sentinel-1-Bilder generiert.
- Folgende Beobachtungen dienen der Validierung und Erhöhung der Zuverlässigkeit.
- Nach 30 Tagen können Warnungen mit geringer Zuverlässigkeit auf „hohe Zuverlässigkeit“ aktualisiert werden.
- Das System ist für 34 europäische Länder verfügbar.
Leistung und Genauigkeit
Das System ermöglicht eine ganzjährige Überwachung verschiedener Waldtypen, von borealen Nadelwäldern bis zu mediterranen Laubwäldern. In über 91 % der Fälle wurden gemeldete Störungen korrekt als Holzeinschlag, Waldbrand, Sturmschaden oder Schädlingsbefall identifiziert. Allerdings wurden etwa 25 % der tatsächlichen Störungen nicht erfasst, insbesondere weniger intensive Eingriffe wie teilweise Waldbrände.
Die durchschnittliche Erkennungszeit neuer Störungen beträgt 27 Tage nach deren Auftreten. Durch eine retrospektive Korrektur kann diese Verzögerung auf durchschnittlich einen Tag reduziert werden.
Saisonale und regionale Erkenntnisse
Das System liefert zudem Informationen über den zeitlichen Verlauf von Waldstörungen, wodurch regionale Muster sichtbar werden, beispielsweise Winterholzeinschlag in Nordeuropa, Frühjahrsschläge in Mitteleuropa und Sommerbrände in Südeuropa. Auch kleinräumige Eingriffe wie Gruppenholzeinschläge in Rumänien sind erkennbar.
Anwendungsmöglichkeiten
Die bereitgestellten Daten unterstützen politische Entscheidungsträger, Forstmanager und Vollzugsbehörden bei der nachhaltigen Bewirtschaftung und dem Schutz der Wälder. Insbesondere kann das System zur Aufdeckung illegaler Holzeinschläge beitragen und ermöglicht somit eine schnellere Reaktion auf Veränderungen in den Waldökosystemen Europas.
Weiterführende Informationen und Datenzugang
Die Daten des Warnsystems sind als Open-Source-Angebot verfügbar und werden regelmäßig aktualisiert. Ein Online Data Viewer ermöglicht den Zugriff auf die aktuellen Walddaten in nahezu Echtzeit:
https://wurnrt-raddeurope.projects.earthengine.app/view/radd-europe
Die Visualisierung der Waldstörungen erfolgt farblich abgestuft von Weiß (Störungsbeginn 1. Januar 2020) bis tiefrot (aktuelle Meldungen).
Kontakt und wissenschaftliche Referenzen
Prof. Dr. Martin Herold
Leiter Sektion 1.4 „Fernerkundung und Geoinformatik“
GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung
Telefon: +49 331 6264 1190
E-Mail: martin.herold@gfz.de
Publikation
Sietse van der Woude, Johannes Reiche, Johannes Balling, Gert-Jan Nabuurs, Frank Sterck, Anne-Juul Welsink, Bart Slagter, Martin Herold: European forest disturbance alerting using Sentinel-1, Remote Sensing of Environment, Band 337, 2026, Artikelnummer 115325.
https://doi.org/10.1016/j.rse.2026.115325
