Waldgrundstücke müssen bewirtschaftet werden. Viele Grundeigentümer geben diese Aufgabe an einen Forstbetrieb ab. In diesem Beispiel berechnen SchülerInnen als Mitarbeiter eines solchen Betriebs das Holzvolumen von Bäumen einer Waldfläche und die Anzahl nötiger Jungpflanzen für die Aufforstung.

Aus einer Pflanzenliste können die SchülerInnen Jungbäume auswählen und eine Abschätzung der zu erwartenden Kosten liefern. Als Produkt erstellen sie einen Bericht, in welchem die wichtigsten Ergebnisse zusammengefasst werden. Dieser kann Grafiken und Skizzen enthalten. In einer kurzen Präsentation stellen sie ihre Resultate den anderen MitarbeiterInnen vor.
Bei der Bearbeitung der Problemstellung müssen SchülerInnen Daten aus Tabellen nachvollziehen und nutzen, gegebene Formeln anwenden und begründen, einfache Berechnungen durchführen, Vorgehensweisen erarbeiten und Ergebnisse zusammenfassen.

Fachrichtung:   Mathematik, Naturwissenschaften (Biologie)
Dauer:    zwei bis drei Schulstunden (100-150 Minuten)
Zielgruppe:  Sek. I
Alter: 12–14 Jahre

Aufgabenstellung für SchülerInnen:
Ihr seid MitarbeiterInnen der Österreichischen Bundesforste und für die Waldbewirtschaftung einer privaten Liegenschaft verantwortlich. Die GrundeigentümerIn wünscht für das nächste Jahr die Abholzung eines Waldstücks und die Neuaufforstung einer Schlagfläche. Hierfür werden Kalkulationen gebraucht. Sammelt zunächst mithilfe von Literatur Hintergrundinformationen über Waldgebiete in euer Region, um das Landstück zu simulieren. Findet dabei die Biodiversität von Pflanzen und Bäumen heraus und beurteilt mithilfe der Literatur, um welches Sukzessionsstadium es sich handelt (Pioniergesellschaften, Folgestadium oder Klimaxgesellschaften).

In Tabelle 1 sind die Brusthöhendurchmesser (BHD) und Höhen von 20 Fichten im Alter von 60 Jahren des abzuholzenden Waldstücks gegeben.

• Schätzt das Volumen in m³ (Festmeter) dieses Fichtenbestandes. Benutzt dabei die in der Forstwirtschaft übliche Formel (Sperrer, 2009):
  V=G∙H∙F
  Mit G wird die Summe der Querschnittsflächen der Bäume in Brusthöhe, mit H die mittlere Höhe und mit F die Formzahl bezeichnet. Diese liegt je nach Wachstumsverhältnissen zwischen 0,4–0,55 und wird für die jeweilige Baumart aus Tabellen entnommen. Bei diesem Bestand beträgt die Formzahl 0,46–0,48.Warum ist die Multiplikation mit einer Formzahl nötig? Was wird berechnet, wenn diese  weggelassen wird?

• Das 20 m breite und 100 m lange gerodete Waldstück auf 700 m Seehöhe soll mit einem Fichten-Tannen-Buchenwald aufgeforstet werden. Wie viele der verschiedenen Jungbäume werden dafür benötigt? Die vorgesehenen Abstände zwischen den Bäumen können Tabelle 2 entnommen werden.
  

• Die Preise für die Jungpflanzen sind in Tabelle 3 gegeben. Mit welchen Kosten hat die GrundeigentümerIn für die Pflanzenanschaffung bei der Aufforstung dieser Schlagfläche zu rechnen?

 Die Ergebnisse sollen in Form eines Berichts dargestellt werden, welcher der GrundeigentümerIn übermittelt wird. Um alle weiteren MitarbeiterInnen zu informieren sollen eure Resultate bei der nächsten Morgenbesprechung zusammengefasst vorgestellt werden.  Die Ergebnisdiskussion soll mit Bezug auf die Hintergrundinformation erläutern, wie die Rodungs- und Afforstungsstrategien sich auf lange Sicht ökologisch auswirken. Schließlich könnt ihr die Diskussion auch mit Umweltschutzmaßnahmen aus eurer Region verknüpfen.

Verfügbares Material:

Lehrerhandreichung: Word, PDF

Aufgabe für Schüler: Word, PDF

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