Was hat die Leberkäs-Semmel mit dem Waldsterben zu tun? An sich nichts. Doch wer das Leben der Erde als ein vernetztes System sieht, beachtet auch eine Leberkäs-Semmel. Eine Semmel fällt nicht ins Gewicht. Essen jeden Tag fast alle Menschen der westlichen Welt Leberkäs-Semmeln, bleibt das nicht ohne Folgen. Viel Wurst bedeutet viel Vieh. Und Vieh produziert viel Gülle. Gülle gast Ammoniak aus - und Ammoniak schädigt Bäume. Irgendwie ist eben alles Leben vernetzt. Welche Störungen des Lebensnetzes dem Waldsterben im Fichtelgebirge zu Grunde liegen, wollen die Wissenschaftler des Bayreuther Instituts für Terrestrische Ökosystemforschung herausfinden.

Statt Pilze scheinen hier Trichter zu wachsen. Und da, eine Fichte mit einem Mantel aus Alufolie? Mitten im Wald beim Waldstein scheint ein Aktionskünstler kreativ gewesen zu sein. Was dem Wanderer bizarr erscheinen mag, ist Dr. Pedro Gerstbergers und Dr. Otto Klemms Arbeitsplatz. Die beiden Wissenschaftler vom Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung (Bitök) an der Universität Bayreuth forschen seit Jahren im Gebiet um den Lehstenbach.

Die Trichter haben eine simple Bedeutung: Mit ihnen fangen die Wissenschaftler herabfallende Fichtennadeln und Regenwasser auf. Unter der Alufolie stecken Messsensoren im Stamm, die den Wasserstrom von der Wurzel bis zur Korne des Baumes messen. Aber das sind nur die für Laien sichtbaren Äußerlichkeiten des seit mittlerweile knapp 15 Jahren laufenden Forschungsprojektes (bis 1990 forschten die Wissenschaftler im Auftrag der Bayerischen Forschungsgruppe für Forsttoxikologie). Entscheidend ist die Auswertung der auf dem etwa vier Quadratkilometer großen Gelände gesammelten Daten. Diese dienen zum Beispiel verschiedenen Ministerien oder Fach- oder Politik-Konferenzen als wissenschaftliche Grundlage für Entscheidungen.

Das Gebiet um den Lehstenbach eignet sich vor allem, da es ein eindeutig abgrenzbares Wassereinzugsgebiet ist. Dadurch können die Wissenschaftler eine aussagekräftige Ökobilanz erstellen. Was "reinkommt", bleibt entweder in der Vegetation oder im Boden, oder es gelangt wieder nach außen.

Eine positive Nachricht gibt es: Der Schwefeleintrag ist kaum noch ein Problem im Waldsteingebiet. Seit auch in der Tschechischen Republik Rauchgasentschwefelungsanlagen Standard sind, haben die Schwefelwerte in der Luft deutlich abgenommen. Früher waren durchaus 400 Mikrogramm pro Kubikmeter normal. Heute ist 160 ein hoher Wert. "So gut es ist, dass der Schwefeleintrag auf ein niedriges Niveau gesunken ist, so schlecht ist aber nach wie vor die Schwefelbelastung im Boden", sagt Dr. Pedro Gerstberger. Gerstberger und Klemm prophezeien, dass es noch 30 bis 40 Jahre dauern wird, bis der viele Jahrzehnte eingesammelte Schwefel im Boden abgebaut ist und die Bäume sich erholen können.

Wie so oft in der Geschichte der Wissenschaft, begannen auch die Forschungsarbeiten am Waldstein mit einer Katastrophe. Ende der 70er-Jahre sahen immer mehr Menschen, dass mit dem Fichtelgebirge etwas nicht stimmt. Die Nadeln vieler Fichten verfärbten sich gelblich, viele Bäume verdorrten. Anfangs war es ein Politikum: Während viele Wissenschaftler und Umweltverbände von Waldsterben sprachen, hieß das Phänomen im offiziellen Sprachgebrauch der Landesregierung "Baumsterben". Mittlerweile wirkt der Streit um den Begriff lächerlich. Selbst das Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie bestätigte in einer Publikation bereits vor Jahren, dass rund 200 Hektar Fichten-Altbestände im Fichtelgebirge abgestorben sind. "Tatsache ist, dass es noch immer keine bis ins Detail gehende Erklärung für das Waldsterben gibt", sagt Otto Klemm. Der Mann ist bescheiden. Nie würde er sich anmaßen eine einzig gültige Theorie über das Waldsterben anzubieten. "Nein, es gibt soviele Theorien. Wer sich mit Ökosystemen befasst, weiß, dass ein Symptom tausend Ursachen haben kann. Es hängt eben alles mit allem zusammen."

Damit möglichst viel unterschiedliches Expertenwissen in die Arbeit mit einfließt, ist Bitök interdisziplinär organisiert. In dem Institut mit seinen etwa 80 Mitarbeitern arbeiten Wissenschaftler aus allen mit der Ökologie verwandten Fachdisziplinen: Boden- und Pflanzenkundler, Klimaforscher oder Experten in ökologischer Modellbildung. Dazu kommen Techniker und Informatiker, die sich um die hochsensiblen Apparaturen kümmern.

Heute ist die Gegend um den Lehstenbach ein Idyll. Die Sonne brennt auf die Lichtung, den Pflanzgarten der Forstverwaltung. Dieser Eindruck täuscht über den wahren Vorzug des Standorts. Der Waldstein ist eines der Gebiete mit dem häufigsten Nebelvorkommen in Deutschland. Da Nebel viele chemische Stoffe weit besser transportiert als Regen, erhoffen sich hier die Wissenschaftler besonders aufschlussreiche Messergebnisse. In dem umzäunten Gelände stehen zwei schlichte Metall-Container. "Hier analysieren wir die in der Luft enthaltenen Stoffe", sagt Dr. Pedro Gerstberger und zeigt auf einen Schrank voll mit blinkenden Geräten. Über ein Metallrohr am Dach des Containers wird ständig Luft angesaugt und durch ein Schlauchsystem geleitet. Aus diesem Schlauch entnehmen die Geräte die nötigen Luftproben.

Die Werte des Ozon-, Schwefel- und Stickstoffgehalts werden über einen Rechner direkt nach Bayreuth ins Institut gemeldet. Ähnliche Daten gewinnen die Wissenschaftler etwa 300 Meter weiter auf einem 30 Meter hohen Turm aus verschraubten Stahlstreben. Hier wird zum Beispiel in einem auf 24 Meter Höhe angebrachten Glaskasten Nebel "eingefangen" und das Tröpfchenwasser in einem Behälter gesammelt. Ist der Behälter voll, schickt der angeschlossene Computer per E-MaiI die Nachricht nach Bayreuth ins Institut, dass ihn jemand ausleeren soll. Ständig wird auch auf der Plattform oben, etwa zehn Meter über den Wipfeln, die Luftqualität gemessen. Damit das Bild "rund" wird, werden noch die Windgeschwindigkeit, die Temperatur und die Sichtweite gemessen. Erst die Fülle der ständig gewonnenen Datenmenge (schon einer der vielen Fühler versorgt die Bayreuther mit 100 Daten pro Sekunde) lässt wissenschaftlich korrekte Erkenntnisse zu.

Während der Schwefeleintrag kaum noch ein Problem ist, kämpfen die Bäume nun um so mehr mit der Stickoxidbelastung. Diese entsteht vor allem bei Verbrennungsprozessen, etwa in Autos oder Kraftwerken. Bitök erforscht, welche Auswirkungen die Stickstoffeinträge auf die Funktion und die Struktur des Waldökosystems hat. Die Studien bestätigten die Annahme, dass geschädigte Waldbestände, wie die um den Waldstein, nur beschränkt fähig sind, Nitrat im Boden festzuhalten. Das heißt: Ein großer Teil der aus der Atmosphäre eingetragenen Stickstoffverbindungen wird ohne langes Zwischenspeichern im Boden ins Grundwasser ausgewaschen. Damit steigt die Nitratbelastung von Grund- und Quellwasser, was wiederum negative Folgen für die Trinkwasserqualität hat. "Anders als bei den meisten Stoffen, lässt sich Nitrat kaum aus dem Wasser filtern", sagt Klemm.

Ein großer Anteil der Stickstoffverbindungen besteht auch aus Ammoniak. Dieser entsteht vor allem durch die Tierhaltung in der Landwirtschaft: Die Bauern bringen die anfallende Gülle auf die Felder aus, wo sie als Ammoniak ausgast. Seit Jahren lassen sich erhöhte Mengen Ammoniak in dem Gebiet um den Waldstein messen. "Das führt zu einer Versauerung des Bodens. An sich ist der Boden in der Region von Natur aus sauer. Durch den Schwefel wurde er vor Jahren angereichert. Zusammen mit der Ammoniakbelastung führt es dazu, dass die Bäume zu schnell wachsen und weniger frostresistent sind. Ihnen fehlt außerdem das durch die Bodenbelastung ausgewaschene Calzium und Magnesium", erklärt Klemm. Für die Bauern heißt dies, sie sollten möglichst nur dann Gülle ausbringen, wenn die Vegetation und die Wetterverhältnisse es erlauben, etwa in Regenzeiten.

Seit zehn Jahren stellen die Bitök-Forscher auch ansteigende Ozonwerte fest. Im Gegensatz zu anderen Stoffen kennen die Wissenschaftler die Ursachen dafür nicht. "Wir müssen hier noch viel Grundsatzforschung leisten", sagt Klemm. Es steht nur so viel fest: Die Konzentration bewegt sich auf einem Niveau, das die Pflanzen schädigt. Möglicherweise wird auch die Landwirtschaft betroffen sein. "Das Schlimme ist, dass die Wissenschaft nicht weiß, wie man gegensteuern kann. Versauerte Böden können gekalkt werden. Bei Ozon gibt es keine derartige Lösung", sagt Klemm.

Obwohl viele Wissenschaftler weltweit forschen, bleibt das Ökosystem zu großen Teilen ein ungelöstes Rätsel. Manches lässt sich mit den gewonnenen Daten schlüssig erklären. "Aber da alles zusammenhängt, weiß man nie, welche Auswirkungen etwas auf der einen Seite hat, wenn man auf der anderen etwas verändert", sagt Gerstberger. Nur eins scheint klar: Die energieaufwendige Lebensweise der westlichen Welt ist Gift für viele Teile des Ökosystems. Und so hat auf einmal die Leberkäs-Semmel doch wieder etwas mit dem Waldsterben zu tun.