Der Buchdrucker, Großer Achtzähniger Fichtenborkenkäfer oder umgangssprachlich einfach Borkenkäfer (Ips typographus) ist eine Käferart aus der Unterfamilie der Borkenkäfer (Scolytinae). Da er seine Brutsysteme in der Rinde der Wirtsbäume anlegt, wird er den Rindenbrütern zugerechnet. Er ist ein bedeutender Forstschädling.
Die deutsche Bezeichnung stammt von den Larvengängen des Käfers (siehe Bild unten), deren Aufsicht bei früheren Wissenschaftlern eine Assoziation mit Arabischen Schriftzeichen weckte. Jede Flügeldecke ist am Rand des hinteren, nach unten abfallenden Abschnitts, des Absturzes, mit vier Zähnen besetzt, also insgesamt acht, daher der ebenfalls verbreitete zweite Name.
Merkmale mini|links|Ips typographus, Fühlerkeule mit stark vorgezogenen Nähten Die Käfer haben einen 4,2 bis 5,5 Millimeter langen, walzenförmigen, dunkelbraunen, lang gelblich bis bräunlich behaarten, hinten leicht verbreiterten Körper. Der Kopf ist von oben nicht sichtbar, da er vom Halsschild überragt wird. Der gleichmäßig gewölbte Halsschild ist vorne höckerig, lang behaart und an der Basis punktiert.
Das dritte Fußglied ist zylinderförmig.
Die Fühlerkeulennähte sind in der Mitte stark vorgezogen.
Der Spitzenrand der Flügeldecken ist doppelt, der innere Rand das Abdomen umfassend, der äußere den Absturz begrenzend. Der zweite Zahn am Absturz ist ein Kegelzahn. Der Absturz fällt von der Mitte der Flügeldecken zum Ende hin schräg ab. Er ist matt (nichtglänzend), undeutlich punktiert und nicht behaart. Er bildet eine flache Mulde. Der erste Zwischenraum der Punktreihen neben der Naht hat vor dem Absturz eine Körnchenreihe.
Schadwirkung Befall Der Buchdrucker befällt vor allem Fichten, vorzugsweise die Gemeine Fichte (Picea abies), aber auch Lärchen (Larix), Douglasien (Pseudotsuga), Weymouthskiefern (Pinus strobus), Schwarzkiefern (Pinus nigra) und Weißtannen (Abies alba). Normalerweise kann die Fichte durch die Absonderung von – durchaus auch toxisch wirksamem – Harz Insekten abwehren. Ist sie aber in irgendeiner Form geschwächt, kann sie durch relativ wenige Borkenkäfer überwältigt werden. Derartige Brutherde dienen bei geeigneter Witterung (optimal: trocken, heiß, windstill) als Ausgangspunkt für eine Massenvermehrung, der dann, unabhängig von ihrer Vitalität, ganze Bestände zum Opfer fallen können (vergleiche Totholz).
Strategie des Buchdruckers Selbst geschwächte Fichten können aber nicht von einzelnen Käfern überwältigt werden. Nötig ist eine erhöhte Konzentration der Angreifer. Eine entscheidende Rolle spielen dabei Duftstoffe. Zunächst werden kränkelnde Fichten nach deren Geruch angeflogen, es folgt das Einbohren zur Anlage von Brutsystemen (die Anlage der Rammelkammer des Männchens). Die Fichte wehrt sich durch klebrigen und giftigen Harzfluss, dem die ersten Angreifer zum Opfer fallen. Die Fichtenborkenkäfer wandeln Harzinhaltsstoffe aber in Duftstoffe um. Dies steigert die Attraktivität des Baumes, was wiederum eine erhöhte Angriffsintensität zur Folge hat. Steigt diese über die Widerstandsfähigkeit der Fichte, werden die ersten Brutsysteme (ausgehend von der Rammelkammer die Anlage von Muttergängen durch die Weibchen) bei weiterer Abgabe von Lockstoffen angelegt. Neben der weiteren Besiedlung des Brutherdes erfolgt der Übergriff auf die Nachbarbäume. Bei Überbesiedelung wird auch dieses per Duft gemeldet.
Die Käfer können (je nach Witterung) bis zu drei Kilometer weit aktiv fliegen, durch den Wind aber auch über erheblich weitere Strecken verweht werden.
Befallssymptome Als erstes sichtbares Symptom können in der Folge des Einbohrens Harztröpfchen austreten, die manchmal auch zu schwachen Harzbahnen werden. Nicht immer sind die Harztröpfchen oder -bahnen sichtbar, so dass sie kein notwendiges Merkmal sind.
mini|Vom Buchdrucker befallene Fichten im Januar mit abgeschlagener RindeNur und immer bei der Anlage der Rammelkammer und der Muttergänge wird zuverlässig hellbraunes Bohrmehl ausgeworfen. Es ist deshalb der früheste und ein sehr sicherer Hinweis auf den Befall. Weil das Bohrmehl vom Wind abgeweht und vom Regen abgespült werden kann, wird es im Lauf der Zeit schwerer zu finden sein.
Spechte können den Befall bemerken und nach den Käfern und den Larven suchen. Dabei schlagen sie Teile der Borke ab. Dadurch leuchtet die vormals graue Rinde rot, oder wenn die Rinde bis auf das Holz abgeschlagen wurde, leuchten die Stämme weißlich. Die abgeschlagenen Rindenstücke findet man unter den befallenen Bäumen. Die Krone kann dabei noch längere Zeit grün bleiben.
Durch die Unterbrechung des Saftstromes werden meistens die Nadeln in der Krone befallener Bäume von unten nach oben rot. Die roten Kronen sind weithin sichtbar. Bei guter Wasserversorgung oder in der vegetationsfreien Zeit fallen auch grüne Nadeln vom Baum ab („Schütte“). Diese finden sich dann massenhaft unter den befallenen Bäumen. Auch das hörbare Rieseln der Nadeln kann ein Hinweis auf den Befall sein.
Schaden Jahr Tsd. fm % 2014 1.636 6,1 2015 3.179 10,1 2016 4.439 16,8 2017 5.592 19,4 2018 10.781 27,3 2019 27.221 63,0 2020 41.840 67,3 2021 44.196 65,5 2022 25.460 48,2 2023 25.913 55,6Insektenbedingter Schadholzeinschlag inDeutschland bei Fichte, Tanne, Douglasie undsonstigem Nadelholz (außer Kiefer und Lärche)% = Anteil am gesamten Einschlag dieserBaumartengruppe Durch den Fraß der Käfer, aber hauptsächlich der Larven, wird der in der Rinde absteigende Assimilatstrom des Phloems unterbrochen. Dadurch stauen sich die Assimilate im Kronenbereich und die Wurzel wird nicht mehr mit Assimilaten versorgt. Dies führt zum Absterben des Baumes, wenn der Befall intensiv genug ist.
Durch Buchdruckerbefall entsteht wirtschaftlicher Schaden durch die Wertminderung des Holzes. Buchdrucker tragen Pilzsporen am Körper, die sie auf die befallenen Bäume übertragen. Dadurch kommt es zur typischen Blaufärbung des Splintholzes, die am Stammmantel und den Stirnflächen der Stammabschnitte sichtbar wird. Die Färbung bleibt beim Schnittholz bestehen, weshalb es für sichtbare Verbauung nur bedingt eingesetzt werden kann. Deshalb wird vom Buchdrucker befallenes Holz mit Fortschreiten des Befalls in geringere Güteklassen sortiert und zu verminderten Preisen gehandelt. Die technischen Eigenschaften des Holzes werden durch den Käferbefall nicht gemindert. Tritt der Buchdrucker massenhaft auf, kann das zu einem Überangebot an Fichtenholz führen. Folge sind in „Käferjahren“ dann sinkende Rundholzpreise.
Der Befall durch Buchdrucker kann die geordnete, planmäßige Waldwirtschaft stören. Tritt der Befall in Waldteilen ein, die noch nicht verjüngt sind, entstehen Kahlflächen, die entweder wieder aufgeforstet werden müssen oder häufig lange Zeit forstwirtschaftlich unproduktiv bleiben.
Käferbefall an Bäumen, die zum Schutz hinterliegender Bestände erforderlich sind (z. B. Süd- oder Westränder), hat häufig weitere Schäden zur Folge durch Sturm oder weiten Käferbefall.
Besondere Schadensperioden bekannt als Borkenkäferkalamitäten oder Käferjahre Von 1768 bis 1799 kam es im Harz zu bedeutenden Verlusten („30.000 ha Wald im Harz zerstört“) durch eine Borkenkäferplage, die in der Folge als „Die große Wurmtrocknis“ bekannt wurde. Für die Periode 1947 bis 1949 ist eine starke Vermehrung des Buchdruckers bekannt, die seinerzeit auf milde Witterungsumstände zurückgeführt wurde. Im Zeitraum von 1940 bis 1950 kam es im Harz zu 1,5 Millionen Festmetern Schadholz, die mit dem Borkenkäferbefall und in Verbindung mit „Sturm, Arbeitermangel und Kriegswirren“ entstanden. 2018 kam es 11 Jahre nach dem Orkan Kyrill zum Orkantief Friederike, das erhebliche Mengen an Sturmholz hinterließ. Das Folgejahr 2018 ist bis in den Dezember als besonders niederschlagsarm bekannt. Insbesondere Fichtenbestände zeigten verminderte Abwehrkräfte gegen den Befall von Borkenkäfern. Nach einem milden Winter zeigten sich im Frühjahr 2019 erhebliche Schäden in deutschen, österreichischen und Schweizer Baumbeständen, auf die mit umfangreichen Entnahmen von Fichtenholz reagiert wurde. Da die Verarbeitungskapazitäten in Europa nicht ausreichten, um das Holz zu verwerten, kam es zu umfangreichen Exporten des Käferholzes nach China. Im deutschen Bundesland Nordrhein-Westfalen war der Schadholzanfall durch die Borkenkäferarten Buchdrucker und Kupferstecher 2019 mit etwa 5,5 Millionen Kubikmeter weitaus höher als 2018 (0,8 Millionen Kubikmeter).Statistisches Bundesamt: Holzeinschlagsstatistik 2018; abgerufen am 4. Mai 2020 unter https://www.destatis.de/GPStatistik/servlets/MCRFileNodeServlet/DEHeft_derivate_00042999/2030331187005_aktualisiert.xlsx In Lagen unterhalb 400 Meter Meereshöhe kam es weiträumig zum flächigen Absterben der meisten Fichtenforste.Waldzustandsbericht 2019. Bericht über den ökologischen Zustand des Waldes in Nordrhein-Westfalen. Herausgegeben vom Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf, im November 2019. PDF
Fortpflanzung Pheromonbiologie Alle Lockstoffe (Pheromone) des Buchdruckers sind bekannt. Während des Schwärmfluges (Dispersionsflug) des Borkenkäfers empfangen die schwärmenden Männchen Duftsignale von den umstehenden Bäumen. Besonders von geschwächten Fichten werden über die Fühlerkeulen Signalstoffe (Kairomone) aufgenommen (Primäranlockung) und verleiten die Männchen zum Anflug der potentiellen Wirtsbäume. Stimmen die empfangenen olfaktorischen Reize mit mechanischen Kennzeichen (zum Beispiel Rindenstruktur) überein, beginnen die Pioniermännchen mit der Sekundäranlockung ihrer Artgenossen beider Geschlechter.
mini|links|hochkant=0.6|Struktur von (–)-α-Pinen mini|hochkant=0.6|Struktur von (+)-cis-Verbenol Dabei wird das wirtseigene Monoterpen (–)-alpha-Pinen des Nadelbaums über das Tracheensystem der Buchdrucker aufgenommen und in cis-Verbenol umgewandelt, das dann über den Hinterleib abgegeben wird (Defäkation) und als anlockendes Aggregationspheromon wirkt. Des Weiteren werden Ipsdienol sowie Methylbutenol abgegeben, wobei Ipsdienol besonders auf die Anlockung der Weibchen abzielt.
mini|hochkant=0.6|Strukturformel von Verbenon Nach beendeter Paarung und somit vollständiger Besiedelung des Wirtsbaumes werden nun von den Buchdruckern Pheromone mit repellenter Wirkung verbreitet. Sie verhindern eine Überbesiedelung des Baumes und sichern somit die Überlebenschancen der heranwachsenden Brut. Pheromone mit inhibitorischer Wirkung sind Verbenon, das wie cis-Verbenol aus (+)-alpha-Pinen oder (–)-alpha-Pinen oxidiert wird, und Ipsenol.
Vermehrung Ein gut ausgebildetes Brutsystem mag 40 Larvengänge enthalten. Geht man von einem Geschlechterverhältnis von 1:1 aus, können daraus 20 Weibchen schlüpfen. Geht man weiter von einem 50-prozentigen Erfolg dieser Weibchen aus, verzehnfacht sich die Anzahl von Weibchen mit jeder Generation.
mini|Brutsysteme des Buchdruckers mini|Noch nicht ausgefärbte Jungkäfer unter der Rinde In günstigen Jahren kommt es zu einer Ausbildung von drei Generationen, also zu einer Vertausendfachung der Population. Die Entwicklung der Brut ist stark temperaturabhängig. Ab einem Schwellenwert von 12 bis 15 Grad Celsius findet die Entwicklung statt. Somit ist bei der Frage, ob eine Massenvermehrung auftritt oder nicht, der Temperaturverlauf ab April von entscheidender Bedeutung.