Sachverhalt:
A.
Die Baudirektion des Kantons Zugs legte im Jahr 2015 das Baugesuch, den Sondernutzungsplan (Baulinienplan), den Landerwerbs- und Enteignungsplan, die Signalisations- und Markierungspläne mit den dazugehörigen Verkehrsanordnungen, den Umweltverträglichkeitsbericht sowie die Bewilligungen für den Umweltbereich (Rodungen, Wiederaufforstungen, Beseitigung von Hecken und Feldgehölzen, Beseitigung von Ufervegetation, technische Eingriffe in Gewässer, temporäre und definitive Eingriffe in Gewässer) für das Projekt "Umfahrung Cham-Hünenberg" (nachfolgend: UCH) öffentlich auf.
B.
Am 6. Juli 2015 reichte der Verkehrsclub der Schweiz (VCS), vertreten durch den VCS, Sektion Zug, eine Einsprache bei der Baudirektion des Kantons Zug gegen das Auflageprojekt ein. Diese wies die Einsprache mit Entscheid vom 19. Dezember 2017 ab. Am selben Tag erging der kantonale Gesamtentscheid betreffend das Projekt "Umfahrung Cham-Hünenberg", welcher unter anderem die Baubewilligung, Lärmsanierungserleichterungen und eine Ausnahmebewilligung zur Rodung enthält. Der VCS Schweiz, vertreten durch den VCS, Sektion Zug, erhob gegen die Abweisung seiner Einsprache Beschwerde an das Verwaltungsgericht des Kantons Zug. Dieses wies die Beschwerde mit Entscheid vom 4. Juli 2019 ab.
C.
Dagegen erhob der VCS Schweiz, vertreten durch den VCS, Sektion Zug, Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten beim Bundesgericht und beantragt, das angefochtene Urteil sei aufzuheben und die kantonalen Instanzen seien anzuweisen, folgende Massnahmen und Auflagen in ihre Entscheide aufzunehmen:
"a. Es sei mit geeigneten Massnahmen dafür zu sorgen, dass die gegenüber der ursprünglichen Vorlage massiv gesteigerte Leistungsfähigkeit des Strassenprojekts nicht realisiert wird.
b. Es seien zusätzliche lenkende Massnahmen zu ergreifen, die den Verkehr möglichst auf die parallel laufende Autobahn leiten.
c. Es seien sämtliche Massnahmen zur Einhaltung der Lärmgrenzwerte und gegen eine zusätzliche Luftverschmutzung auf der gesamten Strecke der Umfahrung, insbesondere im Gebiet zwischen Knoten Alpenblick und Knoten Rütiweid und der Eichmattstrasse unverzüglich und verbindlich festzulegen und es sei auf die Gewährung von Erleichterungen im Sinne von Art. 7 und 14 LSV zu verzichten.
d. Es sei mit geeigneten Massnahmen sicherzustellen, dass sämtliche Flankierenden Massnahmen (FLAMA) umfassend und sofort umgesetzt werden und nicht in das Ermessen der Gemeinde oder anderer Entscheidungsträger abgeschoben werden.
e. Es seien die Beschwerdegegner zu verpflichten, im Projektperimeter oder im waldarmen Ennetseegebiet einen aus wald- und wildökologischer Sicht gleichwertigen Ersatzaufforstungsstandort festzulegen und im Falle der Festlegung eines anderen Standorts eine anfechtbare Verfügung zu erlassen."
Das Verwaltungsgericht des Kantons Zug beantragt die Abweisung der Beschwerde und verweist auf den angefochtenen Entscheid. Die Baudirektion beantragt, die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei. Die Einwohnergemeinde Cham beantragt die Abweisung der Beschwerde.
D.
Am 14. Januar 2020 nahm das Bundesamt für Umwelt (BAFU) ein erstes Mal Stellung zur Konformität des Bauvorhabens mit dem Umweltrecht. Es bemerkte jedoch, dass ihm hinsichtlich der Lärmschutzmassnahmen lediglich die Auflageunterlagen vorliegen würden und somit weder die im kantonalen Gesamtentscheid verfügten Massnahmen, noch die Unterlagen bezüglich den nachträglich zum Bauentscheid beschlossenen Massnahmen dokumentiert seien. Es könne somit nicht abschliessend Stellung nehmen.
Der Beschwerdeführer und die Baudirektion des Kantons Zug nahmen dazu Stellung.
E.
Mit Verfügung vom 23. Juli 2020 forderte das Bundesgericht die Baudirektion des Kantons Zug auf, ergänzende Unterlagen betreffend die Lärmsituation einzureichen. Dieser Aufforderung kam diese mit Eingabe vom 10. August 2020 nach.
Am 18. September 2020 nahm das BAFU gestützt auf die neu durch die Baudirektion eingereichten Unterlagen sowie auf den mittlerweile vorliegenden kantonalen Gesamtentscheid erneut Stellung zum Bauvorhaben.
Die Baudirektion des Kantons Zug und der Beschwerdeführer nahmen dazu Stellung. Beide halten an den gestellten Anträgen fest.
Erwägungen:
1.
1.1. Angefochten ist ein kantonal letztinstanzlicher Endentscheid in einer öffentlich-rechtlichen Angelegenheit (Art. 82 ff. BGG). Dagegen steht die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten offen; ein Ausschlussgrund gemäss Art. 83 BGG liegt nicht vor.
1.2. Für die Beurteilung des umstrittenen Bauvorhabens war eine Umweltverträglichkeitsprüfung durchzuführen. Der Beschwerdeführer zählt zu den gesamtschweizerischen Organisationen, die im Sinne von Art. 55 USG (SR 814.01) beschwerdeberechtigt sind (vgl. Ziff. 20 des Anhangs zur Verordnung vom 27. Juni 1990 über die Bezeichnung der im Bereich des Umweltschutzes sowie des Natur- und Heimatschutzes beschwerdeberechtigten Organisationen [VBO; SR 814.976]). Der Beschwerdeführer ist in Anwendung dieser Bestimmung in Verbindung mit Art. 89 Abs. 2 lit. d BGG grundsätzlich befugt, den Entscheid der Vorinstanz anzufechten.
1.3. Auf die rechtzeitig erhobene Beschwerde (Art. 100 Abs. 1 BGG) ist unter Vorbehalt der Erwägung 2 einzutreten.
2.
2.1. Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann insbesondere die Verletzung von Bundesrecht gerügt werden (Art. 95 lit. a BGG). Gemäss Art. 42 Abs. 2 ist in der Begründung in gedrängter Form darzulegen, inwiefern der angefochtene Akt Recht verletzt. Die beschwerdeführende Person muss sich wenigstens kurz mit den Erwägungen des angefochtenen Entscheids auseinandersetzen. Rein appellatorische Kritik genügt nicht (BGE 134 II 244 E. 2.1 S.245 f.). Zwar wendet das Bundesgericht das Recht grundsätzlich von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG). Das setzt aber voraus, dass auf die Beschwerde überhaupt eingetreten werden kann, diese also wenigstens die Begründungsanforderungen von Art. 42 Abs. 2 BGG erfüllt. Strengere Anforderungen gelten, wenn die Verletzung von Grundrechten geltend gemacht wird. Dies prüft das Bundesgericht nur insoweit, als eine solche Rüge in der Beschwerde vorgebracht und genügend begründet worden ist (Art. 106 Abs. 2 BGG; BGE 133 II 249 E. 1.4.2 S. 254 mit Hinweisen).
Soweit der Beschwerdeführer beantragt, es seien zusätzliche lenkende Massnahmen zu ergreifen, die den Verkehr möglichst auf die parallel laufende Autobahn leiten, genügt seine Beschwerde den Begründungsanforderungen nicht. Er setzt sich nicht mit den Erwägungen des angefochtenen Entscheids auseinander, sondern bringt rein appellatorische Kritik vor. Gleiches gilt für seine Forderung, es sei mit geeigneten Massnahmen sicherzustellen, dass sämtliche Flankierenden Massnahmen (FLAMA) umfassend und sofort umgesetzt werden und nicht in das Ermessen der Gemeinde oder anderer Entscheidungsträger abgeschoben werden. Der Beschwerdeführer setzt sich in keiner Weise mit den Erwägungen des angefochtenen Entscheids auseinander. Auf diese Rügen ist nicht einzutreten.
2.2. Das Bundesgericht ist an den von der Vorinstanz festgestellten Sachverhalt gebunden, soweit dieser nicht offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Artikel 95 BGG beruht (Art. 105 und Art. 97 Abs. 1 BGG). Neue Tatsachen und Beweismittel können nur so weit vorgebracht werden, als erst der Entscheid der Vorinstanz dazu Anlass gibt (Art. 99 Abs. 1 BGG).
Der Beschwerdeführer behauptet, die von der Vorinstanz vorgelegten Zahlen, wonach durch das Bauprojekt kein Mehrverkehr entstehen werde, seien realitätsfremd und in keiner Weise belegt. Er zeigt jedoch nicht weiter auf, inwiefern die Zahlen offensichtlich unrichtig sind, so dass seine Sachverhaltsrüge den Begründungsanforderungen nicht genügt. Auch auf diese Rüge ist nicht einzutreten.
2.3. Der Beschwerdeführer macht ausserdem sinngemäss geltend, das aufgelegte Strassenprojekt entspreche nicht dem Volkswillen, da dessen Leistungsfähigkeit gegenüber der anlässlich der Volksabstimmung über den Objektkredit vorgestellten Vorlage massiv gesteigert worden sei. Wie er jedoch selber ausführt, sind diese Vorbringen vorwiegend politischer Natur; es ist nicht Aufgabe des Bundesgerichts, im Rahmen des vorliegenden Beschwerdeverfahrens die demokratischen Mitwirkungsmöglichkeiten eines Kantons im Bereich der Strassenbauprojekte zu bewerten. Der Beschwerdeführer macht darüber hinaus keine Verletzungen des kantonalen oder des Bundesrechts geltend. Auf diese Rüge ist nicht einzutreten.
3.
Der Beschwerdeführer bringt zunächst vor, das Bauprojekt verletze die lärmschutzrechtlichen Vorschriften.
3.1. Lärmimmissionen einer neuen ortsfesten Anlage müssen nach den Anordnungen der Vollzugsbehörde so weit begrenzt werden, als dies technisch und betrieblich möglich sowie wirtschaftlich tragbar ist und dass die von der Anlage allein erzeugten Lärmimmissionen die Planungswerte nicht überschreiten (Art. 25 Abs. 1 USG; Art. 7 Abs. 1 Lärmschutz-Verordnung [LSV, SR 814.41]). Lärmimmisionen sind also in erster Linie durch Massnahmen an der Quelle (Emissionsbegrenzungen) zu limitieren (Art. 11 USG).
Die zuständige Behörde kann jedoch Erleichterungen erteilen, wenn ein überwiegendes öffentliches, namentlich auch raumplanerisches Interesse an der Anlage besteht, und die Einhaltung der Planungswerte zu einer unverhältnismässigen Belastung für das Projekt führen würde (Art. 25 Abs. 2 USG; Art. 7 Abs. 2 LSV). Dies setzt eine umfassende Interessenabwägung voraus (Urteil 1C_252/2017 vom 5. Oktober 2018 E. 6; vgl. auch Urteile 1C_350/2019 vom 16. Juni 2020 E. 4.1; 1C_11/2017 vom 2. März 2018 E. 2.1). Die Immissionsgrenzwerte dürfen dabei nicht überschritten werden, unter Vorbehalt von Art. 25 Abs. 3 USG und Art. 10 LSV (vgl. BGE 131 II 616 E. 4).
Unabhängig vom eigentlichen Betriebslärm darf gemäss Art. 9 LSV der Betrieb neuer oder wesentlich geänderter ortsfester Anlagen nicht dazu führen, dass durch die Mehrbeanspruchung einer Verkehrsanlage die Immissionsgrenzwerte überschritten werden (lit. a) oder durch die Mehrbeanspruchung einer sanierungsbedürftigen Verkehrsanlage wahrnehmbar stärkere Lärmimmissionen erzeugt werden (lit. b).
3.2. Der Beschwerdeführer macht vorliegend geltend, die Vorinstanz habe nicht genügend Massnahmen zur Emissionsreduktion getroffen, namentlich im Gebiet zwischen dem Knoten Alpenblick und dem Knoten Rütiweid und in jenem der Eichmattstrasse. Gemäss Beschwerdeführer verletze das Projekt "insbesondere" in den genannten Abschnitten das Lärmschutzrecht; er nennt jedoch keine weiteren konkreten Strassenabschnitte, wo dies allenfalls zutreffen soll, und begründet diese Kritik auch in keiner Weise. Damit erfüllt er diesbezüglich die Begründungsanforderungen nach Art. 42 Abs. 2 BGG nicht; auf den allgemeinen Vorwurf der Lärmschutzverletzung des Umfahrungsprojekts ist nicht einzutreten (vgl. oben E. 2.1).
3.3. Es wird im Folgenden also lediglich geprüft, ob der angefochtene Entscheid hinsichtlich des Bereichs zwischen dem Knoten Alpenblick-Duggeli und dem Knoten Rütiweid sowie hinsichtlich der Eichmattstrasse das Lärmschutzrecht verletzt.
Bei den Knoten Alpenblick-Duggeli und Rütiweid handelt es sich um neue Strassenabschnitte und somit um eine neue ortsfeste Anlage; die Planungswerte sind daher ausschlaggebend (vgl. oben E. 3.1). Die Eichmattstrasse ist eine (sanierungsbedürftige) Zufahrtsstrasse, die durch das Bauprojekt eine wahrnehmbare Lärmzunahme erfährt. In Anwendung von Art. 9 lit. b i.V.m Art. 47 Abs. 1 LSV erachtete die Vorinstanzebenfalls die Planungswerte für die Eichmattstrasse als massgebend. Diese Einschätzung hielt das BAFU in seiner ersten Stellungnahme für zutreffend und wird vom Beschwerdeführer ebenfalls nicht bestritten.
3.4. Bei dieser Ausgangslage muss auch nicht näher auf die vom BAFU in seiner ersten Stellungnahme geäusserten Kritik am Vorgehen der Lärmuntersuchung eingegangen werden. Danach hätte nicht der Betriebszustand Z11 2020 (Zustand nach Inbetriebnahme der UCH und Realisierung der vorgesehenen lärmmindernden Massnahmen), sondern ein (hypothetischer) Betriebszustand ohne die im Projekt vorgesehenen lärmmindernden Massnahmen mit dem Ausgangszustand Z10 2020 (Umweltzustand vor Inbetriebnahme der UCH ohne Realisierung der entsprechenden Massnahmen) verglichen werden sollen. Es ist nicht ersichtlich, inwiefern das vom BAFU empfohlene Vorgehen für die Berechnung der Lärmimmissionen auf den neuen Strassenabschnitten zu einem anderen Resultat geführt hätte, da für neue ortsfeste Anlagen in jedem Fall die Planungswerte zum Zuge kommen. Hingegen erscheint das genannte Vorgehen dort einschlägig, wo geprüft werden muss, ob "wahrnehmbar stärkere Lärmimmissionen" vorliegen. Wie oben ausgeführt, wird jedoch auch für die Eichmattstrasse auf die Planungswerte abgestellt, womit bereits die strengsten Vorgaben anwendbar sind und ein anderes methodisches Vorgehen keine Verschärfung der Immissionsgrenzwerte zur Folge haben könnte. Im Übrigen hat die Baudirektion betreffend die Lärmzunahme auf den anderen Zufahrtsachsen, die jedoch vorliegend nicht Verfahrensgegenstand bilden, ein separates Lärmsanierungsprojekt in Aussicht gestellt. Dieses wird aufgrund eines bundesrechtskonformen methodischen Vorgehens ausgearbeitet werden müssen.
4.
4.1. Gemäss der Vorinstanz sind die Lärmimmissionen entlang der UCH so weit begrenzt worden, als dies technisch und betrieblich möglich sowie wirtschaftlich tragbar sei. Zwischen dem Knoten Alpenblick und dem Knoten Rütiweid seien, wo zweckmässig und wirtschaftlich tragbar, Reduktionen der signalisierten Höchstgeschwindigkeiten, lärmmindernde Beläge, Lärmschutzwände und/oder Lärmschutzwälle vorgesehen. Die Baudirektion habe zudem im Anschluss an den Gesamtentscheid vom 19. Dezember 2017 entschieden, die Oberfläche des Kreisels Rütiweid mit lärmoptimiertem Waschbeton und die Zufahrtsstrecke mit lärmminderndem Belag zu versehen. Der Beschwerdeführer zeige nicht auf, in welchen Einzelfällen unverhältnismässige Erleichterungen gewährt worden seien.
Betreffend die Eichmattstrasse leuchte es ein, dass wegen der Erschliessung der angrenzenden Liegenschaften und auch aus Platzgründen keine Lärmschutzwände entlang der Strasse errichtet werden könnten. Es sei dort aber eine Temporeduktion von 50 km/h auf 30km/h verfügt worden. Die Gemeinden Cham und Hünenberg hätten sich zudem verpflichtet, einen lärmmindernden Belag einzubauen.
Im Übrigen entspreche es den Regelungen von Art. 12 sowie Art. 37a LSV, dass die Vollzugsbehörde spätestens ein Jahr nach Inbetriebnahme der Anlage prüfe, ob die Emissionsbegrenzungen und Schallschutzmassnahmen getroffen worden seien. Bei Nichteinhaltung seien dann die nötigen weitergehenden Massnahmen zu treffen. Es seien somit weder Verstösse gegen Art. 11 Abs. 2 USG bzw. Art. 7 Abs. 1 LSV noch gegen Art. 25 Abs. 2 USG bzw. Art. 7 Abs. 2 LSV zu erkennen.
4.2. Der Beschwerdeführer macht dagegen geltend, im Gebiet zwischen dem Knoten Alpenblick und dem Knoten Rütiweid und in jenem der Eichmattstrasse seien weitergehende Massnahmen zur Emissionsreduktion verbindlich festzulegen. Die Baudirektion habe die möglichen Lärmschutzmassnahmen nicht ausreichend geprüft und die Gewährung der Erleichterungen nicht genügend begründet. Insbesondere sei das Argument, wonach die UCH einen positiven Lärmsaldo aufweise - also unter dem Strich weniger Leute von übermässigem Lärm betroffen seien -, nicht ausreichend, um Erleichterungen zu gewähren.
4.3. In seiner ersten Stellungnahme äusserte das BAFU Bedenken hinsichtlich der hinreichenden Prüfung von emissionsbegrenzenden Massnahmen. Es lagen ihm jedoch nur die Auflageunterlagen vor, nicht aber der Bauentscheid und die weiteren nachträglich verfügten Massnahmen.
4.4. Die Baudirektion hielt daraufhin fest, dass im Vergleich zum Auflageprojekt verschiedene Lärmschutzmassnahmen verfügt worden seien.
Bei den Knoten Alpenblick-Duggeli seien im Rahmen der Baubewilligung ein Lärmschutzwall und eine Lärmschutzwand geprüft worden; deren Kosten-Nutzen-Faktor sei jedoch ungünstig. Während die Temporeduktion bereits Bestandteil des Auflageprojekts gewesen sei, sei im Bauentscheid zusätzlich der Einbau von lärmarmem Belag SDA 4 verfügt worden.
Beim Knoten Rütiweid seien Lärmschutzwände vorgesehen. Neu sei auch der Einbau von lärmarmem Belag SDA 4 und ein Waschbetonkreisel beschlossen und verfügt worden. Zudem brächte eine weitere Temporeduktion nichts, da die signalisierte Geschwindigkeit - 60 km/h - bedingt durch den Kreisel ohnehin nicht gefahren werden könne.
Betreffend die Eichmattstrasse sei im Auflageprojekt eine Tempo-30-Zone aufgenommen worden. Zusätzlich habe das Tiefbauamt die Gemeinden Hünenberg und Cham verpflichtet, bei der nächsten Deckbelagssanierung auf der Eichmattstrasse einen SDA 4-Belag einzubauen. Diese Projektanpassungen seien mit dem Gesamtentscheid verfügt worden. Weitere Massnahmen, namentlich Lärmschutzwände, seien geprüft worden, hätten sich aber nicht als zielführend erwiesen.
4.5. In seiner zweiten Stellungnahme führte das BAFU hinsichtlich des Knotens Alpenblick-Duggeli aus, der geplante SDA 4-Belag bewirke eine Pegelreduktion von 4 dB (A) gegenüber dem ursprünglich aufgelegten Projekt, welches dadurch eine wesentliche Verbesserung erfahre. Die geplante Erhöhung des Damms von 2 m auf 3 m bewirke eine zusätzliche Lärmminderung.
Hinsichtlich des Bereichs Rütiweid führte es aus, durch die quellenseitigen Massnahmen (Einbau SDA 4-Belag) könne eine Lärmminderung von 1 dB (A) (Kreisel) bzw. 4 dB (A) (Zufahrtsstrecken) erreicht werden. Dies bringe eine Verbesserung der Lärmsituation. Es verblieben jedoch Planungswert- bzw. Immissionsgrenzwertüberschreitungen.
Betreffend Eichmattstrasse führte das BAFU schliesslich aus, der Einbau eines lärmarmen Belags mit der bereits im Auflageprojekt vorgesehenen Temporeduktion führe zu einer wesentlichen Verbesserung der Lärmimmissionen.
Insgesamt erachtet das BAFU das Projekt massnahmenseitig als konform mit dem Bundesumweltrecht.
4.6. Es gibt für das Bundesgericht keinen Anlass dazu, von dieser Einschätzung des BAFU als Fachbehörde des Bundes abzuweichen. Letzteres hat in überzeugender Weise aufgezeigt, dass die Anordnung von emissionsreduzierenden Massnahmen hinreichend geprüft worden ist. Entgegen der Ansicht des Beschwerdeführers ist es unter diesen Umständen zulässig, Erleichterungen zu gewähren.
5.
Der Beschwerdeführer macht weiter geltend, der Bauentscheid verstosse gegen die bundesrechtlichen Normen zur Luftreinhaltung.
5.1. Gemäss Art. 11 USG und Art. 18 Luftreinhalte-Verordnung vom 16. Dezember 1985 (LRV; SR 814.318.142.1) ordnet die Behörde bei Verkehrsanlagen alle technisch und betrieblich möglichen und wirtschaftlich tragbaren Massnahmen an, mit denen die vom Verkehr verursachten Emissionen begrenzt werden können. Steht fest oder ist zu erwarten, dass eine Verkehrsanlage trotz vorsorglicher Emissionsbegrenzungen übermässige Immissionen verursacht, erstellt die zuständige Behörde einen Massnahmenplan (Art. 19 i.V.m. Art. 31 ff. LRV).
5.2. Das Verwaltungsgericht führt in seinem Urteil aus, es könne entgegen der Ansicht des Beschwerdeführers nicht gesagt werden, das beantragte Projekt-Monitoring Luft bleibe ein zahnloser Papiertiger. Der Entscheid des Regierungsrats sehe immerhin vor, dass weitergehende Massnahmen zu ergreifen seien, falls die Ziele des Projekts nach der Inbetriebnahme der UCH mit allen flankierenden Massnahmen nicht erreicht würden.
5.3. Mit dem Gesamtentscheid betreffend die UCH wurden verschiedene Tempo-30-Zonen und weitere Verkehrsmassnahmen eingeführt, die zu einer Begrenzung der schädlichen Emissionen führen. Weitere Massnahmen zur vorsorglichen Immissionsbegrenzung sind nicht ersichtlich und der Beschwerdeführer macht auch keine konkreten Massnahmen geltend. Gemäss BAFU haben zudem Messungen mit NO2-Passivsammlern in der Umgebung von Cham gezeigt, dass der Jahresgrenzwert von 30 μg/m3 in der Region schon heute fast flächendeckend eingehalten werde. Im Übrigen ist nicht ersichtlich, inwiefern das angeordnete Projekt-Monitoring Luft schon bereits vor seiner Durchführung als nicht tauglich bezeichnet werden kann. Vielmehr wird dieses zu gegebenem Zeitpunkt aufzeigen, ob die durch die neue Strasse bedingten Belastungen übermässig sind, und, gegebenenfalls, ob weitere Massnahmen zu treffen sind. Das Projekt UCH verletzt somit auch die bundesrechtlichen Vorschriften im Bereich der Luftreinhaltung nicht.
6.
Schliesslich macht der Beschwerdeführer eine Verletzung der Waldgesetzgebung geltend.
6.1. Er bringt zunächst vor, der Rodungsentscheid sei unvollständig bzw. willkürlich, da er nicht definitiv festlege, wo die Ersatzaufforstung erfolge. Die Dispositivziffer 2.4.1 des Bauentscheids erteile den Auftrag, weitere Abklärungen zu treffen hinsichtlich eines Ersatzaufforstungsstandorts im Ennetseegebiet. Die Frage des Ersatzaufforstungsstandorts sei also noch nicht geklärt und die Umweltverträglichkeit nicht abschliessend beurteilt.
6.2. Wie die Vorinstanz zu Recht ausgeführt hat, kommt der Dispositivziffer 2.4.1 des Bauentscheids keine weitere Bedeutung zu, da diese lediglich die Empfehlung des Amts für Umwelt (AfU) wiederholt. Aus Ziff. 4.3 des Gesamtentscheids geht klar hervor, welche Flächen gerodet werden und dass die Ersatzaufforstung auf dem Grundstück Nr. 1712, Gemeinde Menzingen, zu erfolgen hat. Der Rodungsentscheid ist somit nicht willkürlich.
7.
Der Beschwerdeführer macht sodann geltend, der Ersatzaufforstungsstandort Menzingen sei aus ökologischer Sicht eine Verschlechterung und nicht in "derselben Gegend", wie dies Art. 7 Abs. 1 des Bundesgesetzes vom 4. Oktober 1991 über den Wald (WaG; SR 921.0) fordere. Die Ausführungen der Vorinstanz zum Ausgleich der Ersatzaufforstungen "zwischen Tal- und Berggebiet" seien weder verständlich noch nachvollziehbar.
7.1. Gemäss Art. 7 Abs. 1 WaG ist für jede Rodung in derselben Gegend mit standortgerechten Arten Realersatz zu leisten. Realersatz wird nach Art. 8 Abs. 1 WaV geleistet, indem für die gerodete Fläche eine gleich grosse Fläche Wald an einem Standort begründet wird, der qualitativ ähnliche Bedingungen bietet wie die gerodete Fläche.
Während das WaG und die Verordnung vom 30. November 1992 über den Wald (Waldverordnung; SR 921.01) sowie der Bericht der Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie des Ständerats (BBl 2011 4397 ff.) keine näheren Angaben dazu enthalten, was unter "derselben Gegend" zu verstehen ist, ist gemäss der bundesrätlichen Botschaft zur ursprünglichen Fassung des Artikels zum Rodungsersatz die Forderung nach Ersatz in derselben Gegend dann erfüllt, wenn der Realersatz an vergleichbarem Standort, in derselben Höhenlage und in derselben Region geleistet wird (Botschaft zu einem Bundesgesetz über Walderhaltung und Schutz vor Naturereignissen vom 29. Juni 1988, BBl 1988 III 193). Dazu gilt es jedoch zu bemerken, dass in der alten, bis zum 30. Juni 2013 gültigen Fassung des Waldgesetzes der Realersatz ausnahmsweise in einer anderen Gegend geleistet werden konnte (vgl. Urteil 1C_393/2014 vom 3. März 2016 E. 10.4). Diese Möglichkeit ist mit dem Inkrafttreten der heute gültigen Fassung des Art. 7 WaG entfallen. Gemäss der ständerätlichen Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie hatte die Ersatzaufforstung in einer anderen Gegend zu Waldflächenzunahmen an Orten geführt, wo dies nicht unbedingt erwünscht war. Dies sollte durch die Gesetzesänderung verhindert werden (BBl 2011 4416).
Das Bundesgericht hat sich bis anhin nicht zu Art. 7 Abs. 1 WaG geäussert, weder in seiner ursprünglichen noch in seiner aktuellen Form (vgl. jedoch BGE 115 Ib 224 E. 5.c) cc) S. 229 zur Verordnung vom 1. Oktober 1965 betreffend die eidgenössische Oberaufsicht über die Forstpolizei, wonach die Forderung nach Realersatz in derselben Gegend "nicht in einem räumlich zu engen Sinne verstanden werden" darf). Die Lehre - sowohl zur alten wie auch zur neuen Fassung der Bestimmung zum Rodungsersatz - hat den Begriff der gleichen Gegend dahingehend präzisiert, dass die Ersatzaufforstung in ähnlicher Höhenlage und in derselben geographischen Region zu erfolgen hat, nicht jedoch in derselben politischen Gemeinde (HANS-PETER JENNI, Vor lauter Bäumen den Wald doch noch sehen, in: Schriftenreihe Umwelt Nr. 210, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft [BUWAL], Bern 1993, S. 42; RAPHAËL MAHAIM, Le principe de durabilité et l'aménagement du territoire, Diss. Freiburg 2014, S. 342). Als nicht mehr in der gleichen Gegend müsse hingegen ein Ersatzstandort beurteilt werden, der zwar distanzmässig relativ nah am Rodungsstandort liege, jedoch eine wesentlich andere Höhenlage und einen grundsätzlich anderen Vegetationstyp aufweise (STEFAN JAISSLE, Der dynamische Waldbegriff und die Raumplanung, Diss. Zürich 1994, S. 153, Fussnote 320).
7.2. Gemäss Vorinstanz wird der Realersatz auf dem Grundstück Nr. 1712, Gemeinde Menzingen, beim Schmittli, auf einer Höhe von 670 m.ü.M. geleistet. Das kantonale Amt für Wald und Wild verfolge das Ziel, für Infrastrukturprojekte im Talgebiet Ersatzaufforstungen ebenfalls im Talgebiet vorzunehmen. Prioritär würden deshalb in nächster Zeit bei Infrastrukturprojekten im Tal die Ersatzaufforstungen im Böschungsbereich des Grundstücks Nr. 2271 in Cham vorgenommen. Die vorliegend beschlossene Ersatzaufforstung auf dem Gemeindegebiet von Menzingen stelle jedoch eine Kompensation für eine auf dem Grundstück Nr. 1418 in Risch bereits realisierte Ersatzaufforstung für das Strassenprojekt an der Kantonsstrasse P, Abschnitt Sihlbrugg-Sand AG dar. Dabei handle es sich um eine Waldfläche von 5'390 m2. Entsprechend erfolge die Ersatzaufforstung für die UCH nicht im Ennetsee, sondern auf dem Gebiet Menzingen, was die Ersatzaufforstungen zwischen Tal- und Berggebiet wieder ausgleiche. Dies sei rechtskonform.
7.3. Zwischen den Rodungsflächen und der Fläche für die Ersatzauf-forstung besteht gemäss BAFU eine Distanz von ungefähr 9 bis 9.8 km und eine Höhendifferenz von etwas mehr als 250 m. Diese Angaben werden von keiner Seite in Frage gestellt. Es gilt unter diesen Umständen die Frage, zu beantworten, ob die beiden Flächen noch in "derselben Gegend" liegen.
Während hinsichtlich der Distanz von knapp 10 km zwischen der Rodungsfläche und der Fläche für den Realersatz ohne Weiteres von "derselben Gegend" ausgegangen werden kann, erscheint dies auf den ersten Blick weniger klar hinsichtlich der nicht geringen Höhendifferenz von rund 250 m. Das BAFU spricht in diesem Zusammenhang denn auch von einer eher extensiven Auslegung des Begriffs der Gegend. Dabei ist zu beachten, dass durch eine allzu extensive Auslegung die im Jahr 2013 durch die gesetzgebende Behörde abgeschaffte Möglichkeit, Realersatz in einer anderen Gegend zu leisten, de facto wieder eingeführt würde; dies gilt es zu verhindern. Gleichzeitig muss der Begriff jedoch genügend weit ausgelegt werden, so dass es insbesondere im Mittelland faktisch möglich bleibt, geeignete Ersatzflächen in derselben Gegend zu finden. Wie das BAFU ausführt, bezweckte die Gesetzesänderung in erster Linie zu verhindern, dass der Wald in den Höhenlagen zwischen 1000 m.ü.M. weiter zunimmt und im Mittelland weiter abnimmt. Vorliegend liegen sowohl Cham und Hünenberg wie auch die Fläche zur Ersatzaufforstung in Menzingen im Schweizer Mittelland und somit deutlich unterhalb von 1000 m.ü.M. Zudem weist das Gebiet in Menzingen im Vergleich zu den Rodungsflächen eine ähnliche Vegetation auf. Unter diesen Umständen ist festzuhalten, dass die Fläche der Ersatzaufforstung zwar leicht höher, jedoch noch in der gleichen Gegend liegt wie die Rodungsfläche.
Bei diesem Ergebnis kann offenbleiben, ob die Ausführungen der Vorinstanz zum Ausgleich zwischen Tal- und Berggebiet zutreffend oder - wie der Beschwerdeführer behauptet - unverständlich sind.
Schliesslich vermag der Beschwerdeführer auch mit seiner Behauptung, das Ersatzaufforstungsgebiet sei aus ökologischer Sicht eine Verschlechterung, nicht durchzudringen. Das BAFU hat in überzeugender Weise ausgeführt, dass es sich beim Ersatzstandort in Menzingen um eine Verbesserung handelt, da in Menzingen eine strukturreiche Ersatzaufforstung mit mehreren Baumarten geplant ist.
7.4. Zusammengefasst ist das vorinstanzliche Urteil auch hinsichtlich des Waldrechts bundesrechtskonform.
8.
Nach dem Gesagten wird die Beschwerde abgewiesen. Bei diesem Ausgang trägt der Beschwerdeführer die Gerichtskosten (Art. 66 Abs. 1 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf eingetreten wird.
2.
Die Gerichtskosten von Fr. 4'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3.
Dieses Urteil wird dem Beschwerdeführer, dem Gemeinderat Cham, dem Gemeinderat Hünenberg, der Baudirektion des Kantons Zug, dem Verwaltungsgericht des Kantons Zug, Verwaltungsrechtliche Kammer, und dem Bundesamt für Umwelt schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 8. Dezember 2020
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Chaix
Die Gerichtsschreiberin: Hänni