| Dokumentinformationen | ||
| Autor(en): | Stefan Wittkopf, Christian Krichbaum, Christoph Baudisch | |
| Originalartikel: | Wittkopf, S.; Krichbaum, C.; Baudisch, C. (2003): Energieholznutzung und Waldschutz im Einklang. LWFaktuell Nr. 39, Seite 7-10. | |
| Online-Version: | Stand: 12.01.2005 | |
| Redaktion: | LWF, D | |
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deutsch
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Energieholznutzung und Waldschutz im Einklang
In Bayern existieren mittlerweile 114 Holz-Heizwerke, die über ein Programm des Ministeriums für Landwirtschaft und Forsten gefördert wurden (Stand 01.01.2003). Sie verbrennen jährlich etwa 120.000 Tonnen trockenes Waldholz (t atro). Diese Anlagen tragen dazu bei, auf wirtschaftliche Weise Borkenkäfern Brutraum zu entziehen und gleichzeitig Energieholz zu gewinnen. Für Forstbetriebe in der Nähe von Heizkraftwerken ist dies eine interessante Möglichkeit, die Forstschutzkosten zu senken und gegebenenfalls sogar noch einen Deckungsbeitrag zu erwirtschaften.
Bei der Holzernte in der Fichte fällt Kronenholz an, das bei einem drohenden Befall durch Borkenkäfer entfernt werden muss. Dies kann beispielsweise durch Aufarbeiten der Kronen zu Industrieholz geschehen. Häufig ist das aber nicht kostendeckend möglich und bindet Arbeitskapazität, die anderweitig dringender benötigt wird oder lohnender eingesetzt werden kann.
Insbesondere die größeren, stromerzeugenden Heizkraftwerke, aber auch verschiedene Futtertrocknungsanlagen, die auf Holzfeuerung umgestellt haben, sowie Heizwerke im mittleren Leistungsbereich arbeiten mit modernen (Vorschub-) Rostfeuerungen. Diese stellen nur geringe Anforderungen an die Brennstoffqualität. Während kleinere Hackschnitzelheizungen mit Unterschubfeuerungen trockenen Brennstoff benötigen, können die zuerst genannten auch qualitativ minderwertige Hackschnitzel aus frischen Fichtenkronen mit relativ hohem Wassergehalt und erheblichem Grünanteil verfeuern.
Um Kenngrößen der Bereitstellung von Hackschnitzeln aus Fichtenkronen für Heizwerke zu ermitteln, führten wir im Sommer 2002 verschiedene Arbeitsstudien durch. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Ermittlung der Rückekosten. Drei Verfahren für unterschiedliche Einsatzbereiche wurden getestet. Sie unterscheiden sich vor allem in der Wahl des Rückefahrzeuges.
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| Abb. 1a: Verfahren "Landshut": MB-Trac mit Rückewagen. |
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| Abb. 1b: Verfahren "München": Forstschlepper mit Krananhänger. |
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| Abb. 1c: Verfahren "Eichstätt": Tragschlepper. |
Verfahren und Einsatzbereich
Das Verfahren „Landshut“ bietet sich beispielsweise für kleinere Hiebe oder Käferlöcher an. Da bei diesem Verfahren keine aufwändigen Spezialmaschinen eingesetzt werden, kann der bäuerliche Waldbesitzer eigenes Gerät und eigene Arbeitskraft einbringen.
Im Verfahren „München“, zweckmäßig für reguläre Hiebe, rückt der Forstunternehmer mit seinem Forstspezialschlepper mit Krananhänger im Anschluss an das Stammholz die Kronen.
Das Verfahren „Eichstätt“ eignet sich für große Hiebsflächen, die den Einsatz eines Tragschleppers rechtfertigen oder für Unternehmer, die sich auf die Bereitstellung von Waldhackschnitzeln für Heizwerke spezialisiert haben.
Die Einsätze erfolgten jeweils in 90- bis 100-jährigen, gut erschlossenen Fichtenbeständen. Beim Verfahren „Landshut“ wurde verstreuter Hiebsanfall aus mehreren Käferlöchern aufgearbeitet. Bei „München“ betrug der Entnahmesatz pro Hektar 118 fm, bei „Eichstätt“ 115 fm.
Biomasseentzug
Je fm geerntetem Stammholz fiel zusätzlich etwa ein halber Schüttraummeter (Srm) Hackschnitzel aus der Krone an (0,52 in „Landshut“, 0,41 in „München“ und 0,52 Srm in „Eichstätt“). Etwa 7 Schüttraummeter Schnitzel aus Fichtenkronen ergeben eine Tonne Trockenmasse (t atro).
Der Zopf des Stammholzes bzw. das „Stockmaß“ der Kronen lag zwischen 10 und 20 cm, im Mittel etwa bei 14 cm. Beim Fällvorgang oder beim Rücken des Stammholzes brachen 50 % der Kronen schon vor der Derbholzgrenze von 7 cm m. R. ab.
Außerdem wurde nicht der komplette Schlagabraum aufgesammelt. Die Äste und die schwächeren Teile gebrochener Kronen blieben liegen. Dies wirkt sich sowohl auf die Wirtschaftlichkeit der getesteten Verfahren (Stück-Masse-Gesetz) als auch auf den Nährstoffhaushalt der Waldbestände positiv aus. Rechnerisch blieben etwas über 50 % der Ast- und Nadelmasse der geernteten Stämme im Bestand zurück. Die beschriebenen Verfahren können deshalb nicht einer Vollbaumnutzung gleichgesetzt werden.
Dennoch sollte auf nährstoffarmen Standorten in Bayern auf die Nutzung der Kronen im Regelfall verzichtet werden. Dazu zählen die Teilwuchsbezirke Bayerischer Wald, Oberpfälzer Wald und Hügelland, Frankenwald, Fichtelgebirge, Rhön, Spessart-Odenwald sowie die Untermainebene. Die Ausgangssubstrate dieser Standorte sind vor allem von Gneis, Granit oder Buntsandstein geprägt.
Was kostet das Rücken der Kronen?
Die Rückeleistung hängt entscheidend von der maschinellen Ausstattung, der Entfernung der Kronen zur Rückegasse und der Übung des Fahrers ab.
| "Landshut" | "München" | "Eichstätt" | |
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Kronen/h |
33 | 57 | 90 |
| Fm Kronenschaftholz m.R./h | 2,4 | 3,8 | 6,2 |
| Srm/h | 10 | 16 | 30 |
| t tro/h | 1,5 | 2,4 | 4,6 |
| Tab. 1: Leistung beim Rücken. |
Die Leistung lag beim Verfahren „Landshut“ aufgrund der verstreuten Lage der Käferlöcher und der einfachen Maschinenausstattung am niedrigsten. Der Fahrer musste, um den Kran zu bedienen, die Führerkabine verlassen.
Im Verfahren „München“ konnte der Ladekran dagegen von der Kabine aus bedient werden. Die leistungsfähigste Maschine, ein Tragschlepper, kam beim Verfahren „Eichstätt“ zum Einsatz. Zudem war der Fahrer sehr gut mit diesem Verfahren vertraut.
| "Landshut" | "München" | "Eichstätt" | |
| EUR/Krone | 1,5 | 1,0 | 0,5 |
| EUR/Srm | 4,8 | 3,6 | 1,4 |
| EUR/t atro | 32 | 24 | 9 |
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EUR/ha |
- | 175 | 76 |
| EUR/fm Stammholz | 2,5 | 1,5 | 0,7 |
| Tab. 2: Kosten des Rückens. |
Bei den Verfahren „Landshut“ und „Eichstätt“ wurden die Rücker nach Stunden bezahlt, bei „München“ nach fm geerntetem Stammholz.
Einfach ist die Abrechnung nach Srm bzw. t atro, da diese Werte in jedem Falle am Heizwerk ermittelt werden müssen. Allerdings können diese Maße erst nach dem Hacken bzw. der Anlieferung an das Heizwerk ermittelt werden. Bei Abrechnung nach Kronenzahl, fm geerntetem Stammholz oder Hektar kann der Rücker zeitnäher entlohnt werden. Grundsätzlich hängt die Art der Abrechnung davon ab, wie viele verschiedene Unternehmer in Dienstleistung oder Selbstwerbung auftreten und wer die Einsätze koordiniert.
Die im Rahmen der Studien ermittelten Zahlen eignen sich als Richtwerte zur Kalkulation und Abrechnung. Sie hängen aber von den speziellen Einsatzbedingungen ab und sollten mit eigenen Erfahrungen verprobt werden.
Wie viel kostet das Hacken?
Gehackt wurde in allen Fällen auf der Waldstraße, an der die Kronen gepoltert wurden. Die Hackkosten lagen bei den untersuchten Verfahren zwischen 5,6 und 6,7 Euro je Srm. Abgerechnet wurde nach Stunden. Beim Hacken besteht noch erhebliches Optimierungspotenzial, da die Hacker ein Drittel ihrer Arbeitszeit mit Warten auf die Container verloren. Darüber hinaus mussten sie teilweise aufgrund unnötig kleiner Polter mehrmals umsetzen.
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| Abb. 2: Hacken "Eichstätt". |
Aus der Praxis sind für das Hacken von Fichtenkronen bereits deutlich niedrigere Werte bis hinunter zu 3 Euro je Srm bekannt. Es empfiehlt sich, das Kronenmaterial optimal vorzukonzentrieren (notfalls längere Rückestrecken), um den Hacker höchstmöglich auszulasten. Wenn die Abfuhr nicht nahtlos organisiert werden kann, sollten durchaus leistungsschwächere Hacker mit niedrigeren Stundensätzen verwendet werden, bei denen sich unproduktive Zeiten weniger gravierend auswirken.
Wie viel kostet der Transport?
Beim Transport mit Container-LKW bis 50 km kann überschlägig ein Wert von 2-3 Euro je Srm angesetzt werden.
Lohnt sich das Hacken?
Heizwerke bezahlen Lieferanten nach dem Heizwert des Holzes, der wiederum von der Trockenmasse abhängt. Eine Umfrage der LWF von 2002 zu Hackschnitzelpreisen ergab einen sehr breiten Schwankungsbereich von 20-110 Euro/t atro bei den bayerischen Heizwerken. Der Mittelwert lag bei 65 Euro/t atro frei Heizwerk. Der Preis für Hackschnitzel aus Fichtenkronen kann aufgrund der minderen Qualität niedriger liegen, sollte aber nach Einschätzung der LWF einen Wert von 50 Euro je Tonne Trockenmasse nicht unterschreiten. Dies entspricht etwa 7 Euro je Srm. Alle Waldbesitzer sollten sich im Klaren sein, dass die Heizwerke dieses Material derzeit gerne abnehmen, weil es billiger ist als das Substitutionsprodukt Sägerestholz. Die Preise der Sägerestholzhändler für Hackschnitzel frei Abnehmer liegen derzeit (Juli 2003) bei 8-12 Euro je Srm.
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Der Wassergehalt ist die wesentliche Einflussgröße, die
den Heizwert biogener Festbrennstoffe bestimmt. Neben dem Heizwert
beeinflusst der Wassergehalt auch die Lagerfähigkeit des Brennstoffs.
Waldfrisches Holz hat je nach Baumart, Alter und Jahreszeit einen
Wassergehalt zwischen 45 und 65 %. atro = absolut trockenes Holz (Wassergehalt ist 0 %). lutro = lufttrockenes Holz (im Gleichgewichtszustand schwankt der Wassergehalt von „lufttrockenem“ Holz zwischen 12 und 18 %). srm = Schüttraummeter (ein Schüttraummeter ist die in einen Kasten (1m x 1m x 1m) hineinpassende Holzmenge in Form von Hackschnitzeln mit Luft. Umrechnungszahl: 1 Festmeter (fm) = 1,4 Raummeter/Ster (rm) = 2,5 Schüttraummeter (srm) Hackschnitzel. |
Ein modernes Fangbaumsystem?
Durch die zusätzliche Rückung von Fichtenkronen wird potenzieller Brutraum für Borkenkäfer aus dem Bestand entfernt. Die Kronen liegen gut kontrollierbar an der Waldstraße und können noch abtrocknen. Dies wirkt sich positiv auf den Heizwert der Schnitzel aus. Werden Kronenpolter befallen, so müssen sie natürlich rechtzeitig vor dem Ausflug der Jungkäfer gehackt werden (= i.d.R. in der zweiten Juni-Hälfte). Dabei wird als positiver Nebeneffekt ein Teil der Borkenkäferpopulation „abgeschöpft“.
Fazit
Unter günstigen Bedingungen kann fängisches Kronenmaterial kostendeckend oder sogar mit geringem Erlös in die thermische Verwertung geleitet werden. In jedem Falle ist eine Verminderung der Kosten im Bereich Waldschutz möglich. Forstbetriebe im Umfeld von Heizwerken sollten deshalb ihre Möglichkeiten prüfen, ob sie das Kronenrestholz an Heizwerke verkaufen können.
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