logga
Bild: Rolf Björheden, Skogforsk
Skogforsk har tillsammans med finska Metla studerat en ny maskintyp för skogsbränsleskörd i klena bestånd. Fixteris klenträdsbuntare FX15a avverkar flera mindre träd i taget. Den kapar, buntar och väger samt registrerar de färdiga buntarna, som är 2,5 m långa och innehåller ca 0,5 kubikmeter skogsbränsle. Klenträdsbuntarens kapacitet gör den intressant som alternativ för avverkning i konfliktbestånd.

De viktigaste framgångsfaktorerna är att välja lämpliga bestånd samt att föraren är skicklig på flerträdshantering. Bäst förutsättningar anses maskinen ha om arbetet genomförs som ett rent bränsleuttag på avverkningar med längre transportavstånd, där buntningen ger maximal nytta.

Både Sverige och Finland har en växande andel täta ungskogsbestånd med stort behov av utglesning för att säkra den framtida värdetillväxten.  I Sverige finns minst 2,8 miljoner hektar skog under 12 m höjd men med mer än 30 ton torrsubstans biomassa per hektar. Problemen är att de små träden är mycket dyra att avverka, hantera och transportera. Vid konventionell avverkning får man då bara ut små volymer massaved av låg kvalitet.

Efterfrågan på biomassa för energiproduktion gör det intressant att använda metoder där hela biomassan i de avverkade träden tas tillvara. Då hela träd skördas kan uttaget ofta mer än fördubblas.

Läs fördjupning

Om studien

Försöksbestånden utgjordes dels av en ”normal” förstagallring av tall som kontroll, dels av två talldominerade konfliktbestånd med och utan underväxt. Beståndstypen är ganska vanlig i Norrland, särskilt i inlandet, där terräng- och vidaretransportavstånden är långa. Buntning är ett sätt att rationalisera hantering och transport. Därför är det troligt att Fixteris konkurrenskraft är som allra bäst under dessa förutsättningar.

Prestationen har ökat markant

Fixteri har studerats i en tidigare version (Resultat 19, 2007). Den bedömdes då vara tekniskt intressant, men prestationen var alldeles för låg. Beräkningar visade att prestationsökningar på minst 50 procent krävdes för att konceptet skulle kunna slå sig in på marknaden. I denna studie var prestationen 1,9–2,6 gånger högre än för tidigare versioner. Därmed kan den vara av intresse att pröva, under rätt förutsättningar.

Tabell 1. Beståndsdata från tidsstudieytorna.

Vi behöver ny teknik

Både Sverige och Finland har en växande andel unga, täta bestånd med stort behov av utglesning för att säkra framtida värdetillväxt.  I Sverige finns minst 2,8 miljoner hektar skog under 12 m höjd men med mer än 30 ton TS biomassa/ha. Problemen är att de små träden är mycket dyra att avverka, hantera och transportera. Vid konventionell avverkning utfaller endast en liten volym massaved av låg kvalitet.

Den ökade efterfrågan på biomassa för energiproduktion gör det intressant att använda metoder där hela biomassan i de avverkade träden tas tillvara. Då hela träd tas tillvara som energiråvara kan uttaget ofta mer än fördubblas. Fixteri används för buntning av hela träd som kapas och komprimeras till sammanhållna, cylindriska buntar.

Avverkar, ackumulerar, buntar, väger…

Den nya klenträdsbuntaren Fixteri FX15a, har byggts på basmaskinen Logman 811FC och avverkningen utförs med Nisula 280E+ ackumulerande fällhuvud med klipp. Maskinen avverkar och ackumulerar gallringsträd som sedan läggs in med kranen i buntningsenheten som är monterad på lastbäraren. I samband med inmatningen kapas de inlagda träden och komprimeras i en särskild kammare. När denna fyllts lyfts bunten upp till buntningsenheten där den lindas.

Vid utmatning vägs och registreras bunten innan den släpps ner på marken. Buntaren arbetar i en automatiserad, obruten process. De färdiga buntarna är c.a 2,5 m långa och innehåller c:a 0,5 m3f/styck, d.v.s. omkring 500 kg råvikt.

Buntning ger fördelar

Buntningen ger flera fördelar. Lastning, hantering och lossning av buntarna är rationell jämfört med motsvarande arbete för hela småträd eller träddelar. En gallringsskotare, kan utnyttja hela sin lastförmåga - 9-12 ton – då den skotar buntar. Småträd eller lösa träddelar ger väsentligt lägre lastfyllnadsgrad, ofta under 60 procent. Kostnaden för skotning sjunker med omkring 50 procent vid buntning. Även vid vidaretransport ger buntar fördelar, med en kostnadsminsking kring 40-45 procent. Buntarna är lagringsbara, tar relativt liten plats, torkar väl och kan lätt täckas för att skydda mot nederbörd. Nackdelen är att buntning är en kostnadskrävande insats.

Figur 1. Fixteri består av basmaskinen Logman 811FC, Nisula 280E+ ackumulerande fällklipphuvud och buntningsenheten Fixteri FX15a.

Resultat

Vid analysen indelades buntarens arbete i tre huvudsekvenser: Avverkning (allt kranarbete relaterat till avverkning), Plock (kranhantering av träd och buntar) samt Övrigt (t ex maskinförflyttning). Avverkning utgör en större andel av tiden ju klenare beståndet är, medan tiden för plock och övrigt var högst i förstagallringen (Figur 2).

Figur 2. Relativ tidsförbrukning arbetssekvenserna Avverkning, Plocka och Övrigt.

Prestationen steg från 9,7 m3f/G0h i det klenaste beståndet till 13,8 m3f/G0h i förstagallringen, samtidigt ökade uttagets medelvolym från 27 till 84 dm3/träd (Figur 3). Fixteris prestation är därmed måttligt dimensionsberoende, inom det undersökta intervallet. Detta bör ses som en fördel, givet att prestationsnivån överlag är tillräcklig. Fixteri FX15a har betydligt högre prestation än föregående prototyp.

Figur 3. Uppmätt prestation i de tre provbestånden i denna studie (Fixteri FX15a) plottat mot medelträdets volym jämfört med data från publicerade studier av Fixteri II (Kärhä et al. 2009 och Nuutinen et al. 2011). Manuellt utjämnade prestationskurvor antyds.

Den nya klenträdsbuntaren FX15a visar en avsevärt högre prestation än föregående prototyper. Den ökade prestationen har flera orsaker. En viktig förklaring är att den nya basmaskinen, Logman 811FC, har tillräcklig hydraulisk kapacitet för att kranarbete och buntning skall kunna pågå parallellt.

Nytt fällhuvud gav resultat

Figur 4. Det nya fällhuvudet,Nisula 280E+, har god förmåga för flerträdshantering i det klenare diameterregistret

Men viktigast för den höjda prestationsnivån är att det nya fällhuvudet, Nisula 280E+, har god förmåga för flerträdshantering i det klenare diameterregistret – och att föraren förmådde utnyttja detta. I de båda klena konfliktbestånden (7 resp. 9 cm dbh i uttaget) utnyttjades ackumulering i 90-94 procent av krancyklerna. I genomsnitt ackumulerades 3,8 träd per krancykel. I studierna av den tidigare prototypen utnyttjades ackumulering i 80 procent av krancyklerna med i medeltal 2,9 träd per krancykel. Skillnaden är avsevärd och förklarar huvuddelen av prestationsökningen.

Svårare i grövre bestånd

I kontrollbeståndet ”normal förstagallring”, (11 cm dbh i uttaget) förekom ackumulering däremot i endast 68 procent av krancyklerna och i medeltal ackumulerades endast 2,1 träd. Maskinen har här kommit in i ett diameterintervall där den börjar få svårt att utnyttja flerträdshantering för de ”grövre” stammarna och därmed sjunker dess lämplighet.

Figur 5. Terrängtransport av buntar studerades inte, men tidigare försök visar att buntarna medger rationell hantering och hög lastfyllnad.

Fortsatt utveckling

En teknisk funktionsstudie av maskinen visade att kranarbetet, dvs. fällning-inläggning är det som begränsar en ytterligare höjd prestation. Buntningsenheten klarar tekniskt, i diameterintervallet 7-10 cm dbh, att bunta träd i 2-5 ggr högre takt än vad föraren klarar att avverka och mata in. Utvecklingsarbetet bör därför inriktas på att höja prestationen i avverkning. Enheten kran-fällhuvud skall vara optimerad för beståndet, därmed skulle högre ackumuleringsförmåga kunna höja prestationen något i de grövre bestånden, över 10 cm dbh i uttaget.

Delautomation av intagningen skulle avlasta föraren. Om aggregatet förses med matarvalsar så minskar behovet av krankörning och förarbelastningen ytterligare samtidigt som prestationen kan höjas. 

Maskin, metod och system bör ses i ett sammanhang

Framgångsfaktorer är att välja ”rätt” bestånd, sannolikt 7-10 cm dbh i uttaget, och att föraren skickligt kan utnyttja flerträdshantering. Bäst förutsättningar, jämfört med konventionell massavedgallring, erhålls om uttaget genomförs som ett rent bränsleuttag i områden med längre transportavstånd, där buntningen ger maximal nytta.

Huvudproblemet – att små träd är mycket dyra att avverka - kvarstår. Fixteri kan, vid rätt förutsättningar, minska detta problem, men inte lösa det. Skogsvårdsnyttan, att till låg kostnad kunna åtgärda de s.k. konfliktbestånden, bör räknas in i kalkylen.

Nr 32-2014    Publicerad 2014-04-01 00:01

Läs mer
Jylhä, P., Laitila, J., Kärhä, K. & Björheden, R. 2007. Klenvirkesbuntare - framtidsmaskin i förstagallring? Skogforsk Resultat nr 19-2007.
Kärhä, K., Laitila, J., Jylhä, P., Nuutinen, Y. & Keskinen, S. 2009. Productivity and costs of the whole-tree bundling supply chain. Metsäteho Report, 211 (engelsk sammanfattning).
Nuutinen, Y., Kärhä, K., Laitila, J., Jylhä, P. & Keskinen, S. 2011. Productivity of whole-tree bundler in energy wood and pulpwood harvesting from early thinnings. Scand. J. For. Res. 26: 329-338.
Kommentarer
Det finns ännu inga kommentarer på denna sida. Var först med att ge en kommmenter.
Kommentera
Skicka in
Kommentarer granskas innan publicering
Tack för din kommentar!
Vi granskar och publicerar din kommentar så snart som möjligt.
Tyvärr lyckades vi inte spara din kommentar.
Författare