Arbeitsergebnisse AHWI FM 600

Der größte Teil der bearbeiteten Flächen wurde mit dem AHWI- Forstmulcher FM 600 gehäckselt. Um ein zufriedenstellendes Häckselergebnis zu erreichen, mussten in allen Fällen zwei Häckselschritte durchgeführt werden, wobei der erste Schritt aus dem „Fällen“ der Vegetation und der groben Vorzerkleinerung besteht und der zweite Arbeitsschritt aus dem Aufbereiten der am Boden liegenden, vorzerkleinerten Vegetationsdecke, der sog. „Nachzerkleinerung“ (vgl. Kapitel 4.2.3).

Die Anzahl der verschiedenartigen bearbeiteten Flächen macht eine statistische Auswertung der erfassten Daten sinnvoll. Dieses gilt umso mehr, als kein monofaktorieller oder linearer Zusammenhang zwischen der Flächenstruktur und der Arbeitsleistung gefunden werden konnte.

5.3.3.1 Bearbeitung von Flächen mit vorangegangener Struktur-datenerfassung

Von den insgesamt 64 mit der AHWI FM 600 bearbeiteten Flächen, die erfasst wurden, war bei 33 Flächen vorher eine Erhebung der Vegetationsstruktur durchgeführt worden. In der statistischen Auswertung wurde dies berücksichtigt und es wurde zur Erklärung der Zusammenhänge das in Gleichung 4 (Seite 66) beschriebene Modell verwendet (vgl. Kapitel 4.5.3).

Zur Analyse der Zusammenhänge wurden die Pearson’schen Korrelationskoeffizienten für die Korrelation der Merkmale der Flächenstruktur mit den Bearbeitungsdaten errechnet. Dadurch wurde eine positive Korrelation zwischen der Bearbeitungsdauer während des ersten Häckselschritts „Fällen“ und dem mittleren Pflanzendurchmesser offensichtlich. Der Korrelationskoeffizient von 0,76451 ist dabei hochsignifikant (p< 0,0001). Der Zusammenhang ist dabei bei Betrachtung des ersten Häckselschritts „Fällen“ deutlicher ausgeprägt, als beim zweiten Häckselschritt, der „Nachzerkleinerung“ (0,66938; p< 0,0001).

Der markanteste Zusammenhang besteht aber zwischen der Bearbeitungsdauer und der Flächengröße. Für beide Bearbeitungsschritte ist der Korrelationskoeffizient von 0,85 hochsignifikant (p< 0,0001). Dabei unterscheiden sich die Korrelationskoeffizienten für die Bearbeitungsdaten

„Bearbeitungsdauer“ und „Kraftstoffverbrauch“ der beiden Bearbeitungsschritte

„Fällen“ und „Nachzerkleinerung“ nur wenig. Bei alleiniger Betrachtung der Korrelationskoeffizienten ist also die Flächengröße stärkste Determinante der Bearbeitungsdauer, gefolgt von der Stärke der zu bearbeitenden Vegetation.

Die varianzanalytische Betrachtung des oben erläuterten Einflussfaktors

„Erfahrung“ zu den Bearbeitungsdaten der Flächen (Bearbeitungsdauer, Wendezeiten, Verstopfungszeiten, Kraftstoffverbrauch) hat einen eindeutigen Zusammenhang erkennen lassen. Die Erfahrung hatte hochsignifikant in dem verwendeten linearen Modell (vgl. Gleichung 4) den größten Einfluss auf die Streuung der Bearbeitungsdaten. Das vorliegende Modell hat ein Bestimmtheitsmaß von nahezu 96 %, was jedoch auf die geringe Probenzahl (n= 33) zurückzuführen ist, dem eine relativ große Zahl von fünf Variablen zur Erklärung der Streuung gegenübersteht.

Bei der Betrachtung des Zusammenhangs der „Erfahrung“ mit den botanischen Merkmalen der Flächen ergibt sich ein hochsignifikanter Korrelationskoeffizient von –0,6. Die Varianzanalyse des Einflusses der „Erfahrung“ auf die botanischen Merkmale zeigt, dass mit zunehmender „Erfahrung“ die Merkmale (Durchmesser, Höhe, Phytomasse etc.) geringere Werte annehmen. Mit zunehmender Erfahrung des Fahrers wurden also schwächere Bestände zur Bearbeitung ausgewählt. Der große Einfluss der „Erfahrung“ im statistischen Modell bedeutet im Umkehrschluss also, dass die Stärke der Vegetation (mittlerer Durchmesser, mittlere Höhe, etc.) einen großen Einfluss auf die Bearbeitungsdaten der Maschine hat (vgl. Anhang, Tabelle A- 43 – Tabelle A- 50).

5.3.3.2 Bearbeitung von Flächen mit und ohne vorangegangene Strukturdatenerfassung

Die Flächen, auf denen keine Strukturdatenerfassung durchgeführt wurde, wurden einzig durch die Altersangabe des Bewirtschafters grob beschrieben. Nach den Auswertungen in Kapitel 5.1.3 ist dieses als Anhaltswert aussagefähig.

Bei Betrachtung aller mit der AHWI FM 600 bearbeiteten Flächen (n=64) reduziert sich der Einfluss der Variablen „Erfahrung“ beträchtlich und dem Alter der Sekundärvegetation kommt die tragende Rolle als Einflussfaktor auf die Bearbeitungsleistung zu. Ein reduziertes Bestimmtheitsmaß von 0,71 ist auch Ausdruck der verbreiterten Datengrundlage. Der hochsignifikant hohe Einfluss

des Alters der Brachevegetation auf die Streuung aller Merkmale der Bearbeitungsleistung bestätigt den oben geschilderten Zusammenhang zwischen Flächenleistung und Stärke der Vegetation (Vgl. Anhang, Tabelle A- 51 – Tabelle A- 58).

5.3.3.3 Bearbeitungsleistung der AHWI FM 600

Die Bearbeitung der 64 Untersuchungsflächen mit der AHWI FM 600 haben die in der folgenden Tabelle 19 dargestellten Arbeitsergebnisse ergeben. Hierbei wird sowohl zwischen den jeweiligen Bearbeitungsschritten unterschieden, wie auch ein Gesamtwert für beide Bearbeitungsschritte dargestellt.

Tabelle 19: Mittelwerte, Standardabweichungen und Extrema von Arbeitsergebnissen mit der FM 600

Mittelwert Std.-Abw. Min Max Bearbeitete Flächengröße [ha] 1,04 0,72 0,23 4,03

Brachedauer [Jahre] 3,95 1,37 2,00 8,00 Flächenleistung erster Schritt [ha/h] 0,542 0,195 0,203 1,232 flächenspezifischer Kraftstoffverbrauch erster Schritt [l/ha] 51,46 21,82 17,59 106,27

Flächenleistung zweiter Schritt [ha/h] 0,776 0,282 0,278 1,850 flächenspezifischer Kraftstoffverbrauch zweiter Schritt [l/ha] 37,13 12,21 7,50 82,50 Flächenleistung Gesamt [ha/h] 0,319 0,129 0,155 1,006 flächenspezifischer Kraftstoffverbrauch Gesamt [l/ha] 88,582 30,727 22,982 169,344

Die Tabelle zeigt, dass Flächen mit einer Brachedauer von 2 bis 8 Jahren (Minimum und Maximum der Brachedauer) bearbeitet wurden, wobei die Flächengröße von 0,23 ha bis 4,03 ha variierte. Es hat sich im Mittel für den ersten Bearbeitungsschritt „Fällen“ eine Flächenleistung von 0,542 ha/h ergeben.

Der zweite Bearbeitungsschritt weist mit 0,776 ha/h eine höhere Leistung aus, was darauf zurückzuführen ist, dass bei der nun stattfindenden Zerkleinerung der am Boden liegenden Vegetation praktisch allein die Motorleistung des Traktors begrenzend auf die Flächenleistung ist. Die Fahrgeschwindigkeit während dieses Bearbeitungsschrittes wird nicht durch z.B. das Umfahren von schwierig zu fällender Vegetation beeinflusst. Bei Betrachtung des flächenspezifischen Kraftstoffverbrauchs ergeben sich auch aus diesem Grunde für den ersten Schritt höhere Werte, als für den zweiten.

Als gesamte Flächenleistung der AHWI FM 600 ist unter diesen Bedingungen 0,319 ha/h bei einem Kraftstoffverbrauch von 88,582 l/ha ermittelt worden.

Die Bearbeitung der auf ihre botanischen Merkmale hin untersuchten Flächen ergab die in der folgenden Tabelle 20 dargestellten Ergebnisse. In diese Tabelle fließen ausschließlich die Bearbeitungsdaten der untersuchten Flächen ein.

Für die untersuchten Flächen ist die mittlere Flächengröße etwas geringer, als für die Betrachtung aller bearbeiteten Flächen. Die mittlere Phytomasse der Flächen lag bei 49,94 t/ha mit Extrema von 20 t/ha und 90,6 t/ha. Die Flächenleistung ist für den ersten Bearbeitungsschritt „Fällen“ im Mittel 0,51 ha/h, für den zweiten Bearbeitungsschritt „Nachzerkleinerung“ 0,705 ha/h. Beide Bearbeitungsschritte zusammen ergeben eine Flächenleistung von 0,296 ha/h mit einem flächenspezifischen Kraftstoffverbrauch von 94,05 l/ha.

Tabelle 20: Mittelwerte, Standardabweichungen und Extrema von Arbeitsergebnissen mit der FM 600, Flächen mit vorangegangener Strukturdatenerfassung

Mittelwert Std.-Abw. Min Max bearbeitete Flächengröße [ha] 0,86 0,58 0,23 2,76

Brachedauer [Jahre] 3,97 1,38 2,00 8,00 Phytomasse [t/ha] 49,94 14,88 20,06 90,62 Flächenleistung erster Schritt [ha/h] 0,511 0,166 0,215 0,906 flächenspezifischer Kraftstoffverbrauch erster Schritt [l/ha] 55,59 25,29 21,56 122,34 massenspezifischer Kraftstoffverbrauch erster Schritt [l/t] 1,163 0,490 0,309 2,286

mittlerer Massenstrom erster Schritt [t/h] 33,70 14,36 16,39 73,78 Flächenleistung zweiter Schritt [ha/h] 0,705 0,206 0,278 1,142 flächenspezifischer Kraftstoffverbrauch zweiter Schritt [l/ha] 38,46 12,92 20,31 82,50 massenspezifischer Kraftstoffverbrauch zweiter Schritt [l/t] 0,832 0,318 0,337 1,591

mittlerer Massenstrom zweiter Schritt [t/h] 41,50 16,80 15,74 75,78 Flächenleistung Gesamt [ha/h] 0,296 0,077 0,160 0,424 flächenspezifischer Kraftstoffverbrauch Gesamt [l/ha] 94,05 38,12 41,87 204,84 massenspezifischer Kraftstoffverbrauch Gesamt [l/t] 1,995 0,808 0,646 3,877

Bei beiden Bearbeitungsschritten ist der Massenstrom durch die Häckselmaschine bei der Nachzerkleinerung höher, als bei dem ersten Schritt. Dieses deutet auf eine insgesamt höhere Fahrgeschwindigkeit während des zweiten Schrittes hin.

Insgesamt wird in beiden Arbeitsschritten zusammen ca. 2 Liter Kraftstoff je Tonne gehäckselter Phytomasse verbraucht, wobei beim ersten Schritt ein mit 58,29 % etwas höherer massenspezifischer Verbrauch vorliegt.