Thees, O., & Frutig, F. (1998). Mechanisierung der Holzernte in Hanglagen mit Hilfe der Vollerntertechnik. Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen, 149(11), 909-920.

M/7T£7Lt//VGE/V — COMMf/MCAT/OAtf

Mechanisierung der Holzernte in Hanglagen mit Hilfe der Vollerntertechnik

Von OüVer T/ieer undFWrz Fradg

Keywords:Steep terrain _logging;off-road

mobility;

^wheeled, tracked, legged vehicles;

thinning

operations;harvester-cableyarder^interface.

fdk

^36:37

Die

Mechanisierung der Holzernte in steilen Hanglagen

liefert

einen wesentli- chenBeitrag,umdie Bergwälder wirtschaftlicherzu pflegen und zu nutzen.

Ein

gewich- tiger

Vorteil

ist auch die Verringerung körperlich ^{schwerer und} gefährlicher

Arbeit.

Die Entwicklung

dieser technischen Rationalisierung schreitet derzeit schnell voran:

In ^den letzten beiden Jahren kamen im mitteleuropäischen Raum verschiedene spezielle

Vollernter

versuchsweise an steilen Hängen zum Einsatz. Beträchtliche Ver- besserungspotentiale zeichnen ^{sich ab.} Jedoch gibt es wegen der besonderen

Anfor-

derungen, die der Bergwald ^{an die} Mechanisierung stellt (z. B. schwieriges Gelände, empfindliche Ökosysteme), noch viele ungelöste Probleme. Die Gruppe Forsttechnik der WSL _engagiert sich

für

die Untersuchungder Fragen, die ^sich im Zusammenhang mit ^dieser

Entwicklung

^stellen.

Der

vorliegende Beitrag gibt^einen

Überblick

Zusammenhang

Überblick

Zusammenhang über die aktuelle Situation.

Beträchtliche Verbesserungspotentiale vorhanden

Ein

möglicherLösungsweg

für

^dieMechanisierung^derHolzernte imsteilen Gelän- debesteht darin, die in der Ebene bewährte Vollerntertechnik

für

^dasFällenund

Auf-

arbeiten auch am Hang einzusetzen. Dabei verspricht man sich verschiedene Vorteile gegenüber dermotormanuellen

Arbeit:

• höhere Arbeitsleistungen und geringere Kosten beim Fällen und Aufarbeiten des Holzes;

•

Verringerung

körperlich

^schwererundgefährlicher

Arbeit;

• leistungssteigernde Auswirkung auf ^{das Rücken} mit dem Seilkran und damit geringere Rückekosten;

• geringere Fäll- und Rückeschäden amverbleibendenBestand.

140

120

100

CO

E

c©

c©

c

CO

o 80

60 ••

40

20

75

60

63

44

Var.1: Fällen und Aufarbeiten motormanuell Rücken mit Seilkran

Var.2: Fällen und Aufarbeiten mit Flangvollerntern Rücken mit Seilkran

Rücken Holzhauerei

45

35

36

27

E E E

o o o

o o

o

CMo

CMo CMoCMo

Û O Û

X X X^ÛX^Û

CD CD CG

l— ^CM

1 1 1

01 01 0

m

AbbiMung ^7. Vorsichtige Schätzung ^des Verbesserungspotentials beim Einsatz der Vollernter- technikamHanggemessen an den Holzerntekosten_(ohne Kostenfür^dasUmsetzen).

Einige Annahmen:

-

Durchforstung, Aushaltung von Kurzholz, Fichte/Tanne

-

Leistung Harvester: ⁹ m'/h Aushaltung

m'/h Aushaltung

beiBHD 20cm,¹⁵ mVhbeiBHD⁴⁰cm

-

Leistung Seilkran:4,8mVh bei BHD²⁰cm,^8,5 mVhbeiBHD ⁴⁰cm 20% höhere Leistung gegenüberherkömmlichem Chokerverfahren).

/UrMriwng⁷ zeigt ^{anhand der} Holzerntekosten eine grobe, vorsichtige Schätzung des Verbesserungspotentials der hochmechanisierten gegenüberder motormanuellen Holzernte am Hang.

Hierbei

wurde auch das Rücken

mit

dem Seilkran einbezogen.

Danach^lässtsichder

Vorteil

desSystems Vollemter/Seilkran imeher schwachen

Holz mit

²⁰ bis 30 Fr./m-\ im eher starken

Holz mit

¹⁰bis 20 Fr./nV beziffern. ^Es scheinen alsobeträchtliche Einsparungen möglichzu sein.Die Kalkulationen wurden

für

Durch- forstungenvon Fichten/Tannen-Beständen nach der Kurzholzmethode durchgeführt.

Grundlage bildeten die Ergebnisse ersterPraxisuntersuchungen von Hangvollerntern in Deutschland, Österreich

Ergebnisse Österreich

Ergebnisse

und der Schweiz

(3,5,6,7,8).

Aus

AbMdnng

^{2 lässt sich} grob ableiten, wieviel Waldfläche und welche Holz- dimensionen

für

denEinsatz_vonHangvollerntern in der Schweiz

potentiell

zurVerfü- gung stehen.Flierbeisind

nur

^diereinenNadelholzbestände

(Anteil

Nadelholz >90%) in Betracht_gezogenworden.

Die

rund 100000ha imHangneigungsbereich³⁰ bis 60%

100000

MittleresBaumholz (41-50 cm)

3Schwaches Baumholz (31-40 cm) Stangenholz (12-30 cm)

zu prüfender Einsatzbereich

Hangneigung [%]

AbWMimg ^2. Schätzung ^des möglichen Arbeitsvolumens für Hangvollernter ⁱⁿ der Schweiz.

(Nadelholzanteil >90%, Klassierung nach Hangneigung ^ohne Berücksichtigung ^der Bodentrag- fähigkeit, erstellt^nacheinerSpezialauswertung^desersten SchweizerischenLandesforstinventars).

sind schwergewichtig Baumholzbestände. Andere Gesichtspunkte, wie beispielsweise schlechteBodentragfähigkeit oder^erschwerte Zugänglichkeit der^Flächen infolge^stei-

1er und langer Wegböschungen, können ^dieses Potential stark verringern. Geht man von einemrealisierbaren Arbeitsvolumen _vonlediglich ^{50000 ha und einer}jährlichen Nutzungvonnur³irF/ha_aus,ergeben sichbeieinem

Vorteil

_von ¹⁵Fr./nV bereits Ein- sparungen gegenüber der konventionellen Methode _von mehr als 2 Mio. Fr. pro ^Jahr.

Hohe Anforderungenandie

Mobilität

der Trägerplattformen

Will

man

Vollernter

(auch Harvester _genannt) am Hang zum Einsatz bringen, benötigtman einVehikel,^dasfähig ist, dieeigentliche Vollerntertechnik, ^alsoden

Voll-

ernterkopf, imschwierigen Geländefortzubewegenund einzusetzen.

Die Mobilität

der Harvester im Gelände ist also von entscheidender Bedeutung. Ausserdem ist

für

die

Arbeit

amHang^eine Nivellierung^derKabine und desKranes

mit

dem

Vollernterkopf

unabdingbar.

Fürdiese Anforderungen ^stehen derzeit drei verschiedene Trägerplattformen zur Verfügung, die^sich konkurrieren, ^{aber auch} ergänzen: ^das Rad- unddas Raupenfahr- werksowiedas Schreit-oder Gehwerk (Aèfu'Mwngen 3bis 5). Füralledreitechnischen Lösungen^stehen folgende Fragen im Vordergrund:

•

^{Welches Gelände} (Steilheit, Bodenrauhheit, Hindernisse, Bodentragfähigkeit) und welche Böschungen (Zugangzu den Beständen) können sie bewältigen?

• Wie schnell können^{sie sich} im Geländefortbewegen?

• Welche Baumdimensionen können bei welcher Kranreichweite gefällt, vorge- rücktund aufgearbeitet^werden?

• Welche Schädenhinterlassen ^sie inden Arbeitsgassen anBoden undBaumwur- zeln sowie an den Waldwegen und Böschungen?

• Wie lassen sie sichzwischen den Einsatzortenumsetzen?

In 7h7>e//e 7

wird

am Beispiel ^des Hangvollernters dargestellt, wo tendenziell die Stärken und Schwächen der einzelnen Trägerplattformen ^bei der Fortbewegung am Hangliegen

(2,4,

^6).

7aèe//e^7. Fähigkeit verschiedenerVollernterkategorien zur Fortbewegung^amHang^beibestimm- tenGeländeverhältnissen

-

Rangordnung geschätzt**.

* beurteiltanhand^desPrototypen vonPlustech, derallerdings nichtspeziellfürdenEinsatzam Hangkonzipiert wurde

** ₊₊+ besser als ++ besserals +

Fortbewegungsprinzip

der

Fortbewegungsprinzip

der

Fortbewegungsprinzip

Trägerplattform

Fortbewegungsprinzip

Trägerplattform

Fortbewegungsprinzip

am BeispielTrägerplattform BeispielTrägerplattform

Harvester Trägerplattform

Harvester

Trägerplattform

ü oo

Radharvester

V) cy

Raupenharvester

< < >

Schreitharvester*

steiles ^Gelände

(beiguter Tragfähigkeit^und glatter Bodenoberfläche) GrenzedesEinsatzbereiches (geschätzt)

+ +

(40-50%)

+++

(50-60%)

+++

(50-60%)

rauhe Bodenober- fläche, Hindernisse

(beiguter Tragfähigkeit und steilem Gelände)

++ ^{+ + +} +

weicher Boden

(beisteilemGeländeundglatter Bodenoberfläche)

+ +++ + +

Herkömmliche Radharvester sind

für

die genannten Einsatzbedingungen eher weniger geeignet ^als die beiden anderen Maschinenkategorien.

Ihre

Geländegängig-

keit

am Elang ^{lässt sich} durch optimale Bereifungen ^und Reifeninnendrücke sowie durch das Anlegen von Ketten ^und Raupenbändern verbessern. Spezialisierte Rad- harvester verfügenüberverschiedenekonstruktiveAnpassungenanschwierigeGelän- deverhältnisse (z.B. einzeln steuerbare Räder und Boogies, vgl. AöbiMwng ^{5). Diese} verbessern die Fähigkeit, Hindernisse zuüberqueren, erlauben eine gewisse

Nivellie-

rung der Maschine und erhöhen die Standfestigkeit ^desFahrzeugs.

Wegen

ihrer

besseren Traktion sind Raupenharvester bei der Befahrung steiler Hänge gegenüber Radmaschinen allgemein im

Vorteil (AbMdnng

^4).

Der

Raupen- harvester istjedoch ^sehr empfindlich bezüglich Unebenheiten des Bodens und

Hin-

dernissen (hohe Stöcke,Steinblöcke, Gräbenusw.).Ausserdem isteswegen derGefahr seitlichenAbrutschensder Maschinenotwendig,^am Hangmöglichstinder

Falllinie

zu fahren.Auch die Gefahr vonBoden- undWurzelschädenbei Kurvenfahrten schränkt die Einsatzmöglichkeiten der Raupe ein.

Aèè/Mung^J. Spezialisierter Radharvesterfür schwieriges Gelände, SKOGSJAN 487 XL.

Beim Einsatz vonkonventionellen Radmaschi- nen unter extremen Geländeverhältnissen ist zu bedenken,^dass nichtalles, wasin Einzelfäl- len technisch machbar ist, auch wirtschaftlich und unter dem Aspekt ^der Arbeitssicherheit sinnvoll _{sein muss,} insbesondere, wenn solche Einsätze ofterfolgen sollen. (Foto WSL)

A6Mdnrcg4. RaupenharvesterTIMBCO^445C.

Hohes Eigengewicht der ^Maschinen (25 bis 30 t) ermöglicht _grosse Kranreichweiten bei gleichzeitig grossen Hubkräften (>10kN ^bei

15 m). Nutzbare Kranreichweite bei ungenü- genden Sicht- und Platzverhältnissen in den Beständen (z.B.^beiErstdurchforstungen) ein- geschränkt. (Foto WSL)

AhWMnng ^5. Schreitharvester PLUSTECH, Prototyp. Der Na- tur abgeschautes Schreitprinzip ermöglicht ^{sehr hohe} Mobilität imGelände, was bei schwierigen, inhomogenen Verhältnissen von Vorteil ^ist. Prototyp, noch nicht fürdenEinsatzimsteilenGelän- de konzipiert. (Foto WSL)

Dagegen ist der Schreitharvester gerade unter ^diesen Bedingungen ^besonders mobil. Beispielsweise kann die Maschine ^auch parallel zu ^den Höhenlinien _gehen und vergleichsweise _grosse Hindernisse übersteigen. Bei geringer Trag- ^bzw. Scher- festigkeit ^des Bodens scheint der Raupenharvester ^dem Schreitharvester am Hang überlegen zu sein. ^Es ist daraufhinzuweisen, ^dass der Schreitharvester auf Basis des bekannten Prototypen^derfinnischen FirmaPlustech

beurteilt wird

(Ahb//<JM«g5), der nicht _speziell

für

^den Einsatz im steilen Gelände

konzipiert

^wurde.

Hier

bestehen also noch Entwicklungsmöglichkeiten (z.B. Steigerung der Marschgeschwindigkeit, Verbesserungder«Füsse» bzw. «Schuhe»sowie bessere

Nivellierung

von Kabine ^und

Kran).

In

diesem Zusammenhang

wird

oft auch der Schreitbaggererwähnt undverwech- seit. Schreitbagger wurden in den achtziger Jahrenin den

USA

versuchsweise als Fei- ler-Buncher (Fäller-Bündler) ^undvoreinigen Jahren in_{Japan auch} als

Vollernter

aus- gerüstet und eingesetzt. Konstruktionsmässig^stehensie eigentlich ^{zwischen Rad- und} Schreitmaschinen, was sich auch in ihren Mobilitätseigenschaften äussert. Da bei den konventionellen Schreitbaggerchassis jede einzelne Beinbewegung von Hand _gesteu- ert werden muss und ihre Fortbewegung durch Abstossen

mit

dem Kranausleger erfolgt, ^{ist ihre} Marschgeschwindigkeit ^sehr gering und die mentale Belastung ^des Maschinisten beim Einsatzin der Holzerntesehrhoch.

Auch beim Umsetzen zwischen den Einsatzorten weisen die drei technischen Lösungen Unterschiedeauf: Radmaschinen lassen sich aufeigener Achse odermittels Tieflader einfach umsetzen. Die Plustech-Schreitmaschine kann mit einer einfachen, von Hakengeräten aufnehmbaren

Plattform

^ebenfalls problemlos umgesetzt werden;

dagegen ist das Umsetzen auf «eigenem ^Fuss» wegen der geringen Marschgeschwin- digkeit eingeschränkt. Raupenharvester benötigen wegen der möglichen ^{Schäden an} Wegen und insbesondere an asphaltierten ^Strassen sowie wegen der geringen Geschwindigkeitⁱⁿ der Regel auch aufkurzen Distanzen einenTieflader.

Auf

die Fortbewegungsgeschwindigkeit ^alswichtigeKenngrösse der

Mobilität

und Bestimmungsfaktor der

Arbeitsproduktivität wird

^weiterunten näher eingegangen.

Bereitshier

wird

deutlich,dass es

für

dieAuswahl einergeeigneten Maschineeiner differenzierten Beurteilung der gesamten Situation des zukünftigenEinsatzes bedarf.

Zu

^denbereits genannten sowie zu^dennachfolgend angesprochenenGesichtspunkten fehlen allerdings heute nochwichtige Grundlagen.

Entwicklung^der Arbeitsverfahrennochnicht abgeschlossen

Holzhauerei und Rückensind

für

^einen optimalen

Ablauf

der gesamten Holzern- te grundsätzlich gut aufeinander abzustimmen. Besondere Beachtung verdient dabei die Schnittstelle zwischen beiden Prozessen, um einen reibungslosen und ^Schadens- armenMaterialfluss _zuermöglichen.

Im

Zusammenhang mit Hangvollerntern kommenverschiedene Rückemittelund -verfahren in Betracht (7hhe//e 2). Bei der Auswahl spielen die Befahrbarkeit ^des Geländes

für

konventionelleRückefahrzeuge, die Länge der aufgearbeiteten Holzsor- timente sowie die Menge und die Verteilung ^des Holzanfalles imSchlag eine wichtige Rolle.Im Alpenraum

wird

die

Aufarbeitung

vonKurzholz (Trämel, Kranlängen) ^sowie dieKombination Hangvollernter/Seilkranbesonders bedeutsam sein.

Tafee/Ze2. Einsatzmöglichkeiten verschiedener Rückemittel ⁱⁿ Kombination mitHangvollernter.

RückeiJiifle/ /(iirz/io/z

(7>äme/J

Lang/io/z Einsatz zusammenmil //angvo/iemier...

Seilkran Bringung bergauf Seilkran Bringungbergab Helikopter

Windenschlepper Zangenschlepper Klemmbankschlepper

Forwarder X

X X X X

X X X X

X _erprobt

erprobt denkbar denkbar denkbar denkbar erprobt

Für

die

Aufarbeitung

von Kurzholz in Durchforstungen kommen

für

die

Kombi-

nation Hangvollernter/Seilkran verschiedene Einsatzkonzepte in Betracht. ^Besonde- res InteressedürftedabeiderBergabbringung zukommen, weil^es

für

diesenFall keine hochmechanisierte

Alternative

(Vollbaumbringung mit anschliessender

Aufarbeitung

an der Waldstrasse) gibt. Überträgt man ^dasEinsatzkonzept

für

Vollernter, wie es aus der Ebene bekannt ist (Bewegen, Bearbeiten und Transportieren auf parallelen Erschliessungslinien) aufden Hang, dann sind, neben anderen, folgende zwei Lösun- gen denkbar:

• jede

Arbeitslinie

^desVollernters istauch eineSeillinie;

• nur

jede dritte

Arbeitslinie

^des Vollernters ist eine Seillinie (3

Arbeitslinien,

davon ist die

mittlere

gleichzeitig die Seillinie).

Zur

erstgenannten Lösung liegen bereits praktische Erfahrungen aus Österreich und Deutschlandvor. Dabeihandelte essich um Langholz-^undKurzholzaufarbeitung

mit

Rad-und Raupenharvestern und anschliessender Seilbringung. Dagegenwurde die zweite _Lösung

mit

der geringeren Anzahl von Seilkraninstallationen in steilerem Gelände bisher noch nicht erprobt.

Beim Feinerschliessungskonzept

mit

³

Arbeitslinien/1

Seillinie liesse sich beim Einsatz eines Vollernters

mit

¹⁰ m Kranreichweite ein Seilschlagvon 60 m Breite

fol-

gendermassen bearbeiten:

Die mittlere Arbeitslinie

ist zugleich die Seillinie.

Hier

liegt

das aufgearbeitete

Holz direkt

am Gassenrand und kann praktisch ohne Zuzüge gerücktwerden. Das von ^den Nebenlinienaus aufgearbeitete

Holz wird

vom

Vollem-

ter bereits in Richtung ^derSeillinie abgelegt, so dassdessen Zuzugdistanz weniger ^als

10 m beträgt. Insgesamt ist eine die Rückeleistung begünstigende Vorkonzentration des Holzesander Seillinie zuerwarten, ^{wie noch}näherzuerläutern seinwird. In dich- teren ^Beständen dürfte es aufgrund der eingeschränkten Sicht- und Platzverhältnisse problematisch ^sein,

Vollernter mit

¹⁵ m Kranreichweite in diesem Konzept ^einzuset- zen, um eine Breite des Seilschlagesvon ⁹⁰ m zuerreichen.

Dem

Vorteil

einer eingesparten Seilkraninstallationund der hohen Konzentration von

Holz

pro Seillinie ^{stehen allerdings}folgende mögliche Nachteilegegenüber:

• geringerer Leistungsvorteil beim Rücken, weil nicht mehr ^alles

Holz direkt

an

der Seillinie _liegt;

• höheres Risiko

für

Bestandesschäden,weil der_grösste TeildesHolzesnicht auf den Arbeitslinien, ^sondern im Bestandesinnern aufgearbeitet

wird

und nicht mehrdirekt_{von der} Seillinieaus gerückt werden^kann.

BeidedargestelltenLösungen bedingen eine intensive Erschliessung^desGeländes

mit Arbeitslinien

(Abstände etwa20 bis30 m,ohneZufällen; Breite mindestens4 m).

Ob der Seilkran auf jeder

Linie

oder nur auf jeder dritten

Linie

zum Einsatz kommt, ist _{eine Frage} der Kosten, der Schadensrisiken und der technischen

Machbarkeit

der Lösungen. GünstigeInstallationsbedingungen

für

die Seilkrananlage,hoher

Holzanfall pro Linie

und hohe Stück- bzw. Lastvolumen, ^die Verfügbarkeit ^und Einsetzbarkeit eines Vollernters mit _grosser Kranreichweite sowie gute Voraussetzungen

für

^das

Zufällen

von Bäumen in die Kranzone _sprechen tendenziell

für

die Lösung «jede

Arbeitslinie

^eine Seillinie».

Der Abstand der

Arbeitslinien

hängtim einzelnen vonvielen Faktoren^ab:

• maximale Kranreichweite der

Vollernter

(10bis 15 m);

•

Hubkraft

der Kräne im Verhältnis _{zu den zu} bearbeitenden Baumdimensionen;

• Sicht- und Platzverhältnisse im Bestand, um die maximale Kranreichweite auszunutzen

(Arbeit ^mit

^{15 m} Kranreichweite in Erstdurchforstungen proble- matisch);

•

Möglichkeit

^desZufällens vonBäumen in dieKranreichweite (Bestandesdichte, zugefällte Bäume ^müssen im kronenfreien Stammbereich von der ^Maschine gegriffen werden können);

• Gelände- und Platzverhältnisse,umein ErschliessungsnetzmitbestimmtenLinien- abständenin den Schlag zu legen;

• vorhandene Bauelemente

für

die Seilkrananlage (Anker, Stützen);

• Gelände- und Bestandesverhältnisse im Zuzugbereich ^des Holzes (Rücke- leistung, Bestandesschäden);

• Kosten

für

_Montage und Demontage der Seilkrananlage;

• Zugangsmöglichkeiten

für

den

Vollernter

in denBestand.

Das Verfahren Hangvollernter/Seilkran ^{lässt sich recht} flexibel anwenden, was angesichts derhäufig inhomogenen Gelände- und Bestandesverhältnisse zu begrüssen ist. So kann beispielsweise die Seillinie durchaus länger ^{sein als} die

Arbeitslinien

^des Vollernters. Hierdurch kann zusätzlich

Holz

konventionell geerntet werden, ^das von der Maschine nicht aufgearbeitetwerden kann oder soll. Ausserdem kann bei _grosse- ren Baumdimensionen und -abständen, wie bereits erwähnt, auch

mit Zufällen

_gear- beitet werden.

Auf

^diese und ähnliche Weise lassen sich die Dichte der

Arbeitslinien

sowie dieAnzahl derSeilkraninstallationen verringern^bzw.den Verhältnissen

optimal

anpassen.

HöhereSeilleistungeninfolge Vollerntereinsatzzu erwarten

Durch den Einsatz von Vollerntern ergeben ^sich günstige Bedingungen

für

^eine Rationalisierung ^der Lastbildung beim Rücken. Diese führen auch im Falle der Seilbringung zu deutlich höheren Rückeleistungen (Englisch: prei>M«c/zmg e/jfecf).

Erste Resultate von Untersuchungen ⁱⁿ Österreich Rückeleistungen

Österreich Rückeleistungen

zeigen

für

Kurzholz aus Durch- forstungen nach ^dem Verfahren «jede

Arbeitslinie

eine Seillinie» eine um ^{20 bis 30%}

höhere Leistung gegenüber dem Seilkranrücken nach herkömmlichem Fällen und Aufarbeiten (3).

ztèèi'Mung ^6. Vorkonzentration des Holzes an der Seillinie in- folge der Harvesteraufarbeitung.

Die VorkonzentrationHarvesteraufarbeitung.führt führt Harvesteraufarbeitung.

zu einer beträchtlichen _Leistungs- Steigerung beim Rücken. (Foto Forstverwaltung Mayr-Melnhof- Saurau).

Die

Vorteile sind folgende:

Der

Vollerntereinsatz

führt

zueiner Vorkonzentration des Holzes in Form _von Haufen (Rohpoltern) ⁱⁿ der Seillinie, an ihrem Rand oder in

ihrer

Nähe

(AbMdimg

^{6). Diese}Situation ermöglicht beim Seilkraneinsatz

•

geringere Beladezeiten desLaufwagens imBestand und

• bessere Ausnutzungen ^der Ladekapazität ^des Laufwagens (höherer Lastnut- zungsgrad)

als bei der herkömmlichen Methode. Ursache der geringeren Beladezeiten sind _{die ge-} ringenEntfernungen und damit geringerenZeitbedarfe beim Ausziehendes Seilessowie beim Anhängen und Zuziehen der ^Last. Die höheren Lastnutzungsgrade ergeben sich infolge ^{der besseren} Möglichkeit, ^mehrere Rundholzabschnitte mit einer einzigen ^Seil- struppe (Seilstroppe, Seilschlinge) zusammenzubinden und zuzuziehen sowie der Ver- fügbarkeitvon genügend Holz. Hierdurch wird tendenzielleine grössere Holzmengepro einzelnem Zuzug und damit ^auch pro Fuhre ^bzw. Lastfahrt ^des Laufwagens gefördert.

Hohe Leistungssteigerungen ergeben ^sich vor ^{allem bei} kleinen Stückvolumen.

Der beschriebene Leistungsvorteil dürfte

-

^{gleicher Bestand und} Durchforstungs-

eingriff

vorausgesetzt

-

^{beim Konzept «jede}

dritte Arbeitslinie

eine Seillinie»

in

der Regel geringer ^{ausfallen als bei} der Variante «jede

Arbeitslinie

eine Seillinie», weil eben nicht jederzu rückende Rundholzabschnitt

direkt

an derSeillinie liegt.

Im Zusammenhang mit ^dem Rücken von an die Seillinie vorgeliefertem

Holz

stellte ^sicheine Reihe_vonFragenim Detail:

• Ist es möglich ^und sinnvoll, _ganze Haufen, also mehrere zusammenliegende Rundholzabschnitte,

mit

einer einzigen Seilstruppe anzubinden undzu rücken?

•

^{Gehen beim seitlichen} Zuzug und bei der Lastfahrt einzelne Stämme aus den Haufen verloren?

•

Steigt ^das Risikovon Schäden am verbleibenden Bestand, insbesondere in stei- lerem Gelände?

•

^Welchesist die optimale ^{GrössedieserHaufen?}

• Kann der HarvestermaschinistdieLastbildungsarbeiten^{bei der}Ablage ^des

Hol-

zesgünstig beeinflussen?

• Wie kann die Auslastung ^des Laufwagens bei der Lastfahrt

optimiert

^werden?

• Wann soll eine und wann sollen zwei Personen

für

die Lastbildung im^Bestand eingesetzt werden?

30

Fortbewegen und Bearbeiten 400 Bäume/ha

Fortbewegen ^und Bearbeiten 200 Bäume/ha

5

Fortbewegen 0.5 km/h

0

0 100 200 300 400 500 600

Länge des Seilschlages (m)

Abftt'Mwng^7. Schätzung^desZeitbedarfsfür^dasFortbewegen^und Bearbeiten beim Einsatzeines Vollernters in einem Seilschlag am Hang. (Durchforstung, Schlagbreite ⁶⁰ m, Einsatzkonzept:

«jede Arbeitslinie eine Seillinie», ^zweifaches Befahren bzw. Begehen der Arbeitslinien, ^Fortbe- wegungsgeschwindigkeit0,5km/h).

Ein

_vonderGruppe Forsttechnikangelegter Vorversuch im Frühling¹⁹⁹⁸hat erste Erkenntnisse, insbesondere zu technischen Fragen der Lastbildung geliefert (1).

Danach zeichnet sich ab, dassdas Rücken _ganzer Haufen

mit

Seilkran durchaus mög- lieh ist und auch nicht mehr Schäden verursacht als das herkömmliche Rücken (Cho- kern).Bezüglich derVorbereitungder Lasten,^denUnterbrüchen beim Zuzug^undden Schäden _am verbleibenden Bestand waren kleinere Haufen (2 bis 4 Stück

pro

^Seil- struppe) tendenziell

vorteilhafter

^alsgrössere (5 bis ⁸ Stück pro Seilstruppe).

Hierbei

betrug^das durchschnittliche Stückvolumen0,11

m\

Die Geschwindigkeit ^bei der Fortbewegung ^des Vollernters am Hang spielt eine nichtunerheblicheRolle

für

den gesamtenZeitbedarf^desFällens undAufarbeitensund damit

für

die Arbeitsleistung. Dies

wird

besonders deutlich, wenn man bedenkt, ^dass infolge von Geländeschwierigkeiten ^die Arbeitslinien oft zweifach befahren werden müssen: DieMaschine bewegt^sichbergauf,

fällt

^{Bäumeund arbeitetsie auf.}Wenn nun imoberenTeilder Gasseeine Querfahrt zur^nächsten

Linie

nicht möglichist,

wird

^eine

«Leerfahrt» bergab unausweichlich. Dies ist ^auch dann der Fall, wenn eine Querfahrt zwar möglich wäre, aber die Maschinedie nächste Liniez.B.wegen

ihrer

Steilheitnicht in Fortbewegungsrichtung bergab bearbeiten kann.

AbMdwng

⁷ zeigt ^den

Anteil

^der

Fortbewegung am gesamten Zeitbedarf^des Vollerntereinsatzes

für

^das Konzept «jede

Zeitbedarf für

Fortbewegung imHang stark leistungsbestiininend

Faöe//e^5. WichtigeFragen zum Einsatz der neuenHangvoilerntertechnik.

A/erkma/ Fragen

Techm/c Wo liegen die Einsatzgrenzen der verschiedenen Maschinen (Gelände, Er- Schliessung, Bestände undwaldbaulicheEingriffe)?

Wiekann dieSchreitmaschinentechnikweiterentwickelt werden?

Arhe/tsver/aFre« Wie sind die Arbeitsverfahren im Detailzu gestalten ^(z.B. im Zusammen- hangmitdemGelände, der Grob- undFeinerschliessung sowiemitder Struk- turder Bestände und denEingriffen)?

Wie könnendieSchnittstellen_{zu anderen}Verfahrensabschnitten optimal_ge- staltet werden (z.B. Lastbildungfür^dasRückenmitSeilkran)?

f/mwe/tH'iVknngeH Wiesinddie SchädenandenWaldbödenund denWurzelnder Bäume zu be- urteilen und gegebenenfalls zuvermindern?

Wie istdie Arbeitssicherheitzubeurteilen?Wie stark werdendie Maschini- sten psychisch beansprucht?

Nutzen Wiesind die verschiedenen Lösungen in ganzheitlicher Hinsicht zu beurtei- len und abzugrenzen (ökonomische, ökologische und sozialeAspekte)?

Welche Verfahren und welche Einsatzbereiche können der Praxis konkret empfohlen werden?

Arbeitslinie

^eine Seillinie» beizweifacher Befahrung ^bzw.Begehung der Arbeitslinien.

Der

Anteil

derFortbewegungbeträgt^{ca. 20bis30%} und ist umsogrösser,je kürzer ^die Seillinie ist undje weniger Bäumepro Laufmeter ^Gasse gefällt und aufgearbeitetwer- den. Es istdeshalb wichtigzu wissen, wie die Geschwindigkeit der Maschinen von den sie bestimmenden Einflussgrössen, insbesonderevom Gelände, abhängt.

Radharvester bewegen sich in Durchforstungen

mit

einfachen Geländebedingun- gen

mit

einer Geschwindigkeit von etwa ¹

km/h

(geringe Rollreibung, kein Hang- abtrieb). Den

Kalkulationen für

^den Hangvollernter wurde ^basierend auf den

Unter-

suchungen der

Mobilität

der Plustech-Schreitmaschine (6) eine Fortbewegungs- geschwindigkeit von ^0,5

km/h

unterstellt. In der Fortbewegungsgeschwindigkeit äussern sich letztlich alle Einflussgrössen: die technischen Eigenschaften der Maschi- ne, die Gelände- und Erschliessungsbedingungen, die Bestandesmerkmale (Baum- abstände) sowie die Wahl der Route unddie Fähigkeiten^des Maschinisten.

Nochviele _Fragenoffen

-

weitere Untersuchungen ^derWSL _geplant

Der

vorgestellte Lösungsweg ist bei weitem nicht die einzige

Möglichkeit

zur Mechanisierung der Holzernte im steilen Gelände. ^Es gibt noch weitere Ansätze, die zuverfolgen^sind(z.B. ^die

Optimierung

^desVerfahrens derSeilkranbringungvon

Voll-

bäumen

mit

anschliessender

Aufarbeitung

durch Prozessorenaufder Waldstrasse).

Mit

Sicherheitstellt jedoch ^das System Hangvollernter/Seilkran in^einembestimmten Seg-

mentvon Gelände, Erschliessung, Beständen und Eingriffsarten eine gegenüber bis- herigen Methoden prüfenswerteLösung ^dar.

Auf

^die Grössenordnung der erwarteten Potentiale

für

Kosteneinsparungen wurde bereits hingewiesen. Allerdings ^sind, wie 7a6e//e3 zeigt,wichtige Fragen nochnicht beantwortet.

Daherbeschäftigt^sich die Gruppe Forsttechnik ^derWSLseit einiger

Zeit mit

^Fra-

gen zum Einsatzvon Vollerntern am Hang.

Um

Doppelspurigkeiten möglichst zu ver- meiden und von ^den Erfahrungen gegenseitig zu profitieren, ^{werden die} praktischen Untersuchungen mit der Forstlichen Versuchsanstalt

(FVA)

Baden-Württemberg ^und dem österreichischen Grossprivatwaldbetrieb ^und Seilkranhersteller Mayr-Melnhof- Sauraukoordiniert.Letztes Jahrwurdedurch dieGruppe Forsttechnik^die

Mobilität

des

Prototypen der Schreitmaschine von Plustech am Hang untersucht. DiesesJahr ist ein Feldversuch geplant, in dem die Kombination Raupenvollernter/Seilkran im Stangen- undim Baumholzeingesetzt werden soll. Teile der Versuchsflächen werden jeweils^auch herkömmlich_geerntet, so dassein

direkter

_Vergleich

mit

derkonventionellen Methode möglich seinwird. Diein denUntersuchungen gewonnenen Praxisdaten dienenletztlich einer umfassendenBeurteilung und modellmässigen

Abbildung

verschiedener Verfah- rensvarianten desgesamten Erntesystemsaufder^Basis von Hangvollerntern.

Literatur

(1) Fruf/g, F; ^{F/tees, O.;FZc/t/Z, 71, 1998:} Rücken vonganzen Rohpolternmit Seilkran

-

^Auswir-

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-

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(3) FFe/ra'mann, ^FF.F.; Vkser, F.;Stomp/er, ^{FL, 1997:} EffectsofHarvester-Prebunchingon the Pro- duetivity of^aCableYarder_System,Berichtder Professurfürforstliches Ingenieurwesen der ETH

duetivity ETH duetivity

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(4) Moora, ^{F). VF, 1992:} US Army Wheeled Versus Tracked Vehicle Mobility Performance Test Programm. In: FLus/ufwu, F. L.; t/puf/Zryayu, ^S. F.: The International

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Mobility

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(5) Sc/iöff/e, F.;P/WZ,

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(6)FFiees, O., 1997.Schreitmaschine fürdieHolzernte_amHang^-Prototypin der SchweizimTest.

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(7) F/sser, F.;Sfarap/er, F., ^1998: Cable Extraction ofHarvester-Felled Thinnings: An Austrian

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(8)^{Weix/er, FF.;Fe/Zer, S.;ScFîuuer, FF., 1997:} Der Raupen-HarvesterIMPEX1650 T «Königstiger»

imEinsatz.AFZ/Der^Wald22,1182-1184.

Abbildungen gedruckt mit Unterstützung der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL),CH-8903Birmensdorf.

Ver/imer:

Dr. OliverTheesundFritzFrutig, dipl. Forsting.ETH,Eidg.ForschungsanstaltfürWald,Schnee und Landschaft (WSL),^CH-8903 Birmensdorf.