Hocevar, M. (1975). Freischneiden von Kulturen mit Einachstraktoren und Mulchgerät. Berichte, Eidgenössische Anstalt für das forstliche Versuchswesen: Vol. 144. Birmensdorf: Eidgenössische Anstalt für das forstliche Versuchswesen.

Eidgenössische Anstalt für das forstliche Versuchswesen, CH -8903 Birmensdorf

Nr. 144, 1975

Freischneiden von Kulturen mit Einachstraktoren und Mulchgerät

M. Hocevar

1. Einleitung

Ein grosser Teil der Schlagflächen, die im Mittelland jährlich bepflanzt werden, ge- hört zum Brombeerentyp. Die Kultur auf solchen Flächen wird in kürzester Zeit von Brombeeren, Himbeeren, Sträuchern, Stockausschlägen und Gras überwuchert.

Die herkömmlichen Verfahren der mecha- nischen Kulturpflege durch Freischneiden mit Sense, Sichel oder tragbaren Motorge- räten sind sehr zeitaufwendig, in extremen Fällen steigen dabei die Kosten bis zu Fr. 1000.-pro Hektare und Eingriff.

Zur Rationalisierung der Kulturpflege bie- ten sich zwei Möglichkeiten an:

die chemische Pflege, gekennzeichnet durch geringen Aufwand aber mit den be- kannten und heute vielfach abgelehnten Nachteilen behaftet und

die maschinelle Pflege.

2. Die maschinelle Kulturpflege Technik, Leistung und Kosten von ma- schinellen Pflegeverfahren werden an der Eidgenössischen Anstalt für das forstliche Versuchswesen (EAFV) in einer im Herbst 1973 angelaufenen Versuchsserie unter- sucht; es scheint uns eindeutig, dass durch eine konsequente Rationalisierung der mechanischen Pflegeverfahren noch we- sentliche Zeit- und Kosteneinsparungen möglich sind, die denen durch Anwen- dung der chemischen Pflege erreichbaren keineswegs nachstehen.

Oxf. 305: 307: 236.1

Für die maschinelle Pflege bieten sich zur- zeit zwei Möglichkeiten an:

In weiten Pflanzverbänden mit über 2 m Pflanzreihenabstand die Durch- führung der Pflege mit Zweiachstrakto- ren und Mulchgerät und

in Pflanzverbänden von 1,2 m bis 2,0 m Pflanzreihenabstand der Einsatz von Einachstraktoren und Mulchgerät.

Die Versuche mit Einachstraktoren konnten im Sommer 1974 abgeschlossen werden.

Erste Untersuchungen mit Zweiachstrak- toren sind ebenfalls angelaufen, konnten aber noch nicht zu Ende geführt werden.

Das bei den letzteren untersuchte Mulch- gerät war den harten Einsatzbedingungen im Wald nicht gewachsen. Weitere Ver- suche, mit einem neu auf den Markt kom- menden, speziell für Arbeiten im Wald ent- wickelten Gerät, sind für den Sommer 1975 vorgesehen.

Da gerade bei arbeitstechnischen Versu- chen die rasche Übermittlung der Ver- suchsergebnisse an die Praxis besonders wichtig ist, haben wir uns entschlossen, die Erfahrungen mit Einachstraktoren in einem Vorbericht separat zu veröffentli- chen. Sobald die Versuche mit Zweiachs- traktoren abgeschlossen sind, wird die vollständige Studie voraussichtlich 1976 in den Berichten unserer Anstalt erschei- nen.

2.1 Anforderungen an Maschinen und Einsatzbedingungen

Bei der Wahl von Maschinen und Arbeits- flächen für die maschinelle Pflege müssen einige Bedingungen beachtet werden:

2.1.1 Anforderungen an die Maschinen Einachser

10-12 PS starker Motor,

Getriebe mit Kriechgang und Rück- wärtsgang,

- Differentialgetriebe mit Sperre, ausschaltbare Zapfwelle,

möglichst grosse Räder und Bodenfrei- heit,

leichte und einfache Bedienung und Steuerung,

Maschine, Kabel und Leitungen müssen gegen Beschädigungen durch Äste und liegendes Holz gut geschützt sein.

Von den im Versuch eingesetzten drei Traktoren genügten diesen Anforderungen der Rapid 304, ausgestattet mit extragros- sen Rädern (Pneu 5.00X12, Ackerprofil) und der in Deutschland hergestellte Ein- achser Gutbrot; beide werden durch die Firma Rapid Maschinen und Fahrzeuge AG, CH-8953 Dietikon, vertrieben.

Mu/chgerät:

auf den Pflanzverband abgestimmte Maschinenbreite,

leichte Schnitthöhenverstellung an Kufen oder Rädern,

- robuste und leicht auswechselbare Schlegel.

Nach der Konstruktion werden Sichel- mäher und Schlegelmäher unterschieden.

Dank seiner grösseren Schlagkraft können mit dem Sichelmäher noch einige Zenti- meter dicke Sträucher zerkleinert werden, er ist aber im Vergleich zum Schlegelmäher eher bruchgefährdet.

Von einem kurzen Test mit dem Sichel- mäher abgesehen, wurde in unseren Ver- suchen stets der Schlegelmäher Tondo- broyeuse eingesetzt, der in Ste. Carroy, Giraudon, Frankreich, hergestellt und in der Schweiz ebenfalls von der Firma Rapid vertrieben wird.

2

Abbildung 1

Einachser Rapid 304 mit Schlegelmäher Tondobroyeuse.

Die Arbeitsbreite des Schlegelmähers be- trägt 80 cm bei einer Gesamtbreite von 98 cm.

Ein um 30 cm breiteres Gerät ist ebenfalls verfügbar.

Hauptbestandteil des Gerätes ist eine über Winkelgetriebe und Keilriemen durch den Einachser angetriebene Welle mit 44 ex- zentrisch befestigten Schlegelpaaren.

Bei Einachstraktoren sind die Anschlüsse (Zapfwellendurchmesser, Zapfwellenge- schwindigkeit, Art der Gerätebefestigung u. a.) nicht normiert, so dass beliebige Kombinationen der Anbaugeräte und Grundmaschinen ohne kostspielige Um- änderungen nicht möglich sind, was die Wahl passender Maschinen stark ein- schränkt.

2.1.2 Einsatzbedingungen Arbeitsflächen:

Der Einachser mit dem Mulchgerät erfordert ein gut befahrbares Gelände mit einem Ge- fälle unter 30% (am Hang müssen die Pflanzreihen in der Fallinie verlaufen);

keine typische Windwurfflächen; ganz- flächige Schlagräumung; regelmässiger, gut sichtbarer Pflanzreihenverlauf; die Zäune stören nur wenig, wenn nicht zu nahe an die Zaunlinie gepflanzt wurde.

Im ganzen lässt sich sagen, dass die ma- schinelle Kulturpflege mit Einachstrakto- ren in einem grossen Teil der Kulturflächen des Mittellandes schon heute durchaus praktikabel ist, ohne dass dafür die be- stehende waldba1Jliche Praxis geändert werden müsste.

2.2 Arbeitsverfahren und Versuchs- durchführung

Mit dem Mulchgerät wird die uner- wünschte Vegetation zwischen den Pflanz- reihen zerhackt. Die Schnitthöhe beträgt 10 bis 15 cm, so dass die auf dem Boden liegengebliebenen Schlagreste nicht mehr erfasst werden. Mit dem eingesetzten, 98 cm breiten Gerät genügte eine Durch- fahrt pro Gasse, wenn der Pflanzreihen- abstand nicht grösser als 1,2 bis 1,4 m war. Beim maschinellen Gassenausschnei- den verbleibt zwar die Vegetation dicht um die Pflanze und in der Reihe; sie muss aber, wie sich gezeigt hat, nur in Aus- nahmefällen, bei stark verdämmendem Unkraut, noch nachträglich von Hand weggeschnitten werden.

Die Verletzungen der Forstpflanzen durch Einachser und Mulchgerät übersteigen bei einfachen Einsatzbedingungen und dicht- barem Pflanzreihenverlauf nicht die bei der Handarbeit üblichen Schäden, werden je- doch etwas häufiger beim Ausschneiden im Hang oder im hindernissreichen Ge- lände.

Wie jüngste Forschungsergebnisse zeigen (R. Olberg 1974*), schadet lockere Un- krautvegetation dem Gedeihen der Forst- pflanzen durchaus nicht; man sollte sich daher hüten, bei maschinellem Verfahren durch nachträgliche Handarbeit die gleiche perfekte Sauberkeit erreichen zu wollen, wie sie manchenorts heute nach der Pflege von Hand bestaunt werden kann.

Abbildung 2

Kulturpflege ist Einmannarbeit. Wegen eventueller Handarbeit sollte der Maschi- nenführer Gertel und Sense mitführen. Um kleine Reparaturen an Ort und Stelle durchführen zu können, gehören zu jeder Maschine auch die wichtigsten Werk- zeuge.

Detaillierte Zeitstudien wurden auf insge- samt 23 Kulturflächen in Gemeindewäl- dern Solothurn und Möhlin sowie im Staatswald Möhlin durchgeführt. Einige der wichtigsten Angaben sind aus der Tabelle 1 ersichtlich.

R. Oeberg, 1974: Wie reagieren Fichten- Kulturen auf U nkrautbekämpfung?

Allgemeine Forst und Jagdzeitung, 145. Jahrgang, 10/11, Seite 212-219.

Tabelle 1. Allgemeine Angaben über die Versuchsdurchführung

Anzahl Flächen- Anzahl Reihen- Reihen- Nei- Anzahl Flächen grösse Reihen länge abstand gung Hinder-

ha m cm % nisse

Gesamt 23 3,57 727 25 663

Mittel 1 0,16 32 35 130 6 0,75

pro Reihe 2,12 pro 100 m

Tabelle 2. Zeitaufwand für maschinelle Pflege in Minuten pro Reihe

effektive Arbeit

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Verteilzeiten*

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pro Reihe (35 m) 1,48 0,53 0,32 2,33 0,38 0,28 0,50 1, 16 3,49 0,79

% 64 23 13 100 16 12 22 50 150 34

100 23

* In der Tabelle sind die Zeiten für die Hauptpausen (Znüni, Zvieri) nicht enthalten

** RAZ Reine Arbeitszeit

Für die maschinellen Pflegeverfahren wur- den Mitarbeiter der Versuchsanstalt einge- setzt. Bei der Planung der Versuche waren wir bemüht, den Einsatz so praxisnahe wie möglich zu gestalten: ganztägiger Einsatz ohne verschusbedingte Arbeitsunterbre- chungen, mehrtägige Arbeit im gleichen Revier wobei keineswegs nur die gün- stigsten Flächen gepflegt wurden.

Die Versuche wurden ermöglicht dank dem Entgegenkommen und der Unter- stützung durch Herrn Stadtforstmeister

H. Egloff und Förster R. Kleiner in Solo- thurn sowie in Möhlin durch Herrn Kreis- förster H. Zehnder und Förster H. Döp- pen und J. Steck, wofür wir an dieser Stelle bestens danken möchten.

2.3 Der Zeitaufwand und die Kosten Die Bezugsgrösse für die Zeitermittlung war die Pflanzreihe. Die Untergliederung des Zeitaufwandes pro Pflanzreihe nach den wichtigsten Teilarbeiten enthält die Tabelle 2.

Der Aufwand für nachträgliche Handarbeit in maschinell gepflegten Aufforstungs- flächen betrug im Mittel für den gesamten Versuch 2,6 Std./ha; er wurde bei der Be- rechnung der Kosten mitberücksichtigt.

In Möhlin untersuchten wir neben der ma- schinellen Pflege auch das übliche ganz- flächige Ausschneiden von Hand auf 15 Versuchsflächen mit insgesamt 0,76 ha,

Std/ha

um einen Kostenvergleich der beiden Verfahren unter gleichen Arbeitsbedin- gungen aufstellen zu können. Die aus den Zeitstudien ermittelte Reine Arbeitszeit (RAZ) von 33,40 Std./ha wurde für den Vergleich in Abbildung 3 und 4 pauschal um den geschätzten Anteil der Verteilzei- ten von 20% erhöht. Die so errechnete Ge- samtarbeitszeit von 40 Std./ha entspricht

Erfahrungswerten aus der Praxis.

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25

20

15

Flächengrösse 0,05 0,10 0,15 0,20 Flächenform15•30m 20•40m 25•50m 30•60m

0,25 35•70m

0,30ha 40•80m

Abbildung 3

Zeitaufwand in Std./ha für das Freischneiden von Kulturen mit Einachser und Mulchge- rät in Abhängigkeit von der Flächengrösse und der Anzahl Hindernisse.

Zum Nachweis der Abhängigkeit des Zeitauf- wandes von den Einsatzbedingungen wurde eine Regressionsanalyse durchgeführt. Die vereinfachte Regressionsgleichung lautet:

y = 0,458+0,351+0,80X2 ; r = 0,75 Y

=

=

X2

=

Bei der Konstruktion der Abbildung 3 wurde die reine Arbeitszeit pro Reihe mit dem Faktor 1,28 (Wartung+ Reparatur von Maschinen+

Allgemeine Zeiten) und einem Zuschlag von 16 Minuten für den Flächenwechsel auf die Gesamtzeit pro Hektare umgerechnet, wobei ein mittlerer Reihenabstand von 1,3 m unter- stellt wurde. Als Flächenform wurde das Rechteck mit Seitenlängenverhältnis 1 : 2, mit Reihenverlauf in der Längsrichtung, ange- nommen.

Der Zusammenhang zwischen dem flä- chenbezogenen Zeitaufwand in Std./ha und den beiden bedeutendsten Einfluss- faktoren Flächengrösse und Anzahl Hin- dernisse pro 100 m ist aus Abbildungen 3 und 4 ersichtlich. Es zeigt sich, dass Zeit- aufwand und Kosten ab etwa 0,20 ha grossen Arbeitsflächen nicht mehr stark weiter absinken. Für weniger als 0,05 bis 0,10 ha umfassende Flächen kommt da- gegen die Progression bereits in den Be- reich ihres steilsten Anstieges. Das Über- winden von Hindernissen verteuert die Pflege sehr, so dass für Arbeiten in typi- schen Windwurfflächen (mehr als 8 Hin- dernisse/100 m) nach wie vor die Hand- arbeit empfohlen werden muss.

Von weiteren Einflussgrössen sind noch die folgenden zu erwähnen:

Zaun

Der Mehraufwand für die Pflege in ein- gezäunten Flächen betrug 15 bis 20%. Er kann reduziert werden, wenn die Zaun- linie in etwa 1,0 bis 1,5 m von den Pflanzen geführt wird.

Reihenlänge

Bei gleicher Flächengrösse sind lange Reihen günstiger als kürzere, die recht- eckigen Flächenformen besser als die quadratischen, vorausgesetzt, dass die Pflanzreihen in der Längsrichtung ver- laufen. Der Mehraufwand für die Pflege in einer quadratischen Fläche im Vergleich zu einem rechteckigen (Seitenlängenverhält- nis 1 : 2) betrug in unseren Versuchen etwa 5%.

Reihenabstand:

Er ist nur von Bedeutung, wenn die Arbeit durch einen zu engen Pflanzverband be- hindert wird. Für das eingesetzte Mulch- gerät mit einer Gesamtbreite von 98 cm hat sich der quadratische Verband von 1,3 m als günstig erwiesen; bei ungestör- tem Arbeitsablauf war die Arbeitsqualität am besten. In weiteren Verbänden (1,5 bis 2,0 m) sind breitere Geräte einzusetzen;

das im Versuch angewendete Gerät mit 98 cm Gesamtbreite würde hier einen zweiten Durchgang erfordern, der sich aber nicht lohnt; eine Pflege mit einem Zweiachstraktor ist aber in der Regel noch nicht möglich.

Neigung

Ein wesentlicher Einfluss der Geländenei- gung auf die Arbeitsleistung konnte nicht nachgewiesen werden, obwohl zum Teil in Hängen mit bis zu 30% Gefälle, aller- dings immer in der Falllinie, gearbeitet wurde.

Vegetation

Solange der Reihenverlauf gut sichtbar bleibt und wenn die Pflege jährlich durch- geführt wird, hat die Vegetationsdichte in breiten Grenzen keinen Einfluss auf die Leistung. In Flächen, die durch unter- lassene Pflege mit einem dichten Brom- beerteppich stark überwuchert waren, war der Einsatz unserer Geräte nicht mehr mög- lich: sie verfingen sich in den sehr stark untereinander verbundenen Brombeer- ranken.

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Flächengrösse 0,05 0,10

Flächenform 15•30m 20•40m 25•50m Abbildung 4

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0,20 30•60m

Pflege von Hand E

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maschinelle Pflege

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Kostenvergleich der manuellen und maschinellen Kulturpflege in Abhängigkeit von der Flächengrösse und der Anzahl Hindernisse

Die Kostenberechnung wurde nach dem inter- national eingeführten FAQ-Schema vorge- nommen. Die errechneten Betriebsstunden- kosten von Fr. 29.70 für den Maschinenführer und die Maschinen basieren auf folgenden Ansätzen: Lohn des Maschinenführers Fran- ken 15.-/Std., Anschaffungskosten für Ein- achstraktor Fr. 6000.-, für Mulchgerät Fran- ken 2200.- ; Zinssatz von 6%; eine normale Nutzungsdauer von 4000 Std. für den Ein- achstraktor und 1000 Std. für das Mulchge- rät; jährliche Auslastung von 400 Std. für den Einachser und 150 Std. für das Mulchgerät und schliesslich einen Reparaturfaktor von 1,0 für die Trägermaschine und 1,5 für das Anbau- gerät.

Eine Analyse der Abbildungen 3 und 4 zeigt die Überlegenheit des maschinellen Verfahrens; dies trotz eher vorsichtiger Maschinenkostenberechnung. Bei Arbei- ten, die in ihren Bedingungen etwa den Verhältnissen bei der Versuchsdurchfüh- rung entsprechen, können durch den

Einsatz von Einachstraktoren und eines Mulchgerätes der Zeitaufwand um etwa 70% und die Kosten um etwa 37% redu- ziert werden.

3. Diskussion der Versuchsergebnisse

Der Einachstraktor mit angebautem Mulch- gerät eignet sich zum Freischneiden von Kulturen in befahrbarem Gelände bis zu 30% Neigung. Sehr kleine Aufforstungs- flächen unter 0,08 ha und typische Wind- wurfflächen sind für die maschinelle Pflege ungünstig.

Für eine gesamthafte Nutzen-Kosten- Wertung des maschinellen Pflegeverfah- rens und eine eventuelle Maschinenan- schaffung sind Vor- und Nachteile abzu- wägen.

Nachteile

Lärm und Vibrationen.

Körperlich anstrengende Arbeit; kann nicht mehr, wie bisher oft üblich, von älteren, nicht ständigen Arbeitern durch- geführt werden.

Pflanzenverletzungen sind häufiger als bei der Pflege von Hand, insbesondere bei schwierigen Einsatzbedingungen.

Selektive Pflege ist nur noch sehr be- grenzt möglich (Umfahren von Vor- wüchsen und Überhältern); die zwi- schen den Pflanzreihen angekommene Naturverjüngung wird in den ersten Jahren auf den Stock gesetzt.

Erforderliche Voraussetzungen sind eine einigermassen saubere, ganzflächige Schlagräumung und sorgfältige Einhal- tung der Pflanzreihenabstände.

Im Frühling und Frühsommer (Mai bis Juli) besteht die Gefahr, dass nistende Vögel und Kleintiere von den Maschi- nen erfasst werden.

Vorteile

Grosse Zeit- und Kosteneinsparung;

Arbeitsspitzen können gebrochen wer- den.

Wenn die Maschinen nicht arbeiten, kosten sie nichts (vorausgesetzt die jährliche Auslastung wird erfüllt); be- zahlte Hauptpausen, Organisationsauf- wand, Zeitverluste wegen schlechter Witterung und anderem belasten den Betrieb nur durch Löhne.

Die Investitionskosten sind relativ nied- rig, ausserdem können die Maschinen auch für andere Arbeiten eingesetzt werden: Pflege von Strassenrändern, Pflege des Brachlandes (eine eigent- liche Schlagräumung ist aber nicht möglich).

Die besten Ergebnisse sind zu erreichen, wenn die Bestandesbegründung gesamt- haft als eine Arbeitskette geplant wird, die auch die künftige Pflege einschliesst. Da- bei müssen die Wahl der Flächengrösse und -form, des Pflanzverbandes und Rei- henverlaufs sowie die Art der Schlagräu- mung, die Sorgfalt im Einhalten des Rei- henabstandes bei der Pflanzung und das Arbeitsverfahren der Kulturpflege aufein- ander abgestimmt werden.