Lüthy, C., & Thees, O. (1992). Versuchseinsätze mit verschiedenen Vollerntern im Schweizer Wald. In B. Höwecke & O. Thees (Eds.), Einsatz von Vollerntern in der Schweiz (pp. 16-46). Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft.

16 Vollemter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

2 Versuchseinsätze mit verschiedenen Vollerntern im Schweizer Wald

Von Ch. LÜTHY und 0. THEES

Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), Forschungsgruppe Forsttechnik, Birmensdorf

In den nachfolgenden drei Kapiteln werden Ergebnisse von Fallstudien/Experi- menten für den Vollerntereinsatz in der Schweiz dargestellt. Verglichen und be- urteilt werden dabei vor allem Leistungen, Kosten, Schäden und Arbeitssicher- heit verschiedener .t\rbeitsverfahren mit Vollerntern. Die folgende Zusammen- stellung gibt einen Uberblick über die Vollernterversuche der Forschungsgruppe Forsttechnik der Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft:

Masch I nen kategorle

11Kleinvollernter¹¹

„Mittlerer Vollernter¹¹

11Grosser Vollernter"

Maschinentyp FMG 0470 Lillebror Valmet 901

FMG 990 Lokomo

Versuchsjahr 1989

1990 1990/1991

2.1 Vergleich zweier Verfahren mit FMG 0470 Lillebror

Im Jahre 1988 kam der erste Kleinvollernter in die Schweiz. Heute stehen bereits·

7 Kleinvollernter FMG 0470 Lillebror im Einsatz. Andere Kleinvollerntertypen wurden bislang in der Schweiz noch nicht eingesetzt.

Der Einsatzschwerpunkt kleiner Vollernter liegt in homogenen, stammzahlrei- chen Nadelstangenhölzern bei einem BHD des Aushiebes von 8 bis 18 cm in befahrbaren Lagen. Die Arbeitsschwerpunkte sind dabei der Aushieb von Rückegassen und die Ausführung von Durchforstungsarbeiten.

Die wichtigsten technischen Daten des Kleinvollernters FMG 0470 (1989):

Chassis / Motor / Kran Länge

Breite Gewicht Motorleistung Lenkung

Kranreichweite

Harvesteraggregat Max. Fälldurchmesser Entastungsdurchmesser Vermessungsanlage

3,76 m 1,80 m 4,60

t

59kW

knickgesteuert, 4 Räder 5m

35cm 4-25 cm

Längenmessung möglich 2 vorwählbare Längen

LÜTHY, THEES: "Kleinvollemter• FMG 0470 Lil/ebror 17

Abb. 1: FMG 0470 {Konstruktionszeichnung Modell 1990)

Problemstellung und Ziel des Experiments

Bedingt durch den in der Schweiz üblichen Rückegassenabstand von 30 m und die kurze Kranreichweite des Kleinvollernters von 5 m verbreitete sich ein Ar- beitsverfahren in der Durchforstung, bei dem neben den Rückegassen soge- nannte Hilfsfahrlinien im Bestand befahren werden mussten {Abb. 2). Dieses Arbeitsverfahren und die damit verbundene Befahrung der Bestände veranlasste die Gruppe Forsttechnik schon im Jahre 1989, einen Versuch mit dem FMG 0470

Lillebror d~rchzuführen. ·

Das Ziel dieses Experiments war es, Erfahrungen mit dem bereits damals bedeutendsten Vollernter in der Schweiz zu sammeln. Es sollten für das Stan- dardarbeitsverfahren und ein bodenschonenderes, modifiziertes Arbeitsverfah- ren die Leistungs- und Kostendaten ermittelt und verglichen werden.

Versuchsbestand

Die rechteckige Versuchsfläche von einer halben Hektare lag in einem Fichten- Stangenholz. Der Aushieb hatte einen durchschnittlichen BHD von 15 cm und einen durchschnittl.i.chen Stückinhalt von

o,

^{16 m3.} Die Bäume hatten eine lange Krone mit feinen Asten. Die Auslesebäume waren markiert und der Aushieb angezeichnet. Die Nutzungsmenge betrug ca. 50 m3 • Rückegassen waren im Abstand von rund 30 m vorhanden. ,

18 Vollernter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

Versuchsablauf

Die Versuchsfläche war so angelegt, dass eine Rückegasse sie in zwei ver- gleichbare Teilflächen trennte. Auf diesen beiden Teilflächen wurde der Klein- vollernter jeweils nach einem der beiden nachstehend beschriebenen Arbeits- verfahren für die Durchforstungsarbeiten eingesetzt. Dieser Maschineneinsatz wurde mit einer detaillierten Zeitstudie begleitet. Allfällige Vorrückearbeiten wurden im Stundenaufschrieb ermittelt. Das Rücken wurde nicht erfasst.

Abschliessend wurde pro Teilfläche eine Schadenaufnahme durchgeführt.

3,5-4m Rückegasse Astteppich

Sm Kranzone

1 /

1111 \ \ / /

-t--- \ ---

^~~~--

Sm Zwischenzone

-- t- ·- -- __ -- -- -- ·- ·· .. -- -- -- ··

Hilfsfahrlinie l\\\\lllWIU///// Astteppich H/lllßll\\\\\\\\\\\\111

5m Zwischenzone

30m

--t---

-Transportgrenze

5m Zwischenzone

-- t- -- -- -- -- -- -- -- -- ·- -- -- -- --

Hilfsfahrlinie M\UIU////fl/l//llßll\\\\\\\\\\\lUUIIIUl/11111nnm\\\\\\\\\\lUI

5m Zwiscbenzone

st--- --- . ---

Kranzone -

II 1'; m-, T ^1-

3,5-4m Rückegasse

Abb. 2: Verfahren "mit Hilfsfahrlinien" (damaliges Standardverfahren)

Bei dem Verfahren "mit Hilfsfahrlinien" bearbeitete der Kleinvollernter zuerst die Ränder der Rückegassen in der Sm-Kranzone. Anschliessend legte er die Hilfsfahrlinie an und arbeitete dje Zwischenzone zugleich auf. Die Ablage des Holzes erfolgte dabei in die Kranzone an den Rückegassenrand, damit der nachfolgende Forwarder das Holz von der Rückegasse aus mit dem Ausleger greifen konnte. Auf Rückegassen und Hilfsfahrlinien legte der Vollernter dabei einen Astteppich an. Dieses Verfahren erforderte bei einem Gassenabstand von 30 m zwei Hilfsfahrlinien (Abb. 2).

Bei dem Verfahren "mit Vorrücken" wurden in einem ersten Arbeitsdurchgang sämtliche Bäume aus der Zwischenzone des Bestandes mit der Motorsäge win- denunterstützt gefällt und gleichzeitig dickörtig an den Rückegassenrand in die Kranzone vorgerückt. In einem zweiten Arbeitsdurchgang fällte der Kleinvollern- ter die noch stehenden Bäume in der Kranzone am Gassenrand und arbeitete diese zusammen mit den vorgerückten Bäumen auf. Auch bei diesem Arbeits- verfahren legte der Vollernter einen Astteppich auf der Rückegasse an und das Holz wurde am Gassenrand für das Forwarderrücken deponiert (Abb. 3).

LÜTHY, THEES: "Kleinvollernter" FMG 0470 Lillebror 19

3,5-4m Rückegasse

Kranzone

Zwischenzone

30m - - - - • Transportgrenze

_

♦

^___

~ l -◊---~ _

Zw~henzone

11

_im \\\\ _ n;Tllll _

Sm Kranzone

1111 ^\U\ 11111 ¹¹¹¹

3,5-4m Rückegasse

Abb. 3: Verfahren "mit Vorrücken" (modifiziertes Verfahren)

Verfahrensvergleiche: Leistung, Kosten und Schäden

Beide Arbeitsverfahren wurden miteinander verglichen. Als weitere Vergleichs- möglichkeit diente die kalkulierte Leistung eines manuellen Arbeitsverfahrens mit der Motorsäge. Auch hier wurde das Vorrücken bis zur Rückegasse m'itein- bezogen.

9--- ... 8---

~

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CI: - t - - - + - - -

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mit Hilfsfahrlinien

Abb. 4: Leistung FMG 04 70 Lillebror

mit Vorrücken manuell

Beim Arbeitsverfahren "mit Verrücken" wurde die grösste Leistung festgestellt.

Sie lag mit 8,65 m³/Std RAZ rund dreizehn mal über der wahrscheinlichen ma-

20 Vo/lemter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

nuellen Leistung. Das. Verfahren •mit Hilfsfahrlinien• lag mit einer Leistung von 5,3 m3/Std RAZ immerhin noch knapp achtmal über der berechneten manuellen Leistung von 0,65 m3/Std RAZ. Beim direkten Leistungsvergleich der beiden Vollernterarbeitsverfahren schnitt das Verfahren •mit Vorrücken• mit einer Mehr- leistung von 3,35 m3/Std RAZ. deutlich besser ab. Bei beiden Arbeitsverfahren lag der Anteil der AZ bei 25 bis 30% der GAZ. Unterschiede der AZ waren zu- fällig und konnten den Arbeitsverfahren nicht zugeordnet werden.

7 0 - - - - 6 0 - + - - - + - - - + - -

€"" 5 0 - + - - - + - - - + - -

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10-+--- 0-+---

mit Hilfsfahrlinien mit Vorrücken manuell Abb. 5: Kosten ohne Rücken FMG 0470 Lillebror

Die finanziellen Einsparungen der beiden Vollernterarbeitsverfahren lagen bei 29 bzw. 39 Fr.Jm3 oder 41 bzw. 56% gegenüber dem manuellen Arbeitsverfah- ren. Dabei war das Arbeitsverfahren "mit Hilfsfahrlinien" noch einmal rund ein Drittel kostengünstiger ist als das Arbeitsverfahren "mit Vorrücken".

1 0 0 - - 9 0 - - 80-t--~

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Cl)

mit Hilfsfahrlinien mit Vorrücken Abb. 6: Schäden FMG 0470 Lillebror

■ beschädigt

m

kein Schaden

LÜTHY, THEES: "Klsinvollsmtsr• FMG 0470 lillsbror 21

Nach Abschluss der Arbeiten wurden in beiden Versuchsflächen alle sichtbaren Schäden am verbleibenden Bestand aufgenommen. Für jede Teilfläche ergab die Aufnahme ein Schadensprozent von unter 10. Die beiden Arbeitsverfahren waren somit von den sichtbaren Schäden her gesehen sehr pfleglich. Im Ver- gleich zu den traditionellen Motorsägenarbeitsverfahren wiesen diese Vollern- terarbeitsverfahren nur etwa die Hälfte der durchschnittlich anfallenden sicht- baren Schäden auf.

mit Hilfsfahrlinien mit Vorrücken

Kriterium besser neutral besser

- Leistung

-Kosten

- Baumschäden

- Bodenschäden

- Org. Aufwand

- Störungsanfälligkeit

- Sicherheit

Abb. 7: Verfahrensvergleich mit einer Vergleichswertanalyse FMG 0470 Lillebror

-

Das Arbeitsverfahren "mit Hilfsfahrlinien• wies anhand der Vergleichswertanaly- se sichtbare Vorteile auf. Die Auswirkungen der Befahrung der Bestände, die bei diesem Arbeitsverfahren auftraten, dürfen jedoch nicht verharmlost werden. Sie können· für die Böden und Bestände sehr negative, allerdings nur schwierig nachzuweisende Auswirkungen haben. Genau dieser Punkt macht den Ver- gleich beider Arbeitsverfahren so schwierig. Leider wird von Waldbesitzern und Forstpraxis oftmals die Befahrung der Bestände mit den vielleicht doch nur kurzfristigen Kosteneinsparungen gerechtfertigt.

22 . Vollemter-Taguno 10.12.1991, WSL Birmensdorf

Zusammenfassung

Anhand eines Experiments mit dem Kleinvollernter FMG 0470 Lillebror wurden bei Durchforstungsarbeiten in einem homogenen Fichtenstangenholz die beiden Arbeitsverfahren •mit Hilfsfahrlinien" und ¹¹mit Vorrücken• untersucht. Beide Arbeitsverfahren erwiesen sich als wesentlich kostengünstiger und pfleglicher als die traditionelle Aufarbeitung mit der Motorsäge. Mit dem Verfahren "mit Vorrücken• konnte dem Verfahren "mit Hilfsfahrlinien" eine Lösung gegenüber- gestellt werden, bei der der Bestand bei ·Mehrkosten von 1 0 Fr.fm3 ausserhalb der Rückegassen nicht mehr befahren werden muss.

Detailliertere Angaben und Unterlagen zu dieser Untersuchung von W. WÜTH- RICH können bei der Gruppe Forsttechnik der WSL angefordert werden.

LÜTHY, THEES: Einsatzmöglichkeiten FMG 990 lokomo 23

2.2 Einsatzmöglichkeiten des Kranvollernters FMG 990 Lokomo

Der Einsatzschwerpunkt des Kranvollernters FMG 990 Lokomo (im folgenden

•die Lokomo•) liegt in der Durchfor$tung homogener Nadelholzbestände befahr- barer Lagen; gearbeitet wird in schwachen und mittleren Baumhölzern. Das Ein- satzspektrum der Maschine ist im täglichen Betrieb unter den Bedingungen, die im Schweizer Wald herrschen, allerdings wes~ntlich vielfältiger. Im Interesse der Forstpraxis liegen aber auch die Möglichkeiten, in Mischbeständen aus Laub- und Nadelholz sowie in stärkeren Beständen zu arbeiten. Die Forschungsgruppe Forsttechnik der WSL hatte Gelegenheit, einige Einsätze einer Lokomo mit Arbeitsstudien zu begleiten. Diese Einsätze eigneten sich, Erfahrungen zu den erweiterten Einsatzmöglichkeiten der Maschine zu sammeln.

Als Fallstudien wurden drei unterschiedliche Einsätze untersucht:

.I

1. Durchforstung im stärkeren Holz (Bern)

2. Durchforstung im Mischbestand aus Laub- und Nadelholz (Leuzigen) 3. Einsatz im Sturmholz (Härkingen)

Für die beiden ersten Einsätze wurde das vom Forstbetrieb vorgesehene Arbeits- verfahren bezüglich der Leistungen, der Kosten und der Baumverletzungen be- schrieben und beurteilt. Beim Einsatz der Lokomo auf der Sturmholzfläche wur- den zwei Arbeitsverfahren hinsichtlich der Arbeitssicherheit verglichen. Die Durchforstungen fanden im Februar 1991, die Sturmholzaufarbeitung im Juli 1990 statt. Den beteiligten Forstbetrieben und dem Forstunternehmer sei an dieser Stelle recht herzlich für die gute Zusammenarbeit gedankt.

Zur Technik der eingesetzten Lokomo

7150

Abb. 1: FMG 990 Lokomo (Konstruktionszeichnung Modell 1990)

24 Vollernter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

Die Maschine weist die folgenden technischen Daten auf:

Trägerfahrzeug: knickgelenkte 6-Rad-Maschine, Fahrzeugbreite 2,9 m mit 600 mm Breitreifen, 114 kw Motorleistung, 14 t Gesamtgewicht

Kran: Reichweite 8,3 m

Vollernteraggregat: 55 cm maximaler Fälldurchmesser, 5 - 50 cm Entastungs- durchmesser, 6 bewegliche Entastungsmesser

2.2.1 Durchforstung im stärkeren Holz

Bestand Bern: mittleres Baumholz

Beim Bestand in Bern handelte es sich um einen 50 bis 75 Jahre alten Laub- /Nadelholz-Mischbestand im mittleren Baumholz. Die Eingriffsfläche umfasste 1,05 ha. Die Oberhöhe betrug beim Nadelholz {NDH) 30 m, beim Laubholz (LBH) 26 m. Der Grünkronenanteil machte beim Laub- wie beim Nadelholz 1/3 der Baumhöhe aus. Die Beastungsstärke wurde bis auf wenige Randbäume als · normal angesprochen.

Das Gelände war eben und bei Schneeauflage und Temperaturen unter dem Ge- frierpunkt sehr gut befahrbar. Die Erschliessung bestand aus einem lastwagenbe- fahrbaren Waldweg, der die rechteckige Versuchsfläche auf einer Seite erschloss.

Im weiteren bildeten drei Rückegassen mit gesamthaft 334 m Gassenlänge und einem durchschnittlichen Abstand von 32 m die Feinerschliessung. In diesem Bestand war eine Auslesedurchforstung angezeichnet. Die Auslesebäume waren markiert.

Tab. 1: Charakterisierung des Aushiebes in Bern

Baumart BHD [cm] Mittel-

Anzahl Bäume Bäume stamm

insges. min. max. mittel in TFm * LBH Bu übriges Laubholz

31 23 54 10 44 25 0,55

NDH Fi übriges Nadelholz

81 18 99 7 48 27 0,67

(*)=Tariffestmeter (Tarif Burgergemeinde Bern)

Verfahren: Kranzonendurchforstung mit Motorsägenunterstützung Die Fäll-, Astungs- und Vorlieferarbeiten sowie die Sortimentstrennschnitte wurden in erster Linie vom Kranvollernter ausgeführt. Der Kranvollernter wurde durch einen Forstwart mit einer Motorsäge unterstützt.

Der Kranvollernter sollte vorwiegend von der Rückegasse aus arbeiten. Er griff und fällte die angezeichneten Bäume, die als Vollbäume mit dem Ausleger vor- geliefert und anschliessend antastet wurden. Dabei kam das Astmaterial als Fahrunterlage vor der Maschine zu liegen. Die Sortimentstrennschnitte wurden ausgeführt und die aufgearbeiteten Stücke wurden mehrheitlich sortimentsge-

LÜTHY, THEES: Einsatzmöglichkeiten FMG 990 lokomo 25

trennt am Gassenrand in Rohpoltern abgelegt. Um Bäume ausserhalb der Kran- zone zu erreichen, verliess der Vollernter die Rückegassen.

Bäume, die der Vollernter mit dem Ausleger nicht erreichen konnte, wurden vom Forstwart zugefällt. War ein Baum am Stammfuss dicker als der maximale Fäll- durchmesser des Vollernteraggregates, so wurde der Baum vom Forstwart ange- schrotet. Auch hatte der Forstwart die Aufgabe, die starken Laubholzkronen, die das Vollernteraggregat nicht aufarbeiten konnte, mit der Motorsäge fertig zu ant- asten. Später wurde das Holz von einem Kranrückezug {Forwarder) an die Wald- strasse gebracht und dort sortimentsgetrennt gelagert.

Es wurden vier Sortimente ausgehalten:

Laubholz: Sägerundholz {Länge 4-6 m): 7,45 m3 o.R.

Hackholz {Länge 2 m): 21,28 m3 i.R.

Nadelholz: Firma Schilliger {Länge 5 m): 50,60 m3 o.R.

Papierholz 1. Klasse {Länge 4 m): 9,00 m3 i.R.

Hackholz {Länge 2 m): 5,32 m3 i.R.

Total: Aufgearbeitetes Holz: 93,65 m3

Einzig vom Papierholz 1. Klasse wurden 1,5 m3 deklassiert, der Rest des Holzes wurde von den Käufern ohne Beanstandung übernommen.

Leistungen

· Das gesamte Holz {93,65 m3) wurde im Akkordlohn aufgerüstet. Es ergab sich eine durchschnittliche Leistung von 17,80 m3/Std bezogen auf die reine Arbeits- zeit {RAZ) und eine d_urschnittliche Leistung von 13,22 m3/Std bezogen auf die gesamte Arbeitszeit {GAZ). Tab. 2 zeigt die Arbeitsleistung in Tariffestmetern pro Stunde RAZ in Abhängigkeit vom Brusthöhendurchmesser.

Abb. 2 zeigt, dass für die Aufarbeitung von Laubholz generell mehr Zeit benötigt wurde als für die Aufarbeitung von Nadelholz. Mit steigendem Brusthöhendurch- messer nahm der Zeitbedarf beim Laubholz stärker zu als beim Nadelholz.

Folgende Umstände könnten für diesen Unterschied massgebend gewesen sein:

Der durchschnittliche Kronendurchmesser war beim Laubholz grösser als beim Nadelholz. Gezielte Manipulationen beim Fällen und Vorliefern wurden dadurch gegenüber dem Nadelholz verlangsamt. Beim Laubholz waren mehr Steiläste vorhanden. Das bedingte, da die Entastungsmesser oft über diese Äste glitten ohne sie abzutrennen, ein mehrmaliges Durchschieben des Stammes durch das Harvesteraggregat. Bei dieser Auslesedurchforstung wurden zudem eher Bäume entfernt, die in ihrer Wuchsform Mängel wie nicht durchgehende Stammachse, Zwiese1, Grobastigkeit etc. aufwiesen. Diese Mängel traten beim Nadelholz selte- ner auf als beim Laubholz. Bei Astdurchmessern von über 15 cm, grösseren Ast- gabeln und Zwieseln musste meistens ein Trennschnitt angesetzt werden, was eine zusätzliche Greifarbeit und eine konzentriertere, zeitraubendere Ent- astungsarbeit erforderte.

26 Vollernter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

Tab. 2: Leistungen FMG 990 Lokomo, Bestand Bern

BHD Stückmasse Leistung FMG 990 (RAZ)

[cm] [TFm] * [Min/Baum] [Bäume/Std] [TFm/Std]

LBH NDH LBH NDH LBH NDH

10 0,050 1,23 0,99 49 71 2,4 3,0

12 0,075 1,32 1,04 45 57 3,4 4,3

14 0,100 1,42 1, 11 42 54 4,2 5,4

16 0,150 1,53 1, 17 39 51 5,9 7,7

18 0,200 _ 1,65 "1,25 36 48 7,3 9,6

20 0,300 1,79 1,33 34 45 10, 1 13,5

22 0,400 1,94 1,43 31 42 12,4 16,8

24 0,500 2, 11 1,53 28 39 14,2 19,7

26 0,600 2,29 1,64 26 37 15,7 22,0

28 0,750 2,50 1,76 24 34 18,0 25,6

30 0,900 2,72 1,89 22 32 19,8 28,6

32 1,050 2,98 2,03 20 29 21,2 31,0

34 1,200 3,26 2,19 18 27 22, 1 32,8

36 1,400 3,57 2,37 17 25 23,6 35,5

38 1,600 3,91 2,56 15 23' 24,6 37,5

40 1,800 4,29 2,77 14 22 25,2 39,0

* Tariffestmeter (Einheitstarif der Burgergemeinde Bern)

RAZ pro Baum [1/10 Min]

4 6 - r - - - ,

40 36 30 26 20 16 10 6

10 16 20 26 30 36 40

BHD (cm m.R.]

Regl'N1lion•eichungen:

LBH RAZ=

exp (1,61451+0,05121 BHD)+ 3,9, r= 0,75 NDH RAZ•

exp (1,32129+0,04622 BHD)+3,9, r-= 0,80

~LBH -t-NDH

Abb. 2: Zeitaufwand pro Baum FMG 990 Lokomo, Bestand Bern.

LÜTHY, THEES: Einsatzmöglichkeiten FMG 990 Lokomo 27

Zeitengliederung, Lokomo

RAZ = 315,3 Min (74%) unterteilt in: Fällen 21%, Entasten 39%, Unterholz entfernen 1 %, Verstellen auf Strasse/Gasse 10%, Verstellen im Bestand 3%

AZ = 109,7 Min (26%) unterteilt in: Sachliche Verteilzeit 20,5%, Persönliche Verteilzeit 2%, Störungen 3,5%.

GAZ = 425,0 Min {100%)

Aufarbeltungskosten

Der Akkordlohn für die Holzhauerei und ein forwardergerechtes Erstellen von Rohpoltern am Gassenrand betrug für den Vollernter, den Maschinenführer und den Forstwart insgesamt 30 Fr. pro m3 Holz. Für die erbrachten Arbeiten mussten in diesem Bestand somit 2809 Fr. an den Unternehmer bezahlt werden.

Baumverletzungen und Befahrungsschäden

Die Baumverletzungen lagen nach dem Rücken mit 6,8% beschädigten Bäumen sehr tief. Sie verteilen sich auf 2,9% ugrosse Schäden" {über 100 cm² grosse Verletzungen) und 3,9% •mittl~re Schäden• {1 O bis 100 cm² grosse Verletzun- gen). Rund 4,4% der verletzten Bäume befanden sich in der Oberschicht. Eine Zuordnung der verletzten Auslesebäume war nach dem Eingriff nicht mehr mög- lich, da die Markierungen fehlten und eine Neuzuteilung zu Fehlern geführt hätte.

Erwartungsgemäss nahm die Zahl der Schäden in Gassennähe zu.

Tab. 3: Schadenshäufigkeit in Abhängigkeit vom Abstand des Schadenortes zur RückeQasse, Bestand Bern

Entfernung zur Gasse Beschädigte Bäume Beschädigte Bäume

[Stück] [%]

0-5m 15 49

6-10m 10 32

11 - 15 m 5 16

> 15m 1 3

Bei einer Flächengrössse von 10500 m² {100%) ergab die angelegte Feiner- schliessung eine gesamte Rückegassenlänge von 334 m. Bei einer Gassenbrei- te von 3,5 m wurde also eine Fläche von 1169 m² (11%) befahren. Um auch dickere Bäume besser fällen zu können, fuhr der Vollernter auf 141 m Länge in den Bestand hinein, was bei einer Befahrungsbreite von 3,5 m eine zusätzlich befahrene Bestandesfläche von 493 m² (5%) ergab. Es wurden somit rund 16%

der Bestandes befahren.

Oberflächlich sichtbare Befahrungsschäden wurden ausserhalb der Rückegas- sen im Bestand nicht festgestellt; trotzdem sollten Fahrbewegungen im Bestand aus Gründen der Bodenpfleglichkeit ganz vermieden werden.

28 Vollernter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

Arbeitsverfahren und Sicherheit

Der Vollernterfahrer und der Forstwart waren ein gut eingespieltes Team. Der Forstwart befand sich trotzdem oft im Fällbereich und einige Male im Gefahren- bereich des Auslegers.

Bäume, die dicker waren als der maximale Fälldurchmesser des Vollernteraggre- gates und zudem stark aus der optimalen Fällrichtung neigten, wurden vom Forst- wart gefällt. Dabei hielt der Vollernter die Bäume gleichzeitig fest, um sie an- schliessend in der gewünschten Fällrichtung kontrolliert zu Fall zu bringen und aufzuarbeiten.

Bei dem in Bern angewandten Arbeitsverfahren wurde die Einsatzgrenze des Vollernters FMG 990 Lokomo erreicht. Einsätze dieser Art bergen generell die Gefahr, dass die Maschine häufig an ihrer Leistungsgrenze eingesetzt wird. Ein erhöhtes Unfallrisiko und vermehrte Reparaturen können die Folge sein. In Durchforstungen können Bäume, die einen Fälldurchmesser von über 45 cm aufweisen, mit der Lokomo ohne Unterstützung mit der Motorsäge in der Regel nicht mehr gefällt werden. Es empfehlen sich daher in vergleichbaren Beständen folgende Arbeitsverfahren:

1. Sämtliche stärkeren Bäume werden vor dem Vollerntereinsatz mit der Motor- säge gefällt und in die Kranzone am Gassenrand vorgerückt.

2. Nach dem Vollerntereinsatz werden die verbleibenden, zum Aushieb be- stimmten B~ume konventionell mit der Motorsäge aufgerüstet.

Auf keinen Fall sollten sich Arbeiter oder Maschinen während den Vollernterar- beiten im Gefahrenbereich des Vollernters befinden.

2.2.2 Durchforstung im Mischbestand aus Laub- und Nadel- holz

Bestand Leuzigen: schwaches bis mittleres Baumholz

Beim Bestand in Leuzigen handelte es sich um ein schwaches bis mittleres Baumholz. Der Laub-Nadelholz-Mischbestand war 30 bis 60 Jahre alt. Die Ein- griffsfläche erstreckte sich auf 2,64 ha. Die Oberhöhe betrug beim Laub- wie beim Nadelholz 25 m. Erstaunlicherweise wurde beim Nadelholz ein Grün- kronenanteil von 55%, beim Laubholz nur ein Anteil von 35% der Baumhöhe gemessen. Die Beastungsstärke war normal.

Das Gelände war eben bis leicht geneigt. Die Temperatur betrug bis -18°C, die Schneeauflage 40 cm. Die Befahrbarkeit war sehr gut. Ein lastwagenbefahrbarer Waldweg umgab die beinahe rechteckige Versuchsfläche auf drei Seiten. Eine Feinerschliessung bestand in Form alter Erdwege und Gassen. Mit 4 Gassen von 1045 m Gesamtlänge und Gassenabständen von maximal 42 m und minimal 20 m war die Anlage der Feinerschliessung nach erschliessungstechnischen Er- kenntnissen nicht optimal.

LÜTHY, THEES: Einsatzmöglichkeiten FMG 990 Lokomo 29

Auch in diesem Bestand war der Aushieb einer Auslesedurchforstung ange- zeichnet und die Auslesebäume markiert. Die alten Gassen mussten zum Teil noch verbreitert werden.

Tab. 4: Charakterisierung des Aushiebes in Leuzigen

Baumart BHD [cm] Mittel-

Anzahl Bäume Bäume stamm

insges. min. max. mittel in TFm * LBH Bu Ubriges Laubholz

318 19 337 7 38 19 0,25

NDH Fi Ubriges Nadelholz

353 14 367 7 39 20 0,30

(*) = Tariffestmeter (Tarif Burgergemeinde Leuzigen)

Verfahren: Kranzonendurchforstung mit windenunterstütztem Fällen und Vorliefern aus der Zwischenzone

Es. durfte ausschliesslich auf der alten bestehenden Gassen~nlage und den bestehenden Waldstrassen gefahren werden, wobei die Gassenanlage durch eine kleine Stichgasse ergänzt wurde.

Der Kranvollernter verbreiterte in einem ersten Arbeitsgang die Rückegassen und arbeitete gleichzeitig die angezeichneten Bäume auf, die in der Kranzone standen. Dieser Arbeitsgang wird im folgenden mit •Kranzone• bezeichnet. Dabei wurde ein Astteppich auf der Gasse angelegt. Im zweiten Arbeitsgang wurden die noch stehenden Bäume durch zwei Forstwarte mit der Motorsäge und win- denunterstützt gefällt und anschliessend von einem Forstspezialschlepper (Mah- ler Elefant) mit einer funkgesteuerten Seilwinde als Vollbäume in die Kranzone an die Gassen vorgeliefert. Im dritten Arbeitsgang arbeitete der Vollernter die vor- gelieferten Vollbäume auf. Dieser Arbeitsgang wird im folgenden mit "Vorgelie- fert0 bezeichnet.

Das Holz wurde später durch einen Forwarder gerückt. Sämtliche Nadelbäume, aus denen die Sortimente der III. Klasse Langholz und grössere ausgehalten werden konnten, sollten später mit der Motorsäge aufgearbeitet und dann gerückt werden. Diese Bäume sind in den Auswertungen nicht berücksichtigt (ca. 5 bis 1 O Stück).

Es wurden fünf Sortimente ausgehalten Laubholz: _~

Nadelholz:

Total:

Buchen-Zelluloseholz (Länge 4-6 m) 69,00 m3 i.R.

Brennholz (Länge 4-6 m) 2,50 m3 i.R.

Brennholz (Länge 2 m) 19,72 n,3 i.R.

Langholz

Firma Schilliger (Länge 5 m) Papierholz 1. Klasse (Länge 4-6 m) Brennholz (Länge 4-6 m)

Brennholz (Länge 2 m) Aufgearbeitetes Holz

2,99 m3

o.R.

72, 18 m³ o.R.

42,00 m³ i.R.

2,5o'm³ i.R.

17,48 m3 i.R.

228,37 ma

30 Vollernter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

Das Buchen-Zelluloseholz und das Papierholz 1. Klasse musste zum Teil mit der Motorsäge nachgeastet werden. Der Aufwand für das Nachasten betrug insge- samt 1 0 Arbeitsstunden. Bei fünf Sortimenten sind an 170 Stämmen die Längen kontrolliert worden. Die grössten Abweichungen wurden bei krummen Laubholz- stämmen festgestellt. Trotzdem war die Ablänggenauigkeit im ganzen gut bis genügend.·

Leistungen

Die Leistungen wurden beim Versuch in Leuzigen getrennt für den ersten Arbeitsdurchgang •Kranzone" und für den dritten Arbeitsdurchgang "Vorgeliefert", aber auch für das gesamte Verfahren berechnet. Beim zweiten Arbeitsdurch- gang HFällen und Vorliefern" wurden die Zeften für die Arbeiter und das Rücke- fahrzeug per Stundenaufschrieb ermittelt. Diese Zeiten werden nur für die Ko- stenberechnung des gesamten Arbeitsverfahrens berücksichtigt. Tab. 5 zeigt, dass die Leistung im Arbeitsdurchgang "Vorgeliefert• am grössten war.

Tab. 5: Leistungen FMG 990 Lokomo, Bestand Leuzigen

Aufgearbei- Total Leistung Total Leistung

Arbeitsdurchgang tetes Holz RAZ RAZ GAZ GAZ

[m3] [Min] [Min] [Min] [m3/Std]

Kranzone 157,57 631,7 14,97 918,7 10,29

Vorgel iefert

.

^{70,80 190, 1 22,35 245,7 17,29}

Gesamtes Verfahren 228,37 821,8 16,67 1164,4 11,77

Tab. 6: Leistungen im Laubholz, FMG 990 Lokomo, Bestand Leuzigen

BHD Stückmasse Leistung FMG 990 (RAZ)

[cm] [TFm] * [Min/Baum] (Bäume/Std] [TFm/Std]

HKran- "Vorge- "Kran- •vorge- °Kran- •vorge- zone" liefert⁰ zone⁰ liefert" zone⁰ liefert"

10 0,050 0,79 0,77 76 78 3,8 3,9

12 0,075 0,87 0,82 69 73 5,2 5,5

14 0,100 0,95 0,88 63 68 6,3 6,8

16 0,150 1,05 0,95 57 63 8,6 9,5

18 0,200 1, 15 1,02 52 59 10,4 11,8

20 0,300 1,27 1,09 47 55 14, 1 16,4

22 0,400 1,41 1,18 43 51 17,0 20,3

24 0,500 1,56 1,27 38 47 19,2 23,6

26 0,600 1,74 1,37 35 44 20,7 26,2

28 0,750 1,93 1,49 31 40 23,3 30,3

30 0,900 2,15 1,61 28 37 25,1 33,6

32 1,050 2,40 1,74 25 34 26,3 36,2

34 1,200 2,68 1,89 22 32 26,9 38,2

* Tariffestmeter (Einheitstarif der Burgergemeinde Leuzigen)

LÜTHY, THEES: Einsatzmöglichkeiten FMG 990 Lokomo 31

Tab. 7: Leistungen im Nadelholz, FMG 990 Lokomo, Bestand Leuzigen

BHD Stückmasse Leistung FMG 990 (RAZ)

[cm] [TFm] * [Min/Baum] [Bäume/Std] [TFm/Std]

"Kran- "Vorge- •Kran- zone¹¹ liefert" zone"

10 0,050 0,74 0,67 81

12 0,075 0,79 0,71 76

14 0,100 0,84 0,75 71

16 0,150 0,90 0,80 67

18 0,200 0,.96 0,85 62

20 0,300 1,03 0,90 58

22 0,400 1, 11 0,96 54

24 0,500 1, 19 1,02 50

26 0,600 1,28 1,09 47

28 0,750 1,38 1,17 43

30 0,900 1,49 1,25 40

32 1,050 1,61 1,33 37

34 1,200 1,73 1,43 35

* Tariffestmeter (Einheitstarif der Burgergemeinde Leuzigen)

RAZ pro Baum [1/10 Min)

3 0 - . - - - ~

25

20

16

10

6

10 16 20 ?6 30 36

BHD [cm m.R.]

- LBH VOROELIEFERT -+- LBH KRANBEREICH

-r NDH VOROELIEFERT -9- NDH KRANBEREICH

•vorge- ¹¹Kran- •vorge- liefert• zone• liefert"

90 4,1 4,5

85 5,7 6,3

80 7,1 ' 8,0

75 10,0 11,3

71 12,4 14,2

67 17,4 20,0

62 21,6 25,0

59 25,6 29,3

54 28,1 32,9

51 32,6 38,6

48 36,3 43,3

45 39,2 47,2

42 41,5 50,4

RegrNsionsgleichungen:

LBH RAZ: •Kranbereich• ■

axp(1, 18608 + 0,05953 BHD) + 1,98, r• 0,74 NDH RAZ: •Kranbereich• ■

axp(1,25346 + 0,04347 BHD) + 1,98, r;. 0,70 LBH RAZ: •vorgellefart" ■

axp{1,29211 ·+0,04515 BHD) + 1,97, r•0,58 NDH RAZ: •yorge11-,.,ro ■ . axp(1,15616 + 0,03986 BHD) + 1,97, r ■ 0,58

Abb. 3: Zeitaufwand pro Baum FMG 990 Lokomo, Bestand Leuzigen.

32 Vollernter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

In Abb. 3 handelt es sich um einen Vergleich der Arbeitsdurchgänge •Kranzone•

und •vorgeliefert• getrennt nach Laub- und Nadelholz und nicht um einen Ver- fahrensvergleich.

Auch hier wird gezeigt, dass für die Aufrüstung von Laubholz generell mehr Zeit als für Nadelholz benötigt wurde. Mit dem Brusthöhendurchmesser nahm der Zeitbedarf beim Laubholz gegenüber dem Nadelholz immer mehr zu.

Für Laub- wie Nadelholz wurde beim Arbeitsdurchgang "Vorgeliefert" weniger RAZ benötigt als beim Arbeitsdurchgang •Kranzone•. Interessanterweise wurde für die Aufarbeitung von Nadelholz im Kranbereich weniger Zeit benötigt als für die Aufarbeitung von vorgeliefertem Laubholz (Abb. 3). Das lässt vermuten, dass der Leistungsunterschied zwischen Laub- und Nadelholz fast ausschliesslich auf den grösseren Entastungsaufwand beim Laubholz zurückzuführen ist. Das Fällen und Vorliefern spielt in diesem Zusammenhang nur eine untergeordnete Rolle.

Die wichtigsten Faktoren für die Vorkalkulation von Vollernterarbeiten in ge- mischten Beständen sind deshalb: Erstens die Ermittlung der Anteile von Laub- und Nadelholz und zweitens die Ansprache von Wuchsform und Astigkeit beim Laubholz.

Zeitengliederung, Lokomo

RAZ = 821,8 Min (71 %) unterteilt in: Fällen 19%, Entasten 40%, Unterholz entfernen 3%, Verstellen auf Strasse/Gasse 9%

AZ = 342,6 Min (29%) unterteilt in: Sachliche Verteilzeit 19%, Persönliche Verteilzeit 6%, Störungen 4%

GAZ = 1164,4 Min (100%)

Kostenberechnung ohne Rücken

FMG 990 Lokomo 228,37 m³

a

30.- Fr.Im~ 6851.- Fr. (Akkordlohn) Fällen/Vorllefern

Mahler Elefant 9 Std

a

80.- Fr./Std 720.- Fr. (Regielohn) Forstwart 32 Std

a

35.- Fr./Std 1120.- Fr. (Regielohn)

'

Nachasten mit der Motorsäge

Forstwarte 10 Std

a

35.- Fr./Std 350.- Fr. (Regielohn) Die Gesamtkosten ¹¹Holzhauerei mit Vorliefern• betrugen Fr. 9041.- oder 39.60 Fr./m³ aufgerüstetes Holz. Die Vorlieferarbeiten belasten den Kubikmeter der Gesamtnutzung in diesem Bestand mit Fr. '8.05, die Nachastung mit Fr. 1.55.

LÜTHY, THEES: Einsatzmoglichkeiten FMG 990 Lokomo 33

Baumverletzungen und Befahrungsschäden

Das Schadensprozent der verletzten Bäume lag bei 9,3. Die Schäden verteilten sich auf "grosse Schäden" von 4,2% und ¹¹mittlere Schäden" von 5, 1%. 4,9%

entfielen auf die Oberschicht. Die Auswertung ergab ausserdem, dass von allen 281 Auslesebäumen 24 Stück oder 8,5% verletzt waren und zwar 1/3 mit •grossen Schäden" und 2/3 mit ⁰mittleren Schäden".

Dieses Arbeitsverfahren ist mit einem Schadensprozent am verbleibenden Be- stand nach der Holzhauerei mit unter 10% s.ehr pfleglich.

Tab. 8: Schadenshäufigkeit in Abhängigkeit vom Abstand des Schadenortes zur Rückegasse, Bestand Leuzigen

Entfernung zur Gasse Beschädigte Bäume Beschädigte Bäume

[Stück] [%]

0-5m 90 57

6-10m 41 26

11 - 15 m 25 16

> 15m 1 1

Bei einer Flächengrösse von 26400 m2 (100%) ergab sich bei einer gesamten Rückgassen länge von 1045 m

a

3,5 m Breite eine befahrene Fläche von 3657 m2 (14%).

Der Bestand wurde ausserhalb der Rückegassen nicht befahren. Wären die alten Rückgassen früher nach neuen erschliessungstechnischen Gesichtspunkten angelegt worden, hätte sich die Gassenlänge in der Versuchsfläche bei einem durchschnittlichen Gassenabstand von 30 m auf ca. 770 m reduziert. Es wären nur noch 2695 m2 oder 10% der Fläche befahren worden.

Arbeitsverfahren und Sicherheit

Beim angewandten Arbeitsverfahren mussten die Vorlieferarbeiten so koordiniert werden, dass beim Vollernter keine Stillstandszeiten auftraten. Konnte verfah- rensbedingt nicht vorgeliefert werden, wurde das Vorlieferteam mit dem Rücke- schlapper in einen anderen nahen Holzschlag abgezogen. Die beiden Forstwar- te arbeiteten selten in der Gefahrenzone des Vollernters. In Leuzigen handelte es sich um ein systematisches Arbeitsverfahren, bei dem vor allem die gute zeit- liche Koordination der Arbeitsmittel zu einem befriedigenden Arbeitsresultat aller Beteiligten führte.

2.2.3 Einsatz im Sturmholz

Bestand Härkingen: Arbeitsverfahren Im Sturmholz

Beim Bestand in Härkingen handelte es sich um einen vom Sturm im Februar 1990 geworfenen Mischbestand aus Fichte, Tanne und Buche im ebenen Gelän- de. Der mittlere Brusthöhendurchmesser der geworfenen Bäume betrug· 35 cm

34 Vollernter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

(Minimum 12 cm, Maximum 56 cm}. Der flächige Windwurf hatte eine Grösse von 3,8 ha.

Ausgangslage: Mangelnde Arbeitssicherheit im praxtsüblichen Voll- ernterverfahren

Die gefährlichste Teilarbeit bei der Sturmholzaufarbeitung ist das Abtrennen der geworfenen Bäume vom Stock. Diese Arbeit sollte ausschliesslich vom Vollernter ausgeführt werden. Praxisüblich ist jedoch der Stocktrennschnitt mit der Motorsä- ge. Ein oder zwei Forstwarte sind dabei nicht nur den Gefahren der Sturmholz- aufarbeitung ausgesetzt, sie halten sich darüberhinaus ständig im Gefahrenbe- reich der Maschine auf. Der Maschinenführer muss seine Mitarbeiter dabei stets im Blickfeld haben und mit ihnen ein gut eingespieltes Arbeitsteam bilden. Das Unfallrisiko ist ausserordentlich hoch.

Der Verzicht auf den maschinellen Trennschnitt mit dem Vollernter wird mit einem hohen Verschleiss der Sägegarnitur, den damit verbundenen Stillstands- zeiten der Maschine, dem Leistungsabfall durch erschwerte Aufarbeitung und mit Holzverlusten durch hohe Wurzelstöcke begründet.

Vor diesem Hintergrund wurden zwei Arbeitsverfahren für den Einsatz von Voll- erntern im Sturmholz im Rahmen eines Feldversuches verglichen. Es handelte sich um das praxisübliche, aber gefährliche Arbeitsverfahren mit dem Stock- trennschnitt mittels Motorsäge und das Arbeitsverfahren mit dem Stocktrenn- schnitt mittels Vollernter. Im Vordergrund der Untersuchung standen Leistung und Kosten der Aufarbeitung. Ergänzend wurde auch der Holzverlust in den Vergleich einbezogen. Experimentell wurde so vorgegangen, da~s beide Verfah- ren nacheinander auf der gleichen Schadfläche (ca. 1,5 ha} zur Anwendung kamen und mit Zeitstudien begleitet wurden.

Beschreibung der Arbeitsverfahren

Um den Boden zu schonen, sollten sich die Fahrbewegungen bei beiden Ar- beitsverfahren auf parallele Fahrtrassen im Abstand v.9n ungefähr 15 m konzen- trieren. Dies entspricht etwa zwei Kranreichweiten. Aste und Gipfel sollten im Zuge der maschinellen Aufarbeitung möglichst auf den Fahrtrassen abgelegt werden, um eine schonende Befahrung der Trassen durch den Vollernter und die Rückemaschine zu erreichen.

In beiden Arbeitsverfahren wurden die gleichen Sortimente, nämlich das Nadel- holz als Langholz und das Laubholz in Form von 4 bis 6 m langen Abschnitten, aufgearbeitet. Das Rücken mit Klemmbank- und Tragschlepper (FMG 678 Mini- Bruunett} wurde nicht untersucht.

Verfahren mit Stocktrennschnitt mit der Motorsäge: Der Personaleinsatz umfasste neben dem Maschinenführer einen Forstwart und einen Lehrling des Forst- betriebes. Die Aufarbeitung schritt im rechtem Winkel zur Wurfrichtung voran.

Streifenweise im Hin- und Hergang trennten Forstwart und Lehrling die Bäume

LÜTHY, THEES: Einsatzmöglichkeiten FMG 990 lokomo 35

von den Stöcken. Der ihnen direkt folgende Vollernter führte die Entastung, das Einschneiden und das Ablegen der Sortimente durch.

Verfahren mit Stocktrennschnitt mit dem Vollernter: Rechtwinklig zur Wurfrichtung fortschreitend wurden die Bäume ausschliesslich mit dem Vollernter vom Stock getrennt und aufgearbeitet.

Verfatarensverglelch: Nur geringe Leistungsunterschiede zwischen dem Abstocken mit der Motorsäge und mit dem Vollernter

Die Vermutung, dass die Leistung im Verfahren mit Stocktrennschnitt mittels Vollernter wesentlichtlich geringer sein würde als beim Verfahren mit Stocktrenn- schnitt mittels Mo'torsäge, bestätigte sich in dieser Einzeluntersuchung nicht. Nur geringe Leistungseinbussen waren beim Verfahren mit Stocktrennschnitt mit dem Vollernter zu verzeichnen: Bezogen auf die reine Arbeitszeit sank die Leistung um 8%. Ursachen können der erhöhte Manipulationsaufwand insbe- sondere beim Abstocken ungünstig liegender B~ume, aber auch die geringen Unterschiede hinsichtlich Nadelholzanteil und Stückmasse der Bäume in den beiden Teilflächen sein. Bezogen auf die gesamte Arbeitszeit, in der c;lie befürch- teten höheren Stillstandszeiten der Säge zum Ausdruck kommen müssten,

betrug die Minderleistung lediglich 4%.

Tab. 9: Leistungen Arbeitsverfahren Lokomo 990 im Sturmholz, Bestand Här- kingen

Stocktrennschnitt Stocktrennschnitt

mit der Motorsäge mit dem Vollernter Minderleistung 38,6 m³/Std RAZ 35,6 n,³/Std RAZ 8%

28,4 m³/Std GAZ 27,4 m³/Std GAZ 4%

Im Arbeitsverfahren mit Stocktrennschnitt mittels Motorsäge wurden 194,5 m3, im Arbeitsverfahren mit Stocktrennschnitt mittels Vollernter 149,4 m3 aufgearbeitet.

Diese Mengenangaben stammen von der elektronischen Messanlage des Voll-

ernters. ·

Analyse der Tellarbelten

Die Analyse der einzelnen Teilarbeiten zeigt folgende Hauptunterschiede zwi- schen den beiden Arbeitsverfahren: Der Zeitaufwand für das Greifen, Abschnei- den und Aufnehmen der Bäume war beim Verfahren mit Stocktrennschnitt mittels Vollernter erwartungsgemäss wesentlich, nämlich rund dreimal grösser als bei dem mit der Motorsäge unterstützten Verfahren. Der Zeitaufwand für das Entzer- ren der Bäume halbierte sich dagegen beim Verfahren mit Stocktrennschnitt mittels Vollernter. Der Grund liegt darin, dass bei diesem Verfahren das Entzer- ren öfters entfiel: Nach dem Führen des Trennschnittes wurden die Bäume meist in einem Zuge aufgenommen und antastet.

36 Vollernter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

Tab 10.: Leistungen Teilarbeiten (Reine Arbeitszeit) Lokomo 990 im Sturmholz, Bestand Härkingen

Stocktrennschnitt mittels

Arbeitsverfahren Motorsäge Vollernter

[Min/m3] [%] [Min/m3] [%]

Greifen, Abschneiden, Aufnehmen 0,09 6 0,30 18

Entasten und Einschneiden 0,92 59 0,88 52

Maschine verschieben 0,23 15 0,24 14

Entzerren 0,29 18 0,17 10

Aste und Stöcke räumen ^{0,03 2 0,10 6}

Summe RAZ 1,56 100 1,69 100

Allgemeine Zeiten: Hohe unproduktive Wartezeiten· der Motorsägen- führer

Allgemeine Zeiten können in Verteil-, Erholungs- und Rüstzeiten untergliedert werden; Verteilzeiten fallen während der Arbeit aus sachlichen und persönlichen Gründen unregelmässig verteilt an. Die Analyse der allgemeinen Zeiten zeigt, dass sich die beiden Verfahren in unserer Fallstudie bezüglich der Störungen an der Sägegarnitur des Vollernters überraschenderweise nur unwesentlich unter- schieden .. Beim Verfahren mit Unterstützung durch die Motorsäge traten sie sogar in noch grösserem Umfang auf als beim Abstecken mittels Vollernter. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Arbeitsverfahren lag im Auftreten einer verfahrensbedingten Wartezeit des Vollernters beim Abstocken mittels Motor- säge. Diese ergab sich dann, wenn die Maschine warten musste, bis das Abstecken mit der Motorsäge beendet war. Diese Situation setzte die Wald- arbeiter bei der ohnehin schon gefährlichen Arbeit offensichtlich unter Zeitdruck.

Der nicht unerhebliche Zeitaufwand für dieses Warten betrug 14% der all- gemeinen Zeiten. Die beträchtlichen Unterschiede beim Tanken und Maschi- nenparkdienst sind nicht verfahrensbedingt; gleiches gilt für die Rüst-, Fahr- und Marschzeiten. ·

Tab. 11: Allgemeine Zeiten Lokomo 990 im Sturmholz, Bestand Härkingen Stocktrennschnitt mit

Arbeitsverfahren Motorsäge Vollernter

[Min/m3] [%] [Min/m3] [%]

Rüst-, Fahr- und Marschzeiten 0,06 11 0,01 2

Sachliche Verteilzeit 0,09 16 0,08 16

Persönliche Verteilzeit 0,13 22 0,12 25

Wartezeit 0,08 14

- -

Störunoen Sägevorrichtung 0,10 18 0,07 14

Tanken und Maschinenparkdienst 0, 11 19 0,21 42

Summe AZ 0,57 100 0,49 100

LÜTHY, THEES: Einsatzmöglichkeiten FMG 990 Lokomo 37

Grosser Zeitaufwand für den Motorsägenunterhalt

Der Stocktrennschnitt mit der Motorsäge wurde an 125 Bäumen durchgeführt. Es ergab sich ein Zeitaufwand pro Baum von 3, 17 Min RAZ bzw. 5,03 Min GAZ; pro Kubikmeter betrug der Zeitaufwand 2,04 Min RAZ bzw. 3,23 Min GAZ. Die allge- meinen Zeiten wiesen mit 37% einen hohen Anteil auf; hiervon entfielen allein 59% auf den Motorsägenunterhalt; dies entsprach 22% der gesamten Arbeits- zeit der Motorsägenführer. Der hohe Zeitaufwand war bedingt durch das häufige Nachschärfen der Motorsägenketten.

Kostenkalkulation: Sicheres Arbeitsverfahren nicht teurer

Für die Kalkulation der Verfahrenskosten (ohne Rücken) wurde von den für den Betrieb geltenden Kostensätzen ausgegangen: Für den Vollernter wurden Fr.

500.- pro Maschinenarbeitsstunde, für den Forstwart Fr. 35.-, für den Lehrling Fr.

12.- und für zwei Motorsägen Fr. 22.- pro Stunde veranschlagt. Bezogen auf die Leistungen GAZ (Tab. 9) ergaben sich für das mit der Motorsäge unterstützte Verfahren Kosten von Fr. 20,04 pro Kubikmeter (100%) und für das Verfahren mit Abstocken mit dem Vollernter Fr. 18,24 pro Kubikmeter (91 %). Das wesentlich sicherere Arbeitsverfahren war im vorliegenden Fall sogar das kostengünstigere.

Holzverlust und Arbeitsqualität

Ein eindeutiger, verfahrensbedingter Holzverlust konnte nicht festgestellt werden.

Die Vermutung, der Stocktrennschnitt würde mit der Motorsäge näher am Wur- zelteller geführt, bestätigte sich bei den stichprobenweisen Messungen der Stockhöhe nicht. Die Differenz betrug im Durchschnitt lediglich 8 cm zugunsten des Verfahrens mit Stocktrennschnitt mittels Motorsäge; zwecks sauberer Trenn- schnitte wurden oft Nachschnitte mit der Motorsäge geführt, die hierbei noch nicht berücksichtigt sind.

Die Fahrbewegungen (Verschiebungen) der Maschine auf der Schadfläche war bei beiden Verfahren nach Anzahl und Zeit annähernd gleich gross. Durch die Langholzaushaltung-war es schwierig, mit der Maschine die Fahrlinien konse- quent einzuhalten.

2.2.4 Wic . htigste Ergebnisse und Schlussfolgerungen aus den drei Einsätzen

Anhand von drei Arbeitsstudien konnten Erfahrungen zum Einsatz von grossen Vollerntern am Beispiel des FMG 990 Lokomo in Durchforstungen und im Sturm- holz gesammelt werden. Die Arbeiten wurden bestandespfleglich und mit hoher Leistung durchgeführt, ein Ergebnis, das in erster Linie der Sorgfalt und dem Können des Maschinenführers zuzuschreiben war. Die dargestellten Ergebnisse gelten ausdrücklich nur unter den beschriebenen Bedingungen der Fallbei- spiele.

38 Vollernter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

Insbesondere der Einsatz im schwachen bis mittleren Baumholz gestattete nähe- re Einblicke in die hochmechanisierte Aufarbeitung des Laubholzes. Für dessen Aufarbeitung ergaben sich im Vergleich zum Nadelholz durchweg höhere Zeit- aufwände. Dies galt sowohl für in der Kranzone stehende als auch für an die Rückegasse vorgelieferte Bäume. Der Zeitaufwand für die Aufarbeitung des Laubholzes stieg mit zunehmendem Brusthöhendurchmesser gegenüber dem Nadelholz überproportional an. Auch bei den starken Durchmessern wurden im Laubholz noch sehr hohe, weit über den Möglichkeiten der konventionellen Auf- arbeitung liegende Leistungen erzielt. Darüberhinaus wurde deutlich, wie wichtig eine gute Planung und Organisation für den Erfolg des Vollerntereinsatzes sind.

Der Einsatz im mittelstarken Baumholz hat gezeigt, dass das erprobte Arbeitsver- fahren, das vor allem durch das Anschroten der stärkeren Bäume mit der Motor- säge gekennzeichnet war, aus Gründen mangelnder Arbeitssicherheit und Bo- denpfleglichkeit kritisch beurteilt werden muss und in der Paxis nicht angewen- det werden sollte. Das stärkere Holz kann entweder in einem separaten Arbeits- gang mit der Motorsäge gefällt oder gänzlich konventionell aufgearbeitet werden.

Aus Gründen der Arbeitssicherheit ist beim Einsatz von Vollerntern im Sturmholz der Stocktrennschnitt unbedingt von der Maschine und nicht von Waldarbeitern mit der Motorsäge auszuführen. Es gilt der Grundsatz: Sicherheit geht vor Leistung! Der untersuchte Einsatz im Sturmholz stellt ein Beispiel dafür dar, dass bei einem Stocktrennschnitt mit dem Vollernter neben der hohen Arbeits- sicherheit sogar geringere Aufarbeitungskosten erzielt werden können als im von der Motorsäge unterstützten Verfahren. Gerade hierbei muss man sich im klaren darüber sein, dass nur eine gute Arbeit des Maschinenführers ein solch positives Ergebnis ermöglichen kann.

Literatur

BORT, U., et al., 1990: Sturmholzaufarbeitung mit Kranvollerntern. Wald+ Holz 71, 11/12: 964-967.

MAHLER, G. und BORT, U., 1990: Kranvollernter bei der Sturmholzaufarbei- tung. AFZ 14/15: 366-368.

LÜTHY, THEES: Valmet 901 39

2.3 Verfahrensvergleiche mit Valmet 901

Zu Beginn des Jahres 1990 gab es in der Schweiz noch keine Vollernter grosser Kranreichweite von 8 bis 1 0 m. Demzufolge lagen noch keine Erfahrungen mit solchen Maschinen vor. Deshalb wurde die Gelegenheit wahrgenommen, Ein- sätze des mittleren Vollernters Valmet 901, die von der deutschen Valmet-Vertre- tung FLF in der Schweiz durchgeführt wurden, mit Arbeitsstudien zu begleiten.

Infolge der Sturmkatastrophe im Frühjahr wurden die Einsätze auf den Herbst verschoben.

[?er Einsatzschwerpunkt von Vollerntern mittlerer Grösse liegt in der Durchfor- stung starker Nadelstangen- und schwacher Nadelbaumhölzer im befahrbaren Gelände (BHD des ausscheidenden Bestandes 15 bis 25 cm).

8 :;

1„

1625

i ◄ 3250

5750

.1

Abb. 1: Valmet 901 (Konstruktionszeichung Modell 1991)

Die wichtigsten technischen Daten des Vollernters Valmet 901 mit Vollernterkopf 948 an Kran Valmet 997:

Länge Breite Gewicht Motorleistung Fahrgestell Kranreichweite

maximaler Schnittdurchmesser Entastungsdurchmesser

Vermessungsanlage Valmet MD 2A

5,8m

2,8 m mit Breitreifen (600 mm) 11 t

83kW 4Räder 9,6m 48 cm 5 -40 cm

Sortimente vorprogrammierbar Volumenermittlung möglich

40 Vollernter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

Als Besonderheit dieser Maschine sei erwähnt, dass die Kabine und der Zwei- stufen-Teleskopkran gemeinsam auf einem nivellierbaren Schwenkkranz auf- gebaut sind. Dies ermöglicht unter anderem eine sehr gute Sicht des Fahrers auf das Arbeitsfeld.

Versuchsziele

Die Einsatzmöglichkeiten von Vollerntern mit grösseren Kra!')reichweiten von 8 bis 10 m sollten unter den Bedingungen des Schweizer Waldes beurteilt werden.

Im einzelnen wurden folgende Versuchsziele verfolgt:

- Sammeln von Erfahrungen mit Vollerntern mittlerer Grösse - Vergleich verschiedener Arbeitsverfahren

- Erprobung der Laubholzaufarbeitung - Ermittlung der Bestandesschäden

- Untersuchung leistungsbestimmender Einflussfaktoren

Versuchsbestände

Die Forstreviere Lyss und Leuzigen im Berner Mittelland stellten drei Versuchs- bestände zur Verfügung {Tab. 1 ).

Tab. 1: Beschreibung der Versuchsbestände Bestand/Forstrevier

Bagguul / Lyss

Lerchenberg / Leuzigen

Mörrismatt / Leuzigen

Merkmal - Baumholz {Bu, Fi)

- mittl. BHD 19 cm {Aushieb) - mittl. Stückmasse 0,27 TFm - 287 Bäume {Aushieb) - davon 59% Laubholz - 1, 19 ha

- Stangenholz {Fi, Bu)

1

- mittl. BHD 17 cm {Aushieb) - m ittl. Stückmasse 0,20 TFm - 579 Bäume {Aushieb) - davon 10% Laubholz -0,88 ha

- Stangenholz {Fi, Bu)

- mittl. BHD 16 cm {Aushieb) - mittl. Stückmasse 0, 17 TFm - 565 Bä~me {Aushieb) - davon 18% Laubholz -0,84 ha

LÜTHY, THEES: Valmet 901 41

Der laubholzreiche Bestand Bagguul ist mit den beiden anderen Beständen hin- sichtlich Baumdimensionen und Bestandesstruktur nicht vergleichbar. Lerchen- berg und Mörrismatt stellten eher typische Bestände für den Einsatz mittlerer Vollernter dar.

Der Abstand der bereits angelegten Rückegassen betrug in allen Beständen rund 30 m. Lediglich im Bestand Mörrismatt war ein Bestandesteil mit Rückegas- sen im Abstand von 14 bis 16 m erschlossen. Die Rückegassen mussten an · vielen Stellen verbreitert werden. Die durchschnittliche Hangneigung betrug in allen Beständen weniger als 10%. Die Befahrbarkeit war gut.

Versuchsanlage

Wenn möglich sollten in jedem Versuchsbestand .zwei verschiedene Arbeitsver- fahren zur Anwendung kommen und hinsichtlich der Leistungen und der Schä- den des Vollernters miteinander verglichen werden (Tab. 2). Das Arbeitsverfah- ren ¹¹mit Zufällen¹¹ sollte nach der Beurteilung der deutschen Valmet-Vertretung FLF in .den Versuchsbeständen nicht zum Einsatz kommen.

Tab. 2: Verfahrensvergleiche Versuchsbestand

Bagguul Lerchenberg

Mörrismatt ·

Vollernter-Arbeitsverfahren

3,5-4m

t

Rückegasse Kranzone

Arbeitsverfahren

11mit Stichgassen¹¹

11mit Stichgassen¹¹

11mit Vorrücken¹¹

11mit Stichgassen¹¹

11nur Kranzone¹¹

1 / I\ II

14-16m--- Transportgrenze - - - -

!

^Kranzone

^{! ~, 1 / 1}

3,_5-4m Rückegasse

Abb. 2: Verfahren ¹¹nur Kranzone¹¹

Verfahren ¹¹nur Kranzone^11: Der Vollernter erreicht von der Rückegasse aus mit dem Kran jeden zu entnehmenden Baum. Dies bedingt einen relativ engen Rückegassenabstand. 18 bis 22% der Bestandesfläche entfallen auf die Rücke- gassen.

42 Vollernter-Tagung· 10.12.1991, WSL Birmensdorf

3,5-4m Rückegasse

7-8m Kranzone

-L----~--lt~ ^~

~~schenzon~

30-40m - - - Transportgrenze

-,--~-~--~---◊- ^Z~sch::n•

7-8m Kranzone

3,5-4m Rückegasse

Abb.3: Verfahren "mit Vorrücken"

Verfahren "mit Vorrücken^11: Zuerst bearbeitet der Vollernter die Kranzone. Die Bäume in der Zwischenzone werden windenunterstützt motormanuell gefällt, mit der Seilwinde in die Kranzone vorgerückt und anschliessend vom Vollernter in einem zweiten Arbeitsgang aufgearbeitet. 8 bis 12% der Bestandesfläche ent- fallen auf die Rückegassen.

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Abb.4: Verfahren "mit Stichgassen"

Verfahren "mit Stichgassen": Die Zwischenzone wird mit Stichgassen erschlos- sen. Auf den Stichgassen kommt nicht nur der Vollernter, sondern nachfolgend auch der Aückezug zum Einsatz. Dieses Verfahren ist mit einer intensiven Befah- rung des Waldbodens ausserhalb des Rückegassennetzes verbunden. 20 bis 26% der Bestandesfläche entfallen auf die Rücke- und Stichgassen.

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. Arbeitsstudien

Im gesamten Versuch wurden Vollernter und Maschinenführer nicht gewechselt.

Die Auslesebäume waren markiert und der Aushieb war angezeichnet. Die Arbeit des Vollernters und das Rücken mit dem Tragschlepper (hier nicht dargestellt) wurden mit Zeitstudien erfasst (Fortschrittszeitverfahren). Zusätzlich wurden die sichtbaren Baumverletzungen am verbleibenden Bestand nach Abschluss der Rückearbeiten aufgenommen. Die Erfassung der Vollernterzeiten erfolgte einzelbaumweise. Baumart und Brusthöhendurchmesser wurden vor- gängig erfasst und jeder Baum numeriert. Für detailliertere Analysen wurden auch der Abstand der zu entnehmenden Bäume zur Rückegasse und der Bestockungsgrad ermittelt.

Leistungen

Die Ergebnisse unserer Leistungsuntersuchungen können leider nicht vollstän- dig dargestellt werden. Der Grund ist das weit über dem Durchschnitt liegende, sehr hohe Schadensniveau in allen Versuchsbeständen. Es veranlasste uns, auf die Darstellung von Leistungsangaben in absoluten Beträgen weitgehend zu verzichten. Leistungsvergleiche zwischen verschiedenen Vollernter-Arbeitsver- fahren wurden in den Beständen Lerchenberg und Mörrismatt im Revier Leuzi- gen durchgeführt. Die folgenden Ausführungen zur Frage der Leistung beziehen sich auf diese Untersuchungen.

Verfahrensvergleiche

Die Verfahrensvergleiche (Tab. 3) ergaben:

- Leistungsunterschiede zwischen Laub- und Nadelholz - keine Leistungsunterschiede zwischen den Arbeitsverfahren

Tab. 3: Durchschnittsleistungen der Arbeitsverfahren (Lerchenberg, Mörrismatt) Arbeitsverfahren Laubholz Nadelholz

RAZ/Baum BHD RAZ/Baum BHD

[1/10 Min] [cm m.R.] [1/10 Min] [cm m.R.]

"nur Kranzone• 6.8 12 9.6 17

"mit Stichgassen" 7.1 14 8.9 17

"mit Vorrücken" 8.2 15 8.5 17

Durchschnitt 7.3 13 8.9 17

Die Leistungsunterschiede zwischen Laub- und Nadelholz wurden von den unterschiedlichen mittleren BHD und damit auch den Stückmassen überlagert.

Im einzelnen stellten sich die Ergebnisse im Nadelholz wie folgt dar: Es bestan- den bezüglich der RAZ pro Baum keine signifikanten Leistungsunterschiede zwischen den Verfahren "nur Kranzone", "mit Stichgassen" und den Kranzonen- Bäumen des Verfahrens ¹¹mit Vorrücken".

44 Vollernter-Tagung 10.12.1991, WSL Birmensdorf

Im Laubholz führten die Analysen zu den gleichen Ergebnissen. Es bestanden bezüglich der RAZ pro Baum ebenfalls keine signifikanten Leistungsunterschie- de zwischen den Verfahren "nur Kranzone" und "mit Stichgassen". Lediglich der Zeitaufwand für die Kranzonen-Bäume des Verfahrens "mit Vorrücken" war sig- nifikant höher als in den übrigen Verfahren, was allerdings auf die wenigen Bäume in diesem Laubholz-Kollektiv zurückgeführt werden könnte.

Diese Ergebnisse überraschen eigentlich nicht, da sich die Arbeit des Vollernters in den einzelnen Verfahren nicht grundsätzlich änderte. Dennoch konnte von vorneherein nicht von identischen Leistungen ausgegangen werden, zumal die Verschiebungen des Vollernters bei den verschiedenen Arbeitsverfahren sehr unterschiedlich sind.

Die wichtigste leistungsbestimmende Einflussgrösse bei der Vollernterarbeit ist der BHD. So ist auch der durchschnittliche BHD des Aushiebs pro Verfahren für den Vergleich der Leistungen von grosser Bedeutung. Damit wir den Einfluss der Verfahren auf die Leistung statistisch überprüfen können, müssen die durch- schnittlichen BHD der Versuchskollektive möglichst gleich sein. Diese Bedin- gung war beim Nadelholz optimal erfüllt. Die Ergebnisse erlaubten die Berech- nung einer einheitlichen Leistungskurve in Abhängigkeit vom BHD auf der Grundlage von rund 900 Nadelbäumen aus den verschiedenen Verfahren. Auf ihre Darstellung wurde wegen der vielen Schäden und des vergleichsweise hohen Leistungsniveaus verzichtet.

Teilzeitenstruktur

Folgende Teilzeiten wurden unterschieden:

Teilzeit 1:

Teilzeit 2:

Teilzeit 3:

Teilzeit 4:

Greifen, Fällen, Zufallbringen, Vorrücken Entasten, Vermessen, Einschneiden, Ablegen Verschieben des Vollernters auf der Rückegasse Entfernen von hinderlichen, unterständigen Bäumen

Für die Verfahren "mit Stichgassen" und "nur Kranzone" ergaben sich nahezu identische Anteile der einzelnen Teilzeite_n an der gesamten RAZ (vgl. Tab. 4).

Auch zwischen Laub- und Nadelholz ergaben sich kaum Unterschiede (nicht ab- gebildet). Eine andere Teilzeitenstruktur wies erwartungsgemäss das Verfahren

"mit Vorrücken" auf. Die Werte für das Verfahren "mit Vorrücken" repräsentieren das gesamte Verfahren mit der Bearbeitung stehender und vorgerückter Bäume.

Ferner sind die Werte für die vorgerückten Bäume allein angegeben.

Tab. 4: Teilzeitenstruktur (bezogen auf RAZ; Lerchenberg, Mörrismatt)

Arbeitsverfahren Teilzeit 1 Teilzeit 2 Teilzeit 3 Teilzeit 4

[%] [%] [%] [%]

"nur Kranzone" 34 47 12 7

"mit Stichgassen" 35 48 14 3

"mit Vorrücken" 24 60 13 3

- davon vorgerückt 2 87 11

-

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Allgemeine Zeiten

Der Anteil der AZ lag im Durchschnitt bei 29% der gesamten Arbeitszeit. Auch hierbei ergaben sich zwischen den Verfahren 11nur Kranzone11 und 11mit Stichgas- sen11 keine Unterschiede. Lediglich das Verfahren 11mit Vorrücken" wies verfah- rensbedingt einen etwas höheren Anteil auf (Tab. 5).

Tab. 5: Anteile RAZ und AZ der verschiedenen Arbeitsverfahren (Lerchenberg, Mörrismatt)

Arbeitsverfahren RAZ AZ

[%] [%]

"nur Kranzone11 73 27

"mit Stichgassen" 72 28

•mit Vorrücken" 67 33

Bestandesschäden

Das Schadensprozent, definiert als Anteil beschädigter Bäume am verbleiben- den Bestand, lag in allen Verfahren weit über dem bei Vollernterarbeit zu erwartenden Durchschnitt. Sämtliche Schäden zusammengenommen, also grosse (>100 cm2), mittlere (10 bis 100 cm2) und kleine (1 bis 10 cm2), ergeben Schadensprozente zwischen 20 und 30 (Abb. 5). Die Situation verbessert sich unwesentlich, wenn man die kleinen Schäden, die als vernachlässigbar gelten, abzieht. Es ergibt sich dann immer noch ein für den Vollerntereinsatz sehr hohes Schadenniveau von 14 bis 20%. Nach vergleichbaren Untersuchungen kann da- von ausgegangen werden, dass normalerweise weniger als 10% der verbleiben- den Bäume beschädigt werden (ebenfalls bezogen auf grosse und mittlere Schäden).

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mit Vorrücken nur Kranzone mit Stichgassen Abb. 5: Bestandesschäden (Bagguul, Lerchenberg, Mörrismatt)

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^{alle Schäden}

ohne

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^Schäden

<10cm2

Es stellt sich die Frage, wie es zu einem so grossen Schadensausmass kommen konnte. Zunächst ist festzuhalten, dass der Tragschlepper nicht verantwortlich