Quantification and valuation of ecosystem services to optimize sustainable re-use for low-productive drained peatlands

LIFEPeatLandUse (LIFE12 ENV/FI/000150) 2013 – 2018, LAYMAN’S REPORT201

Metsäteknologiasektorin visio ja tiekartta vuoteen 2020

Kun perinteisessä puunjalostuksessa ja -korjuussa työpaikat ovat vähentyneet jatkuvasti, metsäkoneiden valmistuksessa työpaikkojen lukumäärä on kasvanut. Euroopassa ja laajemminkin koko maailmassa on tapahtumassa korjuuteknologian uusjako; runkomenetelmä, jolla korjataan edelleen yli puolet maailman raakapuusta, on väistymässä tavaralajimenetelmän tieltä. Muutoksen seurauksena Suomen metsäkoneteollisuus kasvaa sekä liikevaihdoltaan että työllistävyydeltään. Suomen metsäteknologiasektorin kannalta tulevaisuuden avainkysymykseksi muodostuu se, pystytäänkö asema maailmanmarkkinoiden tärkeimpänä konetoimittajana säilyttämään. Uhkakuvana on osaamisen ja konevalmistuksen siirtyminen halvemman tuotannon maihin.Metsäteknologiasektorin visio ja tiekartta -hankkeessa hahmoteltiin visio metsäteknologian toimialasta vuonna 2020. Tähän päästiin kokoamalla metsäteknologiasektorin teollisuuden sekä tutkimus- ja kehittämisorganisaatioiden näkemykset sektorin tavoitetilasta ja asemasta sekä konetuotannon että alan asiantuntijaosaamisen osalta. Tuloksena syntyi tiekartta niistä toimenpidekokonaisuuksista, joita vision saavuttaminen edellyttää. Toimialaa tarkasteltiin maailmanlaajuisesti siten, että Eurooppa, Venäjä ja Pohjois-Amerikka olivat tarkemman tarkastelun kohteena. Puunkorjuukoneiden osalta pyrittiin selvittämään nimenomaan Suomessa valmistettujen tavaralajimenetelmän koneiden nykytilannetta ja mahdollisuuksia tulevaisuudessa. Projektin luonteesta johtuen haastateltaviksi valittiin lähinnä suomalaisia alan yrityksiä ja osaajia. Selvityksessä ei tehty tarkkoja kannattavuuslaskelmia, vaan pyrittiin realistisiin arvioihin tulevaisuuden puunkorjuumääristä ja tulevaisuudessa tarvittavista koneista erityisesti teollisuuspuun ja energiajakeen korjuussa.Metsäkoneiden kokonaismaailmanmarkkinat vuonna 2020 ovat noin 6 000 8 000 konetta, joista 4 000 6 000 on tavaralajimenetelmän koneita. Jos Euroopan ja Venäjän hakkuut koneellistuvat nopeasti ja myös Etelä-ja Pohjois-Amerikan markkinoiden osittaisessa valtauksessa onnistutaan, voidaan päästä jopa 6 000 koneen vuosimarkkinoihin. Alan kasvupotentiaali on mittava ja tämän potentiaalin realisoitumista voidaan tukea teknologiaohjelman keinoin. Monet teknologiset innovaatiot olisivat hyödyllisiä myös metsäteknologiasektorilla, mutta niiden kustannustehokkaassa soveltamisessa metsäympäristössä on paljon kehitettävää. Konekonsepteja ja teknologiaa on kehitettävä erilaisten markkina-alueiden tarpeet huomioiden. Automaatiolla on keskeinen asema kehityksessä.Hankkeen rahoitus: Teke

Kantojen noston ja metsäkuljetuksen tuottavuus

Tutkimuksessa selvittettiin yhdistetyn kannonnoston ja maanmuokkauksen ajanmenekki ja tuottavuus kuusileimikoilla sekä kantojen metsäkuljetuksen tuottavuus ja siihen vaikuttavat tekijät. Aikatutkimusten perusteella laadittiin tuottavuusfunktiot kantojen nostolle ja metsäkuljetukselle. Kantojen nostossa työn tuottavuuteen vaikuttivat kantoläpimitta, kantojen hehtaaritiheys sekä maanmuokkaukseen kulunut aika. Metsäkuljetuksen tuottavuuteen puolestaan vaikuttivat metsäkuljetusmatka, kantojen hehtaarikertymä ja kuormatraktorin kuormakoko.Aikatutkimuksissa kantopuun puhdistamiseen ja paloitteluun kului 42 prosenttia tehotyöajasta ja kannon maasta irrottamiseen 18 prosenttia tehotyöajasta. Maanmuokkauksen sekä kantojen kasauksen osuus tehoajasta oli 15 ja 11 prosenttia. Nostojäljen tasauksen, työpistesiirron ja puomin kannolle viennin osuus oli puolestaan 3 7 prosenttia kaivukoneen tehotyöajasta. Maanmuokkauksen osuus kantojen noston tehoajanmenekistä oli keskimäärin 3.24 tuntia hehtaarille. Nostotyön tuottavuus oli 13.0 m³/tehotunnissa, kun kantoläpimitta oli 40 cm ja nostettavia kantoja oli 500 kappaletta hehtaarilla. Kun maanmuokkaus tehtiin nostotyön yhteydessä nostotyön tuottavuus laski 9.2 m³:iin tehotunnissa.Metsäkuljetuksessa kantojen kuormaukseen kului 57 % tehotyöajasta ja kuorman purkamiseen tienvarsivarastolla 25 % tehotyöajasta. Kun otetaan huomioon kuormatraktorin siirtymiset varasto-paikalla kuorman purkamisen yhteydessä (1%) ja varastopaikan siistimiseen kulunut aika (1 %), oli kuorman purkamisen ajanmenekki yhteensä 27 % tehotyöajasta. Kuormausajon osuus tehoajasta oli 3 % ja kuormausajoon liittyvän peruuttelun ja kääntymisten osuus 1 % tehotyöajasta. Tyhjällä kuormalla ajon osuus oli 5 % ja kuormattuna ajon 6 % tehotyöajasta. Kantojen lähikuljetuksen tuottavuus oli 7.8 m³ tehotunnissa, kun metsäkuljetusmatka oli 250 metriä, kuormakoko 7.0 m³ ja kantojen kertymä hehtaarilta 60 m³. Kuormakoon kasvattaminen 7.0 m³:stä 13.0 m³:iin paransi työn tuottavuutta 1.0 m³ tehotunnissa. Aikatutkimuksissa keskimääräinen kuormakoko oli 8.6 m³ kanto- ja juuripuuta. Tutkimustulosten pohjalta kehitettiin Excel-pohjainen laskentaohjelma, jonka avulla käyttäjä voi leimikkotietojen pohjalta laskea kantopuun kertymän ja energiasisällön työmaalla sekä kantomurskeen tuotantokustannukset eri tuotantomenetelmillä. Laskentaohjelmalla voi tehdä herkkyysanalyysiä esim. kuormakoon, materiaalin kosteuden, maanmuokkauskorvauksen, metsä- ja kaukokuljetusmatkan sekä kantopuun kertymän vaikutuksesta korjuukustannuksiin ( /MWh tai /m³). Lisäksi ohjelma laskee leimikkotietojen avulla arvion hehtaarikohtaisesta ajanmenekistä metsäkuljetuksessa ja yhdistetyssä kantojen nosto- ja maanmuokkaustyössä. Laskentamallin perimmäisenä tarkoituksena oli muuntaa saadut tutkimustulokset helppotajuiseen ja käytäntöä palvelevaan muotoon.Tutkimuksen tilaaja: Lappeenrannan teknillinen yliopisto, Mikkelin yksikkö, Bioenergiateknologi

Korjureiden ja korjuuketjun simulointi ainespuun korjuussa

Korjurit yhdistelmäkoneet, joilla voidaan tehdä puunkorjuun molemmat päävaiheet, hakkuu ja lähikuljetus etsivät paikkaansa skandinaavisessa tavaralajimenetelmän puunkorjuussa. Vaikka markkinoilla on useita vaihtoehtoisia korjurikonsepteja tarjolla ja useat tutkimustulokset niistä ovat olleet rohkaisevia, korjureiden käyttö on vielä hyvin vähäistä koneyrittäjien keskuudessa. Yhdistelmäkoneiden simulointi aines- ja energiapuun korjuussa -hankkeessa selvitettiin korjureiden kannattavaa toimintatapaa ja käyttöaluetta suomalaisessa ainespuunkorjuussa koneyrittäjätasolla. Korjureiden kilpailukykyä verrattiin yleiskokoluokan korjuuketjuun simulointimenetelmän keinoin kahdella puunkorjuualueella. Tutkimuksessa mukana olleet korjurikonseptit olivat Ponsse Dual ja Valmet Combi 801 sekä kiinteällä että kääntyvällä kuomatilalla. Korjuualueiden aineistona olivat StoraEnso Metsän hakkuutietokannat Kaakkois-Suomen (Saimaan) ja Pohjois-Pohjanmaan alueilta korjatuista leimikoista. Simulointien perusleimikkopankit koostuivat 2000 korjuulohkosta korjuukertymän ollessa yli 500 000 m³ kullakin korjuualueella.Simulointitutkimuksessa Ponsse Dual ja kääntyvällä kuormatilalla varustettu Valmet Combi 801 olivat kilpailukykyisimmät korjurikonseptit. Normaalin hakkuutaparakenteen vallitessa puunkorjuu korjureilla oli noin 4,6 18,6 % koneketjua kalliimpaa korjuualueesta, korjurikonseptista sekä korjuuketjun hakkuukoneen ja kuormatraktorin tuottavuuserosta riippuen. Simuloitaessa alle 200 m³:n leimikoita korjurit olivat hyvin lähellä korjuuketjun kustannustasoa. Perusleimikkoaineiston regressiotarkastelu osoitti korjureiden merkittävimmäksi olosuhdetekijäksi leimikon hakkuukertymän, jonka kilpailukykyinen kannattavuusraja korjureilla ylsi harvennuskohteilla 80 115 m³:iin ja uudistushakkuukohteilla 90 190 m³:iin korjurikonseptista riippuen. Perusleimikkoaineistossa korjurit olivat korjuuketjua taloudellisempia 11,7 22,4 %:lla kaikista korjuulohkoista sekä 1,9 7,5 %:lla kokonaiskertymästä. Vuotuisen hakkuusuoritteen jäädessä korjuuketjulla alle 25 000 m³:n Kaakkois-Suomessa ja 20 000 m³:n Pohjois-Pohjanmaalla, korjureiden kustannuskilpailukykyisyys korjuuketjuun nähden parani merkittävästi. Korjureiden kannattavan ja kustannustehokkaan käytön perusedellytyksenä on korjuukohteiden hallittu ohjaus kulloinkin taloudellisesti sopivimmalle konekonseptille. Tämä edellyttää sekä riittävän suuren korjuukohdevarannon että korjuukaluston hallintaa. Tulevaisuudessa korjureiden kilpailukyvyn voidaan olettaa paranevan korjureiden kone- ja työteknisten ominaisuuksien kehittyessä edelleen, korjuuyrittäjyyden toimintarakenteen siirtyessä enemmän alueyrittäjyyteen sekä kertymältään pienien korjuukohteiden lisääntyessä.Hankkeen rahoittajat: Metsäntutkimuslaitos, Tekes, Stora Enso Oyj, Koneyrittäjien liitto ry, Ponsse Oyj, Komatsu Forest, John Deer