Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

I Sverige har sedan mitten av 1990-talet antalet bestånd där röjning inte utförts ökat. Dessa bestånd är åldersmässigt mogna för en första gallring men pga. utebliven röjning är de mycket stamtäta och dimensionerna är klena vilket gör att valet av skötselåtgärd inte är självklart. De senaste åren har intresset för uttag av biomassa även i unga skogar ökat. Under våren/sommaren 2009 startade Stora Enso Skog (SES) ett fullskaleprojekt där syftet var att testa en gallringsmetod med flerträdshanterande skördaraggregat och uttag av (förutom rundvirke) ett bioenergisortiment (träddelar/okvistade toppar) i eftersatta röjningar och tidiga gallringar. För att minska näringsförlusten i och med ökat uttag skulle stor del av den gröna biomassan lämnas kvar i skogen. En jämförelse mellan traditionell gallring och den nyutvecklade biogallringen skulle göras med avseende på produktivitet och lönsamhet. Målet med SES:s projekt var att ta fram ett underlag som visar ev. potential för ökad lönsamhet vid skötsel av ung*) skog tack vare mer anpassad gallringsteknik och ökad efterfrågan på biobränsle.

Detta examensarbete ingår i SES:s projekt och omfattar tre delar, en kostnadsjämförelse mellan konventionell gallring och biogallring, en analys av uttagen mängd biomassa från skogen samt att ta fram en enkel lathund för vilka typer av bestånd som biogallring kan vara lämplig. Åtta gallringsmaskiner ingick i studien och jämförelsematerial hämtades från SES:s egna register med gallringshistorik från åren 2007-2008. Det nya biomassasortimentet skulle innehålla träddelar med grövre kvistar och så lite barr som möjligt. I studien ingick 26 trakter/bestånd. I fem bestånd beräknades biomassan före och efter biogallring noggrannare för att kunna beräkna hur stor del av beståndens biomassa som lämnades kvar i skogen. Vid lönsamhetsjämförelsen användes de faktiska kostnaderna och intäkterna för biogallring och för den simulerade gallringen konstruerades jämförelsebestånd, skotar- respektive skördarkostnaden sattes till 550 och 750 kr/G 15-timme, genomsnittliga intäkten för dessa typer av bestånd beräknades med erfarenhetstal till 250 kr/m3fub.

Prestationen (m3fub/G15) var i de biogallrade bestånden gallrade med stickvägsarbetande maskin något bättre jämfört med normalgallring, för uttagen medelstam upp till 0,06 m3fub . För medelstammar mellan 0,03 – 0,05 var prestationen mellan 5 – 10 m3fub/G15 i biogallrade bestånd medan för samma bestånd som normalgallrats var prestationen under 5 m3fub/G15. Biogallring med beståndsgående maskiner var generellt sämre än både normalgallring och biogallring med stickvägsarbetande maskin. Skördarkostnaden för biogallring varierade mellan 65 – 282 kr/m3fub för stickvägsarbetande och 125 – 228 kr/m3fub för beståndsgående maskin. Kostnaden för skotning visade inte på lika stor variation kopplad till medelstam men viss tendens till högre kostnad för lägre medelstam kunde urskiljas. Vid intervjuer med maskinförare framkom att skotningen försvårades av att det nya sortimentet innehöll mycket luft vilket medförde att skotningen tog längre tid. Netto/ha varierade mellan bestånden och mellan maskintyp, för stickvägsarbetande maskin gav biogallring högre netto upp till 0,07 m3fub medelstam jämfört med simulerad normalgallring i samma bestånd. Bestånden som gallrats med beståndsarbetande maskin visade på större variation, för uttagen medelstam 0,06 m3fub gav biogallringen ett netto på mellan -2213 kr och 829 kr.

Enligt biomassaberäkning med Ulvcronas biomassafunktioner lämnades en stor andel (34 – 66 %) av de utgallrade trädens biomassa kvar i skogen, dvs. näringsförlusten vid denna typ av gallring med extra uttag av biobränsle torde vara marginell jämfört med om hela träden tagits ut.

Biogallring med uttag av ett bioenergisortiment som komplement till rundvirkessortimenten verkar, med använd gallringsteknik, vara mest lämplig i bestånd med uttagen medelstam upp till 0,06 m3fub och minst 2000 stammar/ha.

From the mid 1990s the number of forest stands in Sweden where no pre-commercial thinning has been done have increased. Many of those stands are now dense enough for thinning but the high number of trees per ha and the small tree dimensions has made it difficult to choose between pre-commercial thinning and thinning. In recent years the interest of harvesting biomass as bioenergy from young forests has increased. During spring/summer 2009 Stora Enso Skog (SES) therefore tested a new method of thinning with harvesters that could handle more than one stem at once, together with a new assortment of bioenergy (tree parts) in stands where a late pre-commercial thinning or an early thinning was the next conventional measure. To minimize the nutrition loss with the increased removal of biomass a large part of the green biomass should be left in the stand. The overall objective in this project was to compare conventional thinning with bioenergy thinning, with the focus on productivity and profitability.

This thesis is a part of SES’s project and divided into three parts, a cost comparison between conventional thinning and bioenergy thinning, an analysis of biomass remaining in the stand and a description of stand characteristics where bioenergy thinning could be suitable. Eight bioenergy harvesting teams were analysed in this study and compared to registered SES thinnings from 2007-2008. The new bioenergy assortment should contain tree parts with larger branches and minimized green biomass. There were 26 stands in this study. In five of them the total amount of biomass was calculated before and after the thinning to assess the amount left in the forest.

In the comparison of profitability the actual cost and income from the bioenergy thinnings were used and for the simulated conventional thinning a comparison stand was constructed.
The harvesting productivity (m3fub/G15; m3fub is m3 on bark) in bioenergy thinned stands thinned with a strip road working machine were slightly better where the average thinned stem were smaller than 0.06 m3fub compared to conventional thinning. For average stem volumes between 0.03-0.05 m3fub the productivity was between 5-10 m3fub/G15 in bioenergy thinned stand and in the same stand with conventional thinning the productivity was under 5 m3fub/G15. Stand operated bioenergy thinning machines (working in passages intermediate to strip roads) had lower productivity and profitability than both of the other thinning types. Harvester costs for bioenergy thinning varied between 65-282 SEK/m3fub for strip road working machines and between 125-228 SEK/m3fub for stand operated machines. The forwarding cost did not show a great variation with respect to the stem volume but a trend could be seen that forwarding costs increased with for decreasing stem volume. The net income/ha varied between the different stands and machine type, for strip road working machines the bioenergy thinning gave a higher net income up to 0.07 m3fub average stem volume compared to the simulated conventional thinning. Stands thinned with stand operated machines showed a greater variation, for an average thinned stem volume of 0.06 m3fub the net income for bioenergy thinning varied between -2213 and 829 SEK.

Between 22-64% of the biomass was left in the stand after bioenergy thinning which indicates that the loss of nutrients and the effects on growth of remaining trees should be marginal. This new thinning method with an extra bioenergy assortment seemed to be most suitable in stands with an average stem volume of up to 0.06 m3fub and with more than 2000 trees ha-1.