Pajun korjuu, varastointi ja toimitus laitokselle - Tehtäväraportti. Energiapajun kestävä tuotanto ja käyttö -projekti

Transkriptio

1 Energiapajun kestävä tuotanto ja käyttö -projekti Pajun korjuu, varastointi ja toimitus laitokselle - Tehtäväraportti Päivämäärä: Kirjoittajat: Tilaaja: Luottamuksellisuus: Jori Sihvonen (VTT), Arvo Leinonen (VTT) ja Aki Villa (Itä-Suomen yliopisto) Keski-Suomen ELY-keskus Julkinen

2 2 Raportin nimi Pajun korjuu ja varastointi Asiakkaan nimi, yhteyshenkilö ja yhteystiedot Keski-Suomen ELY-keskus Pl 250, Jyväskylä Asiakkaan viite 1099/ Risto Janhonen Projektin nimi Energiapajun kestävä tuotanto ja -käyttö Raportin laatija(t) Jori Sihvonen, Arvo Leinonen & Aki Villa Avainsanat Paju, hake, korjuu, varastointi ja kustannukset Projektin numero/lyhytnimi EAKR-PAJU Sivujen/liitesivujen lukumäärä 75 s + 6 s liitt. Raportin numero VTT-R Tiivistelmä Pajun korjuu- ja varastointi -tutkimus on osa Energiapajun kestävä tuotanto ja käyttö projektia, missä tavoitteena on lisätä pajun käyttöä energian tuotannossa ja erilaisten vesien puhdistuksessa. Projektin tutkimusosapuolet ovat VTT, Itä-Suomen yliopisto, SYKE ja Pohjoisen Keski-Suomen oppimiskeskus. Tutkimus jakaantuu kolmeen osaan. Pajun korjuu- ja varastointi tutkimuksessa on aluksi tehty kirjallisuuskatsaus käytössä olevista pajun korjuukoneista maailmalla, minkä jälkeen tehtiin pajun korjuukokeet käytännössä Liperissä keväällä Tutkimuksessa seurattiin vielä kokopuuna korjatun pajun varastointia vuoden 2012 loppuun asti sekä pajun murskausta ja pajumurskeen toimitusta polttokokeisiin helmikuussa Kirjallisuuskatsauksessa käytiin läpi erityisesti pajun korjuuseen ulkomailla käytettyjä koneita. Menetelmät voidaan jakaa neljään päämenetelmään: korjuu hakkeena, korjuu kokopuuna, korjuu paaleina ja korjuu harvesterilla tai traktorilla käyttäen hakkuupäätä. Kaikilla menetelmillä on omat etunsa ja haittansa. Erikoiskoneilla tapahtuva korjuu on tehokasta ja niiden korjuukustannukset alhaiset. Harvesteri- tai traktoripohjainen korjuu on tällä hetkellä yleisin käytetty korjuuketju Suomessa olevilla vähäisillä pienillä pajuviljelmillä. Tämä johtuu siitä, että pienillä viljelmillä ei kannata investoida erikoiskoneisiin, vaan käytetään olemassa olevaa konekantaa. Käytännön tutkimuksessa tutkittiin energiapuun korjuussa käytettyä kokopuukorjuuketjua. Hakkuukoneena oli giljotiinikouralla varustettu maataloustraktori. Pajut ajettiin tienvarteen traktorin peräkärryllä. Korjuukokeet suoritettiin pääasiassa 5-6-vuotiailla kotimaisilla pajuilla. Paras tuottavuus saavutettiin kaksivaiheisella korjuuketjulla, missä pajun hakkuu ja lähikuljetus tehdään erikseen. Pajuhakkeen korjuukustannus tien varressa oli edullisimmillaan 14,3 /MWh ja käyttöpaikalla 19,1 /MWh. Korjuukustannuksia voidaan alentaa pajun korjuun erikoiskalustolla, joita on käytössä Ruotsissa. Tällöin pajuhakkeen tuotantokustannukset käyttöpaikalla ovat edullisimmillaan 12,25 /MWh. Tolloin paju olisi jo kilpailukykyinen metsähakkeen kanssa. Pajuvarastoja tutkimuksessa oli kaksi kappaletta, joista toinen varasto oli 5-6-vuotiasta siperianpajua ja toinen 5-vuotiasta mustuvapajua. Molemmat varastokasat kuivuivat varastoinnin aikana, joka jatkuin talveen 2013 asti. Parhaiten kuivui siperianpaju-varasto, joka sijaitsi aukealla ja tuulisella paikalla. Varastointikokeessa Siikasalmella olleet pajuvarastot murskattiin ja pajumurske toimitettiin helmikuussa 2013 Joensuun Fortumin lämpövoimalaan, missä VTT teki pajulla polttokokeet. Siikasalmella olleista pajukasoista saatiin toimitettua 486 i-m 3 pajumursketta. Murskaus ja murskeen toimitus laitokselle onnistui hyvin. Ainoastaan murskeen joukossa oli jonkin verran pitkiä oksia, jotka aiheuttivat ongelmia murskeen syötössä kattilaan. Luottamuksellisuus Julkinen Jyväskylä Laatija Tarkastaja Hyväksyjä Arvo Leinonen Johtava tutkija VTT:n yhteystiedot Jakelu (asiakkaat ja VTT) VTT, ELY-keskus, UEF Jyrki Raitila Tiimipäällikkö Jouni Hämäläinen Teknologiapäällikkö VTT:n nimen käyttäminen mainonnassa tai tämän raportin osittainen julkaiseminen on sallittu vain VTT:ltä saadun kirjallisen luvan perusteella.

3 3 Alkusanat Pajun korjuututkimus on osa Energiapajun kestävä tuotanto ja käyttö projektia. Projektin tutkivat osapuolet ovat VTT, Itä-Suomen yliopisto, Suomen ympäristökeskus ja Pohjoisen Keski-Suomen oppimiskeskus (POKE). Projektissa tutkitaan pajun viljelyä, korjuuta ja erilaisten vesien puhdistusta sekä pajubiomassan käyttöä energian ja biopolttoaineiden tuotannossa. Projektin rahoittajat ovat Euroopan unionin aluekehitysrahasto, VTT, Vapo Oy, Biowatti Oy sekä Fortum Power and Heat Oy. Projektin kesto on Projektin Energiapajun korjuuteknologian kehittäminen osatehtävässä tavoitteena oli kartoittaa pajun korjuumenetelmät ja tutkia käytännössä suomalaista energiapuun korjuuteknologiaa pajun korjuussa. Lisäksi tavoitteena oli seurata korjatun pajun varastointia. Tämän Energiapajun korjuuteknologian kehittäminen osatehtävän raportin on laatinut Jori Sihvonen yhdessä hankkeen projektipäällikön Arvo Leinosen kanssa. Korjuukokeet suoritettiin Itä-Suomen yliopiston koeviljelmillä Liperissä yhteistyössä Itä-Suomen yliopiston kanssa. Jyväskylä Tekijät

4 4 Sisällysluettelo Alkusanat Johdanto Tavoite Energiapajun korjuumenetelmät ja -koneet Yleistä korjuumenetelmistä Pajun korjuu hakkeena Yleistä Ajosilppuriin pohjautuvat laitteet Sokeriruo on korjuukoneeseen pohjautuvat laitteet Hakkeena korjaavat maataloustraktorisovitteiset korjuukoneet Pajun korjuu kokopuuna Yleistä Kokopuun Stemster-korjuukone Kokopuun Rodster -korjuukone Muita kokopuun korjuukoneita Pajun lähikuljetus kokopuukorjuussa Pajun korjuu paaleina Yleistä BioBaler-pyöröpaalain Bundler-paalain Pajun korjuu energiapuuharvennusten kalustolla Yleistä Pajun korjuu kuormatraktoripohjaisella korjurilla Pajun korjuu harvesteri-kuormatraktori -ketjulla Pajun korjuu metsävarusteisella maataloustraktorilla Suomessa Pajun korjuu moottorisahalla miestyönä Yhteenveto lyhytkiertopuun korjuumenetelmistä Pajun korjuukokeet Kohteen kuvaus Korjuukokeiden kalusto Tutkitut korjuumenetelmät Tutkimuksen tavoitteet ja toteutus Tutkitut hakkuumenetelmät siperianpajulla Tutkitut hakkuumenetelmät mustuvapajulla Lähikuljetusmenetelmä Korjuukokeiden tulokset ja niiden tarkastelu Tutkimusmenetelmät Hakkuun tuottavuus Lähikuljetuksen tuottavuus Korjuriketjun tuottavuus... 46

5 Korjuun kustannukset Työvaihejakaumat Johtopäätökset korjuukokeista Kehittämiskohteet traktoripohjaisessa pajun korjuussa Pajun varastointitutkimus Kokopuun varastoinnin kirjallisuus Tutkimusmenetelmä Tutkimusvarastot Tutkimustulokset Johtopäätökset varastoinnista Pajun toimitus laitokselle Johdanto Pajun murskaus Murskeen kuljetus ja vastaanotto laitoksella Yhteenveto Lähdeviitteet Liite 1 Lyhytkiertoviljelyssä käytettyjä koneita Euroopassa Liite 2 Korjuumenetelmien kustannusvertailu ja yhteenveto Liite 3 Työvaiheiden määrittely Liite 4 - Korjuukokeiden yhteenveto... 81

6 6 1 Johdanto Pajua voi viljellä maatalousmaalla energiaksi. Viljely tapahtuu riveissä lyhytkiertoisesti, sillä korjuu tehdään Suomen oloissa 4 5 -vuoden välein. Viljeltäviä lajikkeita ja lajeja on useita. Viljelmälle istutetaan pistokasta hehtaarille, joista kasvaa lajista riippuen yhdestä reiluun kymmeneen vesaan. Korjattaessa pajujen paksuus on lajista riippuen n. 3 7 cm leikkuukorkeudella ja puiden pituus on 5 10 metriä. Biomassaa Suomen oloissa on korjattaessa (87,5 175 MWh/ha, kosteus 30 p-% ja kuiva-aineen tehollinen lämpöarvo 19 MJ/kg) tonnia kuiva-ainetta hehtaarilla, riippuen kiertoajasta, lajista, kasvupaikasta ja hoitotoimenpiteistä. Vuosittainen kasvu pajulla on Suomessa noin 5 10 tonnia kuiva-ainetta/ha Ruotsissa, missä pajua viljellään enemmän, korjataan paju useimmiten suoraan hakkeeksi ajosilppureihin pohjautuvilla hakeharvesteri-korjuuketjulla. Kyseisellä korjuumenetelmällä syntyy märkää haketta, jota ei voi kuivattaa luonnollisesti ja siten hakkeen säilyvyys on huono. Hake käytetään useimmiten suoraan korjuun jälkeen, jolloin hakkeen kosteusprosentti on yli 50 % tai se keinokuivataan. Jonkin verran käytetään pajun korjuussa harvesteria, jolla paju korjataan kokopuuna. Harvesterit voivat olla joko traktorin perässä vedettäviä tai itsenäisiä koneita. Molemmat pajunkorjuuseen kehitetyt menetelmät vaativat suuren laiteinvestoinnin ja korjattavaa pinta-alaa tulee olla kyseisillä koneilla ha vuodessa, jotta korjuu on kannattavaa. Suomessa ei juuri ole lyhytkiertoisia energiapuuviljelmiä. Suomessa pajun viljelyalaa on tällä hetkellä alle 100 ha. Pienen viljelypinta-alan vuoksi Suomeen ei ole hankittu pajun korjuun erikoiskoneita, sillä erikoiskoneilla työmäärät jäisivät alhaisiksi ja siten erikoiskoneiden hankinta ei ole kannattavaa. Pajunkorjuun erikoiskoneita on vuokrattu Suomeen ulkomailta kokeilumielessä. Pajun korjuu on toistaiseksi tehty olemassa olevilla viljelmillä joko miestyönä tai metsäkoneilla. Miestyönä ja metsäkoneilla voidaan korjata viljelmiä, mutta niiden tehokkuus on huomattavasti alhaisempi kuin erikoiskoneilla. Oulun yliopistossa kehitettiin 1980-luvulla omaa kokopuuna korjaavaa pajunkorjuukonetta, mutta kehitystyö lopetettiin koska kysyntä koneelle hiipui (Tervo & Kiukaanniemi 1987). Myös 1970-luvulla kehitetyn suoraan hakettavan Pallarin vesakkoharvesterin kehitys jäi prototyyppiasteelle (Hakkila & Mäkelä 1975).

7 7 2 Tavoite Tämän tutkimuksen tavoitteena on kartoittaa ulkomaisia pajun korjuussa käytettäviä eri koneja menetelmävaihtoehtoa ja tutkia kuinka hyvin Suomessa yleisesti saatavilla oleva harvennusenergiapuun korjuuketju soveltuu energiapajun korjuuseen. Tavoitteena on myös tutkia kokopuuna korjatun pajun kuivumista varastossa. Tutkimuksessa seurattiin myös pajuhakkeen toimitus laitokselle. Korjuun tavoitteena on toimittaa polttolaitokselle korkealaatuista ja kuivaa haketta. Tämän vuoksi pajut korjataan talvella lehdettömään aikaan kokopuuna ja kuivataan varastokasoissa seuraavaan talveen, jonka jälkeen paju haketetaan ja toimitetaan käyttöpaikalle. Pajut uudistuvat vesomalla, minkä takia korjuu pitää tehdä talvella, jotta tulevan kauden kasvua ei häiritä. Leikkausjäljen tulee myös olla kelvollinen, jotta kannot säilyvät paremmin hengissä vesauudistusta ajatellen.

8 8 3 Energiapajun korjuumenetelmät ja -koneet 3.1 Yleistä korjuumenetelmistä Yleisimmin paju korjataan talvella, jolloin puut ovat lehdettömiä. Näin kasvukautta ei keskeytetä ja pajun uudistuminen onnistuu paremmin keväällä. Myös lehtien ravinteet jäävät viljelmälle. Talvella maa voi olla jäässä jolloin raskaiden koneiden aiheuttamat vauriot juuristolle ja maaperälle ovat vähäisemmät. Ruotsi on pajun korjuun edelläkävijämaa, sillä siellä on viljelty pajua ja kehitetty menetelmiä jo reilu 20 vuotta ja pajuviljelmien pinta-ala on tällä hetkellä noin ha (Helby ym. 2006). Paju korjataan joko suoraan hakeharvesterilla tai kokopuuna erikoiskalustolla. Suorahaketus hakeharvesterilla on yleisempi näistä menetelmästä, sillä sen tuottavuus on parempi (Picchi ym. 2006). Ruotsissa kehitettyä kokopuun korjuuteknologiaa käytetään myös poppeliviljelmillä ja muilla Euroopan rivi-istutetuilla energiapuuviljelmillä. Esimerkiksi Iso- Britannian pajuviljelmillä käytetään pitkälti Ruotsissa kehiteltyjä koneita (Mitchell ym. 1999). 3.2 Pajun korjuu hakkeena Yleistä Pajun korjuu hakkeena on yleisin menetelmä. Hakkeena korjaavia suoraan hakettavia korjuukoneita eli hakeharvestereita on kehitetty paljon (liite 1). Hakeharvesterit pohjautuvat useimmiten johonkin toiseen maatalouden koneeseen. Koneelle saadaan siis lisäkäyttöä maataloussesongin ulkopuolella. Yleisin peruskone on ajosilppuri, jota käytetään tavallisesti säilörehun valmistuksessa. Pajunkorjuuta varten rehunkorjuupöytä on vaihdettu pajun korjuuseen suunniteltuun energiapuupöytään. Muita muutoksia ei välttämättä tarvitse tehdä sillä koneen rumpuhakkuri kestää myös pajun haketusta tiettyyn läpimittaan asti. Hakkurin teriä poistamalla tai muuttamalla voidaan muuttaa hakkeen palakokoa. Toinen käytetty vaihtoehto pohjautuu sokeriruo on korjuukoneeseen. Sillä voidaan korjata pajua myös cm:n pätkinä hakkeen sijasta. Myös maataloustraktorisovitteisia suorahaketuskoneita on kehitetty. Niiden tuottavuus ja hankintahinta on alhaisempi. Hakeharvestereilla tapahtuvassa korjuussa puiden järeydellä on rajansa, sillä hakkurit ovat suunniteltu rehun silppuamiseen. Maksimiläpimittaan vaikuttaa myös puiden etäisyydet toisistaan. Vanhemmilla lyhytkiertopöydillä maksimiläpimitta on noin viisi senttimetriä tyvellä, mutta uusimmat pystyvät käsittelemään jopa 15 cm puita. Paksumpia puita korjattaessa konerikkojen määrä kasvaa. Koneen teho vaikuttaa myös haketuksen helppouteen

9 9 ja maksimiläpimittaan, sillä puumaisen raaka-aineen hakettaminen kuluttaa enemmän energiaa kuin nurmen silppuaminen. Koneissa olisi myös hyvä käyttää metsärenkaita, jotka ovat kestävämpiä, sillä pajujen kannot puhkovat helposti tavalliset maatalousrenkaat (Hartsough & Spinelli 2003) Ajosilppuriin pohjautuvat laitteet Ajosilppurit on omalla koneella varustettuja maatalouskoneita, jotka on suunniteltu rehun korjuuseen. Pienillä muutoksilla ne soveltuvat myös lyhytkiertoisen energiapuun korjuuseen. Olennaisin muutos koskee ajosilppurin leikkuupöytää, joka tulee vaihtaa lyhytkiertoisen energiapuun korjuuseen soveltuvaan pöytään. Lisäksi tulee muokata rumpuhakkuria, mikä sekään ei ole välttämätöntä kaikissa koneissa. Leikkuupöytiä on erilaisia, ja useimmat soveltuvat vain yhden valmistajan ajosilppuriin. Leikkuupöydät muistuttavat paljon toisiaan. Leikkuupöydissä katkaisu tapahtuu pyöröterillä sen jälkeen, kun leikkuupöydän puskurilla on taivutettu puita kaatumaan eteenpäin. Katkaisuleikkauksen jälkeen syöttimet tarttuvat runkoihin kiinni ja vievät puut hakkurille. Syöttöaukon koko ja syöttimien määrä vaihtelee eri valmistajilla, mutta periaate on kaikilla sama. Tuotantotehoon vaikuttaa koneen teho, rumpuhakkurin terät sekä leikkuupöytä. Käytännössä kaikki koneet voivat korjata yhteen rivin istutettua sekä 75/150 cm paririveihin istutettuja energiapuuta. Ajosilppuria voidaan käyttää pajun ja säilörehun korjuukauden ulkopuolella myös kokopuuhakkurina asentamalla siihen syöttöpöytä, leikkuu- tai keruupöydän tilalle (Kjeldsen 2011). Hakkurin terät kylläkin kuluvat hieman nopeammin puumaisen aineen haketuksessa verrattuna rehun tekoon. Ajosilppurin suuntaa antava hinta uutena on eurosta ylöspäin (Schweier & Becker 2012). Tämän lisäksi pajunkorjuupöytä maksaa noin Korjuukustannukset hakeharvesteriketjulla tienvarressa ovat noin 22 /t ka (4,8 /MWh, 50 p- % ja kuiva-aineen tehollinen lämpöarvo 19 MJ/kg) (Bergström ym. 2011) ja 16,2 19,2 /t ka (3,5 4,2 /MWh) (ilman lähi- ja kaukokuljetusta sekä kuivausta) (Schweier & Becker 2012). Eri ajosilppureita pajun korjuussa on esitetty taulukossa 1 ja seuraavissa kappaleissa.

10 Claas 10 Taulukko 1. Ajosilppureiden tuottavuuksia. Malli Viljelmä Tuottavuus Lähde HS-2 27 t/ha 22 t/työmaatunti Spinelli ym HS-2 ~35 t/ha 17 t/työmaatunti (viikon Hartsough & Spinelli keskituottavuus) 2003 HS-1 75/150 cm paririvit t ka /ha 0,34 0,52 ha/työmaatunti Technical development 1996 HS-1 Keskiläpimitta: 16 mm Keskipituus: 4,4 m Tiheys: kantoa/ha 35 t/h, 9,2 km/h Danfors & Nordén 1995 CRLleikkuupöytä Keskiläpimitta: 42 mm 26 t/tehotunti, 4 km/h Spinelli 2003b Keskipituus: 6 m Biomassa: 42 t/ha New Holland Keskiläpimitta: 7 8 cm keskituottavuus 1,25 Lewis 2010 FB130 Keskipituus: 5 6 m ha/työmaatunti, 7 km/h Henriksson + Krone Big X500 Keskiläpimitta: 55 mm Biomassa: 28 t ka /ha 1,42 ha/työmaatunti Magnusson 2011 Claas-ajosilppuri Claas:lla oli ensimmäisten joukossa puun lyhytkiertoviljelyyn sopiva leikkuupöytä luvun alussa (kuva 1) (Pichi ym. 2006). Claas:n ajosilppuriin perustuva ketju on ollut vallitseva korjuumenetelmä jo jonkin aikaa ja Hartsough & Spinelli (2003) totesivat sen olevan markkinoilla olevista luotettavin. HS-1 oli ensimmäinen leikkuupöytämalli ja siinä on mekaaninen voimansiirto leikkuupöydälle. Sillä korjattaessa tyvien maksimiläpimitta oli mm ja optimi noin 35 mm (Hartsough & Spinelli 2003). Yksittäiset suuremmat tyvet (75 80 mm asti) kone pystyi leikkaamaan, mutta laitteen vahingoittuminen oli todennäköisempää. Puilla on myös maksimipituus, johon vaikuttaa myös istutustiheys, sillä puiden pitää olla vaakatasossa niiden mennessä rumpuhakkurin syöttimille. Puiden maksimipituus on 7 8 m. Uudempi HS-2 leikkuupöytä on suunniteltu Keski-Ruotsin viljelmille, joissa pajujen läpimitat eivät ole kovin suuria. Claas:n ajosilppurista muokataan vain rumpuhakkuria poistamalla puolet teristä (Spinelli 2003a). Rehun teossa teriä on terärummussa tavallisesti 10 tai 12, mutta pajun korjuussa 5 tai 6. Terärumpuja on kaksi ja terät ovat niissä viistossa, joten jatkuvasti jokin teristä leikkaa. Claas:n ajosilppureiden hakkeen palakoko kuudella terällä on maksimissaan 28 mm ja viidellä 34 mm (Claas Jaguar 2012). Laitteiden tuottavuuksia on esitetty taulukossa 1.

11 11 Kuva 1. Claas Jaguar 840 -hakeharvesterilla 1-vuotisen poppelin korjuuta (Picchi ym. 2006). CRL-energiapuupöytä Case New Holland FX-sarjan ajosilppurissa Englantilainen Coppice Resources limited (CRL) on kehittänyt energiapuupöytää, joka pystyisi leikkaamaan hieman suurempaa puustoa (kuva 2). Energiapuun kasvu Englannissa on parempi ja siten kolmen 3 vuoden kierrolla puista tulee usein liian suuria Claas:n valmistamille leikkuupöydille. Englannin viljelmillä käytetään myös eri klooneja samalla pellolla, joten puiden koko voi vaihdella kullakin viljelmällä (Spinelli 2003b). CRL on kehittänyt ensin mekaanisesti toimivan mallin Claas:n ajosilppuriin ja vuonna 2005 hydraulisesti toimivan mallin yhteistyössä CNH:n (Case New Holland) ja SUNY-ESF:n (State University of New York College of Environmental Science and Forestry) kanssa, joka sopi New Hollandin FX-sarjan ajosilppureihin (Coppice resources 2012, Abrahamson ym. 2010). Hydraulisesti voiman saavaa leikkuupöytä pystyi leikkaamaan erinomaisesti alle 7,6 cm paksuisia runkoja, mutta paksummat aiheuttivat ongelmia (Abrahamson 2010). Lumi aiheutti myös ongelmia, mikäli sitä oli enemmän kuin 10 cm. Kuva 2. CRL-energiapuupöytä Case New Holland FX-sarjan ajosilppurissa (Coppice resources 2012).

12 FB-energiapuupöytä New Holland FR ajosilppurissa New Hollandin oman energiapuuleikkuupöydän kehittäminen aloitettiin 2007 ja se on nykyään myynnissä (kuva 3) (Abrahamson 2010). Ajosilppuriin ei tarvitse tehdä muutoksia (Lewis 2010). Leikkuupöytä pohjautuu saman konsernin Austoft-sokeriruo on korjuukoneen leikkuriin. Hakkeen palakokoon vaikuttaa käytetty rumputerä: kuudella terällä tulee 8 44 mm haketta ja kahdeksalla terällä 6 33 mm haketta. Samoja rumputeriä voi käyttää pajun korjuussa ja rehun korjuussa. Laitteen tuottavuus on esitetty taulukossa 1. Kuva 3. New Holland FR 9000 ajosilppuri jossa 130 FB-energiapuupöytä (Abrahamson 2010). Henriksson Salix leikkuupöytä -ajosilppurissa Henriksson Salix AB on kehittänyt leikkuupöytää, joka sopisi useamman eri valmistajan ajosilppureihin (Magnusson 2011) (kuva 4). Tarkoituksena oli myös kehittää paksummille rungoille sopiva pöytä, sillä kloonit ovat kehittyneet ja siten korjattaessa puut ovat suurempia koeajettiin kahta prototyyppiä Kronen ja Claas:n ajosilppureissa. Vasta 40 cm lumen paksuus pitäisi haitata koneen toimintaa huhtikuussa leikkuupöytiä oli valmistetta 5 kpl. Koneen tuottavuus on esitetty taulukossa 1.

13 13 Kuva 4. Henriksson Salix AB:n leikkuupöytä Kronen ajosilppurissa (Magnusson 2011). Muiden valmistajien leikkuupöytiä ajosilppureissa Krone valmistaa itse lyhytkiertoviljelyyn sopivaa WoodCut 1500-leikkuupöytää (kuva 5) (Krone 2012). Pöytä on kehitetty yhteistyössä HTM Hüttmann:n kanssa. Siinä on yksi pyörösaha. Tämän halkaisija on 180 cm ja kaksi pyörivää ohjainta, jotka ohjaavat puut ajosilppurin syöttimille. Puun tyvien maksimiläpimitta on 15 cm. Myös John Deerellä on kehitteillä oma energiapuupöytä (Spinelli ym. 2011). Molempien prototyyppejä kokeiltiin Italiassa poppelin, valeakaasian ja pajun korjuussa. Nettotuottavuus John Deeren ketjulla oli t/ työmaatunti ja pelkällä koneella jopa 60 t/h. Claas 880:ssa on kokeiltu myös Italiassa yleisesti poppelin korjuussa käytettyä GBE-1- leikkuupöytää, joka on suunniteltu poppelin korjuuseen (Verani ym. 2010). Tuottavuus oli keskimäärin 34,2 t/h kun poppeliviljelmällä oli biomassaa 47,32 t/ha. Spinelli ym. (2008) tutkimuksessa tuottavuus oli keskimäärin 33,7 gt/h kun viljelmällä oli biomassaa 34,4 gt/ha. Kuva 5. Krone Big X 650 jossa Woodcut 1500 energiapuupöytä (Kjeldsen 2011).

14 Sokeriruo on korjuukoneeseen pohjautuvat laitteet Sokeriruo on korjuuseen tarkoitetut koneet sopivat melkein sellaisenaan rivissä kasvavan energiapuun korjuuseen. Sokeriruokoa korjaavassa mallissa tosin kantoleikkaus ei ole hyvä ja kone tekee tavallisesti pilkkeitä, jotka ovat cm mittaisia (Spinelli 2003a). Ainakin Austoft (kuuluu nykyään Case New Holland konserniin) on muokannut sokeriruo on korjuukonetta sopivaksi energiapuun korjuuseen muuttamalla leikkuupäätä sekä modifioimalla laitteen hakettavaksi (kuva 6) (Lechasseur & Savoie 2005). Leikkuupäässä on kaksi 60 cm pyörösahaa ja pyörivät ruuviohjaimet, jotka vievät rungot hakettimen syöttäjille. Laitteen tuottavuus Englannissa oli 0,26 0,56 ha/h (Technical development 1996) ja Ruotsissa 0,28 0,71 ha/h (19 46 greent/h) (Danfors & Nordén 1995). Laitteella on myös kokeiltu korjaamista cm pilkkeinä, sillä pilkkeiden kuivumisen on uskottu olevan nopeampaa kuin hakkeen (Magnusson 2011). Austoft:n etuihin kuuluu kapeampi runko kuin ajosilppureissa, joten sillä voi hyvin korjata 75 cm:n kaksoisrivejä joiden välit ovat 125 cm (Spinelli 2003b). Kuva 6. Austoft-sokeriruo on korjuukone korjaamassa pajua cm pilkkeeksi (Magnusson 2011) Hakkeena korjaavat maataloustraktorisovitteiset korjuukoneet Pajuhakkeen Bender-korjuukone Salixphere valmistaa maataloustraktoriin soveltuvaa Bender-korjuulaitetta (kuva 7). Laitteessa on vapaasti koneen leveydelle pingotettu moottorisahaketju, joka suorittaa kaatoleikkauksen (kuva 8). Leikkausmekanismi mahdollistaa laajemman käytön koneelle, koska sillä voi korjata myös hajan kasvavaa puustoa ja ruokokasveja. Leikkausmenetelmän maksimiläpimitta on säädettävissä jouston ja ajonopeuden avulla ja ylärajana 15 cm.

15 15 Moottorisahaketjun etuna on edullisuus ja nopea vaihtoaika sekä monipuolisuus, huonoina puolina on huoltotarve noin neljän tunnin välein (Hartsough & Spinelli 2003, Lechasseur & Savoie 2005). Samanlainen leikkausmekanismi on myös saman valmistajan kokopuuna korjaavassa Rodster:ssa sekä paaleina korjaavassa Bundler:ssa (Salixphere 2011). Ensimmäisen versio laitteesta on kehitetty jo 90-luvun alussa ja nyt on kehitteillä kuudes sukupolvi. Osassa aikaisemmissa versioissa koneessa oli myös oma säiliö hakkeelle. Uudemmilla malleilla hake voidaan korjata joko perävaunuun tai rinnalla kulkevan traktorin kärryyn. Syöttömenetelmä hakkurille on vaihdellut hieman eri sukupolven koneissa mutta nykyään käytetään pyöriviä levysyöttimiä. Syöttimet taittavat puut kahtia ennen hakettimelle menoa eli syöttimien yläpuolinen osuus rungosta menee tyvi edelle ja syöttimien alapuolinen osuus puusta latva edellä. Toisen ja kolmannen sukupolvien laitteiden tuottavuudet korjuukokeissa olivat 20,7 greent/h ja greent/h ja korjuunopeus 4 km/h ja 2,4 km/h (Danfors & Nordén 1995). Laitteen ei nähdä kilpailevan ajosilppureihin pohjautuvien koneiden kanssa, vaan ne ovat sopivampia pienemmille pelloille joihin ajosilppuriketjun kuljettaminen ei ole kannattavaa (Hartsough & Spinelli 2003). Laiteella korjuu voi olla kannattavaa vaikka korjuuta olisi vain ha /vuosi edullisten investointikustannusten takia (n. 1 milj. SEK). Hakkeen laatu on myös vaihtelevaa, mutta uusimmassa kehitysmallissa laatua pyritään parantamaan (Abrahamson ym. 2010). Kuva 7. Bender-korjuukone maataloustraktorissa (Abrahamson ym. 2010).

16 16 Kuva 8. Rodster, Bender ja Bundler-korjuukoneiden leikkausmekanismi (Salixphere 2012). Ajosuunta, moottorisahaterän jousto ja leikkuuterän leveys 2,4 m. Pajuhakkeen korjuuseen modifioitu tarkkuussilppuri Tanskalainen Ny Vraa Bioenergy I/S on muokannut Brasilialaisen JF Maquinas Agricolas LTDa:n tarkkuussilppurin pajun korjuuseen sopivaksi (Ny Vraa 2012) (kuva 9). Konetta on muokattu kestävämmäksi käsiteltävän puumateriaalin takia ja syöttimet ovat erilaiset. Kone korjaa 75 cm paririvin kerrallaan. Koneessa on kaksi pyörivää viiltävää leikkuuterää joiden päällä on pyörivät kuljettimet, jotka vievät rungot kahdelle laikkahakkurille. Laite kulkee traktorin sivussa ja siten sillä voi puhaltaa hakkeen traktorin peräkärryyn. Koneen korjuukapasiteetti on jopa 1 ha/h ja korjuunopeus 2 5 km/h. Laitteen heikkouksiin kuuluu alhainen maksimiläpimitta, joka on vain 4 cm. Koneen hyviin puoliin kuuluu edullinen hankintahinta, joka on n Ny Vraa on muokannut koneita noin 20 kappaletta pajun korjuuseen viimeisen 6 7 vuoden aikana. Kuvan 10 yhdistelmän tuottavuus oli yrittäjän mukaan noin 5 t/h. Korjuukustannukset hakkeena tienvarsivarastolla ovat noin 1000 /ha, joka tekee noin 12,7 /MWh (30 p-%), jos tuorebiomassan saanto on 45 t/ha (50 p-%). Kuva 9. Vasemmalla kuva leikkuuteristä ja syöttimistä, oikealla koko yhdistelmä (kuvat Janne Kärki, VTT).

17 17 Pajuhakkeen Bionic Beaver -korjuulaite Australiassa on kehitetty suuren maataloustraktorin keulaan asennettava korjuulaite, joka hakettaa puut pystyasennossa (kuva 10) (Biosystems Engineering 2012). Laite on kehitetty nopeakasvuisille eukalyptuspuille, joita kasvatetaan riveissä energiaksi. Laitteen kuljettimet tarttuvat puuhun katkaisun jälkeen ja vievät ne pystyssä peremmälle jossa hakkuri tarttuu tyviin ja hakettaa puut pystyasennosta tyvestä latvaan. Korjuulaite on suunniteltu 3 20 m pitkille puille, jotka ovat jopa 20 cm paksuja tyveltä. Laite on vielä prototyyppiasteella, mutta korjuukustannusten odotetaan olevan samaa luokkaa kuin ajosilppuriketjuilla. Kuva 10. Bionic Beaver korjuulaitteen prototyyppi (Biosystems Engineering 2012). Pajuhakkeen kaksivaiheinen korjuuketju Poppelin lyhytkiertoviljely on suosittua etenkin Italiassa jossa pinta-ala oli vuonna ha (Spinelli ym. 2008). Italiassa viljellään poppelia nykyään yleisimmin kahden vuoden kierrolla 3 metrin rivivälillä (Pari & Civitarese 2010). Poppeli on nopeampikasvuinen kuin paju mutta korjuumenetelmät ovat käytännössä samat. Italiassa on kehitetty kaksivaiheinen korjuumenetelmä poppelin korjuuseen, jossa puut kaadetaan karholle ja ne haketetaan suoraan karholta (kuva 11) (Pari & Civitarese 2009). CRA-ING:n (Agricultural Research Council - Agricultural Engineering Research Unit) kehittämä kaatolaite kiinnitetään maataloustraktorin perän kolmipistekiinnityksellä. Laitteen paino on 1000 kg. Kaatolaitteen pyörösaha (halkaisija 65 cm) katkaisee puut, jonka jälkeen kuljetin vie puut koneen rinnalle riviin maahan. Leikkuukorkeutta säädetään laitteen renkailla ja se on minimissään 5 cm. Menetelmällä kaadetaan vain yksi puurivi kerrallaan. Laite pystyi etenemään 3 km/h ja siten kaatamaan 1,2 ha/h eli 61,11 tuoretonnia/h, kun rungot olivat läpimitaltaan kaatoleikkauksen korkeudella 7 cm.

18 18 Hakkuri on kehitetty maasta kerääväksi Spapperin valmistamasta traktorihakkurista. Lumisiin olosuhteisiin menetelmä ei sovellu, sillä lumi herkästi peittää puut karholla ja hakkuri todennäköisesti syö paljon lunta hakkeen joukkoon. Haketus ei saa myöskään haitata keväällä uusien vesojen kasvua, eli haketusta ei ehdi suorittaa suurella alalla lumien sulamisen ja kasvun alun välillä. Kuva 11. Kaksivaiheinen korjuuketju lyhytkiertoisen poppelin korjuussa, vasemmalla kaatokarhotin laite ja oikealla hakkuri etenee karhoa pitkin (Pari & Civitarese 2009). Kirjainlyhenteet: a pyörösaha, b ohjain, c kuljetin, d pudotus. Lähikuljetus pajuhakkeen korjuussa Yleisimmin hakemenetelmällä korjattaessa hake puhalletaan suoraan vieressä kulkevan maataloustraktorin perävaunuun, sillä laitteissa ei itsessään ole varastointitilaa hakkeelle. Siten ketju on kuuma ja hakeharvesterin vieressä täytyy hakkeen talteen saamiseksi kulkea jatkuvasti traktori. Korjuukoneen perässä voidaan vetää vaunua johon hake puhalletaan ja sitten suoritetaan lähikuljetus, mutta tämä ei ole järkevää etenkin ajosilppureihin pohjautuvissa ratkaisuissa. Lähikuljetuksessa traktoreiden määrä riippuu mm. lähikuljetusmatkasta, tyhjennysmenetelmästä sekä kuormatilan koosta (Handler & Blumauer 2010). Ajosilppurin tulisi olla jatkuvasti toiminnassa eli traktoreita pitää olla vähintään kaksi, usein kuitenkin kolme (Gigler ym. 1999). Mikäli kaukokuljetusmatka varastopaikalle on alle 13 km, kannattaa kuljetus hoitaa vain traktoreilla (Handler & Blumauer 2010). Kun kuljetusmatka on pidempi, on järkevämpää käyttää lähi- ja kaukokuljetuksessa korkealaitaisia vaihtolavoja, jotka voi siirtää helposti kuorma-autoyhdistelmän kyytiin (Hadders 2002, Handler & Blumauer 2010). Näin toimittaessa vaihtokontteja tulee olla riittävästi, ja varastointia konteissa tulee minimoida.

19 19 Logistiikkaketjuja on useita lähi- ja kaukokuljetuksessa edellä mainittujen lisäksi. On myös mahdollista käyttää viljelmän reunalla tai vieressä olevaa varastokasaa johon maataloustraktorin lava tyhjennetään (Hadler & Blumauer 2010). Varastokasaketjulla vaatimukset traktorin perävaunulle ovat alhaisemmat sillä sen tulee olla tilavuudeltaan suuri, korkealaitainen ja nopeasti tyhjennettävä. Ketjussa tarvitaan mahdollisesti lastausta varten kurottaja tai hakeautossa pitää olla nosturi lastausta varten. Tuoreen hakkeen varastointi ei ole suositeltavaa sillä siihen liittyy syttymisvaara, homehtuminen sekä jopa 20 % biomassa tappiot (Picchi ym. 2006). Kasat eivät juurikaan kuivu elleivät ne ole peitetty ja niitä siirrellään kurottajilla vähän väliä. Hakkeen keinokuivaus on puolestaan työlästä, kallista ja kuluttaa energiaa. Siksi on yleistä, että hake käytetään tuoreena. 3.3 Pajun korjuu kokopuuna Yleistä Kokopuu korjuukoneita on nykyään muutamalla eri valmistajalla. Scholtzin (2007) mukaan käytössä on lähinnä Nordic Biomass:n Stemster- sekä Fröbbesta-korjuukoneita. Lisäksi ainakin Salixphere kehittää ja valmistaa kokopuuna korjaavaa Rodster:ia. Laitevalmistajia on ollut enemmänkin, mutta ne ovat osoittautuneet heikoiksi ja siten karsiutuneet kilpailussa pois. Kokopuukorjuuketjun konevalmistajat ovat pieniä, ja valmistavat muitakin tuotteita. Koneet valmistetaan tilauksesta, sillä valmistusmäärät ovat hyvin pienet. Korjuulaitteet ovat maataloustraktorivetoisia tai itsenäisiä koneita Kokopuun Stemster-korjuukone Nordic Biomass on kehittänyt erilaisia Stemster-korjuukoneita, mutta nykyinen malli Stemster III on traktorin perässä vedettävä (kuva 12) (Nordic Biomass 2012). Korjuukoneen toiminta perustuu kahteen leikkaavaan pyöröterään ja kuljettimeen, joka vie sahatut puut kuormatilaan. Koneen terät ovat alttiina kiville, joten niitä ei saisi olla viljelmällä. Puiden ohjaimet ohjaavat rungot kuljettimien väliin, jonka jälkeen kaksi 70 cm:n pyöröterää sahaa puut poikki. Kaatosahauksen jälkeen kuljetin vie puut kuormatilaan. Kuormatila eroaa muista vastaavista koneista hieman. Kuormatilan tyhjentäjiä hyväksi käyttäen leikkauksen aikana kuormatila saadaan tiivistymään paremmin ja siten enemmän kuormaa (Smart & Cameron 2008). Kuormatilan kapasiteetti on 4500 kg ja laite painaa 7000 kg tyhjänä (Nordic Biomass 2012). Laitteen tulisi selviytyä hyvin vielä noin 8 cm paksuista tyvistä ja 8 m pitkistä puista.

20 20 Kuva 12. Stemster III- korjuukone (Nordic Biomass 2012). Voiman kone saa vetävän traktorin voimanulosotosta. Traktorin vaatimukset ovat: kw tehoa, 200 bar:n hydraulipaine, 90 l/min öljysyöttö ja 1000 rpm voimanulosotossa. Traktorin tehovaatimus on myös riippuvainen maastosta. Nordic Biomass urakoi laitteella ja tuntikustannus on 225 /työmaatunti, joka ei sisällä polttoaine- eikä siirtokuluja (Nordic Biomass 2012). Stemster III:n ostohinta on alkaen ilman veroja ja toimituskustannuksia. Korjuukoneen maksimi työnopeus on 7 km/h ja tuottavuus noin 0,3 0,5 ha/h valmistajan mukaan. Laiteen tuottavuus oli korjuukokeissa 0,39 0,87 ha/tehotunti eli 9 14,5 kuiva-aine tonnia/tehotunti (Schweier & Becker 2012). Korjuukustannus olisi 200 vuotuisella käyttötunnilla 34,8 /kuiva-ainetonni (9,9 /MWh) ilman haketusta ja haketuksen kanssa 54,8 /kuiva-ainetonni (7,00 /MWh, 30 p-% ja kuiva-aineen tehollinen lämpöarvo on 19 MJ/kg). Samoilla oletuksilla laskettu kustannus suorahaketusketjulla on 19,2 /kuiva-ainetonni (4,2 /MWh, 30 p-%) hakkeena. Lyhyt lähikuljetus on laskettu kokopuuketjulla mukaan kustannuksiin, mutta hakeharvesteriketjulla ei ole laskettu lähikuljetusta Kokopuun Rodster -korjuukone Salixphere (entinen Salix Maskiner) on kehittänyt ensimmäisen traktorin perässä vedettävän Rodster-korjuukoneen vuonna 1996 (kuvassa 13) (Salixphere 2012). Kaikkiaan koneita on tehty kaksi, jotka molemmat ovat vielä käytössä. Kolmas kehitysmalli on suunnitteilla. Salixphere voi edelleen valmistaa Rodster-korjuukoneita tilauksesta. Rodster:n hinta on riippuen varustuksesta (Hartsough & Spinelli 2003). Traktorin tehovaatimus on 104 kw. Rodster on alun perin suunniteltu pistokkaiden ja tienviittojen korjuuseen, mutta monikäyttöisyyden takia käyttö on laajentunut. Korjuun tuottavuutta ei ole tutkittu.

21 21 Kuva 13. Traktorin perässä vedettävä Rodster-korjuukone (Salixphere 2012) Katkaisumenetelmä on samanlainen kuin Bender:ssa ja Bundler:ssa, pingoitettu moottorisahaketju, joka leikkaa koko koneen leveydeltä. Katkaistujen puiden siirto kuormatilaan tapahtuu hyvin samankaltaisesti kuin muissa pajun kokopuukorjuukoneissa. Leveä ohjaimen suuaukko kerää puut ja ohjaa ne kuljettimien väliin. Puun sahaus tapahtuu hieman ennen kuin kuljettimen hihna saa puusta otteen. Kuljetin liikkuu taakse yläviistoon nostaen puita korkeammalle ja vie puut kuormatilaan. Kuljettimien leveys on säädettävissä korjattavan puuston mukaan. Vaihteleva rungon läpimitta voi siis aiheuttaa kuljettimelle ongelmia. Kuorma tyhjennetään sivulle liikkuvilla tapeilla aina kun se täyttyy. Purkaminen voidaan tehdä suoraan toisen traktorin lavalle tai maahan kasoihin josta puut sitten voidaan poimia lähikuljetukseen Muita kokopuun korjuukoneita Kokopuunkorjuukoneita on myös muitakin, mutta niitä ei enää valmisteta. Kuitenkin Fröbbestan valmistamaa korjuukonetta ja Empire 200 korjuukonetta käytetään edelleen. Laitteiden tuottavuuksia on esitetty taulukossa 2.

22 Empire 2000 Fröbbesta 22 Taulukko 2. Fröbbesta ja Empire korjuukoneiden tuottavuuksia. Pajun kuivatuoretiheys on 420 kg/m 3. Tuottavuus ha/h Massayksikkö Muunnettu k-m 3 /h Lähde 0,6 0,9 - - Scholz ,06 0,15 1,97 t ka /h 4,7 Hartsough & Yomogida , Deboys ,4 10 t ka /h 23,8 van der Meijden & Gigler ,35 7 t ka /h (viljemällä n. 18,4 t ka ) Stuckley ym ,53 ha/h E Mitchell ym ,13 0,32 ha/h E 15 (0,16 0,73 ilman tukkeutumisia) 0,16 0,61 ha/h (ilman tukkeutumisia) 6,7 t ka /h, (keskiarvo kun viljelmällä t ka /h) 16,0 Hartsough & Yomogida 1996 Deboys ,31 0,48 ha/h greent/h 16,7 26,2 Danfors & Nordén 1995 Fröbbestan korjuukone on maataloustraktorin perässä vedettävä laite, joka kaataa ja kasaa puut kuormaansa (kuva 14). Se on suunniteltu kaatamaan 2 5-vuotista pajua, joka on viljelty 70 cm:n kaksoisrivissä (Hartsough & Yomogida 1996). Laitteen toimintaperiaate on samanlainen kuin Stemster korjuukoneessa, mutta laite on pienempi, kevyempi ja hieman yksinkertaisempi. Kuva 14. Fröbbesta-korjuukone (Tahvanainen 1995) Segerslätt Empire 2000 on kehitetty International Harvester Puimurin alustalle pajun kokopuuna korjuuseen (kuva 15) (Lechasseur & Savoie 2005). Keulan kartioruuvit ohjaavat puut kuljettimelle jo ennen katkaisua. Leikkaus tapahtuu kahdella 700 mm pyörösahalla, jotka

23 23 toimivat hydraulipumpulla (Danfors & Nordén 1992, Hartsough & Spinelli 2003). Puun maksimi kantoläpimitta on 80 mm ja pituus noin 9 metriä. Koneen painon (9800 kg) takia sitä pystyy käyttämään vaan maan ollessa jäässä. V-muotoisen kuormatilan tullessa täyteen kuorma puretaan aktivoimalla liukuhissi, jonka avulla puut tippuvat maahan kasaan. Koneen maksiminopeus korjattaessa pajua on 8 km/h (Hartsough & Spinelli 2003). Kuva 15. Empire 2000-korjuukone (Lechasseur & Savoie 2005) Pajun lähikuljetus kokopuukorjuussa Pajun lähikuljetus toteutetaan pääsääntöisesti maataloustraktoreilla tai kuormatraktoreilla (Danfors & Nordén 1995, Scholz 2007). Jotkut korjuulaitteet voivat tyhjentää kuorman suoraan traktorin lavalle ja joissain tapauksissa maataloustraktorit lastataan erillisellä pyöräkuormaajalla tai kurottajalla. Lyhyillä lähikuljetusmatkoilla kuljetus voidaan jopa toteuttaa pelkillä kourallisilla pyöräkuormaajilla tai kurottajilla varastopaikalle. Korjuulaitteiden kuormat pyritään purkamaan rivien päähän, jotta niitä ei tarvitse hakea keskeltä viljelmää. Tavanomaisin kuljetusmenetelmä on kuitenkin kaatokoneesta riippuen maataloustraktori metsäperävaunulla ja puomilla jossa koura (kuva 16) tai metsätaloudessa käytetty kuormatraktori. Lähikuljetuksen tuottavuutta voidaan nostaa kasaamalla puut poikittain kuormaan, jotta saadaan isompi kuorma. Kuumissa ketjuissa joissa korjuukoneen kuorma puretaan suoraan traktorin lavalle, tarvitaan käytännössä varastoalueelle oma kone purkamaan kuormat ja tekemään korkeat varastokasat mikäli traktorissa ei ole kuormainta. Valittava kuljetusmenetelmä riippuu paljon valitusta kaatomenetelmästä ja siten koko ketjua tulee tarkkailla yhtenäisenä. Kuljettaminen on kuitenkin edullisempaa kuin energiapuuharvennuksessa sillä kokopuu-korjuukoneiden kasat palstalla ovat suuria ja täyden kuorman saa tehtyä yhdestä tai kahdesta kasasta (Van der Meijden & Gigler 1995).

24 24 Kuva 16. Maataloustraktori metsäperävaunulla pajun lähikuljetuksessa (Stuckley ym. 2004). 3.4 Pajun korjuu paaleina Yleistä Irtonaisten kokopuukasojen käsittely on välillä ongelmallista ja siksi on kehitetty erilaisia tiivistysmenetelmiä. Nippujen tai paalien suurimmat hyödyt ovat kaukokuljetuksessa sillä kuormat saadaan täydemmiksi ja kaukokuljetuksessa voidaan käyttää laajempaa ajoneuvovalikoimaa. Jos haketus tapahtuu varastopaikalla tienvarressa niin nippujen ja paalien hyödyt jäävät vähäisiksi, sillä vain lähikuljetus tehostuu. Tosin mikäli niputus tapahtuu kaadon yhteydessä hidastamatta korjuuta voi menetelmä olla kannattava. Tällä hetkellä korjuun yhteydessä paaleja tekeviä laitteita on ainakin kaksi: pyöröpaaleja tekevä Anderson Biobaler sekä Bundler, joka tekee kokopuusta määrämittaisia paaleja BioBaler-pyöröpaalain Kanadalainen BioBaler on kehitetty tavallisesta pyöröpaalaajasta erilaisten biomassojen korjuuseen (Picchi ym. 2006). Laitteella voidaan korjata lyhytkiertoisen energiapuun lisäksi myös luonnollisesti hajan kasvavaa vesakkoa esimerkiksi sähkölinjojen alta tai tienvarsista. Traktori ajaa puiden yli taivuttaen ne. Kaatoleikkaus tehdään paalaimen murskaimella, joka tekee puusta pienikokoisempaa, jonka jälkeen vahvistettu pyöröpaalainrunko tekee paalin kuten heinää korjatessa (Pilotstudie av 2010). Koneen täytyy pysähtyä paalin pudotuksen ajaksi. Korjuuvauhti on noin 5 km/h. Tuottavuus laitteella Ruotsin kokeissa oli noin 22 t ka /h, eli 0,5 ha/h. Korjuukustannus käyttöpaikalla murskattuna oli kokeessa 132 SEK/MWh (14,5 /MWh, 30 p-%). Valmistajan mukaan tuottavuus on noin 40 paalia tunnissa eli 20 t/h (Anderson Group 2012). Laitteen heikkoihin puoliin kuuluu puiden alhainen maksimiläpimitta (40 50 mm), mikä johtuu pitkälti työmenetelmästä jossa laitetta vetävä traktori ajaa puiden yli taivuttaen ne murskaimelle. Paksummat puut eivät myöskään taivu enää vaan katkeilevat ai kaatuvat juurineen. Leikkuumenetelmä on rispaava ja siten

25 25 leikkuujälki heikko, mikä saattaa heikentää uudistamista ja edesauttaa kuolleisuutta. Kantojen korkeudet ovat 0 35 cm. Vetävässä traktorissa on hyvä olla pohjapanssari ja edessä suojaava puskuri, mutta muuten tavallinen maatalouskäytössä oleva traktori käy. Laitteen pintapaine on korkea sillä laite painaa 6 tonnia ja siinä on pienet renkaat suhteessa painoon. Kuva 17. BioBaler-biomassa paalain (Magnusson 2011) Korjuukustannukset paalaimella ovat samaa luokkaa kuin hakeharvestereilla, mutta kuljetuksen korkeat kustannukset tekevät menetelmästä kalliimman (Pilotstudie av 2010). Myös paalien murskaus nostaa tuotantokustannuksia. Paalien murskaaminen on ongelmallista, lähinnä murskaimelle syötön takia. Paaleja voidaan varastoida kuten tavallisia pyöröpaaleja 3 4:ssä kerroksessa. Paalit kuivuvat myös kohtuullisen hyvin sillä kesän kuivauksella voidaan saavuttaa jopa 31 % kosteus Bundler-paalain Ruotsalainen Salixphere on valmistanut pajun korjuuseen suunniteltuja Bundler-paalaimia vuodesta 1993 (kuva 18) (Salixphere 2012). Puiden leikkuumenetelmä on samanlainen pingotettu moottorisahaketju kuin Rodster:ssa ja Bender:ssa. Kuljetin vie puut taakse kuten Rodster-korjuukoneessa. Puiden ollessa vaakatasossa puut siirtyvät paalaimelle, joka pyörittää puista tiivistä nippua. Puunippu liikkuu jatkuvasti eteenpäin ja siihen tulee jatkuvasti lisää puita. Puiden pyöriessä rullassa sidotaan etupäästä esiin tulevaa paalia. Laite tekee määrämittaisia paaleja, jotka sahataan mittaan moottorisahalaipalla ja sahauksen jälkeen paali putoaa laitteen vierelle josta se kuljetetaan varastoon kuormatraktorilla tai maataloustraktorilla jossa metsäperävaunu. Yhdessä paalissa on siis joidenkin puiden tyviä ja joidenkin latvoja. Menetelmä on siten jatkuvatoiminen ja kone on jatkuvasti liikkeessä.

26 26 Kuva 18. Bundler-paalain (Salixphere 2012). 3.5 Pajun korjuu energiapuuharvennusten kalustolla Yleistä Pajua voidaan korjata myös metsäkoneilla, mikä voi olla varteenotettava vaihtoehto maissa joissa pajuviljelmiä on vähän ja metsäkoneita on käytössä sekä pidemmillä kiertoajoilla. Ruotsissa kokeiltiin pajunkorjuuta metsäkoneilla tapaustutkimuksissa (Bergström ym. 2011). Painopiste oli ylikasvaneiden viljelmien korjuussa, sillä niitä ei voi korjata tavanomaisin menetelmin ilman suurta konerikon riskiä. Kokeiluissa on ollut kaksi ketjua: kuormatraktoriin pohjautuva yhden koneen korjuriketju sekä tavanomainen kahden koneen ketju, jossa hakkuu tehdään harvesterilla ja lähikuljetus kuormatraktorilla. Menetelmien työnjälki oli lähes sama: 29 % korjurilla ja 30 % harvesterilla korjatuista kannoista meni rikki. Myös Suomessa on tutkittu tapaustutkimuksessa pajun hakkuuta maataloustraktoripohjaisella energiapuukouralla Pajun korjuu kuormatraktoripohjaisella korjurilla Korjuriketjussa alustakoneena oli Ponsse Dual jossa Ponssen EH25 keräävä giljotiinikoura. 150 metrin kuljetusmatkalla tuottavuus oli 0,77 t ka /tehotunti kun viljelmällä oli 36 t ka /ha ja 1,05 t ka /tehotunti 56 t ka /ha viljelmällä, eli hehtaarin korjuuseen kuluu 48,6 sekä 53,3 tehotuntia. Hakkuusyklissä oli keskimäärin 4,4 runkoa ja kuormaan mahtui keskimäärin 3,6 tuoretonnia kun koneen maksimikuorma on 14 tonnia. Kuorman tiheys on yleisesti heikko kokopuulla. Työskentelymenetelmä oli eteenpäin ajo viljelmän reunalla ja kahden tai kolmen paririvin kaataminen ja lastaaminen suoraan kuormatraktorin kyytiin. Työvaihejakaumat korjurityöskentelyssä olivat: tyhjänä ajo 2 %, kouran vienti 7 %, kaato ja keräily 70 %, kuormaus 10 %, työpistesiirto 3 %, kuormattuna ajo 2 %, purku 6 % ja 0,4 % apuaikaa. (Bergström ym. 2011) Korjuukustannus 36 t ka/ha viljelmällä oli 1116 SEK/ t ka (123 /t ka ) ja 56 t ka /ha viljelmällä 823 SEK/ t ka (91 /t ka, 18,2 /MWh, 30 p-%) (1 SEK = 0,11 eli 2011 keskikurssi). Kyseisellä korjuumenetelmällä pajun viljely ei ollut kannattavaa sillä korjuukustannukset ylittivät

27 27 korjatun biomassan arvon. Korjuun nettotulot olivat -566 SEK/t ka (-62,26 /t ka ) ja -276 SEK/t ka (-30,36 /t ka ). Liian korkean tuntikustannuksen ja alhaisen tuottavuuden takia menetelmä ei ole kilpailukykyinen Pajun korjuu harvesteri-kuormatraktori -ketjulla Kahden koneen ketjussa hakkuu suoritettiin Valmet harvesterilla jossa Bracken C16.aenergiapuukoura. Energiapuukoura oli keräilevä ja siinä oli pyörivä terä ja siten se pystyi kaatamaan puita kouran liikkuessa. Lähikuljetus suoritettiin Timberjack 1210Bkuormatraktorilla. Tehokkain hakkuumenetelmä oli viiden paririvin hakkuu siten, että koneen vasemmalla puolella oli yksi paririvi, renkaiden välissä yksi paririvi ja oikealla kolme. Mikäli paririvejä oli kuusi, hidastui työskentely kun toimittiin lähempänä ääriulottuvuuksia. Harvesterilla kokeiltiin myös eri järjestyksessä puiden hakkuutta mutta tutkimuksessa todettiin, että hakkuujärjestyksellä ei ollut tilastollisesti merkitsevää vaikutusta tuottavuuteen. Viiden paririvin hakkuussa tuottavuus oli 2,7 t ka /tehotunti kun viljelmällä oli biomassaa 36 t ka /ha ja 4,2 t ka /tehotunti 56 t ka /ha viljelmällä. Keskimäärin hakkuun tuottavuus oli 1155 runkoa/tehotunti. Hakkuusyklissä kaadettiin keskimäärin 13,0 runkoa 36 t ka /ha viljelmällä. Hakkuun työvaihejakaumat olivat: vienti 11,2 %, kaato ja keräily 69,4 %, tuonti 15 %, työpistesiirto 3,9 % ja apuajat 0,4 %. (Bergström ym. 2011) Lähikuljetuksen tuottavuudella ei ollut eroja eri hakkuumenetelmillä. Tuottavuus oli 8,4 t ka /tehotunti 150 metrin kuljetusmatkalla. Lähikuljetuksessa kuorman keskikoko oli 2,6 t ka /lasti. Kourakasojen koko oli noin 0,5 tonnia ja työpisteessä niitä oli eri menetelmillä keskimäärin 1,1 1,16. Työvaihejakauma oli: tyhjänä ajo 12 %, kuormattuna ajo 13 %, työpistesiirtyminen 7 %, kuormaus 40 %, purku 25 % ja apuajat 3 %. Ketjun korjuukustannus 36 t ka /ha viljelmällä oli 462 SEK/t ka (50,82 /t ka, 10,2 /MWh, 30 p- %) ja 56 t ka /ha viljelmällä 334 SEK/t ka (36,74 /t ka ). Korjuun nettotulot olivat 88 SEK/ t ka (9,68 /t ka ) ja 216 SEK/t ka (23,76 /t ka ). Korjuu metsäkonepohjaisella ketjulla on kuitenkin kalliimpaa kuin pajunkorjuun erikoiskoneilla, mutta niiden käyttö on järkevää ylikasvaneilla viljelmillä, joiden korjuuta ei voida suorittaa enää erikoiskoneilla Pajun korjuu metsävarusteisella maataloustraktorilla Suomessa Suomessa on kokeiltu pajun korjuun tapaustutkimuksessa metsävarusteltua maataloustraktoria jossa Nisulan 150E energiapuukoura (kuva 19) (Ylimäki 2009). Koura oli giljotiinikatkaisulla varustettu kaatopää jossa ei ollut keräilypihtejä, joten jokaisen katkaisuleikkauksen jälkeen piti kouran puut viedä kourakasaan. Puomina Valmet 141N traktorissa oli Hakki 4676, jonka

28 28 ulottuvuus on 7,6 m. 28 t ka /ha viljelmällä kaadon tuottavuus oli 1,46 m 3 /tehotunti eli 0,558 t ka/tehotunti. Traktorilla edettiin etuperin ja hakattiin yhdeltä puolelta neljää 130 cm välein kasvavaa pajuriviä. Työvaihejakaumat ovat esitetty kuvassa 20. Kuva 19. Pajunkorjuuta maataloustraktorilla jossa giljotiinikoura (kuva VTT). 2% 16% 5% Siirtyminen Vienti 17% 36% Katkaisu Tuonti 23% Irrotus/kasan järjestely Apuaika Kuva 20. Pajun korjuun työvaihejakauma maataloustraktorilla jossa giljotiinikoura. 3.6 Pajun korjuu moottorisahalla miestyönä Suomen energiapaju kokeili korjuuta miestyönä (Suomen energiapaju 2012). 5-vuotiaan pajun kaatoon kourakasoihin kului 31,7 tuntia/hehtaari moottorisahalla ilman kaatokahvoja. Korjattava pajukko oli ensimmäistä kiertoa. Haketta viljelmältä tuli 122 i-m 3 /ha. Vakiintuneita muuntokertoimia (1 k-m 3 = 2,5 hake irtokuutiota) käyttäen tuottavuus on 1,54 k- m 3 /h. Tähän tuottavuuteen pitää kuitenkin suhtautua varauksella, sillä työtä ei varsinaisesti tutkittu tieteellisin menetelmin ja muuntokerroin ei välttämättä pidä tässä paikkaansa. Metsureiden keskipalkka ilman työväline- ja matkakorvauksia oli ,13 /h (Suomen virallinen tilasto 2011). Olettamuksella, että urakoitsija veloittaa työstä 25 /tunti sisältäen kaikki sivukulut, kaadon hehtaarihinnaksi tulisi 792, jolloin hakekuution kaadon hinnaksi

29 29 tulee 6,49 /i-m 3. Siten metsurikaato voi olla tällä hetkellä Suomen oloissa järkevä menetelmä kun erikoiskalustoa ei ole käytössä. 3.7 Yhteenveto lyhytkiertopuun korjuumenetelmistä Kirjallisuuskatsauksessa käytiin läpi erityisesti pajun korjuuseen ulkomailla käytettyjä koneita. Menetelmät voidaan jakaa neljään päämenetelmään: korjuu hakkeena, korjuu kokopuuna, korjuu paaleina ja korjuu metsäkoneilla (harvesteri tai traktori jossa hakkuupää). Kaikilla menetelmillä on omat etunsa ja haittansa. Kokopuuna erikoiskalustolla tapahtuva korjuu on tehokasta ja sillä voidaan korjata hyvälaatuista haketta, sillä menetelmä mahdollistaa pajujen kuivattamisen varastossa. Se on myös edullinen, mutta kalliimpi kuin hakkeena tapahtuva korjuu. Hakkeena tapahtuvan korjuun huonona puolena on, että menetelmällä tuotettu hake on märkää. Harvesteri- tai traktoripohjainen korjuu on tällä hetkellä yleisin ketju Suomessa olevilla pajuviljelmillä. Tämä johtuu siitä, että pienillä viljelmillä ei kannata investoida erikoiskoneisiin, vaan käytetään olemassa olevaa konekantaa. Taulukossa 3 on esitetty eri menetelmien tuottavuuksia ja kustannuksia pajun korjuussa.

30 30 Taulukko 3. Eri korjuuketjujen tuottavuuksia, kustannuksia ja oleellisimmat edut ja haitat Kone tyyppi Tuottavuus Kustannus (raportoitu) Hakeharvesteri (Bergström et al. 2011) Tarkkuussilppuri (JF Maquinas Agricolas LTD) Pajun kokopuuna korjaava kone (Stemster) Pyöräpaalit (BioBaler) Harvesteri pyöriväteräisellä energiapuukoural la sekä lähikuljetus kuormatraktorilla Kuormatraktoripohjainen korjuri giljotiinikouralla Miestyönä ~30 t/työmaatunti 4,8 /MWh tien varressa hakkeena 5 t/h 12,7 /MWh hakkeena tienvarsivarastolla 21 t/työmaatunti 7,0 /MWh kokopuuna tienvarressa 22 t ka /h 14,5 /MWh käyttöpaikalla murskattuna Hakkuu: 2,7 t ka /tehotunti Kuljetus: 8,4 t ka /tehotunti 0,77 t ka /tehotunti 31,7 h/ha (~1,54 k-m 3 /h) 10,2 /MWh tienvarsivarastolla kokopuuna 18,2 /MWh tienvarsivarastolla kokopuuna 8,1 /MWh kaadettuna palstalla kokopuuna Kustannus Edut laitoksella ( /MWh) 1 7,3 Suurilla aloilla edullinen 15,2 Halpa investointi 11,75 Kokopuuna, helppo tuotantoketju 14,5 Monikäyttöinen (esim. tienvarsien raivaus) 14,95 Olemassa oleva konekanta, käyttöä pajunkorjuun ulkopuolella 22,95 Olemassa oleva konekanta, muuta käyttöä 15,95 Ei kiinteitä kuluja, helppo tuotantoketju Haitat Vaatii suuret alat suurten investointikustannusten takia, koneiden määrä tuotantoketjussa, korjuu hakkeena Työteho vaatimaton, korjuu hakkeena Investointi, erikoiskone jolla ei muuta käyttöä Korjuu paaleina, eli pakko murskata ennen käyttöä Melko kallista Hidas ja erittäin kallis Hidasta, työvoiman saatavuus, kallista 1- Käytetyt luvut yhdenvertaistamisessa: Lähikuljetus 3,1 /MWh, Haketus välivarastolla 2,25 /MWh, Kaukokuljetus 45 km 2,5 /MWh (Laitila et al. 2010).

31 31 4 Pajun korjuukokeet 4.1 Kohteen kuvaus Korjuukokeet suoritettiin Liperissä Pohjois-Karjalassa toukokuuta Valtaosa kokeissa olleista pajuviljelmistä oli Itä-Suomen yliopiston viljelmiä (kuva 21). Yksi pajuviljelmä oli yksityisen viljelijän maalla Liperissä, Papelonsaaressa. Yhteensä viljelmien pinta-ala oli noin neljä hehtaaria. Korjuu tapahtui noin kolmen hehtaarin alueella. Varsinaiset korjuun tuotosmittaukset tehtiin noin puolen hehtaarin alueilla. Korjuukokeita aloitettaessa maa oli jäässä, mutta maa suli korjuun edetessä. Lämpötila oli 5-11 astetta ja keli oli poutainen ja näkyvyys oli erittäin hyvä. Korjuukokeita tehtiin vain päiväsaikaan. Korjuukokeita tehtiin kahdella pajulajilla, jotka ovat rakenteeltaan erilaisia ja ne oli istutettu eri tavalla. Mustuvapaju (Salix myrsinifolia) kasvattaa useamman vesan kannosta ja on siten puskamaisempi kuin siperianpaju (Salix schwerinii), joka on puumaisempi ja kasvattaa vähemmän vesoja kannosta. Myös sukupolvella on merkitystä runkomuotoon, sillä ensimmäisessä kierrossa kasvu on useimmiten hieman heikompaa ja vesojen määrä alhaisempi. Taulukossa 4 on esitetty koealojen puustotiedot tarkemmin. Viljelmien tiedot ovat Itä-Suomen yliopiston dokumentoinnista, vain keskipituus ja todellinen biomassan määrä määritettiin tässä tutkimuksessa. Viljelmän biomassana käytetään korjuun yhteydessä punnituksilla saaduista tuoremassoista laskettua kuivamassaa. Runkojen läpimittaa rinnankorkeudelta ei mitattu, koska tunnusta ei käytetä lyhytkiertoviljelyssä. Läpimitta katkaisuleikkauksen kohdalla oli siperianpajulla noin 4 7 cm ja nuorilla mustuvapajuilla 2 6 cm. Siperianpaju oli istutettu paririveihin, joiden väli oli 75 cm. Paririvein väli oli 150 cm. 75/150 cm paririveissä kasvatus on nykyään yleisesti käytössä, myös pajunviljelyn edelläkävijämaissa, sillä se mahdollistaa pajunkorjuuseen suunniteltujen koneiden tehokkaan käytön. Puiden etäisyys toisiinsa riveissä oli cm. Mustuvapaju oli istutettu 130 cm rivivälillä.

32 32 Kuva 21. Viisivuotiasta Mustuvapajua Siikasalmessa (kuva VTT). Taulukko 4. Korjuukokeissa olleiden pajuviljelmien puustotiedot koealueittain. Koealueiden numerointi vastaa Itä-Suomen yliopiston käyttämää pajulohkojen numerointia. Koeala Laji Tonnia ka/ha Ikä Suku- Keskipituus Vesoja/kanto Rivivälit (punnitus) polvi (m) (cm) 2.1 Mustuvapaju 21, Mustuvapaju 22, Mustuvapaju 33, Mustuvapaju 22, Mustuvapaju 27, Mustuvapaju 33, Mustuvapaju 71, / Mustuvapaju 74, / Siperianpaju 27, ,5 1,1 75/ Siperianpaju 21, ,3 75/ Siperianpaju 19, ,3 75/ Siperianpaju 28, ,3 75/150 P.1-4 Siperianpaju 33, ,5 1,4 75/150 Korjuun tuotosmittauksia tehtiin kullakin koealalla. Korjuukoealat jaettiin parhaaksi näkemällämme tavalle hakkuualalle siten, että ala saataisiin mahdollisimman hyvin käytettyä hyväksi. Olennaista oli yhtenäinen puusto alalla ja mahdollisimman suuri ja yhtämittainen ala. Koealat olivat mahdollisuuksien mukaan rivien pituisia. Korjurikoealoilla koealojen pituutta ei määritetty etukäteen, koska koealoissa pyrittiin saamaan täysi kuorma, ja jälkikäteen mitattiin vasta pituus kuormatilan täytyttyä. Koealueen leveys oli määritelty etukäteen

33 33 hakattavien rivien mukaan. Yhteensä korjuukoealoja oli 20 kappaletta, joista 12 oli siperianpajuviljelmillä. Tarkemmat tiedot koealojen koosta on esitetty taulukossa 5. Korjuukokeiden pienen pinta-alan takia toistoja ei voitu tehdä kaikista työmenetelmistä. Alustavien työaikamittausten mukaan laskimme päivän päätteeksi nopeimmat työmenetelmät ja näitä menetelmiä kokeiltiin seuraavana päivänä uudestaan. Erilaiset kasvutavat sekä rivivälit vaikeuttavat tulosten vertaamista korjuussa toisiinsa. Korjuukokeiden pääpainopisteenä pidettiin siperianpajua, sillä se vaikuttaa tällä hetkellä lupaavalta pajulajilta näissä kasvuolosuhteissa. Taulukko 5. Pajuviljelmien koealojen mitat ja pinta-ala. Korjuu- Koealan Koealan Koealaan pituus koeala Pajulaji rivimäärä leveys (m) (m) Koealan koko (m 2 ) 2.1 Mustuvapaju 3 riviä 3, Mustuvapaju 4 riviä 5, Mustuvapaju 3 riviä 3, Mustuvapaju 4 riviä 5, Mustuvapaju 3 riviä 3, Mustuvapaju 4 riviä 5, Mustuvapaju - 6,05 20, Mustuvapaju - 5,9 14, Siperianpaju 2 paririviä 4, Siperianpaju 3 paririviä 6, Siperianpaju 2 paririviä 4, Siperianpaju 3 paririviä 6, Siperianpaju 2 paririviä 4, Siperianpaju 3 paririviä 6,75 44, Siperianpaju 2 * 3 paririviä 13,5 37, Siperianpaju 3 paririviä 6,75 45,5 307 P.1 Siperianpaju 2 paririviä 4, P.2 Siperianpaju 2 paririviä 4,5 54,7 246 P.3 Siperianpaju 2 paririviä 4,5 54,7 246 P.4 Siperianpaju 2 paririviä 4,5 29,7 134 Mustuvapaju - yhteensä Siperianpaju -yhteensä 2 556

34 Korjuukokeiden kalusto Korjuukokeissa oli tarkoitus selvittää kuinka hyvin nykyinen energiapuuharvennuksilla käytetty maatilaluokan korjuukalusto sopii pajuviljelmien korjuuseen kokopuuna. Tämä on tällä hetkellä käytetyin korjuumenetelmä nykyisin käytössä olevilla pajuviljelmillä Suomessa. Energiapuuharvennusten kalustoa käytettiin korjuukokeissa koska pajunkorjuun erikoiskaluston tuntikustannukset on laskettu koneesta riippuen hehtaarin vuotuisella korjuualalla. Siten kirjallisuuskatsauksessa esitettyihin kustannuksiin pääseminen edellyttäisi hehtaaria vuotuista korjuuta eli hehtaaria viljelypinta-alaa. Toki pienemmillä pinta-aloilla voi koneen hankkia, mutta silloin sen korjuukustannus on suurempi koska laiteinvestointi kohdistuu pienemmälle käyttömäärälle. Suomen pienen pajunviljelypinta-alan takia erikoiskalustoa ei vielä ole Suomessa. Korjuukokeet suoritettiin Valtra 905 maataloustraktorilla, jossa oli Naarva E-20 keräävä energiapuukoura (kuva 22). Traktori painoi noin kg, jonka lisäksi lisäpainoja oli takarenkaissa 640 kg ja keulassa noin 400 kg työskentelyn vakauttamiseksi. Kuva 22. Korjuukokeiden kone: Valtra 905-traktori jossa Kesla 304-nosturi ja Naarva E20 energiapuukoura (kuva VTT). Energiapuukouraksi valittiin kaatokasauksen tekevä, keräilevä energiapuukoura giljotiinikatkaisulla koska se on sopivin pienten puiden korjuuseen (mm. Kärhä ym. 2006). Kokeiden energiapuukoura oli nopealla giljotiinilla ja leveillä keruupihdeillä varustettu, jotta rungot päätyisi helpommin keräilypihteihin ja keräilypihtien keräyskapasiteetti olisi suurempi (kuvassa 23). Tämän pitäisi nostaa tuottavuutta, kun kasaan vientien määrä vähenee. Koura tarttui kaadettaviin puihin, jolloin nopea giljotiini työntyi ulos samanaikaisesti, kun giljotiinin tukikäpälät painoivat puut terää vasten. Samanaikaisesti energiapuukouran keruupihdit ottivat otteen puusta. Tämä mahdollistaa energiapuukouran varsinaisten pihtien otteen irrottamisen puusta, jolloin ne voivat tarttua uuteen runkoon, ja puut pysyvät hakkuupäässä

35 35 energiapuukouran yläreunassa sijaitsevien keruupihtien avulla. Tätä keräilyä voitiin jatkaa kunnes energiapuukouraan ei enää mahtunut puita. Kourakasaa tehdessä keruukäpälien ote irrotetaan ensin, sitten kaadetaan energiapuukoura, jonka jälkeen varsinaisten pihtien ote irrotetaan energiapuukourassa olevista puista. Kuva 23. Naarva E20 energiapuukoura, jossa nopea giljotiinikatkaisu sekä leveät matalat keruupihdit (kuva VTT). Traktorin keulalla oli lisähydrauliikkapumppu takaamassa riittävän hydrauliöljyn määrän puomille ja kouralle. Traktorissa oli runkosovitteella kiinni Keslan 304 puomi hydraulisella esiohjauksella, jonka ulottuvuus oli 6,8 metriä. Traktori oli noin 20 vuotta vanha, mutta energiapuukoura oli lähes käyttämätön ja puomi muutaman vuoden ikäinen. Traktorissa ei ollut taakseajolaitetta eli polkimia hytin takaosassa. Konetta siirrettäessä tuli siis penkki kääntää eteenpäin, mikä lisäsi siirtymäaikoja noin sekuntia/siirtymä. Lähikuljetus suoritettiin samalla koneella vaihtamalla hakkuukoura tukkikouraan ja liittämällä Valtran valmistama teli-akselinen metsäperävaunu traktoriin. Metsäperävaunun kuormatilan pituus oli 3,5 m, mikä osoittautui lyhyeksi erityisesti siperianpajuilla. Kuljettajana kokeissa oli hakkuukouran valmistajan esittelykuljettaja, joka päätyökseen urakoi samanlaisella kouralla lämpöosuuskunnalle energiapuuharvennuksilla. Kuljettaja oli siis kokenut ja erittäin pätevä, mutta riviin istutettujen energiapuuviljelmien korjuu oli kuljettajalle uutta. Sama kuljettaja suoritti sekä hakkuun että lähikuljetuksen.

36 Tutkitut korjuumenetelmät Tutkimuksen tavoitteet ja toteutus Tarkoituksena oli selvittää korjuun tuottavuus ja kustannus sekä millä työtavalla korjuu kyseisellä kalustolla olisi tehokkainta toteuttaa. Päätyömenetelminä tutkittiin kaksivaiheista korjuuta ja korjuupohjaista menetelmää. Päämenetelmissä oli myös useampia työmalleja. Tutkimuksessa selvitettiin rivien lukumäärän, eteenpäin ja takaperin etenevän hakkuun sekä maahan ja kyytiin hakkuun vaikutusta hakkuun tuotokseen. Hakkuun ja lähikuljetuksen työvaihejakaumat myös selvitettiin, jotta nähtäisiin tarkemmin mihin aikaa kuluu, ja siten on helpompi pohtia mitä tulisi tehostaa, jotta korjuu nopeutuisi ja korjuukustannukset alenisivat. Korjuun lähtökohtana pidettiin plantaasiviljelmillä ja avohakkuussa käytettävää sivullepäin kaadon työmallia, jossa puut hakataan koneen yhdeltä puolelta keräilytoimintoa käyttäen ja kasataan toiselle puolelle kohtisuorasti etenemissuuntaan nähden. Menetelmän valintaan vaikutti eniten sen käyttö riviin istutettujen plantaasimetsien korjuussa ja lisäksi se, että lähikuljetuksen kuormaus olisi helpompi tehdä rivien suuntaisesti. Myös Ruotsissa metsäkoneilla suoritetuissa pajunkorjuukokeissa käytettiin kyseistä menetelmää (Bergström ym. 2011). Traktorin renkaat tulee olla rivien väleissä, mikä asettaa hieman rajoitteita hakkuutapoihin. Näin toimitaan koska kantojen tulee säilyä ehjinä jotta uudistus on varmempi ja tautiriski pienenee. Traktorilla on mahdollista edetä korjuussa etu- tai takaperin. Näkyvyys suoraan eteenpäin oli heikko takaperin edeten nosturin peittäessä näkyvyyden. Tästä johtuen puut hakattiin pääsääntöisesti vain traktorin viereisiltä riveiltä eikä riviltä, jota pitkin traktori kulki. Etuperin edetessä traktorin renkaiden välissä olevan rivin hakkuu koneen etupuolelta on käytännössä mahdotonta. Kokeneen kuljettajan mielipiteet otettiin myös huomioon hakkuita suunniteltaessa. Työskentelymenetelminä kokeiltiin tavanomaista kaksivaiheista- sekä korjurimenetelmää. Kaksivaiheisessa menetelmässä yksi kone ensin suorittaa hakkuun, jonka jälkeen toinen kone kuljettaa puut maasta varastolle. Korjuriketjussa työ tehdään yhdellä koneella hakkaamalla puut suoraan kuormatilaan ja kuorman täyttyessä puut kuljetetaan varastolle. Perävaunua pidettiin aisaohjauksella vastakkaisella puolella tasapainottamaan ääriulottuvuuksilla työskentelyä. Hakkuun työjärjestystä ei tutkittu sillä pinta-ala oli liian pieni järkevien tulosten saamiseksi. Bergström ym. (2011) tutkimuksessa todettiin myös se, että hakkuun järjestyksellä ei ole tilastollisesti merkitsevää eroa tuottavuuteen. Siten kokenut kuljettaja sai hakata puut parhaaksi näkemässään järjestyksessä. Lähtökohtaisesti hakkuu eteni koneesta

37 37 kauemmas rivi tai paririvi kerrallaan. Kouran keräilytoimintoa käytettiin aktiivisesti hakkuun nopeuttamiseksi. Siperianpaju- ja mustuvapajuviljelmät olivat eri rivivälein istutetut, joten tuloksia tulee tarkastella erikseen. Siperianpaju oli istutettu paririveihin ja mustuvapaju riveihin, joiden välit olivat aina 130 cm. Nykyään viljelmät perustetaan paririveihin, jotta pajunkorjuukoneiden tehokas käyttö on mahdollista, siten korjuukokeiden painopiste oli näissä viljelmissä. Itämättömien pistokkaiden ja kuolleisuuden takia puiden välit riveissä olivat satunnaisesti kaksinkertaiset. 13-vuotiaat mustuvapajut olivat istutettu tiiviimpiin paririveihin Tutkitut hakkuumenetelmät siperianpajulla Siperianpaju oli istutettu 75 cm paririveihin 150 cm välein (kuva 24). Yksi paririvi on siten 225 cm leveä. Puiden etäisyydet toisiinsa riveissä oli cm. Puomin maksimiulottuvuuden (6,8 m) rajoissa voidaan siis käsitellä 3 paririviä sivulta. Siten kokeiltiin kahden ja kolmen paririvin hakkuuta sivusta. Kahden paririvin eri hakkuumenetelmät on visualisoitu kuvassa 24. Kokeillut hakkuumenetelmät on esitetty alla, suluissa toistojen määrä: - Kaksi paririviä traktorin vierestä - takaperin edeten - hakkuu maahan (2) - Kaksi paririviä traktorin vierestä - takaperin edeten - hakkuu maahan (4) - Kaksi paririviä traktorin vierestä - etuperin edeten - hakkuu kyytiin (2) - Kolme paririviä traktorin vierestä - takaperin edeten - hakkuu maahan (1) - Kolme paririviä traktorin vierestä - etuperin edeten - hakkuu maahan (2) - Kolme paririviä traktorin vierestä - etuperin edeten - kyytiin hakkuu (1) Kuva 24. Diagrammi kahden paririvin hakkuumenetelmistä. Vasemmalla takaperin, keskellä etuperin edeten ja oikealla suoraan kyytiin hakkuu. Kuljettaja sai valita hakkuujärjestyksen riveissä. Pääsääntöisesti käsiteltiin konetta oleva lähin paririvi ensin ja sitten siirryttiin kauemmaksi koneesta. Kun työpisteen puusto oli kaadettu,

38 38 kuljettaja siirsi koneen seuraavalle työpisteelle. Paririvit kaadettiin pääsääntöisesti rivi kerrallaan, mutta välillä myös molemmat paririvit samalla. Tämä onnistui osassa viljelmissä helposti, sillä rungot olivat lenkoja tyvestä toisiaan kohden ja yhdellä kaatoleikkauksella saatiin kaadettua kaksi puuta, yksi kummastakin rivistä. Tämä lenkous johtui perustusmenetelmästä, jossa käytettiin mansikkamuoveja paririvien alla, jolloin heinää kasvoi paririvien välillä, joten puun oli edukasta hakeutua kauemmas heinistä kohti paririvin keskustaa. Lenkoutta oli enemmän viljelmillä, jotka oli sahattu kantoon ensimmäisen kasvukauden jälkeen vesojen määrän lisäämiseksi. Lenkoutta ei mitattu, joten sen vaikutusta ei pysty numeerisesti arvioimaan Tutkitut hakkuumenetelmät mustuvapajulla Mustuvapaju oli istutettu 130 cm rivivälein. Kokeilimme kolmen sekä neljän rivin hakkuuta kerralla sivulta erilaisin menetelmin. Viiden rivin hakkuu sivulta oli mahdotonta, sillä puomin ulottuvuus ei riittänyt ja koimme, että kahden tai yhden rivin hakkuussa siirtoja tulisi tarpeettomasti mikä heikentäisi työtehoa. Kokeillut korjuumenetelmät on esitetty alla, suluissa toistojen määrä: - Kolme riviä traktorin vierestä - takaperin edeten - hakkuu maahan (1) - Kolme riviä traktorin vierestä - etuperin edeten - hakkuu maahan (1) - Kolme riviä traktorin vierestä - etuperin edeten - hakkuu kyytiin (1) - Kolme riviä traktorin vierestä ja yksi renkaiden välistä - takaperin edeten hakkuu maahan (1) - Neljä riviä traktorin vierestä - etuperin edeten - maahan hakkuu (1) - Neljä riviä traktorin vierestä - etuperin edeten hakkuu kyytiin (1) Kuljettaja sai valita työskentelytavan muuten. Pääsääntöisesti ensimmäisenä työpisteeltä korjattiin lähin rivi ja siitä kaadettiin kourallinen ja kourakasaan viennin jälkeen käsiteltiin seuraava rivi. Näin toimittiin kunnes työpisteen puusto oli korjattu, jolloin kuljettaja siirsi traktoria seuraavalle työpisteelle. Kourakasat sijoitettiin koneen toiselle puolelle, jotta niiden yli ei ajettaisi ja lähikuljetuksen helpottamiseksi. Puiden kaato rivien suuntaisesti työskentelypuolelle ei toimisi, sillä tila loppuisi helposti kesken. Viimeisin hakattu rivi pitää jättää traktorille kulku-uraksi (ainakin etuperin edetessä) ja siten tilaa kourakasoille on rajoitetusti. Kutakin korjuumenetelmää kokeiltiin yhdellä koealalla, koska nykyään viljelmät perustettaisiin todennäköisesti paririveihin.

39 Lähikuljetusmenetelmä Kokeiden painopiste oli hakkuussa, mutta myös lähikuljetuksen ajanmenekki ja tuottavuus selvitettiin. Lähikuljetuksen työmenetelmä oli kaikissa kokeissa sama. Hakkuumenetelmästä johtuen puita oli vain toisella puolella ajouraa, mutta mahdollisesti eri etäisyyksillä. Lähikuljetuksen ja kuorman purun ajanmenekki mitattiin tavanomaisessa lähikuljetuksessa sekä korjurityöskentelyn kuljetuksessa. Lähikuljetuskokeissa käytettiin samoja koealueita kuin hakkuussa, mutta niitä saatettiin myös yhdistää jotta saataisiin täydempi kuorma. Näin toimittiin, jotta saatiin mitattua hakatun määrän massa kuljetuksen yhteydessä rengasvaa oilla. Puut kuljetettiin kokopuuna sillä hakkuun yhteydessä ei puita katkottu lyhyemmiksi (kuva 25). Siten puiden latvat laahasivat maassa vanhemmilla pajuilla sekä siperianpajulla, koska kuormatilan pituus oli vain noin 3,5 metriä. Hakkuukokeiden järjestelystä johtuen lähikuljetusta ei voitu suorittaa kuten suurella tavallisella viljelmällä, koska koealat olivat rajallisen kokoisia ja välillä väärän mallisia, tuoden hieman lisää siirtoja. Ajomatka varastolle oli nyt myös suurimman osan ajasta kesantopeltoa, joka oli epätasaista. Jos ajettaisiin pajupellolla niin etenemisvauhti olisi nopeampi, koska maa olisi tasaisempaa. Maa oli kuljetettaessa sulaa, ja siten myös routainen maa nopeuttaisi lähikuljetusta hieman. Siten käytännön viljelmillä lähikuljetuksen tuottavuus olisi todennäköisesti hieman korkeampi kuin nyt. Kuva 25. Siperianpajun lähikuljetusta täydellä kuormalla (kuva VTT). 4.4 Korjuukokeiden tulokset ja niiden tarkastelu Tutkimusmenetelmät Hakkuusta ja lähikuljetuksesta tehtiin työaikatutkimukset kullakin koealalla. Työvaiheet on määritelty liitteessä 3. Työvaiheiden pohjana käytettiin mm. Metsätehon yleisesti käyttämiä työvaiheita.

40 40 Korjuukokeiden tulokset esitetään pääsääntöisesti tehotunteina eli tehollisena työaikana. Tehotunnit muunnetaan käyttötunneiksi kustannuslaskelmissa tavanomaisella kertoimella 1,3 hakkuutyöskentelyssä, 1,2 lähikuljetuksessa ja 1,25 korjurilla työskenneltäessä. Käyttötunneissa on mukana alle 15 minuutin tauot ja keskeytykset. Hakattu määrä mitattiin punnitsemalla traktori ja kuorma täydellä kuormalla ennen purkua ja purun jälkeen tyhjänä rangasvaa oilla. Kulunut aika mitattiin työvaiheittain senttiminuutin (100 cmin = 1 minuutti) tarkkuudella työajantutkimusohjelmalla, joka pyöri maastokannettavassa. Pajun kosteus mitattiin kuljetuksen jälkeen ottamalla näytteitä varastokasoista. Näillä tiedoilla pystyy laskemaan hakkuun tuottavuuden tuoretonneina, kuiva-ainetonneina sekä kiintokuutioina käyttäen tutkittua kuiva-tuoretiheyttä. Hakkuukoealoja käytettiin myös lähikuljetuksen tutkimuksessa, jotta saatiin mitattua korjuukoealalta hakattu massa. Pieniä saman puuston hakkuukoealoja yhdistettiin, jotta kuorma olisi täysi tai täydempi ja siten saatu kuva kuljetuksesta realistisempi Hakkuun tuottavuus Harvennushakkuilla hakkuun tuottavuus on hyvin voimakkaasti riippuvainen hakattavien puiden koosta ja puuston koon kasvaessa tuottavuus myös kasvaa. Tämän pitäisi päteä myös pajulla. Kuvassa 26 on esitetty pajun hakkuun tuottavuudet eri menetelmillä suhteessa viljelmän puustoon. Oletusten mukaan viljelmän biomassan kasvaessa myös hakkuun tuottavuus kasvaa, sillä puiden keskikoko on voimakkaasti sidoksissa biomassan määrään sillä viljelmille on istutettu lähes sama määrä puita. Tämä näkyy kaikkia kokeita yhdessä tarkasteltaessa heikosti, mutta paremmin yksittäisillä menetelmillä, joissa on useampi koeala. Korrelaatiokerroin tuottavuuden ja viljelmän biomassan välillä on koko aineistossa 0,79 eli melko korkea. Nuorilla viljelmillä vastaava korrelaatio on 0,87 eli korkeampi. Tuottavuuteen vaikuttavia syitä on voitu käsitellä vain varsin pinnallisesti, sillä aineisto oli pieni syvempää analyysiä varten. Liitteessä 3 on esitetty kokonaisuudessaan työaikatutkimusten yhteenveto. Pajun korjuussa hakkuun tuottavuudet olivat välillä 1,5 3,75 m 3 /tehotunti. Energiapuuharvennuksilla hakkuun tuottavuus alle 4 cm rinnankorkeusläpimitan puilla (5 dm 3 ) on alle 2 m 3 /tehotunti (Kärhä ym. 2006). Pajun hakkuun tuottavuudet ovat parempia parhailla työmenetelmillä. Vaikka puiden kokoluokka on sama tai pienempi, niin kertymä on suurempi ja pajut kasvattavat herkemmin useamman rungon kannosta, joiden samanaikainen kaatoleikkaus parantaa tuottavuutta. Pajunkorjuun erikoiskaluston tuottavuuksista jäädään kuitenkin huomattavasti, mutta toisaalta kalustolla on myös reilusti muita käyttökohteita.

41 m 3 /tehotunti tonnia kuiva-ainetta/tehotunti ,0 4 1,5 3 1, ,5 0 0, Vljelmän 30 puusto 40 (t kuiva-ainetta/ha) Siperianpaju 2 paririviä etuperin Siperianpaju 2 paririviä takaperin Siperianpaju 2 paririviä kyytiin Siperianpaju 3 paririviä etuperin Siperianpaju 3 paririviä takaperin Siperianpaju 3 paririviä kyytiin Mustuvapaju 3 riviä takaperin Mustuvapaju 4 riviä takaperin Mustuvapaju 3 riviä etuperin Mustuvapaju 4 riviä etuperin Mustuvapaju 3 riviä kyytiin Mustuvapaju 4 riviä kyytiin Kuva 26. Hakkuun tuottavuus suhteessa viljelmän biomassaan. Paririveissä kasvatetun siperianpajun hakkuu Paririvien hakkuussa työn tuottavuus jäi melko alhaiseksi, johtuen pieniläpimittaisesta puustosta. Tuottavuuden vaihteluväli oli 1,5-3,7 m 3 /tehotunti (0,63 1,58 tka/tehotunti) 5-6-vuotiailla siperianpajuilla. Taulukossa 6 on esitetty korjuukokeiden tulokset siperianpajuviljelmiltä, joissa puut kasvoivat paririveissä. Tehokkainta oli käsitellä kaksi paririviä kerrallaan, koska työskentely äärietäisyyksillä on hitaampaa ja se näkyy kolmen paririvin hakkuun alempana tuottavuutena. Tehokkain hakkuumenetelmä oli se, missä hakattiin kaksi paririviä kerrallaan ja traktori eteni takaperin. Ensimmäisissä kokeissa siperianpajun paririvien hakkuussa (koealat ) tuottavuus oli alhaisempi kuin myöhemmillä koealoilla. Korjuukokeiden alussa ei sopivaa työmenetelmää ei vielä ollut löytynyt ja siten heikompi tuottavuus ensimmäisessä hakkuussa johtuu todennäköisesti kuljettajan sopeutumisesta erilaiseen korjuuseen. Kyytiin hakkuu heikensi hakkuun tuottavuutta 0,59 0,85 m 3 /tehotunti (23 32 %) kahden paririvin hakkuussa etuperin. Tuotavuus puolestaan kasvoi 0,32 m 3 /tehotunti (14 %) kolmen paririvin hakkuussa kyytiin verrattuna kolmen paririvin hakkuuseen etuperin. Kyytiin hakattaessa perävaunua pidettiin vastakkaisella reunalla, mikä vakautti ääriulottuvuuksilla toimimista, nostaen tuottavuutta hieman. Kaikki tuottavuudet on esitetty myös korjuun yhteenvedossa liitteessä 4. Tuottavuuteen vaikuttavia asioita on vaikea määrittää näin pienellä aineistolla. Ainakin viljelmän biomassan määrällä ja siten puuston koolla näyttää olevan merkitystä. Myös

42 42 työskentelymenetelmillä oli merkitystä. Puiden määrä kaatoleikkauksessa ei vaikuttanut merkittävästi tuottavuuteen (korrelaatio alle 0,5), mutta siperianpajulla tuottavuuden ja vesojen määrä kannossa korreloivat melko voimakkaasti (kuva 27). Vesojen määrästä on hyötyä vain, jos ne ovat lähekkäin eli kasvusuunta on ylöspäin, jolloin saadaan useampi vesa kerralla kouraan, mikä nopeuttaa hakkuuta. Tuottavuuteen vaikutti myös vesojen suunta kannosta, sillä mikäli ne menivät paririvissä toisiaan päin, niin kouralla voitiin leikata kahden kannon vesat kerrallaan. Tätä vesojen orientaatiota ei mitattu, joten vaikutusten arviointi on subjektiivista. Näin kävi lähinnä koealoilla Tutkimuksessa kokeillulla traktoripohjaisella hakkuumenetelmällä tuottavuus oli parhaimmillaan 1,56 t ka /tehotunti viljelmällä, jonka biomassa oli 33,75 t ka /ha. Ruotsissa harvesterilla hakkuun tuottavuus pajulla oli 2,7 t ka /tehotunti, kun viljelmällä oli 36 t ka /ha ja 4,2 t ka /tehotunti 56 t ka /ha viljelmällä (Bergström ym. 2011). Siten tuottavuus harvesterilla oli 42 % parempi kuin traktorikalustolla tässä tutkimuksessa. Suurin syy lienee Ruotsissa käytetty harvesterin koura, joka mahdollisti jatkuvatoimisen puiden kaatamisen.

43 43 Taulukko 6. Paririveissä kasvatetun siperianpajun hakuun tuottavuus eri koealoilla. Tonnia Viljelmän puustotietoja kuiva- Puita/ m 3 / Tuoretonnia/ ainetta/ kaato- Tonnia kuiva- Vesoja/ Koeala Korjuumenetelmä tehotunti tehotunti tehotunti leikkaus ainetta/ha kanto paririviä etuperin 1,65 1,44 0,70 1,36 27,90 1, paririviä etuperin 1,49 1,30 0,63 1,19 27,90 1, paririviä takaperin 2,15 1,87 0,91 1,21 27,90 1, paririviä takaperin 1,96 1,71 0,83 1,17 27,90 1, paririviä etuperin 2,65 2,31 1,12 1,81 21,40 1, paririviä etuperin 2,25 1,97 0,95 1,60 21,40 1,3 5.7 kyytiin 2 paririviä 1,80 1,57 0,76 1,56 19,80 1,3 5.8 kyytiin 3 paririviä 2,58 2,25 1,09 1,76 28,11 1,3 P.1 kyytiin 2 paririviä 2,51 2,19 1,06 1,21 33,75 1,4 P.2 2 paririviä etuperin 3,10 2,70 1,31 1,22 33,75 1,4 P.3 2 paririviä etuperin 3,32 2,89 1,40 1,17 33,75 1,4 P.4 2 paririviä takaperin 3,73 3,26 1,58 1,05 33,75 1, v. Mustuvapaju 5,55 4,61 2,24 1,89 71,7-4.1 takaperin 4,55 3,78 1,83 2,30 74,16 - Kuva 27. Vesojen määrän vaikutus tuottavuuteen.

44 44 Paririveissä kasvatetun iäkkään mustuvapajun hakkuu Paririveissä kasvatetun 13-vuotiaan mustuvapajun korjuussa tuottavuus oli hyvä, 4,5-5,5 m 3 /tehotunti, kun se 5 6 vuotiaan siperianpajun korjuussa oli 1,5-3,7 m 3 /tehotunti. Tämä selittyy vanhemman mustuvapajun suuremmalla saannolla (33,8 tka/ha) kuin nuorella paririveissä kasvatetun ja paririvein korjatulla nuorella siperianpajulla (21,4 27,9 tka/ha). Taulukko 7. Paririveissä kasvatetun 13 v. mustuvapajun hakkuun tuottavuus. Tonnia Viljelmän puustotietoja kuiva- Puita/ m 3 / Tuoretonnia/ ainetta/ kaato- Tonnia kuiva- Vesoja/ Koeala Korjuumenetelmä tehotunti tehotunti tehotunti leikkaus ainetta/ha kanto v. Mustuvapaju 5,55 4,61 2,24 1,89 71,7-4.1 takaperin 4,55 3,78 1,83 2,30 74,16 - Tasariveissä kasvatetun mustuvapajun hakkuu Tasariveissä kasvavan mustuvapajun hakkuiden tuottavuus on esitetty taulukossa 8. Kutakin menetelmää kokeiltiin vain yhdellä koealalla, koska pinta-ala oli pieni. Selvästi tehokkain menetelmä nuorella mustuvapajulla oli työmenetelmässä, missä korjattiin kolme riviä kerrallaan ja traktori eteni etuperin (3,7 m 3 /tehotunti), joskin viljelmä oli kyseisessä kohdassa kasvanut paremmin, mikä selittää osan tuottavuuserosta. Kyytiin hakattaessa hakkuun tuottavuus heikkeni 58 % ollen 1,6 m 3 /tehotunti. Korjuussa, missä kerättiin neljä riviä kerrallaan, niin vastaava tuottavuuden heikkeneminen maahan hakkuusta kyytiin hakkuuseen nähden oli 60 %. Taulukko 8. Tasariveissä kasvatetun mustuvapajun hakkuun tuottavuus. Tonnia Puita/ Viljelmän puustotietoja Koeala Korjuumenetelmä m 3 / tehotunti Tuoretonnia/ tehotunti ka/ tehotunti kaatoleikkaus Tonnia ka/ha Runkoa/ kanto riviä takaperin 1,60 1,35 0,65 4,05 21, riviä takaperin 1,71 1,44 0,70 3,74 22, riviä etuperin 3,70 3,11 1,51 5,13 33, riviä etuperin 2,57 2,16 1,05 3,93 22,38 6 kyytiin hakkuu riviä 1,56 1,31 0,64 4,57 27,98 6 kyytiin hakkuu riviä 1,01 0,85 0,41 4,59 33,42 6

45 Lähikuljetuksen tuottavuus Lähikuljetuskokeissa ei tarkemmin määritelty työskentelymenetelmää, koska se ei juuri poikkea tavanomaisesta kokopuunajosta energiapuuharvennuksilla. Lähikuljetuskokeet pyrittiin tekemään siten, että tulokset kuvaisivat parhaiten todellisia korjuuolosuhteita mutta kuitenkin hakkuukokeiden ehdoilla. Koeolosuhteiden takia mm. lähikuljetusetäisyydet olivat lyhyitä ja aina ei tullut täyttä kuormaa koealalta. Siten kuljetut matkat normalisoitiin 150 metrin kuljetusetäisyydeksi kaikkein kokeiden keskinopeuden perusteella. Kuormien massat mitattiin, ja vajaat kuormat täydennettiin laskennallisesti vastaavan puuston täyden kuorman massan perusteella. Myös ajanmenekkiä täydennettiin laskennallisesti täydeksi vajaalla kuormalla toteutuneiden työvaiheiden mukaisesti. Näin toimittiin, jotta tulokset olisivat verrannollisia käytännön työskentelyyn, jossa kuormat ovat aina täysiä kun pienet koe-alueet eivät rajoita työskentelytapaa. Hakkuun koealoja yhdistettiin kuljetuskokeita varten, jotta saavutettaisiin täydempi kuorma ja pidemmät yhtämittaiset työskentelyjaksot. Lähikuljetuksen tuottavuus on esitetty taulukossa 9. Siperianpajulla, lähikuljetuksen tuottavuus oli n. 5 6 m 3 /tehotunti. Nuorilla mustuvapajuilla (4,2 5,8 m 3 /tehotunti) oli hieman alhaisempi tuottavuus johtuen lyhyemmistä ja ohuemmista puista ja sitä kautta kevyemmästä kuormasta. Vanhemmilla mustuvapajuilla tuottavuus oli 4,6 9,2 m 3 /tehotunti, mikä selittyy suuremmalla kuormakoolla. Täyden kuorman tuorepaino oli 5-vuotiaalla mustuvapajulla noin kg, 13-vuotiaalla mustuvapajulla noin kg ja 5 6-vuotiaalla siperianpajulla kg. Ruotsissa kuormatraktorilla kuorman koko pajua kuljetettaessa oli keskimäärin 2,6 tonnia kuiva-ainetta eli noin 5,2 tuoretonnia, mikä on yli kaksinkertainen verrattuna kokeen perävaunun täyteen kuormaan (Bergström ym. 2011). Lähikuljetuksen tuottavuus oli myös kuormatraktorilla korkeampi ollen 150 m matkalla 8,4 t ka /tehotunti eli noin 16,8 tuoretonnia/tehotunti. Kuormatraktorin etenemisvauhti oli nopeampi kuin tämän kokeen traktorin. Energiapuuharvennuksilla kokopuun lähikuljetuksen tuottavuus samankaltaisella kalustolla on 3 6 m 3 /tehotunti (Korpilahti & Örn 2002, Ihonen 1995). Kuljetuksen tuottavuus kyseisellä kalustolla oli siis kuitenkin hyvä.

46 46 Taulukko 9. Lähikuljetuksen tuottavuus. Koeala Kuljetuksen tuottavuus 150m matkalla Koealojen puustotiedot m 3 /tehotunti Tuoretonnia/ tehotunti Tonnia kuivaainetta/tehotunti Laji Ikä Tonnia kuivaainetta/ha Keskipituus (m) 2.1 4,24 3,57 1,73 Mustuvapaju 5 28, ,56 4,68 2,27 Mustuvapaju 5 28, ,23 5,24 2,54 Mustuvapaju 5 28, ,04 5,85 2,87 Mustuvapaju 13 ~ ,57 3,80 1,87 Mustuvapaju 13 ~10 4.k 9,23 7,67 3,77 Mustuvapaju 13 ~ ,97 5,21 2,53 Siperianpaju 6 38,53 8, ,62 5,77 2,80 Siperianpaju 5 25, Korjuriketjun tuottavuus Korjuriketjun tuottavuus mitattiin kokonaisuudessaan sisältäen sekä hakkuun, että 150 metrin lähikuljetuksen yhtenä työvaiheena. Korjurilla puut hakataan suoraan kuormatilaan ja kuljetetaan kuormatilan täytyttyä tienvarsivarastolle. Hakkuun tutkimuksessa (kappale 4.4.2) oli otettu mukaan myös kyytiin hakkuu, jotta nähtäisiin pelkän hakkuun tuottavuuden heikkeneminen hakattaessa puita kuormaan. Siperianpajun hakkuu korjurilla Paririvien kyytiin hakkuun ja kuljetuksen tuottavuudet on esitetty taulukossa 10. Korkein tuottavuus oli hakattaessa kolmea paririviä. Tavanomaisessa hakkuussa kahden paririvin hakkuu oli tehokkaampaa kuin kolmen, mutta traktorin metsäperävaunun aisaohjauksella pidettiin perävaunua työskentelypuolen vastakkaisella puolella. Tämä vakautti työskentelyä ääriulottuvuuksilla ja siten nopeutti korjuuta. Koealoja oli vähän koska korjurilla hakattiin kunnes kuorma oli täysi ja sitten kuljetettiin varastokasaan. Näin ollen koealat olivat suurempia ja kuluttivat enemmän rajallista korjuukoepinta-alaa. Korjurilla tuottavuus ylitti Ruotsin metsäkonealustaisen korjurin tuottavuuden. Ruotsissa tuottavuus oli kuormatraktoripohjaisella korjurilla 0,77 t ka /tehotunti, kun viljelmällä oli 36 t ka /ha (Bergström ym. 2011). Korjurin tuottavuus jäi kuitenkin alhaiseksi verrattuna kahden koneen ketjuun. Eri ketjujen paremmuutta tulee tarkastella kuitenkin kustannusvertailun avulla.

47 47 Taulukko 10. Paririvien korjuun tuottavuus korjurilla. Tonnia kuiva- Koealojen puustotiedot m 3 / Tuoretonnia/ ainetta / Tonnia kuiva- Vesoja/ Koeala Menetelmä tehotunti tehotunti tehotunti ainetta/ha kanto 5.7 kyytiin 2 paririviä 1,56 1,36 0,66 19,80 1,3 5.8 kyytiin 3 paririviä 2,13 1,86 0,90 28,11 1,3 P.1 kyytiin 2 paririviä 2,00 1,75 0,85 33,75 1,4 Mustuvapajun hakkuu korjurilla Tuottavuus oli alhainen tasariveissä kasvavan mustuvapajun hakkuussa (Taulukko 11). Korjurilla tuottavuus oli alempi kuin paririveillä, kuten pelkässä hakkuussakin. Myös yksittäisten rivien hakkuussa oli tehokkaampaa hakata useampaa riviä, sillä perävaunu vakautti työskentelyä ääriulottuvuuksilla. Tämä osittain johtuu myös suuremmasta biomassamäärästä kun hakattiin neljää riviä. Taulukko 11. Tasarivien korjuun tuottavuus korjurilla. Koeala Menetelmä m 3 /tehotunti Tuoretonnia / tehotunti Tonnia kuivaainetta / tehotunti Koealojen puustotiedot Tonnia kuiva-ainetta Vesoja/ /ha kanto 2.5 Kyytiin 3 riviä 1,31 1,10 0,53 27, Kyytiin 4 riviä 1,75 1,47 0,71 33, Korjuun kustannukset Korjuukustannukset on laskettu jakamalla tilastollinen urakointihinta käyttötuntituottavuudella. Keskimääräinen veroton tilastollinen urakointihinta vuonna 2010 oli maataloustraktoripohjaisella kalustolla 50,7 /h energiapuun hakkuussa ja puun ajossa 45,4 /h (Palva 2011). Luvut on korjattu toukokuun 2012 metsäalan konekustannusindeksillä (Tilastokeskus 2012). Siten korjuukustannusten laskennassa on käytetty tuntihintana hakkuussa 56,48 /tunti ja lähikuljetuksessa 50,58 /tunti. Kuutiokohtaiset tulokset on muunnettu energiaksi 30 p-%:n kosteudessa. Kuutiokohtaiset tulokset on muunnettu energiaksi käyttäen Jerkun (2012) mittaamaa tehollista lämpöarvoa ja kuivatuoretiheyttä kuivana kummallekin lajille. Pajun kuiva-aineen energiasisältö on 2,2 MWh/k-m 3, kun pajun kuiva-ainen energisisältönä käytetään 19 MJ/kg ja kuivatuoretiheytenä 420 kg/m p-%:n kosteudessa pajun energiasisältö on 2,1 MWh/k-m 3. Taulukossa 12 on esitetty korjuun mitatut kustannukset tienvarsivarastolla eri ketjuilla.

48 48 Edullisinta oli 13-vuotiaiden mustuvapajujen korjuu (21,9 /m 3 ). Nuorista pajuista edullisinta oli siperianpajua korjuu käyttäen kahden koneen ketjua ja korjaten kaksi paririviä kerrallaan. Parhailla menetelmillä eli kahden rivin käsittelyllä taka- ja etuperin oli kustannus tienvarressa alkaen 29,3 /m 3 (14,0 /MWh). Parhaalla nuoren mustuvapajun korjuumenetelmällä (3 riviä kerrallaan ja etuperin edeten) kustannus oli 29,6 /m 3. Muilla mustuvapajun korjuumenetelmät ovat jo 10 /m 3 kalliimmat. Samalla kalustolla kuljettajan harjaantuessa voisi tuottavuus nousta hieman ja siten kustannukset laskea. Korjuun kustannukset käyttöpaikalla on arvioitu käyttäen kokeiden tuloksia korjuusta tienvarsivarastolle ja kirjallisuuden arvoja energiapuuharvennuksilta tienvarsihaketuksesta ja kaukokuljetuksesta. Haketus- ja kaukokuljetuskustannukset ovat noin 4,5 /m 3 ja 5,0 m 3 45 km kilometrin etäisyydellä (Laitila et al. 2010). Pajujen pieni läpimitta voi tosin alentaa haketuksen tuottavuutta hieman ja siten nostaa haketuksen kustannusta. Koealojen korjuukustannukset käyttöpaikalla on esitetty kuvassa 28. Nuorilla pajuilla kustannukset käyttöpaikalla olisivat halvimmillaan 40,32 /m 3 (19,2 /MWh) Kokeillulla menetelmällä saavutettiin kuitenkin samanlainen tuottavuus kuin energiapuuharvennuksilla ja korjuukustannus käyttöpaikalla vastasi 8 cm rinnankorkeusläpimittaisen puiden energiapuuharvennusta kokopuuna (kuva 29). Tämä johtui avohakkuusta ja riveissä kasvavista puista, jotka molemmat kompensoivat voimakkaasti pienemmästä puuston keskikoosta aiheutuvaa tuottavuuden heikentymistä. Kuvasta 33 näkee selvästi miten voimakas vaikutus puuston koolla on harvennuksen kustannuksiin, ja samankaltainen vaikutus puustoon koolla on myös pajun korjuussa avohakkuulla. Tarkasteltaessa pajun viljelyn koko ketjua, viljelmän perustamisesta pajuhakkeen toimittamiseen laitokselle, muodostuu pajuhakkeen hinnaksi käyttöpaikalla aimmmilaan 21,95 /MWh. Tämä hinta sisältää perustamiskustannukset (3,2 /MWh) (Paappanen ym. 2012) koko viljelmän elinkaaren aikana ja korjuun kustannukset (14,0 /MWh) ja haketuksen ja kaukokuljetuksen (4,75 /MWh). Vallitsevasta energianhinnasta ja tuista riippuen pajun viljely on kannattavaa kyseisellä korjuumenetelmällä. Tämä laskelma ei sisällä vielä kantohintaa pajulle eli tuloja viljelijälle. Ruotsissa on kokeiltu myös pajunkorjuuta metsäkoneilla. Viljelmillä, joilla oli samansuuruinen biomassamäärä, oli korjuun kustannus Ruotsissa tien varressa 14,95 /MWh (30 p-%) (Bergström ym. 2012), kun tämän tutkimuksen parhaalla menetelmällä se oli 14,0 /MWh (30 p-%). Siten korjuu olisi lähes yhtä kallista metsäkoneilla Ruotsissa kuin

49 3 riviä taka 4 riviä taka 3 riviä etu 4 riviä etu kyytiin 3 riviä kyytiin 4 riviä 13v. Mustuvapajut 13v. Mustuvapajut 2 parirviä etuperin 2 parirviä etuperin 2 parirviä etuperin 2 parirviä etuperin 3 parirviä etuperin 3 parirviä etuperin 2 paririviä takaperin 2 paririviä takaperin 3 paririviä takaperin kyytiin 2 paririviä kyytiin 2 paririviä kyytiin 3 paririviä Siperianpaju Mustuvapaju 49 traktorikalustolla Suomessa. Ruotsin kokeiluissa oli korjurissa keräävä giljotiinikoura ja harvesterissa pyöriväteräinen keräävä energiapuukoura. Taulukko 12. Mitatut korjuun kustannukset välivarastolla eri korjuumenetelmillä. Pajulaji Menetelmä Viljelmän biomassa (t ka /ha) Hakkuu ( /m 3 ) Lähikuljetus ( /m 3 ) Yhteensä ( /m 3 ) Yhteensä ( /MWh, 30 p-%) 3 riviä takaperin 21,39 45,75 14,30 60,05 28,6 4 riviä takaperin 22,70 42,95 10,91 53,87 25,7 3 riviä etuperin 33,83 19,86 9,75 29,61 14,10 4 riviä etuperin 22,38 28,60 11,65 40,25 19,2 kyytiin 3 riviä 27,98 53,87 15,7 kyytiin 4 riviä 33,42 40,43 19,3 13-vuotiaat pajut sivusta 2 paririviä etuperin 3 paririviä etuperin 2 paririviä takaperin 3 paririviä takaperin kyytiin 2 paririviä kyytiin 3 paririviä 71,70 74,16 13,23 16,15 6,58 13,27 21,85 29,41 10,4 14,0 21,4 33,75 22,14 44,46 31,80 54,61 15,1 26,9 21,40 27,90 32,57 49,27 41,73 59,43 19,9 28,3 33,75 27,90 19,80 9,17 10,16 19,66 34,22 29,32 44,38 14,0 21,1 37,50 47,66 22,7 33,75 35,26 45,13 16,8 21,5 28,11 33,07 15,8 /m Kaukokuljetus 50 km Haketus välivarastolla Korjuri (hakkuu ja kuljetus) Lähikuljetus Hakkuu P.2 P P P.1 5.8

50 50 Kuva 28. Korjuun kustannukset käyttöpaikalla koealoittain. Koealat ovat mustuvapajua tasariveissä ja loput siperianpajua paririveissä. Kuva 29. Energiapuuharvennusten korjuukustannus käyttöpaikalla suhteessa rinnankorkeusläpimittaan (Laitila & Väätäinen 2012) Työvaihejakaumat Siperianpajun hakkuun työvaihejakauma Paririvien hakkuun työvaihejakaumat on esitetty kuvassa 30. Kaikki yhden hakkuumenetelmän koealat on yhdistetty, jotta olisi mahdollisimman suuret havainnot kullekin menetelmälle. Helpoiten huomaa, että siirtojen osuus on pienempi kolmen paririvin hakkuun menetelmillä kuin kahden. Keräilyn käytöstä on havaittavissa, että kouraan mahtui helposti ainakin viiden kaatoleikkauksen puut kun 1 4. keräilyn osuudet ovat lähes samat kaikilla nuoren siperianpajun hakkuumenetelmillä. Tämä osoittaa, että kouraan on lähes yhtä helppoa ottaa toinen kourallinen kuin viides kourallinen. Loppujen keräilyjen osuudella oli eniten eroa menetelmien välillä ollen 13,9 28,5 %. Tämä ero johtuu tietenkin myös puustosta. Loppujen keräilyjen osuus riippuu pitkälti kaatoleikkauksien määrästä hakkuusyklissä, joka vaihteli. Työvaihejakauma oli odotetun mukainen, sillä koneen siirtojen oletettiin olevan pienemmät kuin harvennuksella ja siten muut työvaiheet suuremmat. Hakkuusyklin osuus tehoajasta oli 86,1 91,4 %, kun se oli harvesterilla, jossa pyöriväteräinen energiapuukoura 95,6 % viiden paririvin käsittelyssä ja 96,8 % kuuden paririvin käsittelyssä (Bergström ym. 2011). Harvesterilla kasaan tuonnin osuus oli 14,5 15 %, kun se maahan hakattaessa oli 15,1 16,1 %

51 51 tässä tutkimuksessa. Siten työvaihejakaumat olivat hyvin samankaltaiset, tosin siirtojen määrä oli suurempi tässä tutkimuksessa. Tämä johtuu pienemmistä työpisteistä kun käsiteltiin vain 2 3 paririviä, kun taas harvesterilla paremman ulottuvuuden turvin hakattiin 5 6 paririviä. Vanhemman mustuvapajun hakkuun työvaihejakauma oli erilainen järeämmän puuston takia. Vienti ja tuonti veivät kokonaisuudesta enemmän aikaa, sillä kaatoleikkausten määrä hakkuusyklissä oli alhaisempi, joka näkyy hyvin pienenä osuutena työvaiheissa 4. keräys sekä loput keräykset. Oletus että kyytiin hakkuu nostaisi tuonnin ja viennin osuutta ei toteudu aineistosta. Esimerkiksi viennin ja kaadon osuus on alhaisempi kyytiin hakattaessa verrattuna vastaaviin maahan hakkuun menetelmiin (2 ja 3 paririviä etuperin). Kuljettaja herkemmin keräsi kouran täyteen hakattaessa kyytiin ja siten loppujen keräyksien määrä on korkeampi kuin maahan hakattaessa. Ruotsissa Ponssen korjurilla pelkän hakkuutyöskentelyn työvaiheet olivat seuraavat: vienti ja hakkuu 87,2 %, tuonti kuormatilaan 9,7 % ja siirrot 3,1 % (Bergström ym. 2011). Tässä tutkimuksessa viennin ja hakkuun osuus oli 68,8 % (2 paririviä) ja 76,5 % (3 paririviä) eli merkittävästi alhaisemmat. Hakkuun tuottavuus oli myös tässä parempi, mikä selittää alhaisempaa osuutta. 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 1,1 1,5 3,2 2,6 2,6 3,5 2,5 8,8 7,4 9,0 6,6 11,3 5,3 8,8 15,8 15,2 23,8 8,6 8,7 9,9 8,8 19,8 13,9 19,3 7,4 9,9 10,6 9,3 10,3 11,1 10,6 16,1 15,1 10,0 11,7 11,2 10,0 9,6 17,3 24,1 14,4 17,7 16,0 15,1 13,6 15,9 2 paririviä etuperin 3 paririviä etuperin 2 paririviä takaperin 3 paririviä takaperin 6,5 8,5 8,0 8,1 kyytiin 2 paririviä 14,7 28,5 7,5 7,9 8,6 8,2 kyytiin 3 paririviä 21,7 0,7 1,9 7,1 13,8 18,9 24,6 13v. Mustuvapaju Apuaika Siirto Tuonti kasaan/ kuormaan Loput keräykset 4. keräys 3. keräys 2. keräys 1. keräys Vienti ja kaato Kuva 30. Eri hakkuumenetelmien työvaiheiden jakaumat Mustuvapajun hakkuun työaikajakauma

52 52 Tasarivien hakkuun työvaihejakaumassa näkyy paririvien hakkuuta selkeämmin keräysten väheneminen (kuva 31). Erityisesti 4. keräys on selkeästi pienempi kuin muut, mikä johtui runkojen suuremmasta määrästä per kanto ja siten haasteellisemmasta runkojen saattamisesta kouraan. Myös tasarivien hakkuussa on selkeästi havaittavissa suurempi siirtojen osuus, kun käsitellään 4 riviä eikä 3. Tämä johtuu suuremmista työpisteistä. Kyytiin hakattaessa tuonti kuormaan sekä apuajat ovat suurempia työvaiheita kuin maahan hakattaessa. Muutenkin hakkuusyklin osuus on suurempi kyytiin hakattaessa kuin maahan hakattaessa. Kyytiin hakattaessa myös otettiin useampi kourallinen, mikä näkyy suurempana myöhempien keräilyjen osuutena. 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 0,0 1,5 0,0 2,0 4,2 4,5 13,8 10,4 12,9 11,9 8,8 7,6 16,5 15,2 15,4 17,2 18,2 19,1 0,6 1,5 4,0 5,9 9,5 6,0 11,4 12,1 7,1 7,9 14,8 10,3 8,1 9,2 11,1 7,8 17,6 16,5 7,9 12,1 8,4 14,1 11,1 10,7 17,2 16,4 13,6 13,5 11,1 10,5 19,0 20,5 20,3 16,4 16,7 20,2 3 riviä takaperin 4 riviä takaperin 3 riviä etuperin 4 riviä etuperin kyytiin 3 riviä kyytiin 4 riviä Apuaika Siirto Tuonti kasaan/ kuormaan Loput keräykset 4. keräys 3. keräys 2. keräys 1. keräys Vienti ja kaato Kuva 31. Tasariveissä kasvatetun mustuvapajun hakkuun työvaihejakaumat. Lähikuljetuksen työvaihejakaumat Työvaihejakaumat lähikuljetuksessa (kuva 32) ovat hyvin samanlaiset kuin energiapuuharvennuksilla (Kärhä ym. 2006). Kuormauksen osuus oli hyvin samaa luokkaa ollen noin %. Tyhjänä ajo ja kuormattuna ajo riippuvat myös pitkälti kuljetusta etäisyydestä ja maasto-olosuhteista. Tässä tutkimuksessa ajomatkat normalisoitiin 150 metriin. Pajunkorjuun työvaihejakaumat kuormatraktorilla olivat myös hyvin samansuuntaiset kun kuljetusetäisyys oli 163 m: tyhjänä ajo 12 %, kuormattuna ajo 13 %, työpistesiirrot 7 %, kuormaus 40 %, purku 25 % ja apuaika 3 % (Bergström ym. 2011). Tässä tutkimuksessa ajojen osuudet olivat pienemmät, mikä selittyy pitkälti 8 % lyhyemmillä kuljetusmatkoilla. Kuormausajat myös hieman korkeammat tässä tutkimuksessa, mutta purku vei tässä tutkimuksessa pienemmän osuuden työajasta.

53 53 Nuorten pajujen kuljetuksen ajanmenekkisuhteet ovat samankaltaiset, tosin mustuvapajuilla purun osuus on huomattavasti suurempi, mikä johtui suuremmasta runkojen määrästä ja pienemmästä keskikoosta, siten kouralliset erottuivat heikommin kuormassa purettaessa. Apuajat olivat melko korkeat kaikilla pajuilla, sillä kourakasoista ei aina saatu ensi yrittämällä koko kasaa. Mustuvapajujen jakaumat näyttävät hyvin samanlaisilta paitsi, että työpistesiirtojen osuus oli pienempi vanhemmilla puilla. Työpistesiirtojen määrä on voimakkaasti sidoksissa viljelmän biomassaan ja siten vanhemmilla pajuilla yhdeltä työpisteeltä saatiin enemmän biomassaa kuormaan joten kuorma täyttyi nopeammin. Tutkimuksen keskinopeus lähikuljetuksessa pellolla tyhjänä ajettaessa oli 4,0 km/h (66 m/min) ja kuormattuna 3,3 km/h (55 m/min). Etenemisvauhti oli lähes tuplasti nopeampi verrattuna kokopuun lähikuljetukseen kuormatraktorilla metsässä (Kärhä ym. 2006). Pellolla voitiin myös ajaa suoraviivaisesti välivarastolle, mikä tehostaa kuljetusta, kun ajettava matka on lyhyempi. Etenemisvauhti olisi voinut olla vielä hieman ripeämpi, mikäli maa olisi ollut jäässä ja olisi ollut lunta. Nyt pelto oli kostea ja upotti hieman, mikä hidasti vauhtia. Kun Ruotsissa kuljetettiin pajua kuormatraktorilla, oli nopeus tyhjänä ajossa 4,32 km/h ja kuormattuna 3,6 km/h eli etenemisvauhti oli 9,2 % ja 8,5 % korkeammat kuin tässä tutkimuksessa traktorilla (Bergström ym. 2011). 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 9,8 9,5 8,0 19,0 21,4 9,2 7,3 41,0 49,6 10,6 10,6 45,3 13,3 16,5 6,1 7,7 6,1 8,9 Nuoret mustuvapajut Vanhat mustuvapajut Nuoret siperianpajut Apuaika Purku Ajo kuormattuna Kuormausaika Työpistesiirto Ajo tyhjänä Kuva 32. Lähikuljetuksen työvaihejakaumat. Korjuriketjun työvaihejakaumat Korjuriketjun tarkat tehotyövaihejakaumat on esitetty kuvassa 33. Hakkuun osuus kokonaisajanmenekistä on korkeampi mustuvapajuilla kuin siperianpajuilla. Kokonaisajasta vain 13,3 % meni kuljetuksen ja purun työvaiheisiin molemmilla mustuvapajun menetelmillä.

54 54 Siperianpajulla vastaava osuus oli 18,2 % kolmen paririvin hakkuussa ja 17,2 % neljän paririvin hakkuussa. Ruotsissa kuormatraktorialustaisella korjurilla kuljetuksen ja purun osuus ajanmenekistä oli vain 10 % (Bergström ym. 2011). Ruotsissa hakkuusyklin osuus (vienti, kaato ja keräily ja lastaus) vei 87 % korjurin tehotyöajasta, kun tässä tutkimuksessa se oli 71,9 80,2 % eri työmenetelmillä. Eli tässä tutkimuksessa hakkuusyklin osuus oli selkeästi pienempi. Työpisteiden väliset siirtoetäisyydet erosivat merkittävästi ollen Ruotsissa 2 3 paririvin hakkuussa 3,1 % kokonaistehoajasta kun se oli näissä kokeissa 4,4 9,9 %. Tämä selittyy suuremmalla biomassan määrällä Ruotsin viljelmillä. Nuorten metsien harvennusten korjurityöskentelyyn verrattuna hakkuusyklin osuus tässä tutkimuksessa oli hieman suurempi, mikä selittyy helpommalla maastolla ja siten nopeammalla kuljetuksella (Kärhä ym. 2006). Korjurilla purku oli hitaampaa kuin kahden koneen ketjulla, sillä hakkuukouran suurin avauma on pienempi kuin kuljetuskokeen tukkikouralla. Siten kukin kourallinen purettaessa on pienempi. Siperianpajulla purku on tukkikouralla 132 % nopeampaa kuin hakkuukouralla. Mustuvapajulla ero on vain 21 %. Lajien välinen ero johtuu erikokoisista rungoista, sillä siperianpajulla rungon keskipaksuus oli melkein kaksinkertainen verrattuna mustuvapajuun, ja runkojen määrä myös oli pienempi siperianpajulla. 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 6,5 6,9 2,3 0,6 9,5 6,4 2,0 2,4 3,1 4,2 2,6 2,0 3,7 3,6 3,1 3,0 15,8 16,6 9,6 12,1 12,8 8,9 21,0 7,0 23,6 6,8 6,9 7,3 5,7 9,7 9,3 7,4 6,2 6,5 9,6 7,0 9,1 7,1 7,1 6,8 14,5 17,5 11,9 13,1 7,6 6,6 9,9 4,4 3,6 3,9 2,3 2,9 3 riviä mustavapajua 4 riviä mustuvapajua 2 paririviä siperianpajua 3 paririviä siperianpajua Purku Kuljetuksen apuaika Ajo kuormattuna Ajo tyhjänä Tuonti kasaan/ kuormaan Loput keräykset 4. keräys 3. keräys 2. keräys 1. keräys Vienti ja kaato Siirto Hakkuun apuaika Kuva 33. Korjurityöskentelyn työvaihejakaumat. 4.5 Johtopäätökset korjuukokeista Pajun korjuussa Suomessa ei ole käytössä pajun korjuuseen kehitettyjä erikoiskoneita johtuen pienestä viljelypinta-alasta. Korjuukokeissa tutkittiin energiapuukouralla varustetun

55 55 traktoripohjaisen korjuun soveltuvuutta ja tehokkuutta pajun korjuuseen. Tehokkain pajun korjuumenetelmä korjuukokeissa oli ns. kaksivaiheinen korjuu. Kaadon tuottavuus oli 1,5 3,7 m 3 /tehotunti (0,6 1,6 t ka /tehotunti) siperianpajulla, joka oli istutettu paririvein ja jonka ikä oli 5 6 vuotta. Paju istutetaan tällä hetkellä koneellisesti 75 cm:n paririveihin ja korjataan 5 6 vuoden iässä. Kaadon tuottavuus pajulla oli jonkin verran suurempi kuin energiapuuharvennuksilla. Pajun lähikuljetus nuorella siperianpajulla oli 5 6 m 3 /tehotunti (0,2 0,24 t ka /tehotunti). Tuottavuus on alhainen, sillä kuormatila on traktoripohjaisessa korjuuketjussa pieni. Tarkasteltaessa pajun viljelyä kokonaisuudessaan tulee kokeillulla korjuumenetelmällä pajun korjuukustannuksiksi käyttöpaikalla hakkeena edullisimmillaan 21,95 /MWh. Tämä sisältää vain kulut eli perustamiskustannukset, korjuun, haketuksen ja toimituksen 50 km päähän laitokselle. Perustamiskustannukset ovat noin 3,2 4,8 /MWh (Paappanen ym. 2012) viljelmän elinkaaren aikana. Vallitsevasta energianhinnasta ja tuista riippuen pajun viljely on kannattavaa kyseisellä korjuumenetelmällä. Tämä laskelma ei sisällä vielä kantohintaa pajulle eli tuloja viljelijälle. Mikäli pajun korjuu tehtäisiin kokopuuna erikoiskalustolla, voisi tuotantokustannukset käyttöpaikalla olla edullisimmillaan 12,25 /MWh luokkaa koska korjuukustannus tienvarteen olisi 7,5 /MWh, jolloin paju olisi jo kilpailukykyinen, riippuen toki kantohinnasta (Schweier & Becker 2012). Tämä tuotantoketju vaatisi vain korjuukoneen käyttöä. Lähikuljetus, haketus ja kaukokuljetus voidaan suorittaa olemassa olevalla metsähakkeen tuotantokalustolla. Näiden korjuukokeiden tulosten tarkastelussa tulee huomioida, että kokeet olivat ensimmäiset kyseisellä kalustolla ja kalustoa ei ole suunniteltu näin pienten puiden korjuuseen eikä avohakkuuseen. Lisäksi korjuukokeiden pinta-ala oli pieni ja siten tuloksia tulee tarkastella varauksella. Työmenetelmä oli kuljettajalle uusi, vaikka kalusto oli tuttu, mikä heikensi ainakin ensimmäisten kokeiden tuottavuuksia. Tuloksista saa kuitenkin hyvän käsityksen missä suuruusluokassa on korjuun tuottavuus pajuviljelmillä tämänlaisella kalustolla. 4.6 Kehittämiskohteet traktoripohjaisessa pajun korjuussa Näiden kokeiden hakkuukoura ei ollut optimaalinen. Kouran pitäisi olla jatkuvatoimisesti leikkaava, jotta katkaisuleikkaukseen menisi lyhyempi aika kun se tehtäisiin kouran liikkuessa. Nyt piti ensin tarttua puihin, jonka jälkeen koura oli paikallaan kun giljotiini katkaisi puut. Hakkuun työvaihejakaumien perusteella kouraan mahtui reilusti puita, ja keräilyä käytettiin aktiivisesti. Katkaisuleikkauksen kestoa ei tuloksista saa irti, mutta

56 56 valmistajan mukaan se oli 1,2 s/leikkaus ja tämä edellytti ensin puihin tarttumista kouralla. Mikäli tarttumisaikaa sekä leikkausta voitaisiin limittää, nopeutuisi kukin katkaisu ja siten korjuu nopeutuisi merkittävästi, sillä katkaisuleikkauksia on pääsääntöisesti yhtä monta kuin istutettuja pistokkaita eli noin hehtaarilla. Sekunnin nopeutunut käsittely puuta kohti tekee hehtaarin korjuusta yli neljä tuntia nopeamman. Siten jatkuvatoiminen kaato ja katkaisu nopeuttaisivat huomattavasti korjuuta ja alentaisi siten korjuun kustannuksia. Hyvänä tuottavuutena puomilla liikuteltavalle kouralle voi pitää Ruotsissa saavutettua 2,7 t ka /tehotunti (n. 6,5 m 3 /tehotunti) tuottavuutta. Parhaimmillaan nuorilla pajuilla tuottavuus oli 3,73 m 3 /tehotunti näissä kokeissa. Giljotiinikouralla tuottavuutta on vaikea nostaa merkittävästi tuottavuutta nykyisestä, koska katkaisua varten kouran tulee olla paikallaan. Myös lähikuljetuksessa on parantamisen varaa. Lähikuljetuksessa kuormatilan tulisi olla pidempi, jotta puiden latvat eivät laahaisi maata pitkin. Lähikuljetus kannattaisi myös todennäköisesti tehdä kuormatraktorilla tai suuremmalla metsäperävaunulla, sillä kuormatilan koko on tässä merkitsevässä asemassa. Tuottavuus olisi myös tästä syystä korkeampi. Lähikuljetuksen tuottavuutta voisi myös nostaa asettamalla puut kuormaan poikittain, jolloin saadaan tehtyä suurempi kuorma. Tämä onnistuu sillä pajuviljelmillä ei ole esteitä leveämmälle kuljetukselle. Osa urakoitsijoista käyttää aktiivisesti menetelmää kuormatraktoreilla nuoren metsän raivaustyömailla ja ovat havainneet työtehon nousevan noin 20 %. Myös kuljettaja on merkittävä tekijä tuottavuudessa. Hakkuussa koura on ratkaisevassa asemassa tuottavuuden kannalta. Oleellisinta on katkaisuleikkauksen kesto ja limittyminen kouran siirtoon ja siten tavoitteena ainakin osittain jatkuvatoiminen katkaisu kuten Ruotsissa pajun korjuussa kokeillulla Bracken pyöriväteräisellä energiapuukouralla. Tämä tarve näkyy myös tutkimuksen nuorten pajujen hakkuun työvaihejakaumassa, jossa kouran käsittelyä on % tehotyöajasta ja keräilyä %. Näin ollen myös keräilykapasiteetti on oleellinen. Lähtökohtaisesti pajua tulisi kuitenkin korjata traktorin perässä vedettävällä korjuukoneella. Sillä saavutetaan alhaisempi korjuukustannus kun puomin päässä olevalla kalustolla. Erikoiskalusto vain maksaa paljon, ja siten edellyttää suurempaa viljelypinta-alaa. Valmiiksi kehitettyä pajunkorjuun erikoiskalustoa on jo olemassa, mutta ei vielä Suomessa. Erikoiskalustolla pajun viljelyn kannattavuus nousee merkittävästi, jos oletetaan että koneella on tarpeeksi töitä pajunkorjuukaudella.

57 57 5 Pajun varastointitutkimus Korjuukokeissa kaadettujen pajujen kuivumista varastokasoissa seurattiin korjuusta käyttöön asti ( ). Varastokasat sijoitettiin siten, että ne voidaan tarvittaessa hakettaa ja kuljettaa laitokselle sulan maan aikaan. Tässä tutkimuksessa seurattiin vain varastokasojen kosteutta. Varastohävikkiä ei seurattu. Kosteusnäytteitä otettiin 3 6 viikon välein. Kasat peitettiin 16. lokakuuta, jotta varastokasat eivät kostuisi sateista ja lumesta. Tämä noudattaa Tapion Hyvän metsänhoidon suositukset energiapuun korjuuseen ja kasvatukseen oppaan ohjeita, jonka mukaan kokopuu tulisi ensin kuivata kesän aikaan varastossa ja peittää vasat myöhemmin (Äijälä ym. 2010). 5.1 Kokopuun varastoinnin kirjallisuus Tutkimuksen mukaan kokopuuvarastot kannatta peittää ennen syysateiden alkua. Tutkimuksen mukaan peitetyt kokopuukasat ovat 3 6 kosteusprosenttiyksikköä kuivempia kuin peittämättömät kasat ensimmäisen kesän jälkeen ja toisen kesän jälkeen 9 11 prosenttiyksikköä kuivempia. Eniten kuitenkin kuivumiseen vaikuttaa kasan sijainti (Erkkilä ym. 2011). Peittämisen kustannukset muodostuvat pitkälti peitemateriaalista (Hillebrand & Nurmi 2004). Nykyään käytetty peite on useimmiten 4 metriä leveä, ja siten tuplapeitteellä peittävyys on noin 6 7 m puiden pituudesta. Leveämpiäkin peitteitä on saatavilla. Peittämisen kustannukset tuplapeitteellä tulee katettua parempilaatuisella polttoaineella, jos puu kuivuu 6 8 prosenttiyksikköä kuivemmaksi kuin peittämätön. Yhdellä peitteellä vastaava kuivumistarve on 3 4 prosenttiyksikköä. Tutkimuksen peite oli 3,1 metriä leveä. Pajun varastointia kokopuuna ei tunneta niin hyvin kuin tavanomaisen harvennusenergiapuun, joka on usein havupuuvaltaista. Tutkimuksen mukaan kokopuuna korjattu paju kuivuu jonkin verran paremmin kuin havupuut varastoinnissa (Nurmi 1995). Tutkimuksessa seurattiin Etelä- Suomessa kokopuuna olevaa peittämätöntä pajuvarastokasaa. Hakkuu suoritettiin huhtikuussa ja pajukasvuston ikä oli 7 vuotta korjattaessa. Korjuu suoritettiin moottorisahalla sekä raivaussahalla. Varaston koko oli 13 tonnia kuiva-ainetta (31,6 k-m 3 ). Ensimmäisen kesän jälkeen pajuvaraston kosteus oli 34,6 p-% ja varastoinnin loputtua 18 kuukautta korjuun jälkeen kosteus oli 26 p-%. Varastointikokeen yhteydessä elävistä puista otettiin myös näytteitä ja kosteus oli 47,7 53,9 p-% vuodenajasta riippuen. Puiden koko ja kasvupaikka vaikuttavat myös kasvun aikaiseen kosteuteen. Muualla Euroopassa on myös tehty vastaavia pajun kuivumistutkimuksia varastossa. Hollannissa tutkittiin 3 tai 4 -vuotiaiden pajujen kuivumista, joiden läpimitta oli 4 cm luokkaa

58 58 (Gigler ym. 2000). Hakkuut tutkimuksessa suoritettiin joulukuussa tai maaliskuussa ja alkukosteus oli noin 49 p-%. Kokopuu korjattiin Empire 2000 pajunkorjuukoneella. Näissä kokeissa pajun kosteus saavutti tai lähes saavutti tasapainokosteuden (16,7 23,4 p-%) elokuuhun mennessä. Varaston kosteus oli kasvanut tästä marraskuuhun mennessä (20 29 p-%), jolloin koe lopetettiin. Kasojen peittäminen todettiin tarpeettomaksi Hollannissa, mutta ilmasto on hieman erilainen kuin Suomessa eikä tutkimusta jatkettu talven yli, jolloin kosteus olisi mahdollisesti noussut entisestään. Irlannissa kokopuuna korjatun pajun kuivausta tutkittiin muovilla peitettynä ja peittämättömänä varastokasoina (Kofman 2012). Alkukosteus oli 52,1 p-% molemmilla kasoilla. Toukokuussa peitetyn kasan kosteus oli 34,8 p-% ja peittämättömän 36,7 p-%. Syyskuussa, kokeen lopussa, kosteudet olivat 17,4 p-% ja 16,6 p-%. Peittämätön kasa kuivui siten kesän aikana 0,8 prosenttiyksikköä kuivemmaksi, mutta tutkimuksessa ei seurattu talven tuomaa kostumista lainkaan. Suurille energiapajuviljelmille on myös rakennettu erillisiä varastotiloja, joissa on kunnon aluspuut kuivumisen helpottamiseksi (kuva 34). Kuva 34. Irlannissa sijaitseva energiapajuviljelmän varasto (Caslin ym. 2010). Kuiva-aineksen hävikki voi olla merkittävä varastoitaessa kokopuuta. Hävikkiä syntyy varastoinnissa mm. sienitautien ja hajottavien bakteereiden takia sekä käsittelyssä haketuksen yhteydessä (Nurmi 1995). Harvennusten kokopuulla varastohävikki on 2 4 % varaston kokonaismassasta (Erkkilä ym. 2011). Pajun varastoinnissa tiheys pienenee hieman, mutta energian määrä putoaa vain noin 0,5 % (Nurmi 1995). Todellinen lämpöarvo kuitenkin nousee kuivumisen takia: 16,0 J/g alussa ja 17,9 J/g lopussa. 5.2 Tutkimusmenetelmä Pajun varastokasojen kosteutta seurattiin 3 6 viikon välein ottamalla kosteusnäytteitä. Siperianpajut ja mustuvapajut olivat eri kasoissa. Näytepuita otettiin kasasta 3 4 runkoa per

59 59 näyte. Näytepuut kiskottiin kasasta köydellä. Näytteitä otettiin kaksi per kasa, toinen ¼ pinnasta ja toinen ¼ pohjasta. Kukin näyte murskattiin, jonka jälkeen kosteus määritettiin näytteistä. Kasan pinta- ja pohjanäytteen keskiarvo on kasan keskimääräinen kosteus. Viimeinen näyte otettiin toimituksen yhteydessä, suoraan murskaimen syöttöhihnalta. Siten viimeiseltä näytteenottokerralla ei ollut tulosta erikseen kasan pinnalle ja pohjalle. 5.3 Tutkimusvarastot Mustuvapajukasa sijaitsi varttuneen metsän länsipuolella aukean reunalla (kuva 35). Mustuvapajun ikä oli viisi vuotta ja puiden keskiläpimitta oli noin 3 5 cm tyveltä. Mustuvapajujen keskipituus oli 6 m ja läpimitaltaan yli 2 cm paksua oli keskimäärin 4 m puun pituudesta. Siperianpajukasa sijaitsi tien reunassa melko avoimella paikalla tutkimusviljelmän perunakellarin pihalla (kuva 36). Sen vieressä kasvoi muutama suuri mänty, mutta muuten ala oli melko avoin. Siperianpajuja oli kahden ikäistä, jotka ovat kasassa sekaisin. 5-vuotiaiden keskipituus oli 8 m ja 6-vuotiaden 8,5 m. Keskimäärin 6 m rungosta oli yli 2 cm läpimitaltaan. Kasojen kiintotilavuus-prosenttina käytettiin 24 % kehystilavuudesta, joka on kylläkin mäntyharvennuspuun arvo, mutta pajulle eikä lehtipuille ole omia arvoja vielä mittausohjeissa (Lindblad ym. 2010). Energiapuukasojen kehysmittauksella siperianpajukasan kiintotilavuudeksi saatiin 13,3 m 3 ja mustuvapajukasalla 13,4 m 3. Kuva 35. Mustuvapaju-varasto metsän reunassa mittoineen. Kuvauspäivä Kasan mittaus (kuva VTT).

60 60 Kuva 36. Siperianpaju-varasto mittoineen tien varressa Siikasalmessa. Kuvaus- ja mittauspäivä (kuva VTT). 5.4 Tutkimustulokset Siperianpaju ja mustuvapajut kuivuivat varastossa keväällä hyvin. Korjuun ja ensimmäisen näytteenottokerran ( ) välillä Siperianpajukasa kuivui 19,6 ja mustuvapajuvarasto 16,6 kosteusprosenttiyksikköä (kuva 37). Tämä nopea kuivuminen johtui pieniläpimittaisesta puusta. Kuivuminen molemmissa tutkimusvarastoissa jatkui kesällä 2012, mutta huomattavasti hitaampana kuin keväällä. Siperianpajuvarastossa kosteus laski kesän loppuun mennessä ( ) 24,3 p-%:iin ja mustuvapajuvarastossa 32,0 p-%:iin. Syksyllä 2012 ja talvella 2013 kosteus molemmissa tutkimusvarastoissa alkoi jonkin verran nousta huolimatta siitä, että varastokasat peitettiin lokakuussa Siperianpajuvarasto-kasa oli aukeammalla ja tuulisemmalla paikalla ja sen kosteuspitoisuus oli kokeen lopussa ( ) 26,6 p-%. Vastaavasti mustuvapajukasa, jota varjosti varttunut kuusikko, oli kosteampi koko seurantajakson ajan ja toimitettaessa kosteus oli 41,8 %. Molempien pajujen alkukosteus oli 51,5 %.

61 Kosteus % Varaston kosteus % 61 60,0 50,0 51,5 40,0 30,0 20,0 34,9 35,3 35,4 31,9 31,4 28,4 32,0 24,3 38,8 41,8 27,3 26,6 Siperianpaju Mustuvapaju 10,0 0, Kuva 37. Pajun kuivuminen varastokasoissa. Kuvassa 38 näkee varastokasojen kosteudet eri korkeuksilla. Pintakerros on ollut alttiimpi kostumiselle sekä auringon säteilylle, siten sen vaihtelut ovat suuremmat kuin pohjakerroksen. Ero on suurempi mustuvapajukasalla koska sen puusto oli pienempää ja siten vaihtelu tapahtuu nopeammin Siperianpaju pinta Siperianpaju pohja Mustuvapaju pinta Mustuvapaju pohja 20 1.touko 31.touko 30.kesä 30.heinä 29.elo 28.syys 28.loka Kuva 38. Kasojen eri syvyyksien kosteudet seuranta-ajalla. 5.5 Johtopäätökset varastoinnista Tuloksia tarkasteltaessa tulee huomioida, että 2012 kesä oli sateinen koko Suomessa, ja Liperissä sademäärä oli % enemmän kuin vuosina keskimäärin

62 62 (Ilmatieteenlaitos 2013). Siten uudelleen kostuminen saattoi olla voimakkaampaa kuin se olisi tavallisena vuonna. Tuloksista näkee selkeästi kuinka suuri merkitys on varastokasan sijainnilla. Mustuvapajukasan sijainti ei ollut kovin hyvä, mutta aukealla ollut siperianpajukasa kuivui erittäin hyvin. Kun pajunviljely yleistyy, tulee kiinnittää erityistä huomiota varaston sijaintiin. Pajua tulisi varastoida peltojen laidoilla, avoimessa maastossa. Silloin kuivuminen muistuttaa enemmän tämän kokeen siperianpajukasan kuivumista, eli polttoaineen kosteus olisi alle 30 % kun paju käytettäisiin talvella. Tämä voi olla myös liian kuivaa joihinkin voimalaitoksiin, mutta mahdollistaa kosteampien polttoaineiden käytön pajun kanssa. Varastokasan peittämistä ja sen kustannusta tulisi tarkastella tulevaisuudessa, sillä Suomen oloissa tämä varastointikoe oli tiettävästi toinen. Nyt sovellettiin energiapuun korjuun suosituksia eli kasat peitettiin vasta syksyllä, kesän kuivumisen jälkeen.

63 63 6 Pajun toimitus laitokselle 6.1 Johdanto Siikasalmella keväällä 2012 korjattu paju oli sovittu toimitettavan projektissa tehtäviin polttokokeisiin talvella Tavoitteena oli tehdä pajuhaketta, sillä Joensuun voimalaitoksen lämpövoimala vaatii suhteellisen hyvälaatuista haketta. Hake ei saa sisältää pitkiä tikkuja, sillä ne tukkivat laitoksen käsittely- ja kuljetuslinjaston. Itse polttoa karkeampi aines ei haittaa. Hakkuria ei etsinnöistä huolimatta kuitenkaan saatu pajun haketukseen. Tämän vuoksi jouduttiin käyttämään murskainta pajun hienonnuksessa. Murskaus ja pajumurskeen toimitus Joensuun lämpövoimalalle tehtiin Siikasalmella olleista neljästä eri pajuvarastosta saatiin toimitettua 486 i-m 3 pajumursketta laitokselle. Murskauksen ja toimituksen hoiti Kuljetusliike Vaahterinen Oy Heinävedeltä. 6.2 Pajun murskaus Kokeiden murskain oli CBI 5800 joka oli asennettu kuorma-auton päälle. ABAB 5800 kuorma-automurskain on joustava ja helposti siirrettävä liikkuva yksikkö pieniä ja keskikokoisia kohteita varten. Yksikkö sopii puhtaiden ja likaisten materiaalien kuten kantojen, lajitellun keräyspuun, puistojen/puutarhojen jätteiden ja hakkuutähteiden murskaamiseen. Kuorma-automurskainta käyttää yksi henkilö. Murskain on varustettu kääntyvällä ulostulokuljettimella (noin 110 astetta), joka on varustettu hydraulisella ohjaimella ja sen kuormauskorkeus on hyvä (noin 5 m). Tämä mahdollistaa lastauksen suoraan esimerkiksi hakeautoon (kuva 39 ja 40). Murskaimen syöttöpöydän leveys on 1,22 m ja se koostuu neljästä syöttöketjusta. Syöttöpöydän laidat ovat kääntyvät. Roottorin halkaisija oli 1000 mm, jossa on 16 kiinteää vasaraa. Ylemmän syöttörummun halkaisija on 762 mm. Murskaimessa ei ollut vaihdettavia seuloja ja seulavälin koko pieneni seulan yläreunaa kohti. Kuormaimen ulottuvuus on 9,7 m. Murskaimen tuotokseksi ilmoitetaan tonnia haketta tunnissa ( i-m 3 haketta tunnissa). Yhdistelmän hankintahinta oli noin Murskain oli toimitettu käyttäjälle syksyllä 2012 FinnMetko-messuille. Käyttötunteja oli kertynyt noin Murskaimen hampaat olivat jonkin verran kuluneet. Hammaspalat oli kerran jo käännetty, mutta olivat alkuperäiset. Pajun murskauksessa murskaimen kapasiteetti oli noin 115 i-m 3 haketta tehotunnissa. Mitattu tuottavuus on murskaimen ilmoitetun kapasiteetin alarajalla. Tämä on kuitenkin hyvä

64 64 tuottavuus, sillä sitkaan pajun murskattavuus ei ole kaikkein helpointa. Erityisesti pitkiä vanhoja pajun runkoja oli vaikea saada irti varastosta, sillä rungot takertuivat toisiinsa varastossa. Murskaimessa esiintyi myös toinen ongelma. Pieni osa materiaalista, mikä ei mennyt seuloista läpi, päätyi syöttöpöydän alle. Syöttöpöydän alle mennyt materiaali oli ongelma, kun murskain piti laittaa kuljetusasentoon. Tällöin syöttöpöytä ei taipunut riittävästi ylimääräisen materiaalin vuoksi. Muuten laitteistossa ei esiintynyt käyttöongelmia. Murskauksen laatu vain vaihteli hieman, ja pitkiä tikkuja (50-100cm) meni murskan läpi. Tikut aiheuttivat ongelmia laitoksen syötössä. Murskaimen seula ei ollut vaihdettava ja siten seulaa ei voitu vaihtaa pajulle sopivaksi. Kuva 39. Pajun murskausta metsän reunassa olleessa mustuvapaju varastossa talvella 2013 (kuva VTT). Kuva 40. Pajun murskausta tienvarsivarastolla Siikasalmessa syyskuussa 2013 (Kuva VTT).

65 Murskeen kuljetus ja vastaanotto laitoksella Kuljetus tehtiin hakeautolla jonka kuormatilavuus oli yhteensä 145 m 3 (nuppi 48 m 3, perävaunu 97 m 3 ). Hakeauton hankintahinta on noin Autossa oli pohjapurkain (kola). Yhdistelmän tyhjäpaino oli voimalaitoksella mitattuna kg. Käytössä oli yksi autoyhdistelmä. Matkaa Siikasalmen pajuvarastoilta Joensuun voimalaitokselle oli 35 km. Murskerekan saapuessa laitokselle auton paino mitattiin autovaa alla (kuva 41), minkä jälkeen rekka ajoi polttoaine-kentälle. Polttoainekentällä rekka purki kuorman pajulle varatulle alueelle (kuva 42 ja 43). Jokaisesta kuormasta otettiin näyte voimalaitoksen näytteenottoohjeen mukaisesti. Pajumurskeen toimitusta seurattiin ensimmäisen täynnä olleen murskekuorman toimituksen yhteydessä. hakeauton ajoaika Siikasalmelta lämpölaitokselle kesti 40 min. Ajoneuvoyhdistelmä viipyi voimalaitoksella yhteensä 16 minuuttia. Tästä nupin purku kesti 2 min. Kaikkiaan yhden murskekuorman toimitus laitokselle kesti yhteensä 166 min. Tästä murskauksen osuus oli 75 min, menoajan 40 min, purun 16 min ja paluuajan osuus 35 min. Kaikkiaan pajumursketta toimitettiin 5 kuormaa lämpölaitokselle, joiden yhteistilavuus oli 486 i-m 3 ja yhteispaino 84,5 tonnia. Murskeen keskimääräinen kosteus oli 43,0 p-%. Näin pajumurskeen keskimääräinen tilavuuspaino oli 174 kg/i-m 3 kuormassa. Kokeellisesti mitattu tilavuuspaino oli 181 kg/i-m 3. Tämä on pieni verrattuna hakkeen tilavuuspainoon, joka on noin 320 kg/i-m 3 noin 50 p-%:n kosteudessa. Pajun pieneen tilavuuspainoon vaikutti tikkuinen materiaali ja alhainen kosteus. Toimitetusta murskeesta mitattiin myös raekoko. Raekoko määritettiin viisivuotiaasta siperianpajusta ja 13-vuotiaasta mustuvapajusta. Siperianpajulla keskimääräinen raekoko (d50-luku) oli 7,2 mm ja mustuvapajulla 9,0 mm. Yli 100 mm:n osuus siperianpajulla oli 5,6 %. Mustuvapajulla rakeiden maksimikoko oli 63 mm. Mustuvapajun karkeampaan jakeeseen vaikutti kosteus, joka mustuvapajulla oli murskattaessa 41,8 p-% ja siperianpajulla 26,6 p-%. Analyysin mukaan pajun raekoko oli pääosin hyvää haketta. Pitempien tikkujen osuus murskeessa oli suhteellisen pieni.

66 66 Kuva 41. Murskerekka voimalaitoksen vaa alla (kuva VTT). Kuva 42. Murskeen purkua murskerekan perävaunusta (kuva VTT). Kuva 43. Pajumursketta voimalaitoksen pihalla illalla (kuva VTT).

67 67 7 Yhteenveto Pajun korjuututkimus on osa Energiapajun kestävä tuotanto ja käyttö projektia. Projektin tutkivat osapuolet ovat VTT, Itä-Suomen yliopisto, Suomen ympäristökeskus ja Pohjoisen Keski-Suomen oppimiskeskus (POKE). Projektissa tutkitaan pajun viljelyä, korjuuta ja erilaisten vesien puhdistusta sekä pajubiomassan käyttöä energian ja biopolttoaineiden tuotannossa Suomessa. Projektin kesto on 5/2011 4/2013. Projektin Energiapajun korjuuteknologian kehittäminen osatehtävässä tavoitteena oli kartoittaa pajun korjuumenetelmät ja tutkia suomalaista energiapuun korjuuteknologiaa pajun korjuussa. Lisäksi tavoitteena oli seurata korjatun pajun varastointia. Kirjallisuuskatsauksessa käytiin läpi erityisesti pajun korjuuseen ulkomailla käytettyjä koneita. Menetelmät voidaan jakaa neljään päämenetelmään: korjuu hakkeena, korjuu kokopuuna, korjuu paaleina ja korjuu harvesterilla tai traktorilla käyttäen hakkuupäätä. Kaikilla menetelmillä on omat etunsa ja haittansa. Korjuumenetelmään valintaan vaikuttaa mm. olemassa oleva konekanta ja infrastruktuuri, tavoiteltu kosteus, varastointitarve, viljelmän koko sekä sijainti käyttöpaikkaan nähden. Korjuun kustannus on tietysti myös merkitsevä. Kirjallisuuskatsauksen mukaan hakkeena tapahtuvassa korjuussa hakeharvestereilla korjuu on edullista ja ripeää, mutta korjattaessa hake on märkää (noin 50 % kosteus) ja sen varastoiminen on hankalaa. Märkää haketta varastoitaessa hake ei kuivu vaan homehtuu ja voi syttyä palamaan, minkä lisäksi energiapitoisuus heikkenee puun rakenteen heikentyessä. Kokopuuna korjattaessa puita voidaan kuivattaa luonnollisesti kasoissa ennen haketusta ja siten saadaan laadultaan parempaa polttoainetta ilman koneellista kuivausta. Tienvarressa kuivauksen jälkeen voidaan käyttää metsähakkeen toimitusketjua käyttöpaikalle. Paaleina tapahtuva korjuu ei vielä ole yleistynyt. Etuja ovat helppo käsiteltävyys korjuun jälkeen lähikuljetuksessa. Paalit myös kuivuvat varastoitaessa ja säilyvät paremmin kuin hake. Pajunkorjuu metsän korjuuseen suunnitelluilla koneilla on kalliimpaa kuin erikoiskoneilla tapahtuva korjuu, mutta laitekantaa on olemassa Suomessa ja siten ne tulevat kysymykseen. Korjuu metsäkoneilla on myös järkevää kun pajunkorjuun erikoiskalustoa ei ole saatavilla. Metsäkoneilla korjattaessa pajut myös varastoidaan kokopuuna, jolloin paju kuivuu luonnollisesti rankoina ja hakkeen laatu on käytettäessä parempaa. Korjuukokeiden tavoitteena oli kartoittaa kuinka paljon pajunkorjuu maksaa kyseisellä traktoripohjaisella energiapuuharvennusten kalustolla ja mikä olisi tehokkain

68 68 työskentelymenetelmä. Korjuukokeissa tehtiin työaikatutkimus jossa selvitettiin sekä hakkuun ja lähikuljetuksen tuottavuus. Korjuukokeet suoritettiin Liperissä, Pohjois-Karjalassa toukokuuta 2012 suurimmaksi osin Itä-Suomen yliopiston pajuviljelmillä. Lumi ja routa sulivat pois korjuukokeiden aikana. Korjuukokeet tehtiin noin 3 hehtaarin alueella. Korjatut pajut olivat 5-, 6-, tai 13-vuotiaita. Korjattavat pajut olivat siperianpajua (Salix schwerinii), joka kasvoi 75/150 cm paririveissä tai mustuvapajua (Salix myrsinofolia), joka kasvoi 130 cm:n riviväleillä. Korjuukokeet suoritettiin Valmet 905-maataloustraktorilla jossa oli Naarvan E-20 keräävä kaato-kasauspää. Traktorin puomin ulottuvuus oli 6,8 metriä. Lähikuljetus tehtiin liittämällä metsäperävaunu traktorin perään ja vaihtamalla energiapuukoura tukkikouraan. Kuljettaja oli kokenut ja urakoi vastaavalla kalustolla päätyönään. Korjuukokeissa kokeiltiin kahden koneen ketjua jossa hakkuu ja kuljetus tehdään eri työvaiheina sekä korjuriketjua, jossa puut hakataan suoraan perävaunuun ja kuljetetaan kuorman täytyttyä varastopaikalle. Korjuukokeissa työaikatutkimuksella selvitettiin eri korjuumenetelmien tuottavuus, tavoitteena löytää tehokkain työskentelymenetelmä eri viljelmillä. Tehokkain pajun korjuumenetelmä korjuukokeissa oli ns. kasivaiheinen korjuu. Kaadon tuottavuus oli 1,5 3,7 m 3 /tehotunti (0,6 1,6 t ka /tehotunti) siperianpajulla, joka oli istutettu paririvein ja jonka ikä oli 5 6 vuotta. Paju istutetaan tällä hetkellä koneellisesti 75 cm:n paririveihin ja korjataan 5 6 vuoden iässä. Kaadon tuottavuus pajulla oli jonkin verran suurempi kuin energiapuuharvennuksilla. Pajun lähikuljetus nuorella siperianpajulla oli 5 6 m 3 /tehotunti (0,2 0,24 t ka /tehotunti). Tämä on pieni luku, sillä kuormatila on traktoripohjaisessa korjuuketjussa pieni. Tarkasteltaessa pajun viljelyn koko ketjua, viljelmän perustamisesta pajuhakkeen toimittamiseen laitokselle, muodostuu pajuhakkeen hinnaksi käyttöpaikalla edullisimmillaan 21,95 /MWh. Tämä hinta sisältää perustamiskustannukset (3,2 /MWh) (Paappanen ym. 2012) koko viljelmän elinkaaren aikana ja korjuun kustannukset (14,0 /MWh) ja haketuksen ja kaukokuljetuksen (4,75 /MWh). Vallitsevasta energianhinnasta ja tuista riippuen pajun viljely on kannattavaa kyseisellä korjuumenetelmällä. Tämä laskelma ei sisällä vielä kantohintaa pajulle eli tuloja viljelijälle. Mikäli pajun korjuu tehtäisiin kokopuuna erikoiskalustolla, voisi tuotantokustannukset käyttöpaikalla olla edullisimmillaan 12,25 /MWh luokkaa, jolloin paju olisi jo kilpailukykyinen, riippuen toki kantohinnasta. Tämä tuotantoketju eroaa kokeillusta vain korjuukoneen osalta. Lähikuljetus, haketus ja kaukokuljetus voidaan suorittaa olemassa

69 69 olevalla metsähakkeen tuotantokalustolla. Korjattaessa hakkeena, kustannukset ovat vielä alhaisemmat, mutta vaativat enemmän laiteinvestointeja mm. korjuukone ja hakkeen kuivuriin jos halutaan kuivaa polttoainetta. Varastointikokeessa seurattiin kahden varastokasan kuivumista korjuusta laitostoimitukseen. Kasojen sijainnilla oli selkeä vaikutus varastojen kuivumiseen. Seurantajakson ( ) lopussa avoimella alueella ollut siperianpajukasan kosteus oli 26,6 % ja varjoisammassa ja suljetummalla alueella ollut mustuvapajukasan kosteus oli 41,8 %. Molempien pajujen alkukosteus oli 51,5 %. Varastointikokeessa Siikasalmella olleet pajuvarastot murskattiin ja pajumurske toimitettiin helmikuussa 2013 Joensuun voimalaitoksen lämpövoimalaan, missä VTT teki polttokokeet myöhemmin talvella Siikasalmella olleista neljästä eri pajuvarastosta saatiin toimitettua 486 i-m 3 pajumursketta. Murskauksessa käytettiin järeää kuorma-autoalustaista murskainta ja kaukokuljetuksessa täysperävaunullista hakerekkaa. Murskaus ja murskeen toimitus laitokselle onnistui hyvin. Ainoastaan murskeen laatu ei ollut täysin toivotunlainen, sillä murskeen joukossa oli jonkin verran pitkiä oksia, jotka aiheuttivat ongelmia voimalaitoksella murskeen syötössä kattilaan.

70 70 Lähdeviitteet Abrahamson, L.P., Volk, T.A., Castellano, P., Foster, C. & Posselius, J Development of a Harvesting System for Short Rotation Willow and Hybrid Poplar Biomass Crops. Saatavissa: [Viitattu: ] Anderson Group co BioBaler System. Saatavissa: [Viitattu: ] Bergström, D., Di Fulvio, F., Kons, K. & Nordfjell, T Skörd av övergrov Salix med skogsbrukets maskiner. SLU Arbetsrapport 334. Bioenergiapörssi.fi Metsähakkeesta maksettu hinta laitoksella. [Päivitetty ] [Viitattu: ] Biosystems Engineering Short rotation woody crop harvester. Saatavissa: [Viitattu : ] Caslin, B., Finnan, J. & McCracken, A Short Rotation Coppice Willow Best Practices Guidelines. Irish Crops Research Centre. Claas Jaguar Jaguar Wood Chopping. Saatavissa: [Viitattu: ] Coppice resources Ltd Case studies. Saatavissa: [Viitattu: ] Danfors, B.& Nordén, B Sammanfattande utvärdering av teknik och logistic vid salixskörd, Slutrapport over analys av hanterings- och transportsystem vid skörd av Salix. JTI-rapport Danfors, B. & Nordén, B Teknikutvärdering av energiskogsskördare. JTI-rapport 150. Deboys, R Harvesting and Comminution of Short Rotation Coppice. Report No. ETSU B/W2/00262/REP. Energy from biomass, Summaries of the Biomass Projects carried out as a part of the Department of Trade and Industry s New and Renewable Energy Programme. Volume Eriksson, H Förstudie av Teknik för komprimerande helskottsskörd av salix i buntform. Värmeforsk 1070.

71 71 Erkkilä, A., Hillebrand, K., Raitila, J., Virkkunen, M., Heikkinen, A., Tiihonen, I. & Kaipainen, H Kokopuun ja mäntykantojen korjuuketjun sekä varastoinnin kehittäminen. VTT:n tutkimusraportti VTT-R Gigler, J.K., van Loon, W.K.P., van den Berg, J.V., Sonneveld, C. & Meerdink, G Natural wind drying of willow stems. Biomass and Bioenergy 19. Gigler, J.K., Meerdink, G. & Hendrix, E Willow supply strategies to energy plants. Biomass and Bioenergy 17. Hakkila, P. & Mäkelä, M Pallarin vesakkoharvesteri. Folia forestalia 249. Handler, F. & Blumauer, E Logistics for harvesting short rotation forestry with a special equipped forage harvester. FORMEC 2010-konferenssin esitys. Saatavissa: [Viitattu ] Hartsough, B. & Spinelli, R Recent reports on SRC Harvesters in Europe. Saatavissa: [Viitattu ] Hartsough, B. & Yomogida, D Compilation of State-of-the-Art Mechanization Technologies for Short-Rotation Woody Crop Production. Saatavissa: [Viitattu ] Helby, P., Rosenqvist, H. & Roos, A Retreat from Salix Swedish experience with energycrops in the 1990s. Biomass and Bioenergy 30. Hillebrand, K. & Nurmi, J Energiapuun kuivatus ja varastointi osaprojekti. Julkaisussa: Alakangas, E. & Holviala, N. (toim.). Puuenergian teknologiaohjelman vuosikirja VTT Symposium 231. Ihonen, M Pienpuun korjuu maataloustraktorilla. Työtehoseuran monisteita 3/1995 (37). Ilmatieteenlaitos Kesän 2012 sää. Saatavissa: (Viitattu ) Jerkku, I Lyhytkiertopuulajien kemialliset ominaisuudet ja hyödyntämismahdollisuudet. Pro gradu tutkielma. Oulun Yliopisto. Kjeldsen, J.B Sustanaible production of SRC an example of best practice in Denmark, Nordic Biomass A/S. The NB Stemster III. Saatavissa: [Viitattu ]

72 72 Kofman, P Storage of short rotation coppice willow fuel. COFORD connects, Harvesting / transport 30. Saatavissa: 0_LR.PDF [Viitattu: ] Korpilahti, A. & Örn, J Energiapuun hankinta nuorista metsistä. Metsätehon raportti 141. Kärhä, K., Keskinen, S., Liikkanen, R. & Lindroos, J Kokopuun korjuu nuorista metsistä. Metsätehon raportti 193. Laitila, J. & Väätäinen, K Truck Transportation and Chipping Productivity of Whole Trees and Delimbed Energy Wood in Finland. Croatian Journal of Forest Engineering 33. Laitila, J., Asikainen, A., Sikanen, L., Korhonen, K. & Nuutinen, Y Laitila, J., Leinonen, A., Flyktman, M., Virkkunen, M., Asikainen, A Metsähakkeen hankinta- ja toimituslogistiikan haasteet ja kehittämistrapeet. Espioo VTT Tiedotteita Research notes s. Pienpuuhakkeen tuotannon kustannustekijät ja toimituslogistiikka. Metlan työraportteja 3. Lechasseur, G. & Savoie, P Cutting, Bundling and Chipping Short-rotation Willow. CSAE/SCGR 2005 Meeting Winnipeg, Manitoba June 26-29, Lewis, D New Holland s Single-Pass Cut and Chip Coppice Harvester. Saatavissa: [Viitattu: ] Magnusson, L Skörd av Salix. Slutrapport från arbete i beställargrupp samt översikt över resultat från Energimyndighetens satsning på utveckling av skördeteknik för Salix under Mitchell, C., Stevens, E. & Watters, M Short-rotation forestry operations, productivity and costs based on experience gained in the UK. Forest Ecology and Management 121. Nordic Biomass The NB Stemster III. Saatavissa: [Viitattu ] Nurmi, J The effect of whole-tree storage on the fuelwood properties of short-rotation Salix crops. Biomass and Bioenergy Vol 8. no. 4.

73 73 Nurmi, J. & Hillebrand, K The charasteristics of whole-tree fuel stocks from silvicultural cleanings and thinnings. Biomass and bioenergy 31. Ny Vraa Bioenergi I/S [Viitattu ] Paappanen, T., Leinonen, A., Villa, A., Kaipainen, E. & Reinikainen, O Tehtäväraportti Tehtävä 1: Energiapajuviljelmien perustaminen ja kasvatus Pajuviljelmän perustaminen Savonnevan turvetuotantoalueelle. VTT:n tutkimusraportti VTT-R Pari, L. & Civitarese, V Developing of a self-propelled prototype for biomass harvesting. 18 th European biomass Conference and Exhibition, 3 7 May 2010, Lyon, France. Pari, L. & Civitarese, V Two prototypes for short rotation forestry felling alone windrows between rows and subsequent chipping. 17 th European Conference and Exhibition, , Hamburg, Germany. Picchi, G., Gordon, A. & Thevathasan, N Feedstock to Furnace: Bioenergy Systems for the Ontario Greenhouse Industry. Potential in Ontario for the Implementation of Willow Short Rotation Coppice Cultivation for Greenhouse Heating. Saatavissa: [Viitattu ] Pilotstudie av buntskördaren biobaler Henriksson Salix AB. Saatavilla: [Viitattu: ] Salixphere Saatavissa: [Viitattu ] Scholz, V Mechanisierungslösungen für die Ernte von schnellwachsenden. Energiepflanzen : das Fachmagazin für nachwachsende Rohstoffe & erneuerbare Energien. - Scheeßel-Hetzwege : Forstfachverl. -11.Jg. (2007) Heft 1. Schweier, J. & Becker, G Harvesting of Short Rotation Coppice Harvesting Trials with a Cut and Storage System in Germany. Silva Fennica 46(2). Smart, L. & Cameron, K Genetic Improvement of Willow (Salix spp.) as a Dedicated Bioenergy Crop. Vermerris, W. (toim.) Genetic improvement of Bionenergy crops. Part 2. Spinelli, R., Magagnotti, N., Picchi, G., Lombardini, C. & Nati, C Upsized Harvesting technology fo Coping with the New Trends in Short-Rotation Coppice. Applied Engineering in Agriculture. 27(4) Spinelli, R., Nati, C., & Magagnotti, N Harvesting Short-Rotation Poplar Plantations for Biomass Production. Croatian Journal of Forest Engineering 29(2). Spinelli, R. 2003a. Report on SRC machinery operated by Gunnar Henriksson:

74 74 Austoft 7700/240 Salix harvester, Claas harvesters with HS2 and HS1 headers, and Austoft planter. Saatavissa: [Viitattu: ] Spinelli, R. 2003b. Report on the CRL Mk II SRC harvester. Saatavissa: [Viitattu: ] Stuckley, C., Schuck, S., Sims, R., Larsen, P., Turvey, N. & Marino, B Biomass energy production in Australia. Status, costs and opportunities for major technologies. RIRDC Publication No 04/031. Suomen energiapaju Oy Ensimmäinen kokemus pajun korjuusta ja poltosta. Saatavissa: [Viitattu: ] Suomen virallinen tilasto (SVT): Yksityisen sektorin tuntipalkat [verkkojulkaisu]. 1. Tuntipalkka metsänhoitotöissä oli 13,13 euroa 4. neljänneksellä 2011 Tilastokeskus Saatavissa: [Viitattu: ]. Tahvanainen, L Pajun viljelyn perusteet. Silva Carelica 30. Technical development Branch, Forestry Commision Harvesting and communition of short rotation coppice. Teoksessa: Energy from Biomass, Summaries of the Biomass Projects carried out as part of the Department of Trade and Industry s New and Renewable Energy Programme. Volume 2: Wood fuel supplies and supply chains. Tervo, M. & Kiukaanniemi, E Lyhytkiertoisen energiapuun korjuukoneen kehittäminen. Oulun yliopisto, Pohjois-Suomen tutkimuslaitos. Tilastokeskus Maarakennuskustannusindeksi, Maarakennusalan ja metsäalan konekustannusindeksit. Kesäkuu Tubby, I. & Armstrong, A Establishment and Management of Short Rotation Coppice. Forestry commission Practice note. Verani, S., Sperandio, G. & Di Matteo, G Work analysis of the machine Claas Jaguar 880 employed in short rotation coppice harvesting Forest@ 7: Van der Meijden, G., Gigler, J Harvesting techniques and logistics of short rotation energy forestry. A Descriptive study on harvest and transport systems in Salix production currently used in Sweden. Jordbrukstekniska institutet- rapport 200.

75 75 Ylimäki, R Maataloustraktoripohjainen energiapajukon korjuu giljotiiniterällä. Proseminaarityö, Itä-Suomen Yliopisto. Krone WoodCut 1500 for BiG X. Saatavissa: [Viitattu: ] Äijälä, O., Kuusinen, M. & Koitsinen, A. (toim.) Hyvän metsänhoidon suositukset energiapuun korjuuseen ja kasvatukseen. Saatavissa: [Viitattu ]

76 76 Liite 1 Lyhytkiertoviljelyssä käytettyjä koneita Euroopassa Taulukko ##. Lyhytkiertoviljelyssä kokeiltuja korjuukoneita Euroopassa (Picchi ym. 2006)