Myrskytuhopuun hakkuun ajanmenekki ja tuottavuus Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015

Transkriptio

1 Myrskytuhopuun hakkuun ajanmenekki ja tuottavuus Kalle Kärhä & Pekka T. Rajala, Stora Enso Oyj Metsä Tuomas Anttonen & Teijo Palander, Itä-Suomen yliopisto Asko Poikela & Sirkka Keskinen, Metsäteho Oy Ari Laurén & Yrjö Nuutinen, Luonnonvarakeskus Luke

2 Tutkimuksen tausta Myrskyt ovat kaataneet yli 25 miljoonaa kiintokuutiometriä puuta 2000-luvulla Suomessa. Myrskytuhojen on ennustettu yleistyvän Pohjois-Euroopassa tulevina vuosikymmeninä (esim. Gregow 2013). Myrskytuhopuun hakkuuta ei ole tutkittu Suomessa. On esitetty arvio, että myrskytuhopuun korjuu on % kalliimpaa kuin normaalin pystypuun korjuu. Valokuvat: Tuomas Anttonen 2

3 Myrskyt 1 kaataneet yli 25 Mm luvulla Myrskyjen kaatama puumäärä, Mm 3 /v Pyry Janika Asta Veera Lahja Sylvi Tapani Hannu Eino Oskari Seija Lähteet: Metsäntutkimuslaitos, Suomen metsäkeskus 1 Kuvassa esitetty vain tuhoisimpien myrskyjen aiheuttamat metsätuhot 2000-luvulla Suomessa. 3

4 Tutkimuksen tavoitteet Stora Enso Metsän, Itä-Suomen yliopiston, Metsäteho Oy:n ja Luonnonvarakeskuksen tutkimuksessa: 1) Selvitettiin myrskypuun hakkuun ajanmenekki ja tuottavuus Eino- ja Seija-myrskytuhopuun korjuussa avohakkuulla. 2) Laskettiin myrskytuhopuun hakkuu- ja korjuukustannukset. 4

5 Aineisto ja menetelmät (1/2) Aikatutkimusaineisto kerättiin joulukuussa Tutkimus oli vertaileva aikatutkimus: Kolme hakkuukonetta (John Deere 1270D/H414, Logset 8H/TH 75X ja Ponsse Ergo/H73) ja kolme hakkuukoneen kuljettajaa. Myrskytuhopuun lisäksi kuljettajat hakkasivat pystypuuta normaalilla avohakkuulla. Yhdeksän aikatutkimusleimikkoa, joissa yhteensä 23 aikatutkimuskoealaa. Muutamalla koealalla tehtiin myös myrskytuhopuiden harvennushakkuuta, eli vain tuhopuiden keräilyä. 5

6 Aineisto ja menetelmät (2/2) Hakkuutyö videoitiin ja aikatutkimus tehtiin analysoimalla videomateriaali Ari Laurénin kehittämällä excel-työkalulla. Jokaiselle hakatulle puulle annettiin tuhokoodi: 0) Pystypuu 1A) Juurineen kaatunut puu 1B) Konkelopuu 1C) Kaatunut, katkennut puu 1D) Katkennut puun osa (joko latva- tai tyviosa) 2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu. Aikatutkimuksessa oli yhteensä puuta, joista 80 % oli kuusta. Aineistossa, josta tehtiin rungon käsittelyajanmallinnus, oli yhteensä puuta. 6

7 Aikatutkimuksessa yhteensä puuta Hakattuja puita, kpl (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu (1D) Katkennut puun osa (1C) Kaatunut, katkennut puu (1B) Konkelopuu (1A) Juurineen kaatunut puu (0) Pystypuu 0 Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoharvennus Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Kuljettaja 3 7

8 Hakattujen puiden tuhokooditus (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu 600 (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu (1D) Katkennut puun osa 400 (1C) Kaatunut, katkennut puu 300 (1A) Juurineen kaatunut puu 100 Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoharvennus (0) Pystypuu 0 (1C) Kaatunut, katkennut puu / (1D) Katkennut puun osa (1B) Konkelopuu 200 Hakattuja puita, kpl 500 (1B) Konkelopuu Kuljettaja 3 Puupiirrokset: Laura Noponen (0) Pystypuu (1A) Juurineen kaatunut puu 8

9 Tuhokooditus & rungon käsittelyajan mallinnus Normaalilla avohakkuulla rungon käsittelyajan mallinnuksessa: (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu 600 (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu (1D) Katkennut puun osa 400 (1C) Kaatunut, katkennut puu 300 (1A) Juurineen kaatunut puu 100 Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoharvennus (0) Pystypuu 0 (1C) Kaatunut, katkennut puu / (1D) Katkennut puun osa (1B) Konkelopuu 200 Hakattuja puita, kpl 500 (1B) Konkelopuu Kuljettaja 3 Puupiirrokset: Laura Noponen (0) Pystypuu (1A) Juurineen kaatunut puu 9

10 Tuhokooditus & rungon käsittelyajan mallinnus lla rungon käsittelyajan mallinnuksessa: (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu 600 (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu (1D) Katkennut puun osa 400 (1C) Kaatunut, katkennut puu 300 (1A) Juurineen kaatunut puu 100 Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoharvennus (0) Pystypuu 0 (1C) Kaatunut, katkennut puu / (1D) Katkennut puun osa (1B) Konkelopuu 200 Hakattuja puita, kpl 500 (1B) Konkelopuu Kuljettaja 3 Puupiirrokset: Laura Noponen (0) Pystypuu (1A) Juurineen kaatunut puu 10

11 Rungon käsittelyajan mallinnusaineisto (1 088 puuta) 14 Osuus hakatuista puista, % < >1499 Rungon koko, dm 3 : 864 dm 3 : 764 dm 3 11

12 Ajanmenekki kasvoi myrskytuhopuulla Työpistesiirtymisten ajanmenekki yli kaksinkertaistui, kun poistuman tiheys 450 r/ha. Rungon käsittelyajanmenekki kasvoi kuljettajittain keskimäärin 4 15 s/r myrskytuhoavohakkuulla. Erityisesti hakkuulaitteen vienti ja runkoon tarttuminen hidastuivat. Myös hakkuun apuajanmenekki lisääntyi merkittävästi (1,5 3,7 s/r). Hakkuun kokonaistehoajanmenekki oli % korkeampi myrskytuhoavohakkuulla kuin normaalilla avohakkuulla, kun poistuman järeys dm 3. 12

13 Työpistesiirtymisten ajanmenekki tuplaantui myrskytuhopuun hakkuussa Työpistesiirtyminen, s/r ,9 s/r 5,6 s/r % Myrskytuhoharvennus Myrskytuhohakkuu Poistuman tiheys, r/ha 13

14 Rungon käsittelyajanmenekki kuljettajalla 1 vs Rungon käsittelyajanmenekki, s/r Rungon koko, dm 3 Ero: 14,8 s/r 14

15 Rungon käsittelyajanmenekki kuljettajalla 2 vs Rungon käsittelyajanmenekki, s/r Rungon koko, dm 3 Ero: 4,0 s/r 15

16 Rungon käsittelyajanmenekki kuljettajalla 3 vs Rungon käsittelyajanmenekki, s/r Rungon koko, dm 3 Ero: 10,1 s/r 16

17 Suhteellinen rungon käsittelyajanmenekki myrskytuhoavohakkuulla % 2 Suhteellinen rungon käsittelyajanmenekki, % Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Kuljettaja 3 Keskimäärin Rungon koko, dm =. 2 Ajanmenekkieroa tarkasteltu rungon koolla dm 3 (vrt. diat 14 16). 17

18 Suhteellinen kokonaistehoajanmenekki myrskytuhoavohakkuulla % Suhteellinen kokonaistehoajanmenekki, % Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Kuljettaja 3 Keskimäärin Rungon koko, dm =. 18

19 Hakkuun tuottavuus laski myrskytuhopuulla Hakkuun tehotuntituottavuus laski % myrskytuhoavohakkuulla, kun poistuman järeys dm 3. Hakkuukustannukset nousivat % ( dm 3 ). Oletettiin, että hakkuukoneen käyttötuntikustannukset ovat 10 % korkeammat kuin normaalilla avohakkuulla. Korjuukustannukset olivat % korkeammat myrskytuhoavohakkuulla kuin normaalilla avohakkuulla. Oletus: Metsäkuljetuksessa tuottavuus ja käyttötuntikustannukset ovat samalla tasolla myrskytuhoavohakkuulla ja normaalilla avohakkuulla (vrt. Bergkvist 2005). 19

20 Suhteellinen hakkuun tehotuntituottavuus myrskytuhoavohakkuulla = % Suhteellinen hakkuun tehotuntituottavuus, % Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Kuljettaja 3 Keskimäärin Rungon koko, dm 3 20

21 Suhteelliset hakkuukustannukset 3 myrskytuhoavohakkuulla % Suhteelliset hakkuukustannukset, % Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Kuljettaja 3 Keskimäärin =. Rungon koko, dm 3 3 Oletettu, että hakkuukoneen käyttötuntikustannukset ovat 10 % korkeammat myrskytuhoavohakkuulla. 21

22 Suhteelliset korjuukustannukset 4 myrskytuhoavohakkuulla % Suhteelliset korjuukustannukset, % Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Kuljettaja 3 Keskimäärin =. Rungon koko, dm 3 4 Oletettu, että metsäkuljetuksessa tuottavuus ja käyttötuntikustannukset ovat samalla tasolla myrskytuhopuulla ja normaalilla avohakkuupuulla (vrt. Bergkvist 2005). 22

23 puu vs. Normaali avohakkuupuu -yhteenveto Ero myrskytuhoavohakkuupuulla verrattuna normaaliin avohakkuupuuhun, % Työpistesiirtymisten ajanmenekki hakkuussa (450 r/ha) Rungon käsittelyn ajanmenekki hakkuussa ( dm 3 ) Apuaikojen ajanmenekki hakkuussa (esim. työn suunnittelu, hakkuuta haittaavan alikasvoksen raivaus, juurakon kaataminen, kannon lyhentäminen) Kokonaistehoajanmenekki hakkuussa ( dm 3 ) Tehotuntituottavuus hakkuussa ( dm 3 ) Ajanmenekki, tuottavuus ja käyttötuntikustannukset Ei tutkittu tässä tutkimuksessa. metsäkuljetuksessa Oletus: 0 (vrt. Bergkvist 2005) Hakkuukustannukset (Oletus: Hakkuukoneen käyttötuntikustannukset 10 % korkeammat myrskytuhoavohakkuulla.) ( dm 3 ) Korjuukustannukset ( dm 3 ) 23

24 Tutkimuksessa selvitettiin puunkorjuuta voimakkaan matalapainemyrskyn jäljiltä Marras-joulukuussa 2013 voimakkaat Eino- ja Seija-matalapainemyrskyt kaatoivat yhteensä 2,5 Mm 3 metsää. Valtaosin Eino- ja Seija-myrskyjen kaatamat puut olivat juurineen ja samaan suuntaan kaatuneita; vähän katkenneita runkoja (ks. viereinen kuva ja dia 7). Tutkimuksessa myrskytuhopuulla hakkuun tuottavuus laski %. Kesällä voimakkaat ukkosmyrskyt syöksyvirtauksineen (esim. Asta vuonna 2010) tekevät pahoja metsätuhoja: paljon katkenneita runkoja ja lisäksi puut kaatuvat osin ristiin rastiin. 24

25 Lisätutkimuksia erilaisilla tuhoalueilla tarvitaan Kuljettajalla iso vaikutus myrskytuhopuun hakkuun tuottavuuteen (vrt. dia 20). Eino- ja Seija-myrskyjen jäljiltä korjatun puun laskennalliset korjuukustannukset kasvoivat %, mikä on selvästi vähemmät kuin aiemmin on arvioitu. Lisätutkimuksia erilaisilla myrskytuhoalueilla (esim. voimakas ukkosmyrsky) tarvitaan. Olisiko tarvetta koulutusvideolle tai oppaalle koneelliseen hakkuuseen myrskytuhopuun korjuussa? 25

26 Myrskypuun korjuun konekustannuslaskelmien läpikäynti on tehtävä Tutkimuksessa oletettiin, että hakkuukoneen käyttötuntikustannukset nousevat 10 % myrskytuhoavohakkuupuun korjuussa, kun hakkuukoneen korjaus- ja huoltokustannukset kasvavat. Tarkkaa, julkaistua tietoa ei ole olemassa käyttötuntikustannusten noususta myrskypuun korjuussa. Myrskytuhopuun korjuun konekustannuslaskelmat olisi käytävä huolella läpi. 26

27 Käytetty viitemateriaali Asta, Veera, Lahja ja Sylvi tekivät pahaa jälkeä: Metsien myrskytuhot yli 8 miljoonaa kuutiometriä Metsäntutkimuslaitos. Tiedote Bergkvist, I Upparbetning av stormskadad skog Beskrivning och analys av de dominerande maskinsystemen. Arbetsrapport från Skogforsk 598. Gregow, H Impacts of strong winds, heavy snow loads and soil frost conditions on the risks to forests in Northern Europe. Finnish Meteorological Institute, Contributions 94. Heino, E. & Pouttu, A. (toim.) Metsätuhot vuonna Metlan työraportteja 269. Heino, E. & Pouttu, A. (toim.) Metsätuhot vuonna Metlan työraportteja 295. Heino, E. & Pouttu, A. (toim.) Metsätuhot vuonna Luonnonvarakeskus, Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 39/2015. Ihalainen, A. & Ahola, A Pyry- ja Janika-myrskyjen aiheuttamat puuston tuhot. Metsätieteen aikakauskirja 3/2003: Jaakkola, S Myrskytuhojen korjuu on kallista. Koneyrittäjien Liitto ry. Tiedote