Integroituna vai ilman? Kalle Kärhä, Metsäteho Oy Metsätieteen päivä 2009 Näkökulmia puunkorjuun kehitykseen ja kehittämiseen 4.11.2009, Tieteiden talo, Helsinki Tuotantoketjuja tehostettava pieniläpimittaisen, ja vähän isommankin aines- ja energiapuun saamiseksi markkinoille! 2 2 1
Nuorten metsien ainespuun korjuun tehostamiskeinot, jotka saivat korkeimmat lisäyspotentiaalit Kuljettajaksi opiskelevien huolellinen valinta Alikasvoksen ennakkoraivaus Oikein suoritettu taimikonhoito Joukkokäsittely Työssä oppimisen laajentaminen Ensiharvennuksen hallittu viivyttäminen Uusien kuljettajien koulutuksen tehostaminen Kuormainvaakamittaus Integroitu korjuu kahden kasan menetelmällä Integroitu korjuu paalaamalla 0 1 2 3 4 Asteikko: 0 = Ei lisäyspotentiaalia 4 = Iso lisäyspotentiaali. Puunhankintaorganisaatioiden edustajat Puunkorjuuyrittäjät Kone- ja laitevalmistajat Tutkijat Keskimäärin Lähde: Oikari ym. 2008 3 Nuorten metsien ainespuun korjuun tehostamiskeinot, jotka saivat korkeimmat lisäyspotentiaalit Kuljettajaksi opiskelevien huolellinen valinta Alikasvoksen ennakkoraivaus Oikein suoritettu taimikonhoito Joukkokäsittely Työssä oppimisen laajentaminen Ensiharvennuksen hallittu viivyttäminen Uusien kuljettajien koulutuksen tehostaminen Kuormainvaakamittaus Integroitu korjuu kahden kasan menetelmällä Integroitu korjuu paalaamalla 0 1 2 3 4 Asteikko: 0 = Ei lisäyspotentiaalia 4 = Iso lisäyspotentiaali. Puunhankintaorganisaatioiden edustajat Puunkorjuuyrittäjät Kone- ja laitevalmistajat Tutkijat Keskimäärin Lähde: Oikari ym. 2008 4 2
Moipu 400ES ensiharvennusmännikön integroidussa hakkuussa Kalle Kärhä, Metsäteho Oy Arto Mutikainen, TTS tutkimus Metsätehon tuloskalvosarja 2/2009 Ponsse H53e ensiharvennusmännikön integroidussa hakkuussa Kalle Kärhä, Metsäteho Oy Tore Högnäs & Teuvo Kumpare, Metsähallitus Antti Kovettu, Tampereen ammattikorkeakoulu Arto Mutikainen, TTS tutkimus Metsätehon tuloskalvosarja 5/2009 3
Puunkorjuuvaihtoehdot nuorissa metsissä I) Erilliskorjuu: Ainespuun (kuitupuun) erilliskorjuu yksinpuin Ainespuun (kuitupuun) erilliskorjuu joukkokäsittelyä hyödyntäen Kokopuun erilliskorjuu Rankapuun erilliskorjuu. II) Integroitu korjuu: Aines- ja energiapuun integroitu korjuu (energiapuu kokopuuna) Aines- ja energiapuun integroitu korjuu (energiapuu rankapuuna). 7 Ainespuun (kuitupuun) erilliskorjuu yksinpuin Hakkuu yksinpuin. Kuitupuun perinteinen korjuumenetelmä ensiharvennuksilla. Piirros: Juha Varhi 8 4
Ainespuun (kuitupuun) erilliskorjuu yksinpuin Mittaus hakkuukoneella. Piirrokset: Juha Varhi 9 Ainespuun (kuitupuun) erilliskorjuu yksinpuin Perinteitä löytyy; tehty vuosia. (Yli)laadukas kuitupuu. Kuormakoko metsä- ja kaukokuljetuksessa. Metsä- ja kaukokuljetuskustannukset. Ei ravinnetappioiden vaaraa. Ei saada lainkaan energiapuuta talteen. Matalahko hakkuukertymä. Yksinpuin hakkuu. Hakkuun tuottavuus matala erityisesti pienillä rungoilla. Korkeat hakkuu- ja korjuukustannukset. 10 5
Ainespuun (kuitupuun) erilliskorjuu joukkokäsittelyä hyödyntäen Hakkuussa samaan taakkaan kootaan useampi (2 3) kuitupuumittainen runko. Piirros: Juha Varhi 11 Ainespuun (kuitupuun) erilliskorjuu joukkokäsittelyä hyödyntäen Mittaus kuormainvaa alla. Piirrokset: Juha Varhi 12 6
LoadMaster Multi Forest Hydraulinen sylinteri. 13 Ponsse LoadOptimizer Venymäliuskaan perustuva riipukevaaka. 14 7
Epec LoadOptimizer Venymäliuskaan perustuva riipukevaaka. 15 Intermercato XW 50L Venymäliuskaan perustuva riipukevaaka. 16 8
Tamtron TBS 200 Hydraulinen sylinteri. 17 Ainespuun (kuitupuun) erilliskorjuu joukkokäsittelyä hyödyntäen Joukkokäsittely. Hakkuun tuottavuus korkeampi kuin yksinpuin hakkuussa. Kilpailukykyisemmät korjuukustannukset erityisesti pienirunkoisissa leimikoissa. Joukkohakatun kuitupuun laatu. Ei ravinnetappioiden vaaraa. Ei saada lainkaan energiapuuta talteen. Matalahko hakkuukertymä. 18 9
Joukkohakattua havukuitupuuta Ponsse H53e -hakkuulaitteella 19 Kärhä, Kalle Kärhä: Integroituna vaihögnäs, ilman? Kumpare, Kovettu & Mutikainen 19 Kokopuun erilliskorjuu Leimikosta korjataan vain energiapuuta kokopuuna, mikä katkotaan metsäkuljetuspituuteen. Piirros: Juha Varhi Kalle Kärhä: Integroituna vai ilman? 20 10
Kokopuun erilliskorjuu Mittaus kuormainvaa alla. Piirrokset: Juha Varhi 21 Kokopuun erilliskorjuu Saadaan myös energiapuu talteen. Korkea hakkuukertymä. Joukkokäsittely. Runkojen turhaa käsittelyä mahdollisimman vähän. Korkea hakkuun tuottavuus. Matalat hakkuukustannukset. Pieni kuormakoko metsäkuljetuksessa. Korkeat metsäkuljetuskustannukset. Huolellinen korjuukohdevalinta (esim. kuusikot, karut kasvupaikat ja heikosti kantavat maat ongelmallisia). Kuitupuun polttaminen. 22 11
Rankapuun erilliskorjuu Leimikosta korjataan vain energiapuuta, rankapuuta, mikä karsitaan ja katkotaan metsäkuljetuspituuteen. Piirros: Juha Varhi 23 Rankapuun erilliskorjuu Mittaus kuormainvaa alla. Piirrokset: Juha Varhi 24 12
Rankapuun erilliskorjuu Joukkokäsittely. Kuormakoko isompi kuin kokopuulla. Metsäkuljetuskustannukset. Ei ravinnetappioiden vaaraa. Kuusikot, karut kasvupaikat ja heikosti kantavat maat. Laadukasta polttohaketta. Puutavara-auto mahdollinen kaukokuljetuksessa. Käyttöpaikkamurskausoptio. Kaikkea energiapuuta ei saada talteen. Hakkuukertymä pienempi kuin kokopuulla. Kaato-kasauslaitteet hakkuussa. Hakkuun tuottavuus matalampi kuin kokopuulla. Korkeammat hakkuu- ja korjuukustannukset kuin kokopuulla. Kuitupuun polttaminen. 25 Aines- ja energiapuun integroitu korjuu (energiapuu kokopuuna) Energiapuujae (kokopuuta) energiantuotantoon. Kuitupuujae metsäteollisuuteen. Leimikosta korjataan sekä aines- että energiapuuta. Piirros: Juha Varhi 26 13
Energiapuun, havukuitupuun ja koivukuitupuun hakkuu eri kasoihin Havukuitupuu Koivukuitupuu Energiapuu Kärhä, Kalle Kärhä: Integroituna vaihögnäs, ilman? Kumpare, Kovettu & Mutikainen 27 Aines- ja energiapuun integroitu korjuu (energiapuu kokopuuna) Mittaus kuormainvaa alla. Piirrokset: Juha Varhi Kalle Kärhä: Integroituna vai ilman? 28 14
Aines- ja energiapuun integroitu korjuu (energiapuu kokopuuna) Korkea hakkuukertymä. Joukkokäsittely. Hakkuun tuottavuus lähellä kokopuun hakkuuta. Hakkuukustannukset. Joustavuus (kuitupuun latvaläpimitan liu'uttaminen). Joukkokäsitellyn kuitupuun laatu. Kuitupuuta ei polttoon. Kaato-kasauslaitteet hakkuussa. Pieni kuormakoko kokopuulla. Korkeat metsäkuljetuskustannukset kokopuujakeella. Huolellinen leimikkovalinta (esim. kuusikot, karut kasvupaikat ja heikosti kantavat maat ongelmallisia). 29 Hakkuukertymä korjuumenetelmittäin Hakkuukertymä, m 3 /ha 140 120 100 80 60 40 20 0 Integroitu Joukkohakkuu Yksinpuin Integroitu Joukkohakkuu Yksinpuin Integroitu Joukkohakkuu Yksinpuin Energiapuuta Kuitupuuta Integroitu Joukkohakkuu Leimikko 1 Leimikko 2 Leimikko 3 Leimikko 4 Loppi Kontiomäki Integroidussa korjuussa hakkuukertymä lisääntyi leimikoittain 40 120 %. Lähde: Kärhä ym. 2009 Kalle Kärhä: Kalle Integroitu Kärhä: Integroituna aines- ja energiapuun vai ilman? korjuu 30 15
Ensiharvennuksilta (250 000 ha/v; 45 m 3 /ha) korjatun ainespuumäärän lisäksi energiapuuta +2,3 +3,4 +4,5 Mm 3 energiapuuta Kokonaiskorjuumäärä, milj. m 3 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 11,3 Mm 3 0 10 20 30 40 50 Energiapuuta lisää, % Energiapuuta Ainespuuta Lähde: Kärhä 2009 31 Ajanmenekin suhteellinen lisäys rungon käsittelyssä integroidussa hakkuussa Rungon käsittelyn suht. lisäys, % 140 130 120 110 100 90 80 0 25 50 75 100 125 150 Leimikko 1 Leimikko 2 Leimikko 3 Keskimäärin Kokopuurungon koko, dm 3 Ei merkittävää ajanmenekin lisäystä integroidussa hakkuussa. Lähde: Kärhä & Mutikainen 2008 Kalle Kärhä: Kalle Integroitu Kärhä: Integroituna aines- ja energiapuun vai ilman? korjuu 32 16
Hakkuun suhteellinen tuottavuus Suhteellinen tuottavuus, % 140 120 100 80 60 40 20 0 Integroitu Joukkohakkuu Yksinpuin Integroitu Joukkohakkuu Yksinpuin Integroitu Joukkohakkuu Yksinpuin Integroitu Joukkohakkuu Leimikko 1 Leimikko 2 Leimikko 3 Leimikko 4 Loppi Kontiomäki Loppi 100 = Tehotuntituottavuus leimikossa kuitupuun yksinpuin hakkuussa Kontiomäki 100 = Tehotuntituottavuus leimikossa kuitupuun joukkohakkuussa. Tuottavuus kasvoi integroidussa hakkuussa leimikoittain 10 40 %. Lähde: Kärhä ym. 2009 Kalle Kärhä: Kalle Integroitu Kärhä: Integroituna aines- ja energiapuun vai ilman? korjuu 33 Kuitupuupölkkyjen pituusjakauma Lopella Apteerauksen onnistuminen Osuus pölkyistä, % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Integroitu Joukkohakkuu Yksinpuin Apteerausohje: - Mänty ja kuusi: Tavoitepituus: 2,7 5,1 m & Tavoitelatvaläpimitta: 4 8 cm - Koivu: noin 3 m & 4 8 cm. Joukkokäsitellyn kuitupuun laatu ok! > 5,1 m 2,7 5,1 m < 2,7 m Lähde: Kärhä ym. 2009 Kalle Kärhä: Kalle Integroitu Kärhä: Integroituna aines- ja energiapuun vai ilman? korjuu 34 17
Kuitupuupölkkyjen latvaläpimittajakauma Lopella Apteerauksen onnistuminen Osuus pölkyistä, % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Integroitu Joukkohakkuu Yksinpuin Apteerausohje: - Mänty ja kuusi: Tavoitepituus: 2,7 5,1 m & Tavoitelatvaläpimitta: 4 8 cm - Koivu: noin 3 m & 4 8 cm. Joukkokäsitellyn kuitupuun laatu ok! > 8 cm 4 8 cm < 4 cm Lähde: Kärhä ym. 2009 Kalle Kärhä: Kalle Integroitu Kärhä: Integroituna aines- ja energiapuun vai ilman? korjuu 35 Aines- ja energiapuun integroitu korjuu (energiapuu rankapuuna) Energiapuujae (rankapuuta) energiantuotantoon. Kuitupuujae metsäteollisuuteen. Leimikosta korjataan sekä aines- että energiapuuta. Piirros: Juha Varhi 36 18
Aines- ja energiapuun integroitu korjuu (energiapuu rankapuuna) Mittaus kuormainvaa alla. Piirrokset: Juha Varhi 37 Kalle Kärhä: Integroituna vai ilman? Aines- ja energiapuun integroitu korjuu (energiapuu rankapuuna) Joukkokäsittely. Kuormakoko. Metsäkuljetuskustannukset. Joukkokäsitellyn kuitupuun laatu. Ei ravinnetappioiden vaaraa. Kuusikot, karut kasvupaikat ja heikosti kantavat maat. Laadukasta polttohaketta. Puutavara-auto mahdollinen kaukokuljetuksessa. Käyttöpaikkamurskausoptio. Kuitupuuta ei polttoon. Kaikkea energiapuuta ei saada talteen. Hakkuukertymä pienempi. Kaato-kasauslaitteet hakkuussa. Matalahko hakkuun tuottavuus. Hakkuu- ja korjuukustannukset korkeammat. Kalle Kärhä: Integroituna vai ilman? 38 19
Integroidun korjuun volyymit kasvavat, markkinat määräävät tahdin + Energiapuun erilliskorjuu Aines-/kuitu- ja energiapuun integroitu korjuu Kuitupuun kysyntä & kanto- ja tehdashinta Energiapuun kysyntä & kanto- ja laitoshinta Ainespuun (kuitupuun) erilliskorjuu + Integroitu korjuu tulee lisääntymään jatkossa niin ensiharvennuksilla kuin myöhemmilläkin harvennuksilla. Lähde: Kärhä & Mutikainen 2008 Kalle Kärhä: Integroituna vai ilman? 39 Kehitystyötä on vielä tehtävä työmenetelmien tehostamiseksi joukkohakkuussa ja integroidussa korjuussa! 40 20
Kiitokset! kalle.karha@metsateho.fi 41 21