Energiapuun mittaus ja kosteus Metsäenergiafoorumi Joensuu 10.6.2009 Jari Lindblad Metsäntutkimuslaitos, Joensuun toimintayksikkö jari.lindblad@metla.fi 050 391 3072 Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
Energiapuun mittauskäytäntö / tarpeet TARVE OIKEA- AIKAISELLE MITTAUSTIEDOLLE aikaviive MAHDOLLISUUS MITTAUKSEN TOTEUTTAMISEEN METSÄNOMISTAJA KORJUU, METSÄKULJETUS HAKETUS/MURSKAUS, KAUKOKULJETUS ENERGIAPUUN KÄYTTÄJÄ TAVARALAJIT YHTEISMITALLISTAVA MITTAUSSUURE - Tilavuus (m³) TYÖMÄÄRÄÄ KUVAAVAT MITTAUSSUUREET -Tilavuus (i-m³, m³) - Massa (kg) - Kappalemäärä KÄYTTÖARVOA KUVAAVAT MITTAUSSUUREET (MÄÄRÄ JA LAATU) - Energiasisältö (MWh) - Kosteus (%) Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
Energiapuun mittauksen järjestäminen Sekaannuksen vuodet 2003-2004 Puutavaran mittauslakia tai menetelmiä ei sovelleta energiapuulle Energiapuun mittaukselle ei ollut organisaatiota, yleisesti hyväksyttyjä toimintatapoja tai mittausmenetelmiä. Energiapuun käyttö kasvoi voimakkaasti. Valtakunnassa ymmärrettiin energiapuun mittauksen kehittämisen tärkeys. Kukaan ei tiennyt, mitä tulisi tehdä. Selkiintymisen vuodet 2005-2006 MMM:n asettaman selvitysmiehen, professori Pentti Hakkilan selvitys energiapuun mittauksen järjestämisestä ja kehittämisestä (2/06) Keskeisenä ehdotuksena toimijoiden välinen sopimus energiapuun mittauksen järjestämisestä. Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
Energiapuun mittauksen järjestäminen 2 Järjestäytymisen vuodet 2007-2008 Toimijoiden välinen sopimus energiapuun mittauksen järjestämisestä (ns. energiapuun mittaussopimus) toteutui Metsäkeskus Tapion ja Metsäntutkimuslaitoksen vetämässä projektissa (1/08). Kaikkiaan 15 sopijapuolta: keskeiset alan toimijat, edunvalvontajärjestöt ja maa- ja metsätalousministeriö. Sopijapuolten hyväksymä energiapuun mittausopas julkaistiin (3/08) Energiapuun mittaustoimikunta aloitti toimintansa 2008 Mittaustoimikunta käsittelee mm. mittauksen kehittämiseen ja mittausmenetelmien sisältöön ja käyttöönottoon liittyviä asioita. Keskeisenä etuna järjestelmän avoimuus ja käytänteiden yhteinen hyväksyntä. Kehittämisen vuodet 2009- Ennen kaikkea mittausmenetelmiä on kehitettävä. Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
Energiapuun mittausmenetelmät Osapuolten välinen ns. energiapuun mittaussopimus muodostaa energiapuun mittauksen organisaation ja toimintatavat. Käytännön mittauksen suurimpia haasteita on energiapuutavaralajien monimuotoisuus ja heikko mitattavuus Kuva: Jari Lindblad 16.6.2009 5
Kiintotilavuusprosentti? 16.6.2009 6
Energiapuun mittausmenetelmät Harvennusenergiapuun pinomittaus Menetelmää sovelletaan harvennusenergiapuun mittaukseen tienvarsivarastossa tai kuormassa. Menetelmä on ohjeistettu energiapuun mittausoppaassa. Menetelmää suositellaan käytettäväksi vain määräarvioiden ja ennakkomaksujen perusteina. Kuva: Juha Laitila Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
0 20 40 80 100 120 30 35 40 45 50 65 Energiapuun mittausmenetelmät Metsähakkeen ja murskeen mittaus Menetelmässä mitataan metsähakkeen tai murskeen kehys- tai kiintotilavuus säiliömäisessä kuormatilassa Kehys- ja kiintotilavuuden välisessä muunnossa käytetään vakiintunutta kerrointa 0,4 Menetelmä on ohjeistettu energiapuun mittausoppaassa Metsähakkeen tiiviys Metlan (1987) aineistossa Kuva: Jari Lindblad 16.6.2009 8
Energiapuun mittausmenetelmät Energiapuun massan mittaus Energiapuun massan mittaus lähi- tai kaukokuljetuksen yhteydessä Tarvittaessa mittauserän massa muunnetaan tilavuusyksiköiksi muuntoluvulla (tuoretiheys) Menetelmä on ohjeistettu energiapuun mittausoppaassa. Energiapuutavaralajin kuivatuoretiheys (kg/m³) Energiapuutavaralajin kosteus (%) Tuoretiheysluku (kg/m³) 16.6.2009 9 Kuva: Jari Lindblad
Energiapuutavaralajien kuivatuoretiheys (kg/m³) Esimerkki energiapuun mittausoppaasta Tavaralaji Puulaji / määrite Kuivatuoretiheys, kg/m³ Harvennusenergiapuu Mänty 385 Kuusi 400 Koivu 475 Leppä 370 Haapa 385 Latvusmassa neulasineen 425 puolet neulasista 445 neulasitta 465 Kantopuu Mänty 475 Kuusi 435 16.6.2009 10
Puun kosteudelle ominaisia seikkoja Tuoreen puun kosteus vaihtelee vuodenajan mukaan Tyypillisesti puun kosteus on alimmillaan kesällä ja suurimmillaan talvella Kosteus vaihtelee selvästi rungon eri osissa Havupuilla kosteus kasvaa selvästi rungon ytimestä pintaan päin johtuen kuivasta sydänpuusta Rungon kosteus kasvaa tyvestä latvaa kohti Oksien kosteus on korkeampi kuin runkopuun Koko puun kosteus on alimmillaan runkopuussa kannon korkeudella. Kosteus kasvaa voimakkaasti juurten kärkiä kohti Puuaineen tiheys vaikuttaa kosteuteen Tiheä puuaine voi sitoa vähemmän vettä kuin harvempi Puuaineen tiheyden kasvu liittyy yleensä iän kasvuun Puuaineen kosteus on jatkuvassa muutostilassa ja pyrkii vallitsevan lämpötilan ja ilman kosteuden mukaiseen tasapainokosteuteen Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
Energiapuun kosteus Kaatotuoreen kuorellisen mäntyrunkopuun kosteus. Tulokset on laskettu Hakkilan ym. (2003, Metla) aineistosta. - 8 cm 8-16 cm 16 cm - 65 Kosteus, % 61 58 61 58 61 58 61 57 61 57 61 57 50 49 50 49 49 45 Kesä Talvi Koko vuosi 46 Kesä Talvi Koko vuosi 47 Kesä Talvi Koko vuosi Ensiharvennus Toinen harvennus Päätehakkuu Kuva: Jari Lindblad 16.6.2009 12
Energiapuun kosteus Kaatotuoreen kuorellisen kuusirunkopuun kosteus. Tulokset on laskettu Hakkilan ym. (2003, Metla) aineistosta. - 8 cm 8-16 cm 16 cm - 65 Kosteus, % 50 57 59 58 50 59 52 59 51 58 53 48 58 54 49 58 53 49 45 Kesä Talvi Koko vuosi Kesä Talvi Koko vuosi Kesä Talvi Koko vuosi Ensiharvennus Toinen harvennus Päätehakkuu Kuva: Jari Lindblad 16.6.2009 13
Energiapuun kosteus Joukkokäsitellyn (JK) ja kokopuun (KP) kuivuminen kourakasoissa (Nurmi 2003). 70 50 Kosteus, % 40 30 JK KP 20 10 0 1.4.02 1.6.02 1.8.02 1.10.02 1.12.02 1.2.03 1.4.03 1.6.03 1.8.03 Kuva: Juha Nurmi 16.6.2009 14
Energiapuun tuoretiheysluvut (kg/m³) Esimerkki energiapuun mittausoppaasta Puulaji Painoluokka** Kosteus, % Aikaväli Tuoretiheys, kg/m³ Havupuut 1 koko vuosi 1000 ** Painoluokkien määrittelyt: 16.6.2009 15 2 koko vuosi 900 3 40 54 1.5. 30.9 750 4 < 40 1.5. 30.9. 0 1. Muuntolukua käytetään harvennusenergiapuun mittauksissa silloin, kun mittauserä sisältää huomattavan määrän lunta tai jäätä tai mittauserän kosteus muuten sitä edellyttää. 2. Muuntolukua käytetään tuoreen harvennusenergiapuun mittauksissa ympäri vuoden ja silloin, kun mittauserän kosteus on kyseisessä luokassa. 3. Muuntolukua käytetään kyseisellä aikavälillä vähintään kaksi viikkoa kuivuneen harvennusenergiapuun mittaukseen ja silloin, kun mittauserän kosteus on kyseisessä luokassa. 4. Muuntolukua käytetään kyseisellä aikavälillä vähintään kuukauden hyvissä olosuhteissa kuivuneen harvennusenergiapuun mittaukseen ja silloin, kun mittauserän kosteus on kyseisessä luokassa.
Energiapuun kosteuden määritys palstalla? Energiapuun kosteuden määritys mittauseräkohtaisesti Tuoretiheysluvun määritys mittauseräkohtaisesti taulukoidun tuoretiheysluvun sijasta Energiapuun tuoremassan punnitus kuormainvaa alla Hyödyt: -> Mahdollisuus kuivamassan määritykseen -> Tarkempi ja oikea-aikainen tilavuuden määritys -> Tarkempi energiasisällön määritys 16.6.2009 16 Kuva: Jari Lindblad
LOPPU. Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi