Hakkuutähteiden kokonaistaloudellinen korjuu metsänhoitoyhdistys Järvi-Savossa

Taina Väisänen Hakkuutähteiden kokonaistaloudellinen korjuu metsänhoitoyhdistys Järvi-Savossa Opinnäytetyö Metsätalouden koulutusohjelma Helmikuu 2009

KUVAILULEHTI Opinnäytetyön päivämäärä 4.2.2009 Tekijä Taina Väisänen Koulutusohjelma ja suuntautuminen Metsätalouden koulutusohjelma Metsätalous Nimeke Hakkuutähteiden kokonaistaloudellinen korjuu metsänhoitoyhdistys Järvi-Savossa Tiivistelmä Nykyisessä markkina- ja kilpailutilanteessa on tiedettävä, mitä kannattaa tehdä ja miten kannattaa tehdä, jotta päästään kaikkia osapuolia taloudellisesti tyydyttävään ratkaisuun. Tässä opinnäytetyössä selvitetään metsänhoitoyhdistys Järvi-Savon hakkuutähteiden hankintaa taloudelliselta kannalta. Työssä käsitellään hakkuutähteiden kannattavuuteen vaikuttavia asioita, hakkuutähteiden korjuuta sekä niiden varastointia. Työssä ei käsitellä eri haketusmuotojen vaikutuksia kannattavuuteen, eikä myöskään hakkeen kaukokuljetusta. Työssä käsitellään irtorisumenetelmää. Työn tulososio kertoo millainen kustannusrakenne hakkuutähteiden korjuulla on metsänhoitoyhdistys Järvi-Savossa. Lisäksi työ sisältää pohdintaa, mistä kustannusrakenne johtuu, ja kuinka sitä voitaisiin muuttaa. Liitteenä työssä on toimihenkilöille tarkoitettu ohje hakkuutähteiden kanssa toimimisesta. Aineistona työssä on käytetty metsänhoitoyhdistyksen tekemiä valtakirjaleimikoita. Tarkasteltavaksi valittiin 51 leimikkoa, joista metsänhoitoyhdistys oli korjannut hakkuutähteet. Leimikoiden ja hake-erien tietoja analysoin Excel- ohjelmalla. Lisätietoja saatiin haastattelemalla koneyrittäjiä ja hankintaesimiestä. Asiasanat (avainsanat) Hakkuutähde, irtorisumenetelmä, metsäenergia, bioenergia, puunkorjuu, korjuukustannukset Sivumäärä Kieli URN 17 s. Suomi URN:NBN:fi:mamk-opinn200930883 Huomautus (huomautukset liitteistä) Osa työstä on luottamuksellista. Ohjaavan opettajan nimi Timo Leinonen Opinnäytetyön toimeksiantaja Metsänhoitoyhdistys Järvi-Savo

DESCRIPTION Date of the bachelor's thesis February 4, 2009 Author Taina Väisänen Degree programme and option Degree Programme in Forestry Forestry Name of the bachelor's thesis The most economical way to clear logging wastes. Abstract The purpose of this bachelor s thesis is to find an economical way to clear logging wastets. The study was assigned by the Forest Management Association Järvi-Savo. In the current market situation it is important to know what is profitable in oder to find a solution which satisfies all the parties economically. The study dealt with matters which have an effect on profitability, such as logging waste harvesting and storage. The effects of different ways of chipping and longdistance transportation were not included. The main method studied was the free-branch method. The study assessed the cost- structure of logging waste harvesting at the Forest Management Association Järvi-Savo and how it could be changed. The appendix of this study includes instructions for the employees on how to work with logging waste. The research materials consisted of stands to cut authorized to the Forest Management Association Järvi- Savo. There were 51 stands. The sample was analysed with Excel. More information was gathered by interviewing entrepreneurs and enployees. Subject headings, (keywords) logging wastes, free-branch method, forest energy, bioenergy, wood logging, logging cost Pages Language URN 17 p. Finnish URN:NBN:fi:mamk-opinn200930883 Remarks, notes on appendices A part of study is confidential Tutor Timo Leinonen Bachelor s thesis assigned by Forest management Association Järvi-Savo

SISÄLTÖ KUVAILULEHDET 1 JOHDANTO... 1 2 KANNATTAVUUTEEN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT... 1 2.1 Korjuun kustannukset... 1 2.2 Hakkuutähteen kertymä... 2 2.3 Hankittavan puumassan lämpöarvo... 3 2.4 Organisaatiokustannukset... 5 3 HAKKUUTÄHTEIDEN KORJUU... 5 3.1 Kohteiden valinta... 5 3.2 Haketusjärjestelmät... 6 3.3 Kuljetus lämpölaitokselle... 7 3.4 Hakkuutähteillä on monta ottajaa... 8 3.5 Metsänhoitoyhdistyksen asema energiapuunkorjuussa... 9 4 VARASTOINTI... 10 4.1 Palstalla tapahtuvan varastoinnin vaikutus hakkeen laatuun... 10 4.2 Välivaraston peittäminen... 11 4.3 Hyvä välivarasto... 11 4.4 Varastonhallinta ja logistiikka... 13 5 AINEISTO JA SEN KÄSITTELY... 14 LÄHTEET... 16

1 JOHDANTO 1 Tässä työssä tarkastellaan metsänhoitoyhdistys Järvi-Savon suorittamaa hakkuutähteiden korjuuta kannattavuuden näkökulmasta. Työn lähtökohtana on toimeksiantajan halu tietää kannattavan ja kannattamattoman hakkuutähteiden korjuun raja. Lisäksi toimeksiantaja haluaa tietää, miksi jokin toinen hakkuutähdetyömaa on toista kannattavampi. Kannattavuutta tutkitaan hakkuutähdehakkeen kertymän, metsäkuljetusmatkan, metsäkuljetuskustannusten pinta-alan sekä leimausselosteessa leimatun puuston kannalta. Lisäksi huomiota kiinnitetään varastoinnin ja varastonhallintaan. Aihe on ajankohtainen, sillä kilpailu hakkuutähteistä on alkanut. Osa työssä esitettävistä tuloksista on luottamuksellisia. Työ rajoittuu ainoastaan hakkuutähteisiin, eikä työssä käsitellä kantoja ja rankoja, vaikka myös näitä metsänhoitoyhdistys välittää paikallisille energialaitoksille. Menetelmistä keskitytään irtorisumenetelmään, sillä se on Järvi-Savon alueella vallalla oleva hakkuutähteiden korjuumenetelmä. Tämän vuoksi työssä tarkasteltu haketusmenetelmä on välivarastomenetelmä. Metsänhoitoyhdistys Järvi-Savo toimitti vuonna 2008 noin xx irtokuutiometriä hakkuutähdehaketta Etelä-Savon Energian Pursialan lämpölaitokselle. Pursialan lämpölaitos sijaitsee aivan Mikkelin kaupungin läheisyydessä. Hakkuutähdehaketta hankitaan pääasiassa Mikkelin kaupungin ja Hirvensalmen kunnan alueilta, tällöin kuljetusmatkat ovat kohtuullisia. 2 KANNATTAVUUTEEN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT 2.1 Korjuun kustannukset Kustannustekijät ovat koneisiin, työolosuhteisiin, työntekijöihin, organisaatioon tai tuotteeseen liittyviä muuttujia, jotka vaikuttavat työn tuottavuuteen ja kustannuksiin. Tietoja kustannustekijöistä ja niiden vaikutuksista tarvitaan, kun arvioidaan eri korjuuteknologioiden ja -menetelmien sekä toiminnan organisointitapojen soveltuvuutta ja kilpailukykyä erilaisissa toimintaympäristöissä. (Asikainen ym. 2001, 3.)

2 Työolosuhteet ja tuotteen ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi työn tuottavuuteen. Maastossa toimivien koneiden työ voidaan jakaa kahteen päävaiheeseen; siirtymiseen ja kuormaukseen. Siirtymisen ajanmenekkiin vaikuttavat maaston ominaisuudet, etäisyys välivarastolta sekä kuormattavan materiaalin määrä pinta-alaa kohden. Vastaavasti kuormaukseen vaikuttavat kuormattavan materiaalin ominaisuudet (hakkuutähteet) sekä kasaus (kasan sijainti ja koko). (Asikainen ym. 2001, 4.) Hakkuutähdehakkeen kilpailukyvyn kannalta tärkeä kustannustekijä on koneiden työllistyminen. Kalliit koneketjut edellyttävät täystyöllisyyttä, jotta kiinteiden kustannusten osuus yksikkökustannuksista ei nousisi kilpailukyvyn kannalta liian suureksi. Kiinteät kustannukset ovat toiminta-asteesta riippumattomia. Muuttuvat kustannukset reagoivat koneen käyttömäärän mukaan. Hankinnan mittakaavan vaikutukset korjuukustannuksiin voivat olla sekä positiivisia että negatiivisia. Energiapuun tarpeen kasvaessa korjuu joudutaan laajentamaan entistä suuremmalle alueelle sekä ulottamaan entistä pienemmille ja korjuuolosuhteiltaan vaativimmille alueille. Toisaalta hankinnan mittakaavan kasvattaminen mahdollistaa entistä paremman työllistymisen. Hankinta-alueen kasvaessa työnjohtokustannukset kasvavat vain vähän. (Asikainen ym. 2001,4-5). Autokuljetus on käytetyin kaukokuljetusmenetelmä metsäpolttoaineille. Kuljetusvaiheen taloudellisuuteen vaikuttavat kuljetettavan raaka-aineen muoto, tilavuuspaino, energiatiheys, kuljetusmatka ja kalustokohtaiset ominaisuudet. (Knuuttila 2003,73.) 2.2 Hakkuutähteen kertymä Pääosa Suomen energiapuusta kerätään uudistusalojen hakkuutähteistä, joka koostuu latvusmassasta ja runkohukkapuusta. Kannattava hakkuutähteiden kerääminen vaatii noin 200 m 3 /ha ainespuukertymän, jolloin hakkuutähdettä saadaan talteen noin 40 60 m 3 /ha (Kainulainen 2008). Latvusbiomassan ja hukkapuun kertymä on eteläisen Suomen männiköissä noin 50 m 3 /ha ja kuusikoissa runsaat 100 m 3 /ha tavanomaisella 200 300 m 3 /ha ainespuukertymällä. Hukkarunkopuun osuus hakkuutähdekertymästä on yleensä alle 10 %. Kertymästä elävien oksien osuus nousee lähes 90 %:iin, tästä määrästä kolmannes on neulasia. (Knuuttila 2003, 39 40.)

3 Energiakäytön kannalta on tarkoituksenmukaista suhteuttaa latvus runkoon pikemminkin kuivamassan kuin tilavuuden pohjalta. Koska oksapuu on runkopuuta tiheämpää, latvusmassan osuus on kuivapainovertailussa suurempi kuin tilavuusvertailussa. Suhdeluku on leimikko-oloista riippuen kuusella tyypillisesti 40 60 % ja männyllä 20 30 %. Latvusmassan siivellä myös hukkarunkopuun talteenotto päätehakkuualoilta tulee mielekkääksi, vaikkei hukkarunkopuuta yksinään kannatakaan korjata. Runkopuun mukanaolo antaa ryhtiä latvusmassalle kuormauksessa, haketuksessa ja paalauksessa sekä parantaa polttoaineen ominaisuuksia. (Puuenergian teknologiaohjelma 2004, 29 30.) Toisinaan voi olla tarpeellista tietää kilojen muodossa saatavan hakkuutähteen määrä. Hakkilan ym. (1998, 14) mukaan latvan hukkarunkopuu, mukaan lukien tähdettä, jää runkopuukuutiometriä kohti männikössä keskimäärin noin 100 kg:aan ja kuusikoissa 150 200 kg:aan hehtaaria kohti. Tämä vastaa hehtaari kohtaisesti 15 30 ja 20 60 tonnin kuivamassaa. Mitä suurempi on poistettavan puuston latvussuhde, sitä enemmän tähdettä syntyy. 2.3 Hankittavan puumassan lämpöarvo Energiakäytön kannalta tärkeitä ominaisuuksia ovat kemiallinen koostumus, puuaineen tiheys, kosteus, tuhkapitoisuus sekä kaikkien edellisten tuloksena määräytyvä lämpöarvo (Hakkila ym. 1998, 19). Tilavuusyksikön lämpösisältöä kutsutaan polttoaineen energiatiheydeksi, joka metsähakkeella voidaan tarpeen mukaan ilmoittaa joko kiintotilavuusyksikköä kwh/m 3 tai irtotilavuusyksikköä kwh/i-m 3 kohti. Useimmiten hakkeen energiatiheys ilmoitetaan irtotilavuusyksikköä kohti, jolloin siihen vaikuttavat puun tehollinen lämpöarvo (kwh/kg kuivamassaa), kosteus, kuivatuoretiheys (kuivamassaa kg/m 3 ) sekä hakkeen tiiviys (suhdeluku m 3 /i-m 3 ). (Knuuttila 2003, 29.) Poltettavan materiaalin lämpöarvo määräytyy sen hiili- ja vetypitoisuuden mukaan, sillä muut ainesosat ovat palamattomia. Hiilen ja vedyn runsaus merkitsee siis korkeata lämpöarvoa. Tehollinen lämpöarvo osoittaa biomassaa poltettaessa vapautuvan lämpöenergian vähennettynä veden höyrystymiseen kuluvalla energialla. Hakkuutähteessä voi olla huomattava määrä vettä, sillä tuore hakkuutähde sisältää vettä jopa 500 kg/m 3 ja poltossa syntyy vettä lisää yli 150 kg/m 3. Tehollinen lämpöarvo ja polton

4 hyötysuhde nousevat, kun biomassan kosteutta alennetaan. Suurten laitosten hyväksymä kosteuden enimmäisraja on 50 55 % ja pienemmissä laitoksissa 35 45 %. Laitosten hyötysuhde on parantunut savukaasujen lauhduttamisen ansiosta. Alla olevasta kuviosta (kuvio 1) voidaan nähdä, kuinka hakkeen kosteus vaikuttaa hakkeesta saatavan energian määrään. KUVIO 1. Hakkeen kosteuden vaikutus lämpöarvoon (Alakangas 2000). Hakkuutähdehakkeen irtokuutiometrin lämpöarvo vaihtelee välillä 0,7-0,9 MWh/i-m 3. Hakkuutähdehakkeen lämpöarvo määräytyy luotettavimmin kuivamassan perusteella. (Hakkila ym. 1998, 22 24.) Neulasten mukana olo havupuuhakkeessa lisää tehollista lämpöarvoa kuiva-aineessa, sillä männyn neulasettoman oksamassan tehollinen lämpöarvo kuiva-aineessa on 20,09 ja kuusen 19,41 MJ/kg. Vastaavasti neulasten lämpöarvot ovat 21,04 ja 19,19 MJ/kg. Vaikka tähteen nettolämpöarvo alenee neulasten varisemisen, lahoamisen ja uuteaineiden vapautumisen kautta, pysyy keskimääräinen kuiva-aineen tehollinen lämpöarvo samana hiilen ja vedyn suhteen pysyessä lähes samana varastoinnin aikana. Näin ollen vain kosteus jää jäljelle merkittävänä tehollista lämpöarvoa säätelevänä tekijänä. Hakekuutiometrin kuiva-ainesisältö vaihtelee huomattavasti. Siihen vaikuttavat puun kuiva-tuoretiheys sekä hakkeen tiiviys. Keskimääräinen kuiva-tuoretiheys viheraineettomalla kuusen hakkuutähteellä on 465 kg/m 3 ja viheraineen sisältävällä 425 kg/m 3. (Alakangas 2000, 53 54.)

5 2.4 Organisaatiokustannukset Hakkuutähteiden hankinnasta syntyviä kustannuksia voidaan kutsua organisaatiokustannuksiksi, jotka koostuvat pääasiallisesti henkilöstön palkoista ja palkkojen sivukustannuksista. Lisäksi näihin kuuluvat myös kiinteistö ja -matkakulut. (Asikainen ym. 2001, 69.) Organisaatiokustannukset ovat pääasiallisesti kiinteitä kustannuksia kustannuslaskennassa eli niiden määrä pysyy vakiona hankittavaan hakkuutähdemäärään nähden. Ainoastaan matkakulut ovat muuttuvia kustannuksia, tämä on tosin organisaation toimintatavasta riippuvainen seikka. Mikäli hankintamittakaava on tarpeeksi iso, mahdollistaa se entistä paremman korjuuketjujen työllistymisen. Tätä kautta varastoinnin ja kuljetusten optimointiohjelmien käyttö paranee, kun ohjattavaa kalustoa on enemmän, mikä taas parantaa taloudellista kannattavuutta. Puunhankinnan ohjauksessa tarvittavan henkilöstön määrä kasvaa hitaasti verrattuna hankintamäärän kasvuun. Metsähakkeen hankinnan organisaatiokustannukset olivat vuonna 2003 luokkaa 1,50 /m 3. Kuitenkin organisaatiokustannus voi olla merkittävästi alempi, mikäli energiapuun yhteydessä hankitaan myös ainespuuta. (Knuuttila 2003, 81.) 3 HAKKUUTÄHTEIDEN KORJUU 3.1 Kohteiden valinta Hakkila ym. (1998,45) kiteyttävät kohdevalinnan lyhyesti ja ytimekkäästi. Korjuukohteiden valita tulee tehdä kustannusvertailun perusteella. Leimikkokohtaisten työvaikeustekijöiden huomioon ottaminen käy sitä tärkeämmäksi mitä suurempia määriä ja mitä laajemmalta hankintasäteeltä hakkuutähdettä korjataan. Kustannustekijöitä ovat leimikon kokonaiskertymä, kertymä hehtaarilta, metsäkuljetusmatka, autokuljetusmatka sekä tienvarsivaraston soveltuvuus nykyiselle haketuskalustolle. Lisäksi kohdevalintaan vaikuttavat maaston kantavuus, maaperän viljavuus, käytettävä konekalusto, mahdollisuus ketjutukseen ja metsänomistajan mielipide.

3.2 Haketusjärjestelmät 6 Tässä luvussa keskitytään välivarastohaketusjärjestelmään, sillä Mhy Järvi-Savon alueella kyseinen menetelmä on yleinen. Kokonaisuutena voidaan sanoa, että maassamme noin 90 % pienpuusta valmistetusta hakkeesta haketettiin tienvarsivarastoista vuonna 2005. Haketukseen käytettiin kuorma-autoalustaisia tai traktorisovitteisia rumpu- ja laikkahakkureita sekä kuorma-autoalustaisia murskaimia. (Kainulainen 2008.) Välivarastohaketusketju alkaa hakkuutähteiden metsäkuljetuksella tienvarsivarastolle. Yleensä kuljetus tapahtuu kuormatraktorilla tai joissakin tapauksissa maataloustraktorilla. Tienvarsikasan tavoitekorkeus on neljästä viiteen metriä. Kasaan voidaan ajaa joko jo hieman kuivanutta tai vielä vihreää hakkuutähdettä. Kasan paikkaa valittaessa on huomioitava hakkuriauton ja kuorma-auton mahdollisuus sijoittua niin, että muu liikenne ei häiriinny. Menetelmää voidaan kutsua myös kuumaksi ketjuksi, sillä hakkuri ja hakeauto ovat riippuvaisia toisistaan. Toisaalta tällainen menetelmä on sopeutuvainen pieniin varastoihin, sillä molempien osien siirtäminen on helppoa. Taloudelliselta kannalta ajateltuna hakkuri ja hakeauto ovat pulmallinen pari, sillä niiden taloudellinen tehokkuus on kyseenalainen, sillä toinen osapuoli joutuu aina odottamaan toista. (Kainulainen 2008; Knuuttila 2003, 62.) Toinen järjestelmä, joka voisi olla mahdollinen Järvi-Savon alueella, on käyttöpaikkahaketusjärjestelmä. Tässä järjestelmässä lähtökohta on sama hakkuutähdekasa kuin välivarastomenetelmässä, mutta haketuspaikka on eri. Hakkuutähteet ajetaan irtorisuna tai vaihtoehtoisesti paaleina käyttöpaikalle, jossa ne haketetaan kiinteällä murskaimella tai hakkurilla. Tämän menetelmän etuna on hakkurin tai murskaimen tehokas käyttö, toisaalta iso investointi vaatii tuottavaa käyttöä. Kyseinen menetelmä on käytössä vain isoimmissa lämpölaitoksissa. Toisaalta on helppo hakettaa puskurivarastoa lämpölaitoksille esimerkiksi kelirikkoa ajatellen. Menetelmän suurin ongelma on hakkuutähteen kuljettaminen murskaimelle, sillä hakkuutähteestä on vaikea saada autoon täyttä kuormaa. Lisäksi hakkeen käyttöpaikan läheisyydessä tulisi olla runsaasti tilaa, jotta vältyttäisiin murskatun hakkeen kuljetta-

7 miselta polttoon. Murskatun hakkeen kuljettaminen polttoon tulisi siis tapahtua kauhakuormaajalla tai kuljettimilla, tällöin ei tarvittaisi uutta autokuljetusta. Risutukit voisivat olla ratkaisu kuljetusongelmiin, sillä niistä saadaan suurempia kuormia kuin irtorisuista. Risutukit ovat tiiviimpiä kuin irtonainen hakkuutähde, joten auton sallittu kantavuus ja kuormatila tulevat paremmin käytetyksi. Samoin risutukkeja voidaan ajaa tavallisella puutavara-autolla. Risutukkien ongelma on kuitenkin niiden tekeminen leimikolla, sillä paalain ja paaleja ajava kone joutuvat käymään erikseen leimikolla. Tästä aiheutuu kustannuksien lisääntymistä. (Kainulainen 2008; Knuuttila 2003, 62 63.) 3.3 Kuljetus lämpölaitokselle Kuljetusmatkasta riippuen autokuljetus muodostaa suurimman yksittäisen kustannuserän hakkuutähdehakkeen tuotannosta. Autokuljetus on metsähakkeen tuotantoketjun kriittinen lenkki, sillä myös hakkurin tuottavuus määräytyy osin autokuljetuksen toimivuuden ja ajoituksen ehdoilla. Autokuljetuksen välitön osuus hakkuutähdehakkeen kokonaiskustannuksista on keskimäärin 20 30 %, mutta se vaikuttaa välillisesti lisäksi haketuskustannuksiin. (Asikainen ym. 2001, 57; Hakkila ym. 1998, 42.) Kaukokuljetusvaiheen kehittämistoimenpiteet kohdistuvat kuormakoon kasvattamiseen lainsäädännön asettamissa rajoissa sekä terminaaliaikojen vähentämiseen. Yleisesti metsäpolttoaineiden kuljetustalous on kehno alhaisen tilavuuspainon ja energiatiheyden vuoksi. Metsähakkeen ja irtonaisten kantojen ja risujen kuljetuksessa tasapainoillaan siis kuljetuslainsäädännön ja kannattavuuden välillä. Kuorman ja auton rakenteiden kokonaispaino ei saa ylittää missään olosuhteissa 60 tonnia. Täysperävaunullisen auton pituus ei saa ylittää 25,25 metriä, korkeus rajoittuu 4,2 metriin ja leveys on rajoitettu 2,6 metriin. Auton ulkomittoja ei voida säädellä aivan rajattomasti, sillä sen ajettavuus metsätieolosuhteissa on säilytettävä. Tämän vuoksi puoliperävaunuautot eivät juuri ole käytössä metsähakkeen ajossa, vaan niillä ajetaan paremmalla tiestöllä. Lisäksi niiden suurin sallittu kokonaispaino on 48 tonnia. Täysperävaunuyhdistelmän kuormakoko on 110 120 m 3 ja kantavuutta auton rakenteista riippuen 34 37 tonnia. Suurimmat kuormat painon kannalta ajateltuna saadaan aikaan kostealla hakkeella ja 100 kuution kuormatilavuudella. UPM on kehittänyt irtorisujen ja kantojen ajoon 146 kuution jatkettavalla kuormatilalla olevan yhdistelmäajoneuvon. Tällainen

yhdistelmä soveltuu kevyen irtotavaran ajoon. (Knuuttila 2003, 76 77; Puuenergian teknologiaohjelma 1999 2003, 51 54.) 8 Vaihtokonttikalustolla voidaan haketusvaihe ja kaukokuljetusvaihe aikatauluttaa toisistaan riippumattomammin kuin kiinteäkuormatilallisilla täysperävaunuyhdistelmillä. Tyypillisesti vaihtokontit ovat kooltaan 35 45 kuutiota ja niitä kuljetetaan 2 3 kerrallaan. Tehokas logistiikka vaatii kahden konttisarjan käyttöä. (Knuuttila 2003, 74.) 3.4 Hakkuutähteillä on monta ottajaa Tässä luvussa käsitellään erilaisia hakkuutähteiden hankintaketjuja ja luku perustuu Harstelan (2004) toimittamaan Metsähake ja metsätalous tiedonantoon. Puun hankkijalla on käytettävissään erilaisia tapoja organisoida energiapuun hankinta ja toimitukset. 1. Se voi toteuttaa energiapuun oston, korjuun ja toimitukset ainespuun hankinnasta huolehtivalla organisaatiollaan. 2. Se voi keskittää energiapuun oston, korjuun ja toimitukset tai osan näistä energiapuun hankintaorganisaatiolle. 3. Se voi ulkoistaa ostamansa energiapuukohteet yhteistyökumppaneilleen. 4. Se voi ulkoistaa myös hakkuutähteiden oston. Kahdessa ensimmäisessä vaihtoehdossa energiapuun, ja siis myös hakkuutähteen hankinta, on kiinteässä yhteydessä yhtiön ainespuun hankintaan. Puuvirrat sekä koneyrittäjät ovat suorassa yhteydessä yhtiöön. Kolmannessa vaihtoehdossa energiapuun hankinnasta vastaa itsenäinen yhteistyökumppani. Metsäyhtiön kanssa tehtävät energiapuun hankintasopimukset voivat olla kahden suuntaisia. Esimerkkinä tästä StoraEnso ja VAPO. Neljännessä vaihtoehdossa puuta jalostava teollisuus on ulkoistanut energiapuun oston tai ainakin osan siitä itsenäisesti toimiville yrittäjille. Neljännen mallin mukainen toiminta on hakkuutähdekaupan kannalta mielenkiintoinen, sillä lisääntyvän kilpailun ansiosta hakkuutähteiden hankintakustannuksien tulisi laskea ja hakkuutähteestä maksettavan korvauksen nousta. Neljännen mallin toteuttaminen ei kuitenkaan ole kovin yksinkertaista, sillä koneyrittäjille energiapuun tai hakkuutähdekaupan hallitseminen on uusi asia. Uuden yrittä-

9 jyyden mukana tulee rahoitusongelma, sillä yrittäjyys tuo mukanaan kustannuksia ja korjattavasta puusta tulisi maksaa. Lisäksi maineen saavuttaminen energialaitosten, metsänomistajien ja yhteistyötahojen silmissä vie oman aikansa. Ei ole myöskään helppoa tunkeutua tunnetumpien toimijoiden reviirille ja viedä yhtä osaa heidän kakustaan. 3.5 Metsänhoitoyhdistyksen asema energiapuunkorjuussa Metsänhoitoyhdistyksistä annetun lain mukaan metsänhoitoyhdistys ei saa harjoittaa kauppaa ostamalla ja myymällä metsähakkuuoikeuksia tai puutavaraa omaan lukuunsa, eikä muutakaan elinkeinotoimintaa, joka ei ole tarpeellista yhdistyksen tarkoituksen toteuttamiseksi. Säännökset metsänhoitoyhdistyksen tarkoituksesta eivät estä energiapuun hankintaa liittyvien tehtävien hoitamista. (Keskimölö 1997, 14 15.) Rajoitukset puukaupalliselle toiminnalle on annettu, jotta yhdistykset eivät ottaisi suuria taloudellisia riskejä. Toinen syy on yhdistyksien aseman säilyttäminen puolueettomana ja neuvonnallisena organisaationa. Energiapuun toimitusten edistäminen palvelee merkittävästi yhdistysten metsänhoidollisia päämääriä, ja niinpä energiapuukauppa on sallittua. Hakkuutähteiden korjuun yleistymisessä yhdistysten suosituksilla on kuitenkin huomattava painoarvo. Päätehakkuiden energiapuun korjuuta edistäisikin parhaiten tilanne, jossa metsänhoitotöiden helpottuminen olisi näkyvissä myös uudistamistöiden hinnoittelussa. Uudistamistöissä yhdistyksillä on vankka asema. (Harstela 2004,44.) Osa yhdistyksistä on lähtenyt reippaasti mukaan hakkuutähde- ja energiapuukauppaan, mutta osa yhdistyksistä pysyttelee taka-alalla. Syy vaimeaan läsnäoloon voi olla energiapuun kantohinnan määrittelyn vaikeudella sekä metsänomistajien epätietoisuudella mahdollisesta ravinnepoistumasta. Toisaalta tuottavan liiketoiminnan harjoittaminen voi tuntua joissakin yhdistyksissä hankalalta suhteessa neuvontarooliin ja puolueettomuuteen.

4 VARASTOINTI 10 4.1 Palstalla tapahtuvan varastoinnin vaikutus hakkeen laatuun Koska kaatotuoreen, vihreän hakkuutähteen kosteuspitoisuus vaihtelee eri puulajeilla 50 60 % välillä, on hakkuutähteiden kuivaaminen palstalla järkevää. Suositeltavaa on antaa hakkuutähteiden kuivaa palstalla kesän yli. Tällöin veden osuus hakkuutähteen tuoremassasta voi vähentyä 20 30 %:iin. Hakkuutähde kuivaa välivarastoa paremmin palstakasoissa, koska palstakasoissa ulkopintaa suhteessa kiintotilavuuteen on enemmän kuin suurissa kasoissa. Myös palstakasojen tiiviys on pienempi kuin tienvarsikasan, jolloin haihtumista pääsee tapahtumaan paremmin myös kasan sisäosista. Palstavarastointi vähentää myös ravinnemenetyksiä, sillä neulaset varisevat palstalle kuivumisen yhteydessä. (Knuuttila 2003,76.) Koska neulasten osuus kuivamassasta on männyllä 20 25 % ja kuusella 25 35 % variseminen johtaa korjuukertymän supistumiseen ja korjuun yksikkökustannusten nousuun (Knuuttila 2003,76.) Kuivaneesta hakkuutähteestä ei myöskään saada kuljetuksessa niin tiiviitä kuormia kuin mitä saataisiin tuoretta hakkuutähdettä kuljettamalla. Vaikka yksikkökustannukset ovat korkeammat kuivatulla hakkuutähteellä, niin Nurmen ym. (2001, 22) mukaan hakkuutähteet palstakuivaamalla saatavan hakkuutähteen tehollinen lämpöarvo paranee siinä määrin, että neulasten varisemisen johdosta tapahtuva massan menetys korvautuu lähes täysimääräisesti kosteuden alenemisella. Alla oleva kuvio (kuvio 2) havainnollistaa tuoreen ja kuivahtaneen hakkuutähteen eroavaisuuksia. KUVIO 2. Kuusihakkuutähteen koostumus tuoreena (vasen) ja kuivahtaneena (oikea) (Alakangas 2000).

11 Kustannuksia arvioitaessa on kiinnitettävä huomiota myös koneiden käyntikertoihin palstalla. Jos tähde kuljetetaan tien varteen samalla metsätraktorilla kuin runkopuutavara, vaikkakin erillisinä kuormina, vältytään ylimääräisiltä koneen siirroilta. (Hakkila ym. 1996, 30). 4.2 Välivaraston peittäminen Kun optimitilanteessa leimikko on kaadettu talvella, hakkuutähteiden on annettu kuivahtaa kesällä leimikolla ja välivarastoon kasaus on tapahtunut loppukesästä. Tällöin on saavutettu noin 30 % kosteus. Tämä kosteus on hyvä ajatellen hakkeen polttoa, mutta sama kosteus tulisi säilyttää haketukseen asti. Hakkuutähdekasojen peittämistä aloitettiin kokeilla Ruotsissa 1990-luvun alussa. Tällöin oli käytössä kaksinkertainen voimapaperi, jonka kestävyyttä oli paranneltu piki- ja lasikuitukudoskerroksilla. Samainen paperi on käytössä edelleen. Ruotsalaisessa tutkimuksessa todettiin peittämisen vähentävän hakkuutähteen kosteutta. (Nurmi 1999, 23.) Kuitenkin Nurmen (1999, 23) itse Mikkelin alueella suorittaman tutkimuksen mukaan kattamisella ei näyttäisi olevan suurta merkitystä hakkuutähteen kosteuteen. Nurmen tutkimuksessa selittäväksi tekijäksi on mainittu mm. paperin kapeus peitettävää kasaa kohti. Hänen tutkimuksestaan käykin ilmi, että vihreää hakkuutähdettä ei kannata peittää, mutta onnistuessaan peittäminen saattaa maksaa itsensä takaisin ruskean hakkuutähteen parempina poltto-ominaisuuksina. Hakkila ym. (1998, 27) suosittelevat käytännön peittotyöhön suojapaperin levitystä kuormatraktorilla sen kuormaimen kouraan kiinnitetyn tukikehikon avulla, koska suojapaperin levitys käsin on vaivalloista ja vaarallista. Paperin päälle kannattaa sijoittaa muutama hakkuutähdetaakka, jotta paperi pysyy tuulisellakin säällä paikallaan. Paperi voidaan hakettaa hakkuutähdehakkeen joukkoon, joten se ei jää varastopaikalle. (Knuuttila 2003, 77.) 4.3 Hyvä välivarasto Hyvällä välivarastolla on paljon ominaisuuksia, jotka liittyvät niin hakkeen laatuun kuin myös hakkurin tehokkaaseen työskentelyyn. Knuuttila (2003,77) kuvailee hyvää välivarastoa seuraavasti. Hakkuutähdevarastojen tulisi olla mahdollisimman korkeita

12 ja päällyskerroksen muodoltaan pyöreä, jotta vesi valuu pois. Tienvarsivaraston koon on oltava vähintään autokuormallinen valmista haketta eli 80 120 i-m 3. Kun kasa on kehysmitoiltaan riittävän suuri, hakkurin ei tarvitse siirtyä kesken haketuksen ja kuorma saadaan täyteen yhdeltä kohtaa. Lisäksi sade kastelee suuressa kasassa olevia hakkuutähteitä vähemmän. Kasaus tienvarteen tapahtuu siten, että latvakappaleiden tyvet ovat pääsääntöisesti tielle päin. Näin rakennettu kasa on helppo purkaa haketusvaiheessa. Kasan alle sijoitetaan poikittain pari kokopuu- tai latvatähdenippua estämään kasan jäätymistä maahan kiinni talviolosuhteissa. Kasojen sijoittelussa tulee myös huomioida hakkurin ominaisuudet, kuten raakaaineen syöttösuunta, ja valmiin hakkeen puhallussuunta. Myös haketuslaitteiston fyysinen koko aiheuttaa varastolle vaatimuksia. Hakkuriauto voi painaa yli 30 tonnia ja täysperävaunullinen hakeauto suurimmalla sallitulla kuormalla painaa 60 tonnia. Traktorisovitteisilla hakkureilla ja perävaunuilla on parempi maastossa liikkumiskyky, ja ne soveltuvatkin paremmin huonoille varastopaikoille. (Knuuttila 2003, 66). Lisäksi on hyvä huomioida, että hakeauto pääsee lähtemään pois haketuspaikalta ilman kuormattuna kääntämistä. Yleisten teiden laidoilla tapahtuvan haketuksen aikana on huolehdittava liikenneturvallisuudesta sekä työntekijöiden työturvallisuudesta. Kuvassa 1 on hyvä hakkuutähteiden välivarastopaikka. Paikka on avoin, tuulinen ja myös kelirikkoaikana haketettavissa. Tien leveyden ansiosta liikenne sujuu myös haketuksen aikana.

13 KUVA 1. Hakkuutähteiden välivarastopaikka Mikkelissä. 4.4 Varastonhallinta ja logistiikka Puhuttaessa hakkuutähteiden varastoinnista ja sen yhdistämisestä logistiikkaan törmätään väistämättä ongelmaan, jonka aiheuttavat kasvava energiantarve ja samanaikaisesti vaikeutuvat tuotanto-olosuhteet. Hakkuutähdevarastojen määrän tulisi olla minimaalinen, jotta varastotappiot olisivat mahdollisimman pienet, samalla kuitenkin täytyy saavuttaa operatiiviset tavoitteet eli lämpölaitosten tulee saada riittävästi polttoainetta. (Mäkinen ym. 1997, 18.) Minimaalisen varastojen tason saavuttamiseksi logistisen järjestelmän suunnittelussa täytyy kontrolloida varastojen sijaintia, tasoa ja kiertonopeutta koko hankinta-alueella (Mäkinen ym. 1997, 18). Yksinkertaisesti tuotantoketju on suunniteltava selviytymään sekä ennustettavista että odottamattomista häiriöistä ilman, että toimitukset katkeavat. Mitä suurempi on metsähakkeen osuus voimalaitoksen polttoainevirrasta, sitä tärkeämmäksi muodostuvat täsmällinen toimitus ja luottamus hakkeen toimittajaa kohtaan. Ensikäden ratkaisu toimitusvarmuuteen ovat puskuri- ja kausivarastot. (Puuenergian teknologiaohjelma 2004, 59.) Puskurivarastoinnin tarkoituksena on turvata lämpölaitoksen lyhyenaikavälin polttoaineen saanti esimerkiksi juhlapyhinä tai konerikkotapauksissa. Kausivarastoinnin avulla hakkuutähteiden käsittelyä ja käyttöä lämmöksi voidaan tehostaa, samalla parannetaan olosuhteita, joissa korjuu tapahtuu, ja tasapainotetaan metsä-

14 koneyritysten talvipainotteista työllisyyttä. Paras lämpöarvo saadaan kesällä käsitellystä hakkuutähteestä, sillä hakkuutähteet ovat kesällä kuivimmillaan. (Puuenergian teknologiaohjelma 2004, 60.) Mäkinen ym. (1997) kuvaavat seuraavasti kuljetuskustannusten muodostumista: kuljetuskustannukset riippuvat suoraan tavaraerän koosta ja kuljetusmatkasta. Kyseinen kustannusten muodostumistapa on tuttu esimerkiksi pienten lämpölaitosten kohdalla, kun niille ei voida kerralla toimittaa suuria määriä haketta. Nykyisin hakkuutähdehaketta kuljetetaan lähes yksinomaan kuorma-autoilla. Autokuljetus onkin metsähakkeen tuotantoketjun kriittinen lenkki, sillä myös hakkurin tuottavuus määräytyy osin autokuljetuksen toimivuuden ja ajoituksen ehdoilla. Autokuljetuksen välitön osuus hakkuutähdehakkeen kokonaiskustannuksista on keskimäärin 20 30 %. Käyttäjien tarpeiden kasvaessa ja hankinta-alueiden laajetessa autokuljetuksen kustannusosuus kasvaa edelleen. (Hakkila 1998, 42.) 5 AINEISTO JA SEN KÄSITTELY Tämän työn aineistona ovat olleet Järvi-Savon metsänhoitoyhdistyksen alueella vuonna 2008 ennen marraskuuta haketetut hakkuutähdevarastot. Tarkastelun kohteeksi on valittu Mikkelin, Anttolan ja Hirvensalmen aluetoimistojen alueilla sijainneet työmaat, joiden hake on mennyt Pursialan lämpölaitokselle. Edelleen työmaat on valittu niin, että niistä löytyvät metsänhoitoyhdistyksen leimausseloste, haketettu määrä irtokuutioina, saatu tulo ( ), metsänomistajalle maksettu summa, metsänhoitoyhdistykselle jäävä kate sekä metsäkuljetuksen osalta suorittaja ja ajotaksa. Lisäksi osasta työmaista oli saatavissa kasoillepuinnin kustannukset sekä tieto kasojen mahdollisesta peittämisestä. Tällä tavalla rajattuna tarkasteltavia työmaita oli 51 kappaletta. Kirjallisen aineiston lisäksi haastateltiin kahta Mikkelin alueella toimivaa koneyrittäjää, jotka molemmat ajavat huomattavan määrän työmaita. Haastateltavat yrittäjät olivat Hannu Jääskeläinen ja Heikki Hänninen. Lisäksi haastateltiin hankintaesimies Juha Kokkoa.

15 Aineisto siirrettiin kirjallisesta muodosta Excel- ohjelmaan, jossa suoritettiin erilaisia laskutoimituksia sekä luotiin kuvaajia selkeyttämään tilannetta. Olennainen osa työn suorittamista oli työmaakohtaisten laskentojen jälkeen työmaiden järjestäminen eri muuttujien mukaiseen järjestykseen. Järjestämisen jälkeen selvitettiin mistä kyseinen järjestys johtuu ja miten järjestys vaikuttaa kannattavuuteen.

LÄHTEET 16 Alakangas, Eila. 2000. Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. VTT tiedotteita. Espoo:Otamedia. Asikainen, Antti, Ranta, Tapio, Laitila, Juha & Hämäläinen, Jarno. 2001. Hakkuutähdehakkeen kustannustekijät ja suurimittakaavainen hankinta. Joensuun yliopisto. Metsätieteellinen tiedekunta. 131. Hakkila, Pentti (toim.) 1992. Metsäenergia. METLA. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 442. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino. Hakkila, Pentti & Fredriksson, Tage 1996. Metsämme bioenergian lähteenä. METLA. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 613. Jyväskylä: Gummerus. Hakkila, Pentti, Nurmi, Juha & Kalaja, Hannu 1998. Metsänuudistamisalojen hakkuutähde energialähteenä. METLA. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 684. Jyväskylä: Gummerus. Harstela, Pertti 2004. Kustannustehokas metsänhoito. Keuruu: Otava. Harstela, Pentti (toim.) 2004. Metsähake ja metsätalous. METLA. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja. 913. Jyväskylä: Gummerus. Hänninen, Heikki 2008. Haastattelu 27.11.2008. Metsäkoneyrittäjä. Forest Hänninen Oy. Jääskeläinen, Hannu 2008. Haastattelu 24.11.2008. Metsäkoneyrittäjä. Puunkorjuu Jääskeläinen Hannu. Kainulainen, Seppo 2008. Pohjois-Karjalan koulutuskuntayhtymä. WWW-dokumentti. http://virtuoosi.pkky.fi/metsaverkko. Ei päivitystietoa. Luettu 4.10.2008. Keskimölö, Ari 1997. Energiapuuvarat ja niiden hyödyntämisedellytykset. TAPIO. Helsinki. F.G Lönnberg. Knuuttila, Kirsi (toim.) 2003. Puuenergia. Jyväskylä: Gummerus. Kokko, Juha 2008. Haastattelu 11.12.2008. Hankintaesimies. Metsänhoitoyhdistys Järvi-Savo. Kuusinen, Martti & Ilvesniemi, Hannu (toim.) 2008. Energiapuun korjuun ympäristövaikutukset. Tapion ja Metlan julkaisuja. Pdf-dokumentti www.metsavastaa.net/energiapuu/raportti. Päivitetty 11.2.2008. Luettu 4.10.2008. Kähärä, Kalle & Fredriksson, Tage 2008. Laatuajattelua tienvarsihaketukseen. Koneviesti 11/2008, Bioenergia 6-8. Mäkinen, Pekka, Rummukainen, Arto & Aarnio, Jukka 1997. Puunhankinnan organisointitavat. METLA. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 647. Helsinki: Hakapaino.

Nurmi, Juha 1999. Hakkuutähteen ominaisuuksista. METLA. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 722. Nurmi, Juha & Kokko, Ari (toim.) 2001. Biomassan tehostetun talteenoton seurannaisvaikutukset metsässä. METLA. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 816. Kokkola: Art-Print Oy. Puuenergian teknologiaohjelma 1999 2003 loppuraportti. 2004. TEKES. Sipoo: Paino -Center. Saksa, Timo & Teittinen, Arto 1996. Metsähakkeen hankintakustannukset ja aluetaloudelliset vaikutukset. Helsingin yliopiston maaseudun tutkimus ja koulutuskeskus Mikkeli. Julkaisuja 47. 17

18