Večna pot 2, 1000 Ljubljana
Telefon: +386-1-200 7802
Fax: +386-1-257 3589
E-naslov: info@gozdis.si
Kako do nas?
sl
en

Možnosti in omejitve pridobivanje biomase iz gozdov


Status: zaključen
: dr. Primož Simončič
Oddelek: Oddelek za gozdno ekologijo
Sodelavci: GIS
Partnerji:

Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta; Oddelek za gozdarstvo in obnovljive vire

sodelovanje s prof. dr. Jorn Erler, »Technische Universität Dresden« Nemčija



 

Mednarodna delavnica ob zaključku projekta
   


Povzetek

 

Pridobivanje lesne biomase iz gozdov v Sloveniji vztrajno pridobiva na pomenu. Poleg klasičnih oblik lesnih goriv (polena), so v porastu nove, zeleni sekanci in lesni peleti. Zeleni lesni sekanci so gozdni lesni proizvod, s katerim povečujemo delež gospodarsko izkoristljive biomase. Zeleni sekanci (standard SIST EN 14588:2010) so izdelani iz svežega lesa in svežih sečnih ostankov (sečni ostanki vključujejo veje in vrhače).

Ob poseku drevja prihaja do iznosa hranil iz gozdnega ekosistema. Poleg vode so v danih podnebnih razmerah hranila okoljski dejavnik, ki pogosto najbolj omejujejo produkcijo gozda. Iznosi hranil, ki dlje časa značilno prekoračujejo vnose, vodijo v slabšanje produkcijske sposobnosti rastišča, upadanje prirasta, težave pri naravnem pomlajevanju zahtevnejših drevesnih vrst, večjo podvrženost boleznim in škodljivcem, spremembo drevesne sestave, idr.

 

Zaradi prekomernega iznašanja hranil so bili v preteklosti degradirani marsikateri gozdovi v Sloveniji in tudi širše. Zelo nazoren, skrajen primer so v Sloveniji sicer izginjajoči belokranjski steljniki.

 

O delu in nalogah

 

V Sloveniji se je šele v zadnjih letih pokazalo večje zanimanje za izdelavo in trženje sekancev iz sečnih ostankov, oziroma izdelavo tako imenovanih zelenih sekancev.

Ker do sedaj ni bilo veliko domačih študij, ki bi celovito obravnavale različne vidike izdelave zelenih sekancev1, smo v okviru tega in mednarodnih projektov (»PROFORBIOMED« in »ManFor CBD«, ki ga sofinancira EU v okviru programa MED ter Life+) izvedli meritve na različnih območjih po Sloveniji:

  • Vremščica (črni bor)
  • Gabrče (črni gaber)
  • Nanos (smreka)
  • Trnovski gozd (jelka, bukev)


Poleg celostne obravnave različnih vidikov pridobivanja, omejitev, zahtev in pričakovanj lastnika/upravitelja gozda, smo v okviru procesa pridobivanja spremljali porabo časa po delovnih fazah, količine sortimentov in lesnih sekancev. V nadaljevanju smo vzeli tudi vzorce za analizo hranil v tleh, rastlinskem materialu in lesu. Spremljali smo tudi poškodbe tal.
Podrobneje o rezultatih -> tukaj

       
       

Vsebine

 

1. Hranila v gozdu

Hranila v gozdu se večinoma nahajajo v rastlinam nedostopnih oblikah in so bodisi vgrajena v živo in odmrlo biomaso bodisi so v nedostopni mineralni obliki v matični podlagi in talnih delcih. Kljub temu pa kroženje hranil v gozdu ni povsem zaprto, v ekosistem določena majhna količina hranil vstopa (npr. v obliki depozicije iz atmosfere ali ob preperevanju kamnin), določena količina pa se izgubi (v normalnih razmerah gospodarskega gozda največ s posekom in z izpiranjem iz tal).

Bilanco posameznega hranila (dušik, fosfor, kalij, žveplo, kalcij, magnezij, mangan, nikelj, bor,…) določa razlika med vsemi vnosi hranila v ekosistem ter vsemi iznosi iz njega. Za gozdne ekosisteme je zaželeno, da so vnosi in iznosi približno enako veliki, kar pomeni, da ne prihaja niti do pretiranih izgub, niti do viškov hranil.

Obe skrajnosti lahko pomenita slabšanje gozdnega ekosistema zaradi produktivnosti sestojev, spremembe vegetacijske sestave, nesorazmerij med posameznimi hranili, težav pri pomlajevanju, slabšo odpornostjo na stresne razmere ter bolezni in škodljivce, zmanjšano filtracijsko sposobnost za vodo, idr.
Hranila v gozdni ekosistem lahko vstopijo preko naslednjih mehanizmov z depozicijo iz zraka, lateralnimi tokovi (nanašanje z vodo), preperevanjem kamnin.

1.1 Ocena iznosa hranil

Namen preučevanja iznosa hranil s sečnjo je bil preveriti različne scenarije sečnje in njihov potencial za (prekomerno) izčrpavanje hranil iz gozda. Ocenili smo poenostavljeno bilanco dušika (N), s katero smo primerjali vnos N z depozicijo z iznosom s posekom.
Uporabljeni so bili podatki o koncentracijah dušika v mahovih s 8 x 16 km mreže (vnos). Vsebnosti hranil v drevju in alometrijska razmerja so povzeta po literaturi. Ocenjene so bile povratne dobe za dušik (vrnitev v ravnotežno stanje) za ploskve 8 x 8 km mreže in različne vidike sečnje (intenziteta sečnje, oblika izkoriščane biomase) in sicer za iznos debel (klasična sečnja), iznos debel in vej ter iznos debel, vej in listov (zeleni sekanci).

Izračuni so izdelani za dva scenarija oz. preferenci sečnje: (1) preferenca sekača je biomasa, lesni sortimenti drugotnega pomena in (2) preferenca so sortimenti (do končnega premera 8 cm), biomasa drugotnega pomena. Pri obeh scenarijih sečnje nastajata dva proizvoda: lesni sekanci (zeleni) in lesni sortimenti, vsota obeh proizvodov z določene ploskve je skupna iznesena biomasa iz testne ploskve.





Iznosi posameznih hranil so med obema preferencama sečnje bolj primerljivi za dušik in fosfor, medtem ko so iznosi za bazične katione precej različni, posebej na lokaciji Gabrče. Vzrok je bila precej visoka vsebnost Ca in K v zelenih sekancih iz te lokacije, kar je bila lahko posledica zaprašenosti lesnih sekancev z apnenčevim prahom (bližina gozdne ceste).

2. Poškodbe tal


V nalogi je bil del raziskav namenjen preučevanju vpliva sečnje na gozdna tla. Objekti zajeti v analizi so Osankarica in Vetrih (Pohorje) z globokimi tlemi s smrekovim sestojem, objekt pri Dobrovnika z globokimi tlemi ter Mozeljski Šahen in Trije križi (plitva tla, apnenčasta podlaga, mlajši smrekov sestoj).
Izmerjen je bil konusni indeks na nemotenih tleh, vlažnost tal (vlagomer TDR in Kopeckijevimi cilindri), koeficienti širine sečne poti, ocenjen je bil delež motene površine in skupna površina motenih objektov, ocenjene so bile globine kolesnice za posamezne profile in ocena vpliva izdelava vejne preproge na globino kolesnic.


3. Testni primeri pridobivanja zelenih sekancev


Različne vidike izdelave zelenih sekancev izvedli meritve na štirih izbranih testnih območjih. Izbrana območja smo poimenovali:
  • Nanos – smreka,
  • Vremščica – črni bor,
  • Vremščica – črni gaber,
  • Trnovo – mešan gozd.

Na vseh parih testnih ploskev smo spremljali
  • porabo časa, za posamezno delovno fazo,
  • količine sortimentov,
  • količine lesnih sekancev, 
  • hranila v tleh in v rastlinskem materialu ter lesu, 
  • poškodbe tal.

Na vsakem testnem območju smo izbrali in na terenu zakoličili dve ploskve po 0,25 ha (50 m x 50 m). Za vsako testno območje smo po dogovoru z lastnikom določili eno ploskev na kateri smo pospeševali pridobivanje sečnih ostankov in eno ploskev na kateri smo pospeševali pridobivanje okroglega lesa.

V našem primeru pospeševanje pomeni prilagoditev pri krojenju oziroma prilagoditev v fazi sečnje. V primeru ko je bila pri sečnji in spravilu uporabljena sortimentna metoda, so pri krojenju na prvih ploskvah izdelali zadnji sortiment pri večjem premeru in pustili krošnjo neokleščeno vej (pospeševanje pridobivanja sečnih ostankov). Na ploskvah, kjer smo pospeševali proizvodnjo sortimentov so bili sortimenti izdelani tako kot običajno in krošnja okleščena (pospeševanje pridobivanja okroglega lesa).

˂˂ (7 MB) Testni primeri pridobivanja zelenih sekancev


4. Tehnološki modeli


Namen študije je predstaviti nov pripomoček, »odločitveno matriko«, za praktično odločanje pri izbiri najustreznejše tehnologije pridobivanja zelenih sekancev v Sloveniji, ki v največji možni meri upošteva splošne danosti (geologija, relief) in tudi pričakovane delovne razmere (vlažnost, infrastruktura) v delovišču.

Proizvodnja zelenih sekancev je v gozdu vezana na sečnjo in spravilo okroglega lesa. Sprejet akcijski načrt za povečanje konkurenčnosti gozdno-lesne verige2 v Sloveniji predvideva povečevanje količin poseka lesa in s tem se povečujejo tudi potenciali za proizvodnjo sekancev. Pri tem se poleg vprašanj iznosa hranil pojavlja tudi vrsto vprašanj glede tehnoloških možnosti pri proizvodnji zelenih sekancev iz gozdov.

Gozdarstvo kot gospodarska panoga ni namenjena sama sebi. Predstavlja več členov v kompleksni gozdno-lesni verigi (GLV). Tehnološko gledano, gozdarske člene GLV tvori niz proizvodnih procesov, s katerimi naravne vire iz gozdov pretvarjamo v proizvode in storitve (20133).
˂˂ (1,9 MB) Izbira tehnološkega modela pri proizvodnji zelenih sekancev 

S spremenjenimi tehnologijami pridobivanja lesa sta se spremenili ne le proizvodnost in ekonomičnost pridobivanja lesa, ampak tudi negativni vplivi teh tehnologij na gozd. Žal je trenutno gospodarska situacija takšna, da si na trgu tehnologij in dela lahko posamezniki konkurenčnost zagotavljajo le z zanemarjanjem kakšne od okolju prijaznih zahtev. Dragi sodobni stroji zahtevajo ustrezno usposabljanje ne le strojnikov, temveč tudi vodstvenega in drugega tehničnega osebja (Košir, 20104). Ustrezna usposobljenost strojnika je v primeru strojne sečnje izjemno pomemba na s stališča poškodovanosti sestojev (Pezdevšek Malovrh in sod., 20045). Poškodbe sestojev pa niso edini tip poškodb. V gozdnem ekosistem so lahko problematične tudi poškodbe tal.
Za zmanjšanje poškodb tal je včasih dovolj že enostaven ukrep - zmanjšanje pritiska v pnevmatikah. Košir v študiji »Gozdna tla kot usmerjevalec tehnologij pridobivanja lesa« ugotavlja, da se pri zmanjšanju tlaka v kolesih iz 3,5 bar na 1,5 bar se zmanjša tlak na podlago za 35 %.
Ta podatek sicer velja le za pnevmatike brez goseničnih verig, saj te zahtevajo bistveno višji tlak v pnevmatikah. Celostno pa je problem poškodb tal potrebno gledati širše in razumeti, da težki stroji niso primerni za vse tipe gozdnih tal.

Zaključki

1. Uporabnost tehnoloških modelov, skupaj z odločitveno matriko in preglednico deležev dopustne motene površine smo razvili na podlagi tujih izkušenj in lastnih študij proizvodnih verig proizvodnje zelenih sekancev.

2. Predstavljena orodja so pripomoček za praktično odločanje pri izbiri najustreznejše tehnologije pridobivanja lesa in zelenih sekancev na delovišču tako v fazi gozdnogojitvenega načrtovanja, kot tudi v fazi sečnospravilnega načrtovanja in operativnega vodenja del.

3. Ne smemo dovoliti, da nas zanese v enostransko - okoljsko naravnano presojo proizvodnih verig. Za celovito presojo pri izbiri tehnološkega modela je potrebno v konkretnih pogojih upoštevati tudi ekonomske kazalce, ki jih v tej študiji nismo obravnavali.

4. Razvita orodja in postavljene empirične mejne vrednosti je sedaj potrebno v praksi preveriti in dopolniti v smislu praktične uporabnosti ne le za proizvodne verige povezane izdelavo zelenih sekancev temveč celotnega izkoriščanja gozdov.

5.  Kalkulacije

Za preračun porabe časa na delovno uro lahko uporabimo v študijah in literaturi objavljene faktorje neproduktivnega časa za posamezne primerljive tehnološke faze pridobivanja lesa. Ker so naše ploskve veliko premajhne za spremljanje zadostnega števila delovnikov, ki bi omogočili določitev teh faktorjev je obravnava stroškov proizvodnje na nivoju produktivnega časa smiselna rešitev, ki omogoča primerjave tudi s študijami enakih delovnih procesov v drugih organizacijskih in zakonodajnih razmerah. Za slovenske razmere lahko s predlaganimi faktorji neproduktivnega časa pomnožimo vrednosti porabljenega in izmerjenega produktivnega časa in na ta način določimo količino načrtovane porabe delovnega časa za posamezno tehnološko fazo pridobivanja na posamezni testni ploskvi.

Na vseh raziskovalnih ploskvah smo snemali porabo časa za posamezne delovne operacije. Za časovne študije smo uporabili terenski računalnik Trimble Nomad opremljen z programnsko opremo za snemanje časov UMT-Plus.

Rezultati časovnih študij z izbranih raziskovalnih ploskev so pokazali velik vpliv posameznih dogodkov in raznovrstnih zastojev na potek celotnega delavnika oz. skupnega delovnega časa.
Teh nepredvidenih dogodkov in zastojev ni mogoče upoštevati v primerjavi testnih primerov ali v primerjavi z drugimi študijami, zato smo se odločili, da za potrebe tega izdelak analiziramo zgolj produktivne čase različnih procesov.

 

Zaključna delavnica projekta

Mednarodna delavnica »Je proizvodnja sekancev iz sečnih ostankov ekološko sprejemljiva tehnološko izvedljiva in ekonomsko upravičena?« projekta V2-1126 je potekala na Gozdarskem inštitutu Slovenije, Ljubljana, 29.10.2013.
Delavnico, na kateri smo predstavili zaključke dvoletnega CRP projekta "Možnosti in omejitve pri pridobivanju lesne biomase iz gozdov" in vmesne rezultate mednarodnega projekta NEWFOR, sta organizirala Zavod za gozdove Slovenije in Gozdarski inštitut Slovenije.

pdfVabilo in program delavnice (.pdf 287KB)

Gradiva z delavnice (predstavitve):
  • Poškodbe tal (Matevž Mihelič)

Slovar & Viri

 

1. Skladno z EU standardom SIST EN 14588:2010 so zeleni sekanci lesni sekanci izdelani iz svežega lesa in svežih sečnih ostankov (sečni ostanki vključujejo veje in vrhače).

2. MKO in MGRT (RS Ministrstvo za kmetijstvo in okolje in RS Ministrstvo za gospodarski razvoj in tehnologijo). 2012. 'Les je lep' - Akcijski načrt za povečanje konkurenčnosti gozdno-lesne verige v Sloveniji do leta 2020.
3. 2013. ToSIA - Tool for Sustainability Impact Assessment. URL: http://tosia.efi.int/, dostop oktober 2013.
4. Košir B. 2010. Gozdna tla kot usmerjevale tehnologij pridobivanja lesa. (ur.) Ljubljana, Biotehniška fakulteta pri Univerzi v Ljubljani, Oddelek za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire: 80 str.
5. Pezdevšek Malovrh Š., Košir B., Krč J. 2004. Analiza učinkovitosti učenja strojnika na stroju za sečnjo. Zb. gozd. lesar., št. 75, str. 53-69.

Objavil: Iztok Sinjur

Naša spletna stran uporablja piškotke, zato, da stran bolje deluje. Ali se strinjate, da na vaš računalnik naložimo piškotke za ta namen?
Ne strinjam se