GreenLane: ERA-NET Forest Value: GreenLane – Holzqualität und Resilienz in der Holzbereitstellung

Projektleitung

Peter Rauch

Forschungseinrichtung

Universität für Bodenkultur Wien Institut für Produktionswirtschaft und Logistik

Projektnummer

101381

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus

Allgemeine Projektinformationen

Schlagwörter (deutsch)

Holzbereitstellung, Holzqualität, Simulation

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

GreenLane – fast tracking value and resilience in industrial wood supply

Abstract (englisch)

The overall goal of the project is to develop a virtual supply chain laboratory environment enabling value-tracking and interactive testing of harvesting and transport responses to challenging climate scenarios. The focus is on implementing weather-driven models for wood quality and availability. The study compares three European case study areas in continental, sub-arctic and oceanic conditions.
The main output is to identify and quantify the combined potential of value-tracking and managerial responses for log quality, supply security and delivery costs under varying climate scenarios. The final output consists of best-practice guidelines for managerial response that improve the resilience of wood supply systems to climate change impacts including natural disturbances.
The main outputs of GreenLane are as follows:
WP 1 – Basic architecture extension. The output of the work package is a common framework for model architecture extension with integration of new functionalities and sub-models, as well as scaling and data collection at network level.
WP 2 – Value tracking. The output of the work package is verification and comparison of wood quality development with new models developed across the respective climate zones.
WP 3 – Managerial response. The outputs of the work package are sub-models for managerial responses for testing and evaluating in the respective wood supply systems.
WP 4 – Regional case studies. The output of this work package is the implementation of value-tracking and managerial responses in regional models for interactive testing with industry partners under a selection of climate scenarios.
WP 5 - Exploitation, dissemination and communication. The main outputs of this package are the proposed best-practice guidelines for improving resilience of wood supply systems to climate change and natural disturbances after workshop testing.
WP6 – Project management. The outputs of this WP are the production of deliverables (reports).

Projektziele

Hauptziel des Projektes GreenLane ist es, ein Modell einer virtuellen Supply Chain Holz weiterzuentwickeln, das für verschiedene Klimawandelszenarien die Wert- bzw. Qualitätsentwicklung von Holzsortimenten aufgrund der prognostizierten Witterung bestimmen kann und das Testen unterschiedlicher Ernte- und Transportentscheidungen ermöglicht. Der Fokus der Studie liegt auf der Implementierung witterungsbasierter Modelle für Holzqualität und Holzverfügbarkeit und dem Vergleich dreier europäischer Fallstudien unter kontinentalen, subarktischen und ozeanischen Bedingungen. Ein Hauptaugenmerk des Projektes liegt auf der Identifizierung und Quantifizierung der Auswirkungen von Logistikentscheidungen, die die prognostizierte Wertentwicklung der zu transportierenden Holzsortimente berücksichtigen, hinsichtlich Holzqualität, Versorgungssicherheit und Logistikkosten.

Praxisrelevanz

Im Projekt GreenLane werden erstmalig die Auswirkungen der Dauer der Lieferzeit auf die Holzqualität im Speziellem und auf die Resilienz des Versorgungsnetzwerkes Holz im Allgemeinen anhand innovativer quantitativer Methoden untersucht. Mithilfe empirischer Modelle zur Bestimmung der Entwicklung der Holzqualität von im Wald gelagertem Sortimenten basierend auf regionale Wetterprognosen werden in einem Simulationsmodell der Lieferkette die wesentlichen Performanceindikatoren der Supply Chain Holz erstmalig evaluiert. Damit wird ein wesentlicher Beitrag zur Ableitung von Strategien und Maßnahmen zur Erhöhung der Wertschöpfung in der Forstwirtschaft geleistet.

Berichte

Abschlussbericht , 31.01.2022

Kurzfassung

Fichten-Sägerundholz kann während der Lagerung im Wald wesentliche Qualitätseinbußen und damit einhergehend einen massiven Wertverlust erfahren. Da vor allem Bläue und Borkenkäferbefall die Holzqualität mindern, wurden entsprechende Modelle mittels umfangreicher, von den Österreichischen Bundesforsten unterstützten, Feldstudien verbessert bzw. evaluiert. Basierend auf lokalen Wetterdaten können anhand dieser Modelle Risikoprognosen für Bläue- und Insektenbefall in submontanen, tief- bis mittelmontanen sowie hochmontanen Regionen erstellt werden. Die Integration dieser Prognosen in ein Simulationsmodell der Holzlieferkette, das die Holzernte, die Holzpolter sowie den Holztransport zur holzverarbeitenden Industrie umfasst, ermöglicht den Test verschiedener Logistikstrategien und die Analyse zahlreicher Kennzahlen. Um robuste und praxisnahe Ergebnisse für eine simulierte Lieferregion zu erzielen, wurden bei der Entwicklung der Szenarien für die drei betrachteten Höhenstufen sowohl eine unterschiedlich hohe, regional verfügbare Transportkapazität als auch verschieden lange Lead-Times berücksichtigt. Hierbei ergibt sich die Lead-Time aus dem Zeitraum zwischen Fällung und Abfrachtung des Holzes, weil die Transportzeit nur wenige Stunden in Anspruch nimmt ist diese aufgrund einer relativ geringen Genauigkeitseinbuße vernachlässigbar. Ausgehend von der Engpassressource Kran-LKW wurde die zum Einsatz kommenden Kran-LKW-Transportkapazität für die Fallstudienregion schrittweise beginnend mit 20 auf 40 Kran-LKWs variiert. Aktuell verursachen Holzqualitätsverluste (z.B. durch Käferbefall oder Bläue) in der Lieferkette eine durchschnittliche Wertreduktion in Höhe von ca. 15 €/m3 geerntetem Sägerundholz. Allein durch verbesserte Transportallokation kann dieser Wertverlust um ca.40% reduziert werden. Zusätzliche Transportressourcen, wie 20 % zusätzlicher multimodaler Transportkapazität (Reduzierung der Holzabwertung um 67 %) oder der kurzfristige Einsatz von 25 % zusätzlichen Kran-LKWs (Reduzierung der Holzabwertung um 73 %), erhöhen den Handlungsspielraum und helfen, schwierige Versorgungssituationen besser zu bewältigen. Die Ergebnisse unterstreichen damit eindrucksvoll die Wichtigkeit einer zumindest Lead-Time getriggerten Abstimmung von Holzernte und Transport sowie der Implementierung von Managementstrategien, die eine höhenstufen- und witterungsspezifische Prognose der Holzwertentwicklung in ihren Transportallokationsentscheidungen berücksichtigen.

Berichtsdateien

GreenLane Endbericht.pdf

Abstract (deutsch)

Fichten-Sägerundholz kann während der Lagerung im Wald wesentliche Qualitätseinbußen und damit einhergehend einen massiven Wertverlust erfahren. Da vor allem Bläue und Borkenkäferbefall die Holzqualität mindern, wurden entsprechende Modelle mittels umfangreicher, von den Österreichischen Bundesforsten unterstützten, Feldstudien verbessert bzw. evaluiert. Basierend auf lokalen Wetterdaten können anhand dieser Modelle Risikoprognosen für Bläue- und Insektenbefall in submontanen, tief- bis mittelmontanen sowie hochmontanen Regionen erstellt werden. Die Integration dieser Prognosen in ein Simulationsmodell der Holzlieferkette, das die Holzernte, die Holzpolter sowie den Holztransport zur holzverarbeitenden Industrie umfasst, ermöglicht den Test verschiedener Logistikstrategien und die Analyse zahlreicher Kennzahlen.

Um robuste und praxisnahe Ergebnisse für eine simulierte Lieferregion zu erzielen, wurden bei der Entwicklung der Szenarien für die drei betrachteten Höhenstufen sowohl eine unterschiedlich hohe, regional verfügbare Transportkapazität als auch verschieden lange Lead-Times berücksichtigt. Hierbei ergibt sich die Lead-Time aus dem Zeitraum zwischen Fällung und Abfrachtung des Holzes, weil die Transportzeit nur wenige Stunden in Anspruch nimmt ist diese aufgrund einer relativ geringen Genauigkeitseinbuße vernachlässigbar. Ausgehend von der Engpassressource Kran-LKW wurde die zum Einsatz kommenden Kran-LKW-Transportkapazität für die Fallstudienregion schrittweise beginnend mit 20 auf 40 Kran-LKWs variiert. Aktuell verursachen Holzqualitätsverluste (z.B. durch Käferbefall oder Bläue) in der Lieferkette eine durchschnittliche Wertreduktion in Höhe von ca. 15 €/m3 geerntetem Sägerundholz. Allein durch verbesserte Transportallokation kann dieser Wertverlust um ca.40% reduziert werden. Zusätzliche Transportressourcen, wie 20 % zusätzlicher multimodaler Transportkapazität (Reduzierung der Holzabwertung um 67 %) oder der kurzfristige Einsatz von 25 % zusätzlichen Kran-LKWs (Reduzierung der Holzabwertung um 73 %), erhöhen den Handlungsspielraum und helfen, schwierige Versorgungssituationen besser zu bewältigen.

Die Ergebnisse unterstreichen damit eindrucksvoll die Wichtigkeit einer zumindest Lead-Time getriggerten Abstimmung von Holzernte und Transport sowie der Implementierung von Managementstrategien, die eine höhenstufen- und witterungsspezifische Prognose der Holzwertentwicklung in ihren Transportallokationsentscheidungen berücksichtigen.

Abstract (englisch)

Due to long storage in the forest spruce saw logs can suffer significant quality losses and thus a massive loss in value. As mainly blue stain and bark beetle infestation reduce wood quality, corresponding models have been improved and evaluated by means of extensive field studies supported by the Austrian Federal Forests. Based on local weather data, these models can be used to produce risk forecasts for blue stain and insect infestation in sub-montane, low to medium montane and high montane regions. Integration of these forecasts into a simulation model of the wood supply chain, which includes timber harvesting, log piles and timber transport to the forest-based industry, enables testing of different logistics strategies and analysis of key figures.

In order to achieve robust and practical results for a simulated supply region, both a different level of regionally available transport capacity and lead times of different lengths were considered in the development of the scenarios for the three vegetation zones. Lead time results from the period between felling and removal of the wood; because transport time only takes a few hours, it is negligible due to a relatively low loss of accuracy. Based on the bottleneck resource of crane trucks, transport capacity used for the case study region was varied starting with 20 crane trucks up to 40. Currently, wood quality loss during lead time causes an average value reduction of about 15 €/m3 of saw logs harvested. Simply improving transport allocation reduces wood value loss by about 40%. Additional transport resources, such as 20% additional multimodal transport capacity (reduction of 67% of the timber devaluation) or the short-term use of 25% additional crane trucks (reduction of 73% of the timber devaluation), increase the scope for action and supports managers in difficult supply situations.

Results impressively underline the importance of at least lead-time-triggered coordination of timber harvesting and transport, as well as the implementation of management strategies that consider a height-level and weather-specific forecast of wood value development in transport allocation decisions.

Autor/innen

Rauch et al. 2022