Holzernte mit MM -Sherpa UE 3t

© Christian Kanzian (BOKU)

Timber-Eco-Balance

Allgemeine Projektinformationen

Titel (deutsch)

Ökobilanzierung neuer Technologien bei der Holzbereitstellung vom Waldort bis zum Werk

Titel (englisch)

Life-cycle-assessment of new technologies of timber supply from the forest to the plant

Schlagwörter (deutsch)

Holzernte, Energieholzbereitstellung, Produktionsmanagement & Logistik, Landschaftsplanung, Ökobilanzierung

Projektleitung

Martin Kühmaier

Forschungseinrichtung

Universität für Bodenkultur - Institut für Forsttechnik

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, Österreichische Bundesforste, Forstbetrieb Franz Mayr-Melnhof-Saurau

Projektnummer

101206

Projektlaufzeit

-

Projektziele

Ziel ist die Erstellung einer Ökobilanz für die Holzbereitstellung. Der Fokus der Studie liegt auf der Rohstoffbereitstellung vom Waldort bis zum Werk und der Evaluierung neuer Technologien.

Bei der Bilanzierung sollen die wichtigsten Umweltauswirkungen (z.B. Klimawandel, Versauerung, Eutrophierung) für die Bereitstellung von 1 m³ Holz (Sägerundholz, Industrieholz, Energieholz) für ausgewählte repräsentative Testregionen analysiert werden. Dabei werden bestehenden und neue Technologien (Hybridantriebe, Elektrofahrzeuge, Akkutechnologien, Transportoptimierung unter spezieller Berücksichtigung der Transportmodi etc.) miteinander verglichen.

Eine Aufschlüsselung bzw. Hochrechnung der Umweltauswirkungen auf unterschiedliche Erntesysteme (von motormanuell bis vollmechanisiert) und Regionen (Laubwald, Nadelwald, Steillagen, Flachland) wird angestrebt. Durch die gewonnenen Erkenntnisse sollen Best- Practice-Beispiele identifiziert und Verbesserungspotenziale aufgezeigt und implementiert werden.

Die Umweltauswirkungen werden für die einzelnen Prozesse für das derzeitige Nutzerverhalten analysiert. Somit werden jene Prozesse identifiziert, die eine hohe Umweltbelastung und ein hohes Verbesserungspotenzial aufweisen. Darauf aufbauend kann ein für den jeweiligen Modellbetrieb zugeschnittenes Maßnahmenpaket aufgesetzt werden.

Die Holzprodukte sollen mit alternativen Produkten verglichen werden (Benchmark) und umweltfreundliche Produkte entsprechend vermarktet werden (Eco-labelling).

Die Resultate der Studie sollen durch Interessensvertretungen (z.B. Landwirtschaftskammer) verbreitet werden, sodass die interessierte Öffentlichkeit über umweltschonende Maßnahmen in der Holzbereitstellung informiert werden. Der Wissenstransfer soll auch in der Ausbildung durch Universitäten (BOKU) und Ausbildungsstätten (BFW) stattfinden.

Praxisrelevanz

Durch die Durchführung einer Ökobilanzierung können erstmals fundierte Daten über die Umweltauswirkungen bei der Holzbereitstellung in Österreich zur Verfügung gestellt werden. Diese Daten dienen als Basis für eine anschließende Bewertung alle nachfolgenden Prozessketten und aller darin gefertigten Holzprodukte.

Das Projekt stellt einen wichtigen Beitrag zur Energieeffizienzverbesserung dar, welche im Bundes-Energieeffizienzgesetz (EEffG) und in der EU-Richtlinie 2012/27/EU gefordert werden.

Das Projekt trägt durch die Optimierung der Holzernte und des Transports und der Reduktion fossiler Energieträger zum aktiven Klimaschutz des Forst- und Holzsektors bei (Waldstrategie 2020+).

Es sollen neue Technologien bewertet werden, welche derzeit nicht oder nur teilweise in der Holzbereitstellung verwendet werden. Durch die Bewertung können die Auswirkungen besser abgeschätzt und somit Empfehlungen für die Investition/Implementierung gegeben werden.

Durch das Projekt werden Best-Practice-Beispiele für eine energieeffiziente und umweltverträgliche Holzbereitstellung identifiziert, woraus konkrete Maßnahmen abgeleitet und implementiert werden.

Die Klimaschutzbilanz von Forstbetrieben soll durch diese Maßnahmen erheblich verbessert werden. So streben die Österreichischen Bundesforste z.B. eine Verminderung der negativen Umweltauswirkungen um bis zu 20% an.

Berichte

Abschlussbericht

Die Bewertung der Umweltauswirkungen von Produkten und Dienstleistungen spielt eine immer wichtigere Rolle. Die Gesellschaft nimmt zunehmend mehr wahr, dass die Ressourcen auf der Erde begrenzt sind und fordert deshalb einen nachhaltigen Umgang mit unserer Umwelt ein. Die Ökobilanzierung (auch bekannt als Lebenszyklusanalyse oder englisch Life Cycle Assessment bzw. LCA) ist ein mächtiges, aber auch komplexes, Werkzeug zur Abschätzung der Umweltauswirkungen. Die Methode führt eine systematische Analyse der Umweltwirkungen von Produkten oder Dienstleistungen während des gesamten Lebensweges durch. Bei der Ökobilanzierung gehören sämtliche Umweltwirkungen während der Herstellung, der Nutzungsphase und der Entsorgung des Produktes sowie die damit verbundenen vor- und nachgeschalteten Prozesse (z. B. Herstellung der Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe) berücksichtigt. Zu den Umweltwirkungen werden sämtliche umweltrelevanten Entnahmen aus der Umwelt (z. B. Erze, Rohöl) sowie die Emissionen in die Umwelt (z. B. Abfälle, CO2-Emissionen) gezählt. Ein wichtiger Schritt im Rahmen der Ökobilanzierung ist die Erstellung der Sachbilanz. Hier werden quantitative Aussagen über den Produktlebensweg gemacht. Dazu werden die Ressourcenverbräuche (Inputs) dem Nutzen (funktionelle Einheit) bzw. den damit korrelierten Emissionen (Outputs) gegenübergestellt. Die Wirkungsabschätzung baut auf den Daten der Sachbilanz auf und teilt die Ergebnisse nach wissenschaftlich basierten qualitativen Gesichtspunkten in verschiedene Wirkungskategorien ein und zeigt die Relevanz verschiedener Emissionen, z.B. für den Treibhauseffekt oder Versauerung, auf. Für die Beurteilung der globalen Erwärmung wird z.B. der durch menschliche Eingriffe bewirkte Anteil am atmosphärischen Treibhauseffekt berücksichtigt. Dafür werden vor allem die Emission langlebiger Treibhausgase (z. B. Kohlendioxid, Methan und Stickoxide) aus Verbrennungsprozessen zu einer Kennzahl zusammengefasst: kg CO2 equ. Obwohl die Methode der Ökobilanzierung bereits in den 70er Jahren angewandt wurde, spielte sie in der Forstwirtschaft bisher nur eine untergeordnete Rolle und wurde vor allem von einem kleinen Expertenkreis eingesetzt. Durch die Zunahme einer Notwendigkeit der Abschätzung der Umweltauswirkungen und der besser werdenden Datenbanken wurden in letzter Zeit allerdings immer öfter solche Bewertungen durchgeführt. Während im Jahr 2007 laut scopus.com weltweit nur 13 wissenschaftliche Publikationen zum Thema LCA in der Forstwirtschaft herausgegeben wurden, waren es im Jahr 2017 73 Stück. In Österreich wurde erstmals auf Initiative der Österreichischen Bundesforste im Rahmen dieses Projekts eine Ökobilanzierung der Holzbereitstellung vom Waldort bis zum Werk durchgeführt. Für die Ökobilanzierung werden in der Regel Primärdaten und Sekundärdaten verwendet. Bei der Maschinenproduktion und der Treibstoff- und Schmiermittelbereitstellung wird vor allem auf in Datenbanken vorliegende Informationen zurückgegriffen. Für die Holzernte und den Transport wurde auf bestehende Studien zurückgegriffen oder neue Datenerhebungen durchgeführt. So wurden im Rahmen des Projekts unter anderem Treibstoff- und Produktivitätsdaten für die Holzernte mit Motorsägen, Seilgeräten, Harvester, Forwarder, Traktor und Krananhänger, Traktor und Seilwinde, Transport mit LKW und Bahn sowie der Ressourcenverbrauch beim Bau und der Instandhaltung von Forststraßen bestimmt. Für die Praxis wurden zwei Berechnungstools entwickelt. Der Systemrechner ermöglicht die Berechnung des Treibhauspotenzials für eine spezifische Bereitstellungskette. Durch die Eingabe von Standorts- und Bestandesdaten können spezifische Nutzungen abgebildet und deren Umweltauswirkungen berechnet werden. Dies erlaubt den Vergleich mit alternativen Szenarien und die Auswahl des umweltverträglichsten Bereitstellungssystems. Der Bilanzrechner ermöglicht die Berechnung des Treibhauspotenzials für ein Forstrevier, einen Forstbetrieb oder eine andere definierte administrative Einheit sein. Durch die Eingabe der Erntemengen je Holzernte- und Transportprozess werden die gesamten Treibhausemissionen für die Sortimente Rundholz, Brennholz, Waldhackgut für die jeweilige Region berechnet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Holzernte in der Regel geringere Umweltauswirkungen hat als der Holztransport. Das Fällen und Aufarbeiten sowie das Rücken haben jeweils ähnliche Umweltauswirkungen, wobei die Motorsäge deutlich besser abschneidet als der Harvester. Betrachtet man das Treibhauspotenzial, so ist der Harvester ist in der Regel mehr als 10-mal so umweltschädlich wie die Motorsäge. Beim Holztransport kommt es sehr auf die zurückgelegte Transportdistanz an. Der Transport mit Rundholz-LKW über 200 km emittiert mehr als 30 kg CO2 equ pro m³, während der Transport über 50 km nur 8 kg CO2 equ pro m³ emittiert. In Österreich werden im Schnitt 26 kg CO2 equ pro m³ für die Bereitstellung vom Waldort bis zum Werk emittiert. Im Kleinwald ist dieser Wert aufgrund des etwas höheren Anteils an Energieholz circa um 1 kg CO2 equ pro m³ höher. Der Holztransport mit LKW hat sich als der größte Emittent von Treibhausgasen innerhalb der Bereitstellungskette erwiesen. Dementsprechend würden sich hier auch die größten Einsparungspotenziale ergeben. Geeignete Maßnahmen sind die Reduktion der Transportdistanzen, die Erhöhung des Bahnanteils, die Reduktion des Treibstoffverbrauchs oder die Verwendung nicht fossiler Treibstoffe. Bei der Holzernte haben ebenfalls Maßnahmen zur Reduktion des Treibstoffverbrauchs durch Maschineneinstellungen und Fahrertraining, die Verwendung von Biodiesel oder Akku-Technologien ein großes Einsparungspotenzial. In Österreich besteht in Holzernte und Holztransport ein jährliches Einsparungspotenzial von bis zu 100.000 t CO2 equ. Vor der Umsetzung müssen allerdings die jeweiligen ökologischen Verbesserungsmaßnahmen immer mit der technischen und ökonomischen Machbarkeit abgeglichen werden. Neue Technologien basierend auf Elektro- oder Hybridtechnologie existieren erst in Ansätzen und brauchen noch weitere Entwicklungsschritte um in der Holzernte und im Holztransport umfassend eingesetzt werden zu können. Nur bei Freischneidern, Motorsägen und Laufwägen gibt es schon marktreife Modelle, welche in größerer Anzahl im Einsatz sind. Hybridtechnologien gibt es auch schon bei Seilgeräten, Harvestern und Forwardern, allerdings befinden sich die meisten Modelle erst an der Schwelle zur Marktreife. Durch die gewonnenen Erkenntnisse konnten Best‐ Practice‐Beispiele identifiziert und Verbesserungspotenziale aufgezeigt werden. Die Umweltauswirkungen des derzeitigen Nutzungsverhalten wurden analysiert, um jene Prozesse zu identifizieren, die eine hohe Umweltbelastung und ein hohes Verbesserungspotenzial aufweisen. Darauf aufbauend kann ein für den jeweiligen Modellbetrieb zugeschnittenes Maßnahmenpaket aufgesetzt werden.

Anhänge

Dateiname

tilca_endbericht_final.pdf

Beschreibung

Ökobilanzierung der Holzbereitstellung bis zum Werk unter Einbeziehung neuer Technologien

Author/innen

Kühmaier Martin; Kanzian Christian; Kral Iris; Gruber Philipp; Eckert Daniela; Huber Christoph