Myrskytuhopuun hakkuun ajanmenekki ja tuottavuus
Transcription
Myrskytuhopuun hakkuun ajanmenekki ja tuottavuus
Myrskytuhopuun hakkuun ajanmenekki ja tuottavuus Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 Kalle Kärhä & Pekka T. Rajala, Stora Enso Oyj Metsä Tuomas Anttonen & Teijo Palander, Itä-Suomen yliopisto Asko Poikela & Sirkka Keskinen, Metsäteho Oy Ari Laurén & Yrjö Nuutinen, Luonnonvarakeskus Luke Tutkimuksen tausta • Myrskyt ovat kaataneet yli 25 miljoonaa kiintokuutiometriä puuta 2000-luvulla Suomessa. • Myrskytuhojen on ennustettu yleistyvän Pohjois-Euroopassa tulevina vuosikymmeninä (esim. Gregow 2013). • Myrskytuhopuun hakkuuta ei ole tutkittu Suomessa. • On esitetty arvio, että myrskytuhopuun korjuu on 30–70 % kalliimpaa kuin normaalin pystypuun korjuu. Valokuvat: Tuomas Anttonen 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 2 Myrskyt1 kaataneet yli 25 Mm3 2000-luvulla Myrskyjen kaatama puumäärä, Mm 3/v 9 8 Pyry Janika Asta Veera Lahja Sylvi 7 6 5 Tapani Hannu 4 3 Eino Oskari Seija 2 1 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Lähteet: Metsäntutkimuslaitos, Suomen metsäkeskus 1 Kuvassa esitetty vain tuhoisimpien myrskyjen aiheuttamat metsätuhot 2000-luvulla Suomessa. 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 3 Tutkimuksen tavoitteet • Stora Enso Metsän, Itä-Suomen yliopiston, Metsäteho Oy:n ja Luonnonvarakeskuksen tutkimuksessa: 1) Selvitettiin myrskypuun hakkuun ajanmenekki ja tuottavuus Eino- ja Seija-myrskytuhopuun korjuussa avohakkuulla. 2) Laskettiin myrskytuhopuun hakkuu- ja korjuukustannukset. 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 4 Aineisto ja menetelmät (1/2) • Aikatutkimusaineisto kerättiin joulukuussa 2013. • Tutkimus oli vertaileva aikatutkimus: Kolme hakkuukonetta (John Deere 1270D/H414, Logset 8H/TH 75X ja Ponsse Ergo/H73) ja kolme hakkuukoneen kuljettajaa. Myrskytuhopuun lisäksi kuljettajat hakkasivat pystypuuta normaalilla avohakkuulla. • Yhdeksän aikatutkimusleimikkoa, joissa yhteensä 23 aikatutkimuskoealaa. Muutamalla koealalla tehtiin myös myrskytuhopuiden harvennushakkuuta, eli vain tuhopuiden keräilyä. 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 5 Aineisto ja menetelmät (2/2) • Hakkuutyö videoitiin ja aikatutkimus tehtiin analysoimalla videomateriaali Ari Laurénin kehittämällä excel-työkalulla. • Jokaiselle hakatulle puulle annettiin tuhokoodi: 0) Pystypuu 1A) Juurineen kaatunut puu 1B) Konkelopuu 1C) Kaatunut, katkennut puu 1D) Katkennut puun osa (joko latva- tai tyviosa) 2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu. • Aikatutkimuksessa oli yhteensä 1 751 puuta, joista 80 % oli kuusta. • Aineistossa, josta tehtiin rungon käsittelyajanmallinnus, oli yhteensä 1 088 puuta. 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 6 Aikatutkimuksessa yhteensä 1 751 puuta 600 (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu (1D) Katkennut puun osa 400 (1C) Kaatunut, katkennut puu 300 (1B) Konkelopuu 200 (1A) Juurineen kaatunut puu 100 Kuljettaja 1 10.11.2015 Kuljettaja 2 Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoavohakkuu Normaali avohakkuu Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoavohakkuu Normaali avohakkuu Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoavohakkuu 0 (0) Pystypuu Normaali avohakkuu Hakattuja puita, kpl 500 Kuljettaja 3 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 7 Hakattujen puiden tuhokooditus (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu 600 (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu (1D) Katkennut puun osa 400 (1C) Kaatunut, katkennut puu 300 (1A) Juurineen kaatunut puu 100 Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoavohakkuu Normaali avohakkuu Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoavohakkuu Normaali avohakkuu Myrskytuhoharvennus (0) Pystypuu Myrskytuhoavohakkuu 0 (1C) Kaatunut, katkennut puu / (1D) Katkennut puun osa (1B) Konkelopuu 200 Normaali avohakkuu Hakattuja puita, kpl 500 (1B) Konkelopuu Kuljettaja 3 Puupiirrokset: Laura Noponen 10.11.2015 (0) Pystypuu Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 (1A) Juurineen kaatunut puu 8 Tuhokooditus & rungon käsittelyajan mallinnus Normaalilla avohakkuulla rungon käsittelyajan mallinnuksessa: (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu 600 (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu (1D) Katkennut puun osa 400 (1C) Kaatunut, katkennut puu 300 (1A) Juurineen kaatunut puu 100 Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoavohakkuu Normaali avohakkuu Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoavohakkuu Normaali avohakkuu Myrskytuhoharvennus (0) Pystypuu Myrskytuhoavohakkuu 0 (1C) Kaatunut, katkennut puu / (1D) Katkennut puun osa (1B) Konkelopuu 200 Normaali avohakkuu Hakattuja puita, kpl 500 (1B) Konkelopuu Kuljettaja 3 Puupiirrokset: Laura Noponen 10.11.2015 (0) Pystypuu Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 (1A) Juurineen kaatunut puu 9 Tuhokooditus & rungon käsittelyajan mallinnus Myrskytuhoavohakkuulla rungon käsittelyajan mallinnuksessa: (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu 600 (2) Juurineen kaatunut puu, josta kanto katkaistu (1D) Katkennut puun osa 400 (1C) Kaatunut, katkennut puu 300 (1A) Juurineen kaatunut puu 100 Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoavohakkuu Normaali avohakkuu Myrskytuhoharvennus Myrskytuhoavohakkuu Normaali avohakkuu Myrskytuhoharvennus (0) Pystypuu Myrskytuhoavohakkuu 0 (1C) Kaatunut, katkennut puu / (1D) Katkennut puun osa (1B) Konkelopuu 200 Normaali avohakkuu Hakattuja puita, kpl 500 (1B) Konkelopuu Kuljettaja 3 Puupiirrokset: Laura Noponen 10.11.2015 (0) Pystypuu Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 (1A) Juurineen kaatunut puu 10 Rungon käsittelyajan mallinnusaineisto (1 088 puuta) 12 Normaali avohakkuu 10 Myrskytuhoavohakkuu 8 6 4 2 0 <1 0 10 0 019 20 9 029 30 9 039 40 9 049 50 9 059 60 9 069 70 9 079 80 9 089 90 9 010 999 00 -1 11 099 00 -1 12 199 00 -1 13 299 00 -1 14 399 00 -1 49 9 >1 49 9 Osuus hakatuista puista, % 14 Rungon koko, dm3 Normaali avohakkuu: 864 dm3 Myrskytuhoavohakkuu: 764 dm3 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 11 Ajanmenekki kasvoi myrskytuhopuulla • Työpistesiirtymisten ajanmenekki yli kaksinkertaistui, kun poistuman tiheys 450 r/ha. • Rungon käsittelyajanmenekki kasvoi kuljettajittain keskimäärin 4–15 s/r myrskytuhoavohakkuulla. Erityisesti hakkuulaitteen vienti ja runkoon tarttuminen hidastuivat. • Myös hakkuun apuajanmenekki lisääntyi merkittävästi (1,5 → 3,7 s/r). • Hakkuun kokonaistehoajanmenekki oli 24–53 % korkeampi myrskytuhoavohakkuulla kuin normaalilla avohakkuulla, kun poistuman järeys 300–1500 dm3. 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 12 Työpistesiirtymisten ajanmenekki tuplaantui myrskytuhopuun hakkuussa 70 Työpistesiirtyminen, s/r 60 50 Normaali avohakkuu 40 Myrskytuhoavohakkuu 11,9 s/r 5,6 s/r → + 114 % 30 Myrskytuhoharvennus Normaali avohakkuu Myrskytuhohakkuu 20 10 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Poistuman tiheys, r/ha 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 13 Rungon käsittelyajanmenekki kuljettajalla 1 Normaali avohakkuu vs. Myrskytuhoavohakkuu 200 Rungon käsittelyajanmenekki, s/r 180 160 140 Normaali avohakkuu 120 Myrskytuhoavohakkuu 100 Normaali avohakkuu 80 Myrskytuhoavohakkuu 60 Ero: 14,8 s/r 40 20 0 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 Rungon koko, dm3 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 14 Rungon käsittelyajanmenekki kuljettajalla 2 Normaali avohakkuu vs. Myrskytuhoavohakkuu 200 Rungon käsittelyajanmenekki, s/r 180 160 140 Normaali avohakkuu 120 Myrskytuhoavohakkuu 100 Normaali avohakkuu 80 Myrskytuhoavohakkuu 60 Ero: 4,0 s/r 40 20 0 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 Rungon koko, dm3 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 15 Rungon käsittelyajanmenekki kuljettajalla 3 Normaali avohakkuu vs. Myrskytuhoavohakkuu 200 Rungon käsittelyajanmenekki, s/r 180 160 140 Normaali avohakkuu 120 Myrskytuhoavohakkuu 100 Normaali avohakkuu 80 Myrskytuhoavohakkuu 60 Ero: 10,1 s/r 40 20 0 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 Rungon koko, dm3 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 16 Suhteellinen rungon käsittelyajanmenekki myrskytuhoavohakkuulla + 14–36 %2 Suhteellinen rungon käsittelyajanmenekki, % 180 170 160 150 Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 140 Kuljettaja 3 Keskimäärin 130 120 110 100 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 100 = Normaali avohakkuu. Rungon koko, dm3 2 Ajanmenekkieroa tarkasteltu rungon koolla 300–1500 dm3 (vrt. diat 14–16). 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 17 Suhteellinen kokonaistehoajanmenekki myrskytuhoavohakkuulla + 24–53 % Suhteellinen kokonaistehoajanmenekki, % 180 170 160 150 Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 140 Kuljettaja 3 Keskimäärin 130 120 110 100 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 100 = Normaali avohakkuu. Rungon koko, dm3 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 18 Hakkuun tuottavuus laski myrskytuhopuulla • Hakkuun tehotuntituottavuus laski 20–35 % myrskytuhoavohakkuulla, kun poistuman järeys 300–1500 dm3. • Hakkuukustannukset nousivat 37–69 % (300–1500 dm3). Oletettiin, että hakkuukoneen käyttötuntikustannukset ovat 10 % korkeammat kuin normaalilla avohakkuulla. • Korjuukustannukset olivat 14–41 % korkeammat myrskytuhoavohakkuulla kuin normaalilla avohakkuulla. Oletus: Metsäkuljetuksessa tuottavuus ja käyttötuntikustannukset ovat samalla tasolla myrskytuhoavohakkuulla ja normaalilla avohakkuulla (vrt. Bergkvist 2005). 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 19 Suhteellinen hakkuun tehotuntituottavuus myrskytuhoavohakkuulla 100 = Normaali avohakkuu. - 20–35 % Suhteellinen hakkuun tehotuntituottavuus, % 100 95 90 85 Kuljettaja 1 80 Kuljettaja 2 75 Kuljettaja 3 70 Keskimäärin 65 60 55 50 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 Rungon koko, dm3 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 20 Suhteelliset hakkuukustannukset3 myrskytuhoavohakkuulla 180 Suhteelliset hakkuukustannukset, % + 37–69 % 170 160 150 Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 140 Kuljettaja 3 Keskimäärin 130 120 110 100 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 100 = Normaali avohakkuu. Rungon koko, dm3 3 Oletettu, että hakkuukoneen käyttötuntikustannukset ovat 10 % korkeammat myrskytuhoavohakkuulla. 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 21 Suhteelliset korjuukustannukset4 myrskytuhoavohakkuulla 180 Suhteelliset korjuukustannukset, % + 14–41 % 170 160 150 Kuljettaja 1 Kuljettaja 2 140 Kuljettaja 3 Keskimäärin 130 120 110 100 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 100 = Normaali avohakkuu. Rungon koko, dm3 Oletettu, että metsäkuljetuksessa tuottavuus ja käyttötuntikustannukset ovat samalla tasolla myrskytuhopuulla ja normaalilla avohakkuupuulla (vrt. Bergkvist 2005). 4 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 22 Myrskytuhoavohakkuupuu vs. Normaali avohakkuupuu -yhteenveto Työpistesiirtymisten ajanmenekki hakkuussa Rungon käsittelyn ajanmenekki hakkuussa Apuaikojen ajanmenekki hakkuussa (esim. työn suunnittelu, hakkuuta haittaavan alikasvoksen raivaus, juurakon kaataminen, kannon lyhentäminen) Kokonaistehoajanmenekki hakkuussa Tehotuntituottavuus hakkuussa Ajanmenekki, tuottavuus ja käyttötuntikustannukset metsäkuljetuksessa Hakkuukustannukset (Oletus: Hakkuukoneen käyttötuntikustannukset 10 % korkeammat myrskytuhoavohakkuulla.) Korjuukustannukset 10.11.2015 Ero myrskytuhoavohakkuupuulla verrattuna normaaliin avohakkuupuuhun, % + 114 (450 r/ha) + 14–36 (300–1500 dm3) + 147 + 24–53 (300–1500 dm3) - 20–35 (300–1500 dm3) Ei tutkittu tässä tutkimuksessa. Oletus: 0 (vrt. Bergkvist 2005) + 37–69 (300–1500 dm3) + 14–41 (300–1500 dm3) Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 23 Tutkimuksessa selvitettiin puunkorjuuta voimakkaan matalapainemyrskyn jäljiltä • Marras-joulukuussa 2013 voimakkaat Eino- ja Seija-matalapainemyrskyt kaatoivat yhteensä 2,5 Mm3 metsää. Valtaosin Eino- ja Seija-myrskyjen kaatamat puut olivat juurineen ja samaan suuntaan kaatuneita; vähän katkenneita runkoja (ks. viereinen kuva ja dia 7). • Tutkimuksessa myrskytuhopuulla hakkuun tuottavuus laski 20–35 %. • Kesällä voimakkaat ukkosmyrskyt syöksyvirtauksineen (esim. Asta vuonna 2010) tekevät pahoja metsätuhoja: paljon katkenneita runkoja ja lisäksi puut kaatuvat osin ristiin rastiin. 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 24 Lisätutkimuksia erilaisilla tuhoalueilla tarvitaan • Kuljettajalla iso vaikutus myrskytuhopuun hakkuun tuottavuuteen (vrt. dia 20). • Eino- ja Seija-myrskyjen jäljiltä korjatun puun laskennalliset korjuukustannukset kasvoivat 14–41 %, mikä on selvästi vähemmät kuin aiemmin on arvioitu. Lisätutkimuksia erilaisilla myrskytuhoalueilla (esim. voimakas ukkosmyrsky) tarvitaan. Olisiko tarvetta koulutusvideolle tai oppaalle koneelliseen hakkuuseen myrskytuhopuun korjuussa? 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 25 Myrskypuun korjuun konekustannuslaskelmien läpikäynti on tehtävä • Tutkimuksessa oletettiin, että hakkuukoneen käyttötuntikustannukset nousevat 10 % myrskytuhoavohakkuupuun korjuussa, kun hakkuukoneen korjaus- ja huoltokustannukset kasvavat. • Tarkkaa, julkaistua tietoa ei ole olemassa käyttötuntikustannusten noususta myrskypuun korjuussa. Myrskytuhopuun korjuun konekustannuslaskelmat olisi käytävä huolella läpi. 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 26 Käytetty viitemateriaali Asta, Veera, Lahja ja Sylvi tekivät pahaa jälkeä: Metsien myrskytuhot yli 8 miljoonaa kuutiometriä. 2010. Metsäntutkimuslaitos. Tiedote 21.12.2010. http://www.metla.fi/tiedotteet/2010/2010-12-21-metsienmyrskytuhot.htm. Bergkvist, I. 2005. Upparbetning av stormskadad skog – Beskrivning och analys av de dominerande maskinsystemen. Arbetsrapport från Skogforsk 598. Gregow, H. 2013. Impacts of strong winds, heavy snow loads and soil frost conditions on the risks to forests in Northern Europe. Finnish Meteorological Institute, Contributions 94. Heino, E. & Pouttu, A. (toim.). 2013. Metsätuhot vuonna 2012. Metlan työraportteja 269. Heino, E. & Pouttu, A. (toim.). 2014. Metsätuhot vuonna 2013. Metlan työraportteja 295. Heino, E. & Pouttu, A. (toim.). 2015. Metsätuhot vuonna 2014. Luonnonvarakeskus, Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 39/2015. Ihalainen, A. & Ahola, A. 2003. Pyry- ja Janika-myrskyjen aiheuttamat puuston tuhot. Metsätieteen aikakauskirja 3/2003: 385–401. Jaakkola, S. 2012. Myrskytuhojen korjuu on kallista. Koneyrittäjien Liitto ry. Tiedote 3.1.2012. http://www.koneyrittajat.fi/?action=news&news_id=276. 10.11.2015 Metsätehon tuloskalvosarja 12/2015 27