Die in dieser Dissertation gebündelte Arbeit versteht sich als Mittel der Problemlösung. Dieses liegt in der Diskrepanz allgemein angewandter, nicht ausreichend angepasster Technik auf einer Vielzahl von Waldstandorten Mitteleuropas.
Ursache dieser Unangepasstheit ist das Verdrängen und Ablösen traditioneller Holzerntemethoden, ausgelöst durch die Durchsetzung ökonomisch leistungsfähigerer skandinavischer Forsttechnik und der Etablierung von allgemein vorteilhafteren Kurzholz- (3 bis 6 m lange Rohschaftsegmente) anstatt Langholzverfahren in Ernte-, Logistik- und Weiterverarbeitungsprozessen. Die dafür nötige Technik für die Holzernte bleibt jedoch auch mit Einsatz von Adaptionen an die mitteleuropäischen Wald- und Bodenverhältnisse nur beschränkt anwendbar, da die nötige Befahrung mit 20-50 Tonnen schweren Rad- und Kettenfahrzeugen bis in unmittelbare Baumnähe entweder eine Konzentration auf Befahrungslinien fordert oder aufgrund von unbefahrbaren Boden- oder Geländeverhältnissen nicht ökologisch nachhaltig vertretbar ist.
In Betracht der Vielzahl an Waldstandortformen Mitteleuropas bedient jeder Typus einsetzbarer Forsttechnik, ob Radfahrzeug oder Seilkran, eine Nische, während dieser außerhalb aufgrund ökonomischer oder ökologischer Ausschlußkriterien nur mit Einschränkungen oder gar nicht einsetzbar ist. Daraus zeigt sich, dass nicht unbedeutende Bereiche Mitteleuropas, namentlich feuchte bis nass ebene Waldstandorte nicht ordnungsgemäß bewirtschaftet werden können, denn diese scheitert am Mangel technisch geeigneter und wirtschaftlich einträglicher, generell ausreichend angepasster Forstmaschinentechnik. Gerade in Zeiten rasant steigender Nachfrage nach nachwachsenden Rohstoffen und in Hinsicht der Tendenz sich verschiebender Wasserbilanzen als auch milderer Winter müssen unter Betrachtung eines kritischen gesellschaftlichen Diskurses im Umgang mit dem „Allgemeingut“ Wald Lösungen für eine nachhaltige Bewirtschaftung dieser Waldstandorte gesucht werden.
Daher wurde in der Arbeit nach ökologisch verträglicher, ökonomisch einträglicher und sozial zuträglicher Technik für den Holzeinschlag und den Transport auf befahrungssensiblen bzw. unbefahrbaren Waldstandorten und ihr Zusammenwirken in forstlichen Verfahren gesucht. Unter Erfindung von acht patentwürdigen Einzellösungen wurden eine Holzerntemaschine mit neuartigem Schreitwerk sowie ein Seilkransystem für den Einsatz auf ebenen Gelände entwickelt, welche gemeinsam, als auch in Kombination mit konventioneller Forsttechnik auf Übergangsstandorten einsetzbar sind. Dazu wurde der Waldboden in seinen Wechselwirkungen mit Forsttechnik sowie bestehende Konzepte zur Vermeidung bzw. Erhaltung der Befahrbarkeit auf diesem analysiert. Anschließend wurde eine GIS-basierte Potentialanalyse zur Ermittlung des Maschinenbedarfes durchgeführt und die Randbedingungen der divergierenden Waldstandorten und nationalen Einsatzszenarien ermittelt, aus denen widerum Lastenhefte für die zu entwicklenden Maschinen und Verfahren abgeleitet wurden.
Der sogenannte Portalharvester bewegt sich nicht mit einem Fahrwerk, sondern auf einer Art überfahrbarer Brücke fort, welche stets mit 8 m Schrittweite in beliebiger Richtung ausgelegt werden kann. Dadurch kann die Maschinenmasse (bei vergleichbarer Leistungsfähigkeit) um 60 % gesenkt, auf Bodenrelativbewegungen gänzlich verzichtet und den Anteil des berührten Bodens im Vergleich zu Radmaschinen von etwa 10 auf unter 1 % reduziert werden. Mit dem Flachlandseilkran kann erstmals eine Kombination mit dem Harvester hergestellt werden, indem Kurzholz in Bündeln aus dem Bestand gerückt werden kann. Der Aufbau kann erstmals ohne natürliche Mast- und Ankerelemente erfolgen und die sattellose Spannweite konnte auf bis zu 400 m verdoppelt werden. In gemeinsamer Verwendung wurden neue vorteilbringende forstliche Verfahren und Erschließungsmuster entwickelt und in ihrer Leistungsfähigkeit und Schonung bewertet.
Unabhängig dieser Arbeit wurden durch die Gewinnung von Industriepartnern und Forschungsprojekten beide Maschinen(systeme) als funktionstüchtige Prototypen entwickelt und getestet, so dass einerseits die theoretischen Grundlagen dieser Arbeit bei der Maschinenentwicklung angewendet werden konnten und es zum großen Teil möglich war, bereits während der Bearbeitung Rückschlüsse auf die theoretischen Grundlagen zu ziehen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa.de:bsz:14-qucosa-224720 |
| Date | 20 July 2017 |
| Creators | Knobloch, Christian |
| Contributors | Technische Universität Dresden, Fakultät Umweltwissenschaften, Prof. Dr. forest. Jörn Erler, Jun.-Prof. Dr.-Ing. Jens Krzywinski, Prof. Dr. forest. Ute Seeling |
| Publisher | Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf, application/pdf, application/zip |
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