Mit dem Einzug von modernen Holzerntemaschinen etablierte sich in den 1990er Jahren die Rückegasse als eine forsttechnische Anlage, um die Befahrung der Wälder auf ein definiertes Maß zu begrenzen. Aufgrund der Länge der handelsüblichen Harvesterkräne bildete sich ein Rückegassenabstand von 20 m als Standard heraus. Somit ermöglicht ein enger Rückegassenabstand eine kostengünstige vollmechanisierte Holzernte.
Die vorliegende Untersuchung geht der Frage nach, ob mit engen Gassenabständen die waldbauliche Freiheit der Bewirtschaftenden soweit beeinflusst wird, dass sie bei der Umsetzung des Z-Baumkonzeptes eingeschränkt werden und messbare Ertragseinbußen erleiden.
Bei dem Z-Baumkonzept handelt es sich um ein Modell, mit dem eine bestimmte Anzahl an Individuen erzogen werden soll, die geradschaftig sind und eine hohe astfreie Schaftlänge mit einem bestimmten Zielstärkendurchmesser besitzen. Für eine optimale Volumen- und Wertholzproduktion müssen zwei Bedingungen gleichzeitig erfüllt werden, sodass eine möglichst hohe Menge an Wertträgern je Flächeneinheit erzeugt wird (Zielzahl), von denen sich jeder für sich ungestört entfalten kann (Z-Baumabstand).
Da aber die Fläche, auf der die potenziellen Wertträger stehen können, durch die Anlage von Rückegassen reduziert wird, haben die Bewirtschaftenden zwei Auswahloptionen:
1. Sie halten die entsprechende Zielzahl ein und reduzieren den optimalen Z-Baumabstand
oder
2. sie halten den optimalen durchschnittlichen Z-Baumabstand ein und reduzieren die Zielzahl an Z-Bäumen.
In beiden Fällen kommt es zu einer Reduzierung des Wertertrages. Das Ziel der Untersuchung ist es daher, die Beziehungen zwischen dem Feinerschließungskonzept und dem Z-Baumkonzept herauszuarbeiten und Empfehlungen für die Bewirtschaftung verschiedener Bestandestypen abzuleiten.
Die Studie leitet für die drei Untersuchungsbestände folgende Ergebnisse ab:
1. Kiefern-Reinbestand
Im Kiefern-Reinbestand, in dem ausschließlich Massenware mit relativ geringem Marktpreis und ohne Stärkendifferenzierung erzeugt wird, entscheidet die Kostenreduktion bei der Durchforstung und Erntenutzung über die Höhe des Deckungsbeitrages. Hinsichtlich der möglichen Erschließungs- und Z-Baum-Auswahloptionen ergibt sich im Kiefernbestand folgende Rangfolge, vom höchsten Deckungsbeitrag zum niedrigsten Deckungsbeitrag:
1. 20 m-Erschließung mit konstanter Zielzahl,
2. 20 m-Erschließung mit konstantem Z-Baumabstand,
3. 40 m-Erschließung mit konstantem Z-Baumabstand oder konstanter Zielzahl,
4. unsystematische Erschließung mit konstantem Z-Baumabstand und konstanter Zielzahl.
2. Fichten-Buchen-Mischbestand
Der Bestand weist zum einen mit der Fichte eine Baumart auf, die ähnlich wie die
Kiefer für Massenprodukte bestimmt ist und damit hohe Vornutzungserträge generiert.
Mit der Buche ergeben sich erst am Ende hohe Bestandeswerte, die mit den Baumdurchmessern korrelieren. Für die Fichte ist es sinnvoller, am Ende der Umtriebszeit eine hohe Anzahl an Z-Bäumen, die den Zielstärkendurchmesser erreicht haben, zu erhalten. Bei der Buche ist die Dimension der Z-Bäume entscheidend, die Anzahl je Fläche ist nachrangig. In dieser Kombination ergibt sich der maximale holzerntekostenfreie Erlös bei einem 40 m Gassenabstand und einer konstanten Zielzahl. Ähnliche Ergebnisse werden bei einer 20 m-Erschließung und konstanter Zielzahl und einer 40 m-Erschließung bei konstantem Z-Baumabstand erreicht. Am schlechtesten schneiden die Behandlungskonzepte ab, die einen Rückegassenabstand von 20 m unter Wahrung des optimalen Z-Baumabstandes oder eine unsystematische Erschließung verfolgen.
Verallgemeinernd empfiehlt die Untersuchung, die Behandlung nach der Baumart zu
orientieren, die den höheren Wertholzanteil aufweist.
3. Edellaubholz-Mischbestand
In Beständen mit einem höheren Wertholzanteil führt eine Behandlung, bei der der
optimale Z-Baumabstand eingehalten wird, zu größeren Nettoerlösen. Der höchste
Deckungsbeitrag wird trotz der hohen Holzerntekosten im unsystematisch erschlossenen Bestand generiert, bei dem sowohl die Anzahl der Z-Bäume als auch der Z-Baum-Abstand ohne Einschränkungen nach waldbaulichen Vorgaben gewählt werden kann. Es folgen die Bestände mit einem konstantem Z-Baumabstand unabhängig von dem Rückegassenabstand. Am schlechtesten schneiden die Bestände ab, bei denen auf die Einhaltung der Zielzahl geachtet wurde, wobei in der Verbindung mit einer 20 m- Erschließung die geringsten Deckungsbeiträge hervorgehen.
Sowohl die Rückegassenabstände als auch die Z-Baum-Konzepte sind an die Baumarten und die Werterwartungen der Bestände anzupassen.:Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis VI
Tabellenverzeichnis XXI
Abkürzungsverzeichnis XXIII
1 Einleitung 1
2 Problemstellung 3
3 Stand des Wissens 10
3.1 Das Z-Baumkonzept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.2 Das Ausmaß und die Konzentration der Holzernteschäden im Bestand . . . 13
3.3 Die lokale Verteilung der Holzernteschäden im Bestand . . . . . . . . . . . 18
3.4 Die Wurzelwachstumsveränderungen infolge maschineller Befahrung . . . . 21
3.5 Der Einfluss der Gassenrandeffekte auf das Wachstum der Randbäume . . 23
3.6 Der Einfluss der Gassenrandeffekte auf die Qualität der Randbäume . . . . 24
3.7 Der Einfluss der Gassenrandeffekte auf das Wachstum und die Qualität in
Kiefern-Reinbeständen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.8 Die Ergebnisse von Untersuchungen mit ähnlicher
Forschungsfrage zur optimalen Z-Baumanzahl . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.9 Die Waldwachstumsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.10 Das Simulationsprogramm BWinPro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4 Methodik 45
4.1 Die Untersuchungsbestände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2 Die manuelle Methodik der Datenerhebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.2.1 Die Erstellung der Bestände in BWinPro . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.2.2 Die Anlage der Feinerschließung im Geometrieprogramm Rhino . . 53
4.2.3 Die Auswahl der Z-Bäume im Geometrieprogramm Rhino . . . . . 58
4.2.4 Die Durchforstung der Bestände im Geometrieprogramm Rhino . . 67
4.3 Die automatisierte Methodik der Datenerhebung . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.3.1 Die Erstellung der Bestände in BWinPro . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.3.2 Die Anlage der Feinerschließung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.3.3 Die Auswahl der Z-Bäume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.3.4 Die Durchforstung der Bestände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.4 Die Ermittlung der holzerntekostenfreien Erlöse . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.4.1 Die Kalkulation der Holzerlöse (Bruttoerlöse) . . . . . . . . . . . . 87
4.4.2 Die Kalkulation der Holzerntekosten (Systemkosten) . . . . . . . . 90
4.4.3 Die Produktivitätsermittlung der Verfahren . . . . . . . . . . . . . 94
4.4.4 Das Vorgehen zur Holzerntekostenkalkulation . . . . . . . . . . . . 98
5 Ergebnisse 102
5.1 Der Kiefern-Reinbestand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
5.1.1 Die Waldwachstumsgrößen und Durchforstungsmaßnahmen . . . . . 103
5.1.2 Die Holzerntekosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
5.1.3 Die Holzerlöse (Bruttoerlöse) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
5.1.4 Der holzerntekostenfreie Erlös (Nettoerlös) . . . . . . . . . . . . . . 120
5.2 Der Fichten-Buchen-Mischbestand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.2.1 Die Waldwachstumsgrößen und Durchforstungsmaßnahmen . . . . . 128
5.2.2 Die Holzerntekosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
5.2.3 Die Holzerlöse (Bruttoerlöse) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
5.2.4 Der holzerntekostenfreie Erlös (Nettoerlös) . . . . . . . . . . . . . . 155
5.3 Der Edellaubholz-Mischbestand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5.3.1 Die Waldwachstumsgrößen und Durchforstungsmaßnahmen . . . . . 161
5.3.2 Die Holzerntekosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
5.3.3 Die Holzerlöse (Bruttoerlöse) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
5.3.4 Der holzerntekostenfreie Erlös (Nettoerlös) . . . . . . . . . . . . . . 194
5.4 Zusammenfassende Aussagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
6 Diskussion 208
6.1 Methodische Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
6.2 Inhaltliche Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
7 Schlussfolgerung 230
8 Zusammenfassung 234
9 Literaturverzeichnis 239
10 Anhang 256
10.1 Umformatierung der Lagekoodinaten in Excel . . . . . . . . . . . . . . . . 256
10.2 Erstellung der Rückegassen in BWinPro mit Hilfe des
Geometrieprogrammes Rhino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
10.3 Methodische Schritte vor der Auswahl der Z-Bäume im
Geometrieprogramm Rhino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
10.4 Methodische Schritte nach der Auswahl der Z-Bäume im
Geometrieprogramm Rhino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
10.5 Methodische Schritte nach der Auswahl der Bedränger im
Geometrieprogramm Rhino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
10.6 Berechnung der Bruttoholzerlöse anhand von Holzerlöskalkulationstabellen
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
10.7 Abbildungen für die Ermittlung der Holzerntekosten . . . . . . . . . . . . . 282
10.8 Weitere Abbildungen für den Ergebnisteil des Kiefern-
Reinbestandes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
10.9 Weitere Abbildungen für den Ergebnisteil des Fichten-
Buchen-Mischbestandes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
10.10 Weitere Abbildungen für den Ergebnisteil des Edellaubholz-
Mischbestandes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
10.11 Definition Holzproduktionswert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:78887 |
| Date | 25 April 2022 |
| Creators | Hennek, Marcus |
| Contributors | Erler, Jörn, Wagner, Sven, Möhring, Bernhard, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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