Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Sichere und bodenschonende Holzernte in steilen Lagen - Entwicklung eines Grenzneigungs-Modells für selbstfahrende Arbeitsmaschinen in der Forstwirtschaft -

Anschrift
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie
Büsgenweg 4
37077 Göttingen
Kontakt
Prof. Dr. Heribert Jacke
Tel: +49 551-393571
E-Mail: hjacke@gwdg.de
FKZ
22027605
Anfang
01.05.2006
Ende
31.08.2009
Ergebnisdarstellung
Die Hanglagen der Mittelgebirge verfügen aufgrund der topografischen Schwierigkeiten bei der Holzernte über teilweise ungenutzte Holzreserven. Neben den ökonomischen Restriktionen der Bewirtschaftung kommt vielfach eine große Unsicherheit über die Grenzen der hochmechanisierten Holzernte bei stärkeren Hangneigungen hinzu. Die Grenzen entstehen dabei zum einen durch die Standsicherheit der Maschinen, zum anderen durch die verursachten Bodenschäden in Folge der Befahrung. Letztere entstehen in Hanglagen verstärkt durch unangepasste Befahrungen mit zuviel Schlupf. Es wurden daher belastbare Einsatzgrenzen für die radbasierte hochmechanisierte Holzerntetechnik bestimmt. Ausgangspunkt waren Überlegungen zur Gegenüberstellung der Fahrzeugzugkraft und der Hangabtriebskraft. Bei der Befahrung geneigter Untergründe wirkt auf jede Maschine eine von der Neigung abhängige Hangabtriebskraft. Stellt man dieser Kraft die vom Fahrzeug aufgebrachte Zugkraft gegenüber, so lassen sich die noch befahrbaren Neigungen bestimmen. Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass sich die Traktionsbedingungen der verschiedenen Versuche teilweise deutlich unterscheiden und somit die resultierenden Neigungsempfehlungen stark variieren. Reduziert auf die wichtigsten Einflussfaktoren wird deutlich, dass das Traktionsvermögen bodenseitig überwiegend durch den Bodenwassergehalt und den Skelettgehalt bestimmt wird, während fahrwerksseitig der größte Einfluss durch die Montage von Traktionshilfsmitteln erzielt wird. Anhand dieser Faktoren wurde eine Grenzneigungsprognose für einen bodenökologisch vertretbaren Maschineneinsatz sowie eine an der Abrutschsicherheit orientierte absolute Einsatzgrenze berechnet. Die Überprüfung der Einsatzgrenzen erfolgte im Rahmen von Validierungsfahrten in Hanglagen bei Steigungen bis zu 40%. Dabei ergab sich eine Übereinstimmung zwischen der vorherigen Einschätzung und der realen Befahrung von über 80%.
Aufgabenbeschreibung
Im Rahmen des Projekts sollen terramechanische Auswirkungen eines sorgfältig geplanten Maschineneinsatzes mit selbstfahrenden Arbeitsmaschinen in Hanglagen gesichert untersucht werden. Anhand der Ergebnisse lassen sich für die bemessenen Fahrwerksvarianten spezifische Grenzneigungen definieren, die das existierende Potenzial von Spezialmaschinen sicherer, ökonomischer und sogleich bodenschonender gestalten. Die Versuchsplanung sieht vor, mit dem am Institut zur Verfügung stehenden mobilen Messequipment sowie einer zu konzipierenden Verzögerungstechnik, eine Forstmaschine mit verschiedenen Fahrwerkskonfigurationen im Rahmen von Fahr- (Abbrems-) Versuchen unter variierenden Bodenverhältnissen in nahezu ebenen Lagen bzgl. ihres Zugkraft- und Schlupfverhaltens zu untersuchen und daraus Prognosen für eine technische und ökologische Grenzneigung zu bestimmen. Die hochmechanisierte Holzernte dürfte inzwischen zu ca. 95 % von Klein- und Mittelständischen Unternehmen (KMU) durchgeführt werden. Für diese Gruppe weit überwiegend kapitalschwacher Betriebe verspricht das Projekt erweiterte Einsatzbereiche und vor allem zunehmende Arbeitssicherheit in steilen Regionen.

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