1. No category

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