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Holzeinschlag

Harvester

Harvester_Ponsse_Ergo Achtradmaschine bei der Holzernte

Harvester Ponsse Ergo 8W (Foto: LWF)

Mit dem Harvester (Vollernter) werden die Bäume gefällt, entastet und sortimentsgerecht abgelängt. Meist werden Radharvester eingesetzt. In Deutschland sind dabei so genannte "Eingriffharvester" üblich, die mit einem Aggregat fällen und aufarbeiten. Moderne Modelle sind in der Regel 6-Rad-Maschinen. Harvester mit vier Rädern sind häufig ältere Maschinen, 8-Rad-Modelle kommen noch selten vor. Je mehr Räder eine Maschine hat, desto mehr wird die Last verteilt und der Boden geschont. Die Reifen der Harvester werden meist mit Wasser gefüllt, um die Standfestigkeit zu erhöhen.

Radharvester können "auf der eigenen Achse" umsetzen, weshalb bei kürzeren Entfernungen kein Tieflader nötig ist. Dies senkt die Kosten und macht auch kleinere Hiebe wirtschaftlich.

Neben den Radharvestern werden Raupenharvester eingesetzt. Diese Maschinen basieren auf Baumaschinen (daher auch der Name "Baggerharvester") und kommen insbesondere im Starkholz und in steileren Lagen zum Einsatz. Diese Maschinen besitzen durch die Ketten eine relativ große Auflagefläche, wodurch das hohe Maschinengewicht gut verteilt wird. Allerdings wird das Gewicht der kompletten Maschine beim Fällen auf der baumzugewandten Seite an der Kante der Kette konzentriert wodurch es zu gravierenden Wurzelbeschädigungen bzw. Wurzelabrissen kommen kann.

Da die Ketten die Wege stark beanspruchen, ist ein Tieflader zum Umsetzen nötig.
Alternative Konzepte:
Schubharvester und Schreitharvester sind als Spezialmaschinen in der Fläche kaum zu finden. Solche Geräte kommen am ehesten im Gebirge zum Einsatz.

Nachfolgend stellen wir Ihnen technische Details, Harvesterklassen sowie Leistungsparamete vor:

Technik

Harvesteraggregat_JohnDeere

Harvesteraggregat von John Deere (Foto: LWF)

Harvester haben mit Forwardern viel gemeinsam. Sie werden in Rahmenbauweise hergestellt und mit Dieselmotoren angetrieben. Die Hydraulikanlage wird bei aktuellen Modellen mit Bio-Öl betrieben. Sie besitzen eine Knicklenkung, wodurch Spurtreue möglich ist und der Einsatz im schweren Gelände erleichtert wird (z.B. ist ein kompletter Unterbodenschutz möglich). Außerdem sind ein hydrostatischer Antrieb und Differenzialsperren Standard.

Die Kabinen sind ergonomisch gestaltet, d.h. klimatisiert, lärmgeschützt und vibrationsdämpfend gelagert. Ein Bordcomputer zur Überwachung und Einstellung der Maschinenfunktionen gehört ebenfalls zur Ausstattung.

Die Kranreichweite beträgt meist zehn Meter. Baggerharvester wie der Impex Königstiger haben eine Kranreichweite von bis zu 15 m. Die Harvesteraggregate werden zum Greifen, Fällen, Entasten, Messen und Ablängen verwendet. Je nach Einsatzschwerpunkt (Energieholzernte, Durchforstung, Verjüngungsnutzung) gibt es unterschiedlich ausgelegte Aggregate. Entscheidend sind v.a. das zu erwartende Durchmesserspektrum der Entnahmebäume sowie die Astigkeit.

Für einen ordentlichen Arbeitsablauf ist das Hubmoment (ausgedrückt in kNm) des Kranes eine wichtige Kenngröße, vor allem bei weit ausgefahrenem Kran. Moderne Radharvester besitzen Hubmomente, die nahe an Baggerharvester heranreichen und deshalb auch im Starkholz gut einsetzbar sind. Allerdings ist es aufgrund des Hebelgesetzes nicht möglich, mit voll ausgefahrenenm Kran starkes Holz sauber zu Fall zu bringen.

Will man die Bäume im Fallen noch manipulieren, z.B. um Bestandesschäden zu vermeiden, ist ein ausreichendes Schwenkmoment (ebenfalls in kNm ausgedrückt) erforderlich. Um die Maschine auf Dauer nicht zu überlasten, sollte nicht ständig am Leistungslimit im Bezug auf Faktoren wie Baumdimension, Aststärken, z.B. bei Laubholz und Entfernung der Entnahmebäume, gearbeitet werden.

Harvesterklassen

Das Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik (KWF) teilt Harvester gestaffelt nach Leistung in Kilowatt (kW) in drei Klassen ein:

  • Kleinharvester: bis 70kW -> optimaler Baumdurchmesser ca. 15cm
  • Mittlere Harvester: 70 bis 140kW -> optimaler Baumdurchmesser ca. 20cm
  • Große Harvester: über 140kW -> optimaler Baumdurchmesser ca. 30cm.
Harvester_Logset_10H mit Bogiebändern

Harvester Logset 10H mit Bogiebändern (Foto: LWF)

Harvester, die nach dieser Einteilung als "klein" klassifiziert werden, sind heute kaum noch zu finden. Die meisten gängigen Harvestertypen sind "mittelgroß" oder "groß".

In der Praxis häufig verwendete Maschinen wie etwa der John Deere 1270, Ponsse Ergo oder Valmet 911 haben allesamt mehr als 140 kW Leistung und werden somit als große Harvester klassifiziert.

Leistungsparameter

Blick aus der Fahrerkabine eines Harvesters auf das Aggregat mit einem Stamm in den Greifern

Harvester-Fahrerperspektive (Foto: LWF)

Die Leistung des Harvesters Harvesters wird in Festmeter pro Stunde (Fm/Std.) angegeben und hängt sehr stark von der Stückmasse der Bäume ab. Untersuchungen haben ergeben, dass die Arbeitsleistung (Fm/Std.) exponentiell abnimmt je geringer die Stückmasse der Erntebäume ist.
Auch die Geländebeschaffenheit, Bestandesstruktur, Eingriffstärke und die Hiebsvorbereitung (Auszeichnen, Informationsfluss) beeinflussen wirken sich auf die Leistung aus. Zusätzlich ist die Ausbildung/Erfahrung des Maschinenführers mitentscheidend.

Bäume, die in der Nähe der Transportgrenze stehen, werden deshalb in der Praxis häufig von einem Waldarbeiter motormanuell zugefällt. Untersuchungen haben ergeben, dass die Leistung bei Zufällung so hoch ist, dass die Holzernte in solchen kombinierten Hieben im Starkholz sehr wirtschaftlich durchgeführt werden kann. Durch die Anwendung spezieller Arbeitsverfahren, wie etwa dem "Königsbronner-Harvester-Verfahren", sind solche kombinierten Hiebe sehr verjüngungsschonend möglich.

Moderne Radharvester besitzen zumindest vorne Tandemachsen (sogenannte Bogies) was das Gewicht der Maschine auf eine größere Auflagefläche verteilt. Die Reifenbreite beträgt bei modernen Harvestern meist 700 mm. Zusätzlich können Bänder aufgezogen werden. Durch eine Verbesserung der Traktion und einer Erhöhung der Aufstandsfläche tragen diese zur Bodenschonung bei.

Nachfolgende Tabelle gibt Orientierunswerte für den Harvestereinsatz (Quelle: R. Pausch TUM)
Einsatzbereiche , Listenpreise und durchschnittliche Stunden-Kosten von Harvestern
Listenpreis ohne Zusatzgerät
(Radharvester)
150kW: ca. 370.000 Euro
100kW: ca. 300.000 Euro
Kosten pro Maschinenarbeitsstunde (MAS)
(2000 MAS/Jahr)
(Radharvester)
150 kW-Maschine: 130 Euro/MAS
Pro 10kW ca. 3 Euro/MAS Unterschied:
100kW: 115 Euro/MAS
150 kW: 130 Euro/MAS
200 kW: 145 Euro/MAS
Mittlere Motorleistung der eingesetzten Maschinen
(Radharvester)
ca. 100 + 35kW pro Fm mittleres Baumvolumen (Tendenz steigend)
Einsatzbereich Radharvester Bis ca. 40% Hangneigung
Einsatzbereich Raupenharvester (mit Tilt) Bis ca. 50-60% Hangneigung

Mehrbaumaggregate

Harvesteraggregat Waratah HTH-470 HDZoombild vorhanden

Harvesteraggregat Waratah HTH-470 HD (Foto: LWF)

Mittels Mehrbaumaggregaten ist es möglich, mehrere Stämme gleichzeitig zu ernten und zu bearbeiten. Dadurch sind erhebliche Einsparungen bei den Kranzeiten realisierbar. Im Vergleich zur Aufarbeitung mit Harvesterköpfen, die nur einen Stamm aufarbeiten können, sind Produktivitätssteigerungen im Schwachholz von 25 bis 39 % erreichbar (Gingras, 2002).
Die Technik ist besonders im skandinavischen Raum weit verbreitet. Im mitteleuropäischen Raum werden diese speziellen Aggregate bisher nur vereinzelt eingesetzt. Sie werden hier auch als Aggregate mit Sammeleinheit bezeichnet.
Die Besonderheit der Aggregate liegt darin, dass mehrere Bäume von schwächerem Durchmesser (10-15cm) nacheinander gefällt, gleichzeitig entastet und abgelängt werden können. Sie sind mit speziellen Mehrbaumvorschubwalzen, einer zusätzlichen Sammelvorrichtung und einem Messrad zur gleichzeitigen Längenmessung mehrerer Stämme ausgestattet.

Eine exakte Volumenberechnung des aufgearbeiteten Holzes ist nicht möglich, da die Einzeldurchmesser der gebündelten Stämme nicht erfasst werden können. Durch bis zu sechs bewegliche und feststehende Entastungsmesser werden die gebündelten Stämme entastet. Die Qualität der Entastung ist etwas geringer als bei den herkömmlichen Ein-Baum-Harvesterköpfen, jedoch immer noch ausreichend.

Motorsägen

Motorsäge Stihl mit anderen Forstwerkzeugen auf dem Waldboden abgestellt

Motorsäge Stihl (Foto: LWF)

Motorsägen sind bei der motormanuellen Holzernte unerlässlich.

Auch bei der Jungbestandspflege kommen sie häufig zum Einsatz. In der Regel wird ein Zweitakt-Vergasermotor verwendet.

Sie lassen sich abhängig von Leistung, Einsatzbereich und Gewicht in verschiedene Leistungsklassen einteilen.
Motorsägen-Leistungsklassen mit Motorleistung, Gerätegewicht und Anwendungsbereichen
Stärkeklasse Hubraum
(cm3)
Motorleistung
(kW/Ps)
Gewicht
(kg)
Anwendungsbereich
Kleinsägen 35 1,5/2,0 3,5 - 4,5 Gartenbesitzer, Hobbysäger, Bastler
Leicht 60 2,0/3,0 4,5 - 6,0 Dickungspflege, Entasten
Mittel 80 3,5/4,7 6,0 - 9,0 Fällung bis mittelstarke Bäume, Entasten
Schwer 100 4,0/5,5 12,0 Fällung von Starkholz
Überschwer 130 5,5/7,6 14,0 Fällung von überstarkem Holz