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Die Wiederverwertung der Rückstände aus dem Olivenschnitt in den spezialisierten und intensiven Olivenhainen

Raffaele Spinelli, Natascia Magagnotti, Gianni Picchi
CNR – Ivalsa, Sesto Fiorentino (FI)


Einleitung

In Italien decken die Olivenhaine eine Fläche von insgesamt mehr als einer Million Hektar ab (ISTAT 2002). Wenn man sie mit einer Rückständemenge von durchschnittlich mehr als 2 t pro Jahr (Laraia et al. 2001) vervielfacht, ergibt sich ein Jahrespotenzial an Biomasse von ungefähr 2 Millionen t.  Es handelt sich um eine wichtige Ressource, die zur Versorgung der, auf unserem Gebiet immer zahlreicheren, Biomassewerke dienen könnte. Die Rückgewinnung aus energetischen Zwecken würde außerdem gleichzeitig das Entsorgungsproblem lösen, das heutzutage eine große Last für die landwirtschaftlichen Betriebe darstellt, die oft das Material, aufgrund bestehender Gesetze, nicht vor Ort verbrennen dürfen. Den Arbeiter im landwirtschaftlichen Bereich und den Maschinenherstellern ist die Möglichkeit bekannt und sie suchen zusammen neue technische Lösungen zur Rückgewinnung der Rückstände aus dem Olivenschnitt. In der letzen Zeit sind verschiedene interessante Maschinen mit einer hohen Leistungsfähigkeit erschienen, die allerdings aus der Veränderung üblicher landwirtschaftlichen Ausstattungen herrühren und somit die gleichen Grenzen der ursprünglichen Maschinen aufweisen (Spinelli 2004). Insbesondere werden alle bis jetzt erschienenen Maschinen angehängt und sind nicht in der Lage, höhere Schwaden der min. Bodenfreiheit des Traktors, an den sie angehängt sind, zu schieben, sonst würde der Traktor den Schwaden nach vorne schieben und eine Barriere bilden, die das Weiterfahren verhindern würde. Dies ist ein sehr wichtiger Mangel, denn er zwingt mit relativ “dünnen” Schwaden zu arbeiten und somit wird es schwierig, einen hohen Produktionsgrad zu erreichen. Diese Maschinen haben außerdem eine niedrige Leistung und Dimension und bearbeiten sehr aufwendig das Material mit mehr als 4-5 cm Durchschnitt. Schließlich benutzen die Maschinen für die Zerkleinerung Arbeitsorgane mit Steinschlägeln, die das Material eher zerfasern als schneiden und einen unregelmäßigen Schnitt geben. Im Endeffekt ist die gegenwärtige Generation von Ausstattungen für die Rückgewinnung der Schnittrückstände, für die Anwendung in den Weinbergen geeignet, wo die Ansammlung der Rückstände niedrig ist und der geschnittene Durchmesser immer relativ klein ist (Spinelli et al. 2006), jedoch weniger geeignet für Olivenhaine, die von einer größeren Ansammlung groben Materials gekennzeichnet sind und dies vor allem, wenn der Schnitt auf mehrjähriger Grundlage gemacht wird. Um weniger Kosten zu haben ist ein schneller Schnitt mit einer größeren Dimension zu bevorzugen, allerdings sind die Größe des Schwadens und der Durchmesser der zu schneidenden Zweige so groß, daß der Großteil der landwirtschaftlichen Maschinen in Schwierigkeiten gerät und eine eingeschränkte Leistung haben wird (Nati et al. 2007). Die Anwendung von leichteren Maschinen auf hölzernem und anspruchsvollem Material kann die Dauer der Ausstattungen beschränken und mehr Wartungskosten verursachen. All diese Probleme könnten vielleicht durch die Anwendung von frontalen Ausstattungen gelöst werden, die ursprünglich für die Forstwirtschaft gedacht wurden und die leistungsfähiger und stärker sind. Außerdem könnte man die Arbeit auf regionaler Ebene, durch den Verbund mehrerer Hersteller oder die Übernahme dieser Maschinen von Leistungsbetrieben, konzentrieren. Das Schneiden kann in kürzerer Zeit erfolgen und die Maschinen würden zuerst für kurze Zeit in den Olivenhainen und danach in anderen Bereichen (Umwelt- Forstbereiche) angewendet werden.

Jordan RH 25

Die Maschine Jordan RH 25 wird in Deutschland gebaut, um die Biomasse aus der Bearbeitung der Apfelhaine zurückzugewinnen. Es handelt sich um eine Hackschnitzelmaschine für die Forstwirtschaft, die mit der Anbringung eines Gerätes, zur automatischen Sammlung der zu hackenden Materialien, erweitert wurde. Um die starke Scheibenhackschnitzelmaschine herum hat der Hersteller eine Reihe von modularen Pick-up´s geplant, die je nach des zu sammelnden Materials ersetzt werden können. Es gibt die folgenden drei Möglichkeiten: Bäume, Explantate, schweres oder dünnes Unterholz. Beim ersten Fall hat das Pick-up zwei Kettenförderwerke, die die gefällten Pflanzen aufnehmen und der Öffnung der Hackschnitzelmaschine zuführen: Die Planzen, die zu sammeln sind, müssen mit dem unteren Teil in Richtung der Maschine aufgereiht werden und in der Regel viele Wochen vor der Zerkleinerung gefällt, damit sie die Feuchtigkeit verlieren. Das Pick-up für das schwere Unterholz besteht dagegen aus einer waagerechten Walze, die das Unterholz vom Boden aufnimmt und aus zwei großen senkrechten Walzen, die es zerdrücken und in die Mitte bzw. in die Öffnung der Hackschnitzelmaschine führen. Bei den Explantaten kann dieses Pick-up mit einer Schubwalze ausgestattet sein, die vorne und vorspringend ist und die die zu beseitigenden Pflanzen zu Boden schiebt und entwurzelt. Schließlich besteht das Pick-up für dünnes Unterholz aus einem Gerät mit Metallzinken, wie jene, die auf den Rundballenpressen verwendet werden. Im Gegensatz zu der Hackschnitzelmaschine, die mit einem mechanischen Fahrantrieb ausgestattet ist, verwenden die Pick-up Hydraulikmotoren. Die Maschine wird aus diesem Grund von zwei grossen Pumpen und von einem Behälter für das Hydrauliköl mit einem Fassungsvermögen von 250 Litern ergänzt. Die Ausstattung ist für die Anbringung eines Traktors mit Rückwärtsgängen und mit einer Leistung von mindestens 150 kW an dem hydraulischen Hebewerk geeignet. Das Gewicht ist je nach der Art des Pick-up unterschiedlich und schwankt zwischen 2500 und 2800 kg. Auf Anfrage kann die Maschine zusammen mit einem Behälter von 10 m3  geliefert werden, der auf dem frontalen Hebewerk des Traktors anzubringen ist. Neben der Funktion, das Schneiden selbstständig zu erledigen, dient der Behälter als Gegengewicht: er ist für das Umkippen nach oben entwickelt worden und ermöglicht, den Schnitt direkt in den Schlepper oder in einen Wechselabrollaufbau, der am Feldrand geparkt wird, umzukippen. Diese Art von Maschine ist anspruchsvoll aber sollte ihre ideelle Anwendung in den gewerblichen Olivenhainen finden, die in vielen Mittelmeerländern und immer mehr in Italien, vor allem im Mittelsüden verbreitet sind. In diesen Anlagen erlauben die Lage des Bodens und die rationelle Ordnung der Pflanzen die Durchfahrt von sperrigen Ausstattungen und helfen dabei, einen hohen Produktionsgrad zu erreichen.  Die besonders blühende Entwicklung der gewerblichen Olivenhaine führt zu einen energischen Schnitt und somit zu einer großen Menge von Rückständen, die die Anwendung von leichteren Ausstattungen erschweren könnte.

Die Versuche

Im Jahr 2006 hat der CNR eine neue Versuchsreihe über die Sammlung der Schnittrückstände eingeleitet. Die Arbeit wird seitens der ARSIA-Region Toskana durchgeführt, welche die Koordinatorin des überregionalen Projektes “Woodland Energy – Die Erntekette Holz-Energie als Mittel zur Aufwertung der Forst- und landwirtschaftlichen Holzbiomassen in den italienischen Regionen“ ist. Das Projekt, das vom Programm PROBIO des Ministeriums für Landwirtschaft und Forstpolitik (MIPAF) und von den 9 beteiligten Regionen cofinanziert wird, sieht die Ausführung und Überwachung von replizierbaren Modellen für Holz-Energie und die Durchführung vieler demonstrativer Aktionen in den 9 beteiligten Regionen vor. Dies dient dazu, den Teilnehmern einige rationelle Sammlungs- und Wirtschaftssysteme der Forst- und landwirtschaftlichen Holzbiomassen aus energetischen Gründen zu zeigen.  

Die CNR hat bereits eine Versuchsreihe im Rahmen dieses Projektes und in Zusammenarbeit mi der ARUSIA in den Olivenhainen durchgeführt. Diese wurden alle in der vergangenen Saison durchgeführt und betrafen drei Ballenwickler und zwei Häcksler, alle landwirtschaftlicher Herkunft. Es wurde bewiesen, dass die Versuchsmaschinen für das Hügelgelände der Olivenhaine, wo die Anwendung einer schweren Ausstattung problematisch gewesen wäre, am besten geeignet waren. Die Erhöhungen haben allerdings die oben beschriebenen Probleme hervorgebracht und vor allem die Schwierigkeit, zu große Schwaden und das Material mit einer Größe von mehr als 4-5 cm zu bearbeiten. Daher ist die Notwendigkeit entstanden, alternative Arbeitsmethoden zu finden, die diese Beschränkungen nicht haben und die in dem Bereich des Olivenanbaus erfolgreich angewendet werden können.

Die CNR hat die Probe der Maschine Jordan bei ihrem Versuchsbetrieb Azienda Sperimentale “Santa Paolina” in Follonica (GR) organisiert, der über mehr als 60 ha Obstgärten verfügt, darunter verschiedene spezialisierte Olivenhaine, die nach den modernsten Techniken angebaut und bewirtschaftet sind. All diese Olivenhaine sind in Sechsteln von 7 x 5 Metern gepflanzt, ohne Topf oder als buschartige Kübelpflanze aufgezogen und in mehrjährigen Zyklen in verschiedenen Teilen der gesamten Fläche geschnitten. Die Probe wurde in Zusammenarbeit mit Hidrocom Srl, dem italienischen Vertreter des deutschen Betriebes, organisiert. Sie fand zwischen dem 24. und dem 27. Januar 2007 statt und wurde auf ungefähr 4 Hektar Olivenhain, nach drei verschiedenen Schnittweisen und zwar nach zweijährigem Schnitt, nach mehrjährigem und mittlerem Schnitt und nach dem schweren Schnitt durchgeführt. Der Unterschied zwischen dem mehrjährigen, mittleren Schnitt und dem mehrjährigen, schweren Schnitt hängt mehr von der Sorte des Olivenhains und nicht von einer willkürlichen Wahl des Schneiders ab. Der mittlere Schnitt wurde an den weniger kräftigen Sorten durchgeführt, die von dem vergangenen Schnitt keine besonders große Krone entwickelt hatten und daher kein so energisches Schneiden benötigten. In der selben Zeit wuchsen die kräftigeren Sorten mehr und wurden deshalb energischer geschnitten.  Die Schwaden waren im Reihenabstand und hatten je nach Behandlung verschiedene Größen. Eine kurze Beschreibung der Versuchsparzellen ist in der Tabelle 1 beschrieben. Die Unterschiede bezüglich der Masse, des durchschnittlichen Durchmessers und des Wasserhaushalts waren im Varianzanalysetest statistisch erfassbar (SAS 1999). Bemerkenswert ist die außergewöhnliche Menge der Rückstände, welche von den spezialisierten Olivenhainen hergestellt und beim zweijährigen Schnitt zweimal die Werte der jüngsten Bibliographie übersteigt (Cotana et al. 2005). Sie übersteigt zudem auch die Werte, die bei den Versuche letztes Jahres in den umbrischen Olivenhainen von der CNR aufgezeichnet wurden, wo die Biomasse durchschnittlich 3,4 t s.s./ha betrug. Wenn man von dem zweijährigen Schnitt zu dem mehrjährigen Schnitt übergeht, steigen diese Werte noch zwei oder dreimal und erreichen einen sehr interessanten Wert, für diejenigen, die die Rückgewinnung durchführen möchten, erregen die Werte hingegen Besorgnis im Fall einer Entsorgung gegen Geld. Die Größe des Schwadens war nach der Art des Schnitts unterschiedlich und hatte eine Breite zwischen 150 und 180 cm und eine Höhe von 50 cm bis 1 Meter.
Die Maschine wurde in zwei verschiedenen Einstellungen verwendet: mit einer Pick-up-Walze beim mehrjährigen Schnitt und für schweres Unterholz und mit einem Niederhaltersystem beim zweijährigen Schnitt und für dünnes Unterholz. Sie war an einem landwirtschaftlichen Traktor mit Rückwärtssteuerung Fendt Farmer 824, mit einer Leistung von 170 kW angehängt. Dieser Traktor fuhr neben einem anderen kleineren landwirtschaftlichen Traktor, der einen Zweiachsschlepper mit einem Kasten des Volumens von 9 m3 zog.

Tabelle 1 – Merkmale der Versuchsparzelle

Die Menge der erzeugten Biomasse wurde berechnet, indem man das ganze Material aus 9 Probepflanzen, drei pro Behandlung, gewogen hatte. Der eingeschätzte Wert wurde mit dem Gewicht von zehn Schleppern, die von einer bescheinigten Waage gewogen wurden, verglichen und entsprechend korrigiert. Der Rauminhalt und das Gewicht der Ladung hat ermöglicht, die Dichte des Holzschnitts zu kennen, die 365 kg/m3 beträgt. Der Wasserhaushalt des Materials wurde aus 10 Mustern je 1000 g gravimetrisch nach der Bestimmung UNI 9017 ermittelt. Die Teilchengröße des Holzschnitts wurde festgesetzt, wie es in der Empfehlung CTI SC09 R03/01 vorgeschrieben ist. Die Arbeitszeiten wurden mit Laptop Husky Hunter, die mit der entsprechenden Installation Siwork 3 ausgestattet waren, aufgezeichnet (Spinelli e Kofman 1995). Die Protokollerfassung bringt wesentlich wieder, was im Handbuch IATF (Berti et al. 1989) für die "getrennte Erfassung der Arbeitsphasen und –zeiten" steht. Die von der Maschinen gefahrenen Strecken sind mit einem Laser- Distanzmeter oder mit einem Topofil erfasst worden.

Ergebnisse

Die Maschine hat mit allen drei Schnittweisen gut funktioniert: seltene Schwierigkeiten gab es nur bei dem mehrjährigen Schnitt, wenn die Zweige nicht nach einer bestimmten Richtung aufgereiht waren. Ein perfektes Funktionieren erzielt man, wenn die Zweige von der Laubseite gesammelt werden mit Ausnahme der größeren Äste, die dagegen mit dem unteren Teil zur Maschine hochgehoben werden müssen. Alternativ dazu können alle Zweige von der distalen Seite in die Maschine eingeführt werden und dabei alle mehr als 2 Meter langen Stücke verkürzen. Die Mitarbeiter, die die Schwaden vorbereitet hatten, wussten das nicht und hatten die Zweige nach einer einzigen überwiegenden Richtung aufgereiht, ohne sie nach der Größe zu unterscheiden. Dies führte zu einigen Blockierungen, die dann vom Fahrer direkt am Steuer durch die wiederholte Reversierung der Einzugsrolle gelöst wurden, indem die schwere Holzmenge bis zum Eintreten in die Hackschnitzelmaschine zerdrückt wurde. Die Gesamtzeit für den Holzschnitt wurde durch diese Steuerungen um 13 % erhöht, und hat 9 % der gesamten Arbeitszeit inkl. Wartezeiten und Arbeitspausen, dargestellt. Mit den Blockierungen wurden zwischen 9 und 10 Tonnen/h behandelt, je nach Dichte der Schwaden. Die Anwendung eines Pick-up mit Niederhaltersystem beim zweijährigen Schnitt hat die Arbeitgeschwindigkeit erhöht, sodass sich die geringe Schwadenmenge, als Arbeitsbeschleunigung gezeigt hat. In dieser Weise hat man fast die gleiche Produktivität der Parzellen mit mehrjährigen Schnitt erzielt, die sonst den Vorteil einer größeren Menge Rückstände hatten. Wie logischerweise zu erwarten war, zeigt die statistische Datenanalyse bedeutende Unterschiede unter den aufgezeichneten Arbeitsgeschwindigkeiten der unterschiedlichen Behandlungen, die zur Schwadendichte indirekt proportional sind. Daraus ergab sich, dass die Leistung der Hackschnitzelmaschine einen beschränkenden Faktor für eine weitere Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit haben sollte, da die effektive Produktivität, dem maximal erwarteten Wert für eine Hackschnitzelmaschine dieser Größe beständig und nah blieb (Spinelli e Hartsough 2001). Anhand dieser Daten kann man sagen, dass die Pick-up, die auf der Jordan Maschine montiert wurden, für eine Grundanwendung der Hackschnitzelmaschine geeignet sind, und das sie es schaffen, ihre Leistungsfähigkeit aufzuwerten.

Die statistische Datenanalyse hat die Schaffung eines Berechnungsmodell ermöglicht, das in der Lage ist, nach den eingegebenen technischen und ökonomischen Wünschen des Nutzers, eine genaue Kostenschätzung herzustellen. Dieses Modell berechnet den Zeitaufwand für das Hacken je nach Art des Holzschnittes und fügt die Zeiten aufgrund der Länge der Reihen und der Reihenanzahl eines Hektars hinzu. Zu der ergebenen Nettoarbeitszeit werden 11 % hinzugefügt, die nach den Ermessen des Studios den Arbeitspausen entspricht. Das Modell berechnet auch die tägliche Zeit für die Vorbereitung, die 45 min. entsprechen sollte. Dies gestattet den Vergleich zweier Arbeitsweisen zu ermöglichen: bei der Ersten erfolgt das Entladen direkt in den Kasten zweier Schlepper, die von zwei Traktoren, die sich unter der Hackschnitzelmaschine abwechseln, geschleppt werden. Bei dem Zweiten wird der mitgebrachte Container verwendet, der den Holzschnitt sammelt und ihn in den Schlepper eines einzigen „Traktor-shuttle“, welcher vom Feldrand zum Sammelstelle hin und herfährt, befördert. Bei der zweiten Möglichkeit werden durch die Beseitigung eines Traktors und eines Schleppers die gesamten Kosten gesenkt und die Menge des von jedem Hektar Olivenhain wiedergewonnenen Holzschnitts steigt, dank der drastischen Senkung der Verluste der Sammlung. Wenn die Hackschnitzelmaschine auf einen neben dem angrenzenden Reihenabstand fahrenden Schlepper entlädt, erreicht der Schnittstrahl eine Reichweite von 5 m weg vom Olivenhain und die zwei Reihenabstände werden getrennt, wobei ein Teil des Produktes zu Boden fällt. Dies erfolgt nicht, wenn der Holzschnitt direkt in einen Container auf der Vorderseite des Traktors, welcher die Hackschnitzelmaschine antreibt, zugeführt wird, da die zwei Elemente in diesem Fall parallel sind und das Entladen direkt in den Container geschieht. Aus Raumgründen war es unmöglich, den Container nach Follonica zu bringen und deshalb wurde dieser Fall, aufgrund ähnlicher Erfahrungen, hinzugefügt: es wurde insbesondere eingeschätzt, dass die Zeit des Umkippens in den Container 3 min. dauert und dabei die Verluste der Sammlung halbiert werden.

Das Modell hat außerdem eine Oberfläche für die Berechnung des Preises der Maschine, wobei jeder Nutzer seine ökonomischen Maßstäbe, wie z.B. Tilgungszeit, Stundenlohn des Personals, Wartungskosten, Generalkosten etc. frei eingeben kann. Die Berechnung wird nach den üblichen Formeln der Finanzmathematik, die in der Landwirtschaft zur Kosteneinschätzung der Maschinen (Miyata 1980) zu verwenden sind, durchgeführt. Die Einschätzung der gesamten operativen Kosten schließt auch die Kosten für den Transfer zwischen den Einsatzorten und die ersparten Schnittkosten ein. Die ersten werden aufgrund der befahrenen Strecke und entsprechend der gesamten gesammelten Menge berechnet. Die zweiten werden direkt vom Nutzer aufgrund der Tarife der örtlichen Subunternehmer eingegeben.

In Tabelle 2 beinhaltet die Ergebnisse einer Simulation, die erstellt wurde, um die ökonomischen Leistungen der beiden Einsatzorte zwischen den drei Arbeitsmöglichkeiten zu vergleichen. Alle anderen Arbeitsvorschläge wurde nicht geändert. Die Berechnung ist nach unterschiedlichen Feldern mit einer Größe von jeweils 5 Hektar , die eine Entfernung von 20 km voneinander haben und mit 200 m langen Pflanzenreihen, im Programm eingestellt worden. Für die Berechnung des Maschinenpreises wurde die folgende Investition betrachtet: 150.000 € für den Traktor, der die Hackschnitzelmaschine antreibt, 90.000 € für die Hackschnitzelmaschine selbst, 10.000 € für den Container und 36.000 € für jeden Traktor, der zur Unterstützung dient und einen Anhänger hat. Diese Summen sind über 8 Jahre getilgt worden und haben einen Wiedergewinn von 20 % am Ende der Nutzung. Die Jahresstundenanzahl beträgt 1000 Einheiten für die Traktoren und Anhänger, und 500 Einheiten für die Hackschnitzelmaschine und den Container – wenn sie zu Berufszwecken verwendet werden. Die Lohn der Arbeitskraft ist auf 16 €/Stunde festgelegt worden, die Passivzinsen auf 4 % und die Kosten für Petroleum (für landwirtschaftlichen Gebrauch) auf 0,8 €/Liter. Zu der ergebenen Summe wurden noch 20 % hinzugerechnet, um die Generalausgaben und den unternehmerischen Gewinn darzustellen. Daraus ergeben sich Stundenkosten zwischen 148 und 153 € für die Baustelle des Hackens – mit oder ohne Anwendung des Containers - und 36 € für jeden Traktor, der zur Unterstützung dient. Die Entsorgungskosten des Holzschnitts wurden nach einer vorsichtigen Einschätzung in Höhe von 75 €/ha festgelegt.

Je nach der Art des Einsatzortes schwanken die Preise des Transports zum Betriebszentrum zwischen 38 bis 55 €/t s.s., die 24 e 33 €/t entsprechen. Es handelt sich um einen bescheidenen Preis und ist sicher viel niedriger als jeder andere Wert, der bereits von selben Autoren und mit der selben Methode für die Rückstände aus dem Schnitt der Weinberge berechnet wurde und der zwischen 56 und 86 €/t schwankte (Spinelli et al. 2006).

Tabelle 2 – Ergebnisse der Simultation auf die gesamte Erntesammlung

Das Modell gibt auch die max. Entfernung wieder, die die “Traktoren-shuttle” für die Lieferung des Holzschnitts fahren, ohne dass die Holzschnittmaschine für eine Zeit nicht gebraucht wird: wenn die Fahrt zum Entladungsplatz innerhalb dieser Zeit erfolgt, dann kann der Traktor-shuttle den Holzschnitt in der Zeit, die von der Hackschnitzelmaschine zur Entladung in den anderen Traktor oder in den Container verwendet wird, liefern. Diese Angabe kann die Arbeitorganisation erleichtern und ermöglicht eine effiziente Logistik zu planen.
Um einen Vergleich zu haben, berechnet das Modell auch die stündliche Bruttoproduktion des Einsatzortes, die in diesem Fall zwischen 3.5 und 4.5 t s.s. schwankt. Diese Angaben sind sehr wichtig, da sie unmittelbar die Leistungsfähigkeit der Maschine Jordan wiedergeben. Die jüngsten Studien über die Schnittsammlung der Olivenhaine mit einem veränderten Häcksler mit Reblinganschlag (Nati et al. 2006, Vieri et al. 2006) und Kornanschlag (Pari e Cutini 2002) ergeben alle eine durchschnittliche Produktivität von 0.71 t s.s./Stunde, mit einem Mindestwert von 0.57 und einem Maximalwert von 0.94. Dies bedeutet, dass die Produktivität der Baustelle Jordan durchschnittlich fünfmal höher ist, als jene der Baustellen, die mit veränderten landwirtschaftlichen Maschinen arbeiten und dass in dem ungünstigeren Fall für die deutsche Maschine dieses Verhältnis nicht unter den Wert von 3.5 senkt. Selbstverständlich entsprechen einer höheren Produktivität auch höhere Betriebskosten. Allerdings ist es schwierig, da diese fünfmal höher sind. Viel hängt auch von der jährlichen Anwendung der Maschine bzw. von der Arbeitsquantität, die der Subunternehmer erzielen kann, ab.  Das Modell gibt auch die Fläche, die die Maschine jährlich bearbeiten muss, wieder und dies nach den angegebenen Schätzungen des Benutzers. Im Fall der Tabelle 2 enspricht die Vermutung einer jährlichen Anwendung von 500 Stunden einer zubearbeitenden Fläche zwischen 200 und 500 ha/Jahr, die zweifellos innerhalb einer gewerblichen Tätigkeit vernünftig ist.
Was die erzeugte Biomasse betrifft, sind die Ergebnisse ermutigend. Der Wasserhaushalt ist recht hoch (zwische 37 und 42 %), dies hängt von dem kurzen Zeitraum zwischen Schnitt und Sammlung ab. Wenn man noch einige Wochen gewartet hätte, würde man einen trockenen Holzschnitt erhalten, wie vergangene Studien bestätigen (Spinelli e Spinelli 2000).

Bild 1 – Teilchengröße des erzeugten Schnittes mit verschiedenen Maschinen und Materialien

Der qualitative Hauptvorteil der deutschen Maschine ist allerdings, dass sie statt einer Zerkleinerungsmaschine eine Hackschnitzelmaschine verwendet: diese ist mit Messern ausgestattet, die das Holz in Stücke schneidet und nicht zersplittert und somit erzeugt Sie regelmäßige und homogene Splitter. Diese Tatsache wird von den Versuchsdaten im Bild 1 bestätigt, in der man die Teilchengröße in vier verschiedenen Schnittpartien, die jeweils aus fünf Mustern bestehen, beobachten kann.

Die ersten zwei Partien (Schnitt 1 und Schnitt 2) wurden mit zwei Hammermühlen gewonnen, welche für die Wiederverwertung der Schnittrückstände entworfen worden und mit zwei Raffinationssystemen bestückt sind, eins für Schnitt 1 mit Doppelhelix und eins für Schnitt 2 mit einem austauschbaren Sieb. Die anderen zwei Partien wurden beide mit zweijährigen beziehungsweise mehrjährigen schweren Schnitt mit der Hackschnitzelmaschine Jordan gewonnen. Der Unterschied des Materials zwischen beiden Maschinen ist sofort ersichtlich. Im Gegensatz zu den Zerkleinerungsmaschinen stellt die Hackschnitzelmaschine ein viel regelmäßigeres Produkt her: über 90 % der Splitter haben die Stückgröße in der Handelsklasse zwischen 3 und 45 mm und die Anzahl von Pulver (< 3 mm) und ungenauen Stücken, (> 63 mm) hat sich halbiert. Dieser Unterschied hat sich in der Varianzanalyse als statisch bedeutend ergeben, während sich die Unterschiede zwischen den beiden Arten von Häckslern und Schnitten nicht als wichtig erwiesen haben. Die Daten scheinen schließlich zu zeigen, dass der Unterschied von der Art der Maschine und nicht von der Form oder Dimension des behandelten Material entschieden wird.

Schlussfolgerungen

Der Holzschnitt aus den gewerblichen Olivenhainen erzeugt eine Menge von Rückstanden, die viel höher ist als die Menge, die in traditionellen Anlagen hergestellt wird: es handelt sich um 4-11 t s.s./ha für die gewerblichen Olivenhaine gegenüber 2-3 t s.s./ha der traditionellen Anlagen. Diese Quantität von Biomasse wird meinst aus den besonders großeren Schwaden gewonnen, die von den landwirtschaftlichen Feldhäckseln, die schon mit größeren traditionellen Anlagen Probleme haben, mit Schwierigkeit bearbeitet werden können. Die Rückgewinnung dieses Materials kann mit forstwirtschaftlichen Maschinen durchgeführt werden, die in frontaler Stellung aufgebaut sind und grobes Material, das sich in bis zu einem Meter hohen Schwaden befindet, bearbeiten können. Dies ist zumindest das, was die von der CNR getesteten Maschine gezeigt hat, die problemlos Zweige mit einem Durchmesser von 10 cm aufgenommen hat und eine Produktivität höher als jene der landwirtschaftlichen Feldhäcksler, erreicht hat. Hohe Leistungen gleichen höhere Betriebskosten aus und ermöglichen den Vergabepreis bei dem Betriebszentrum zwischen 38 e i 55 €/t s.s. zu halten. Außerdem erzeugt die Maschine einen homogenen Holzschnitt im Vergleich zu den Feldhäckslern, die von einem ungenaueren und groben Zerkleinerungssystem benachteiligt werden. Ein weiterer Vorteil, den diese Maschine bietet, besteht in der großen operativen Flexibilität. Die Maschine kann ohne Unterschied mit dünnen und groben Schnitten, mit Explantaten, im lichteren Wald verwendet werden und kann eventuell in eine normale forstwirtschaftliche Hackschnitzelmaschine verwandelt werden, die an einem festen Platz zu verwenden ist. Ihre Hauptgrenze besteht in der großen Dimension, die eine Anwendung nur in industriellen Plantagen mit flachem Gelände erlaubt. Die Maschine ist nicht ausreichend leicht zu handhaben , um in Olivenhainen in mittlerem und höheren Hügelland verwendet zu werden, die oft terrassenartig sind und eine unregelmäßige Aufreihung haben. In diesem Fall ist es besser leichtere Maschinen zu verwenden, die leichter einzusetzen sind, auch wenn dabei die Produktivität benachteiligt wird. In industriellen Anlagen dagegen ist es vernünftiger, eine industrielle Maschine zu verwenden, die leistungsfähiger ist und eine Senkung der Kosten der Sammlung erlaubt.

Für weitere Informationen: spinelli@ivalsa.cnr.it

Anerkennungen

Diese Arbeit wurde im Rahmen des überregionalen Projekt “Woodland Energy” durchgeführt, das von der ARSIA – Region Toskana koordiniert wurde und von der MiPAF im Rahmen des Programms PROBIO und von den neun beteiligten Regionen (Abruzzen, Friaul Julisches Venetien, Latium, Ligurien, Marchen, Molise, Sizilien, Toskana e Umbrien) cofinanziert wurde.

Die Verfasser bedanken sich besonders bei Dott. Claudio Cantini und Graziano Sani (CNR IVALSA - Follonica) und Herrn Pietro Malcarne (Hidrocom - Mailand) für die wertvolle operative Unterstützung während der Organisation und Durchführung der Proben.

Bibliophie

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