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
Parzelle |
n° |
1 |
2 |
3 |
Periodizität |
zweijährig |
mehrjährig |
||
Art |
gewöhnlich |
mittlere |
schwer |
|
Fläche |
ha |
0.59 |
1.74 |
1.58 |
Sechste |
m |
7 x 5.5 |
7 x 5.5 |
7 x 5.5 |
Masse |
t/ha |
7 |
11.6 |
18.5 |
Wasserhaushalt |
% |
42.5
|
37.5 |
|
Masse |
t s.s./ha |
4.0
|
7.3 |
11.6 |
Durchmesser |
mm |
31 |
47 |
51 |
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
Baustelle1 – zwei
Ablagetraktore |
Baustelle 2 -
Container und ein Traktor |
||||||
Holzschnitt |
zweijährig |
mehrjährig |
mehrjährig |
Holzschnitt |
zweijährig |
mehrjährig |
mehrjährig |
Einsatz |
gewöhnlich |
mittel |
schwer |
Einsatz |
gewöhnlich |
nuttel |
schwer |
t ss |
16,1 |
29,0 |
46,3 |
t ss |
20,1 |
36,3 |
57,8 |
Stunden |
4,9 |
7,9 |
11,2 |
Stunden |
5,4 |
8,9 |
12,8 |
Euro/Arbeit |
1065 |
1733 |
2460 |
Euro/Arbeit |
1029 |
1678 |
2415 |
Euro/transfer. |
200 |
200 |
200 |
Euro/transfer. |
172 |
172 |
172 |
Euro/weniger |
375 |
375 |
375 |
Euro/weniger |
375 |
375 |
375 |
Euro/t ss |
55,3 |
53,7 |
49,4 |
Euro/t ss |
41,1 |
40,7 |
38,2 |
max Entf. |
3,9 |
3,8 |
3,3 |
max Entf. |
2,5 |
2,5 |
2,1 |
tss/Bruttost. |
3,3 |
3,7 |
4,1 |
tss/Bruttost. |
3,7 |
4,1 |
4,5 |
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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