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E-Book

Management zukunftsfähige Waldnutzung

Grundlagen, Methoden und Instrumente

Verlagvdf Hochschulverlag AG
Erscheinungsjahr2009
Seitenanzahl820 Seiten
ISBN9783728132895
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis31,99 EUR
Ein Drittel der Schweiz ist mit Wald bedeckt. Holz und seine Nutzung spielen für die Rohstoffversorgung und den Klimaschutz eine zunehmend wichtige Rolle. Das vorliegende Buch dokumentiert ausgewählte Ergebnisse eines mehrjährigen Forschungsprogramms zum Thema Waldnutzung in der Schweiz. Sie sind in enger Zusammenarbeit von Forschung und Praxis entstanden. Im Mittelpunkt stehen innovative Lösungsansätze, um die Holzproduktion zu verbessern. Betriebsübergreifende Organisationsformen und die Nutzung moderner Informationstechnologien sind dabei von zentraler Bedeutung. 35 Fachbeiträge informieren die Praxis über relevante Grundlagen, aktuelle Entwicklungen sowie über neue Methoden und Instrumente, um die Holzproduktion ökologisch und ökonomisch effizient zu gestalten und zu lenken.

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Kapitelübersicht
  1. Vorwort und Inhalt
  2. Einleitung
  3. Organisation und Abläufe
  4. Holzressourcen und Energie
  5. Physikalischer Bodenschutz bei der Holzernte
  6. Betriebliche Planung und Steuerung
  7. Überbetriebliche Holzlogistik
  8. Wissenstransfer
  9. Herausforderungen der Zukunft
  10. Autorinnen und Autoren, Herausgeber, Personen, die Reviews durchgeführt haben, Leitung, Kernteam und Begleitgruppe des Programms
Leseprobe

3 Holzressourcen und Energie (S. 131-133)

Weltweit knapp werdende Rohstoffe und neue Technologien bieten Perspektiven für das Holz: Holz hat ein hohes Substitutionspotenzial in Anwendungsbereichen fossiler Ressourcen. Neue, vor allem chemische Technologien der Rohstoffumwandlung sind zukünftig neben dem Grossverbrauch in der Säge-, Papier-, Zellstoff- und Holzwerkstoffindustrie die Motoren der Nachfrage. Holznutzung spielt eine zunehmend wichtige Rolle in Klimaschutzstrategien. Die Biomassepotenziale in Wald und Landschaft sind letztlich begrenzt und werden durch diese Entwicklungen wertvoller. Daher sind die Potenziale hinsichtlich Mengen, Dimensionen, Qualitäten und Verfügbarkeit im Zeitablauf verlässlicher als bisher zu schätzen und zu beurteilen. Auch mögliche ökologische Risiken ihrer Nutzung sind dabei zu berücksichtigen.

Die Beiträge zeigen IT-gestützte Methoden und Instrumente, welche zur Analyse der Waldholzpotenziale im Hinblick auf ihre Verfügbarkeit und ihre Nutzungsrisiken angewendet bzw. entwickelt wurden. Untersucht wurde sowohl das wirtschaftlich-technisch nutzbare Waldholzpotenzial als auch das sozio-ökonomisch verfügbare Potenzial. Bei Ersterem werden die naturalen Potenziale hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit ihrer Nutzung und Verwendung bewertet. Bei Letzerem wird versucht, das Verhalten der Akteure auf den Holzmärkten zu berücksichtigen und die Allokation des Holzes abzuschätzen. Die Analysen erfolgten einerseits auf der lokalen und regionalen und andererseits auf der nationalen Ebene unter besonderer Berücksichtigung des Energieholzes.

Energieholzpotenziale im Schweizer Wald und ihre Bereitstellungskosten

Oliver Thees, Jörg Hässig, Niels Holthausen, Edgar Kaufmann und Fritz Frutig

Abstract. In den letzten Jahren hat die Konkurrenz um den Rohstoff Holz deutlich zugenommen, u. a. aufgrund der klimafreundlichen Nutzung von Holzbiomasse zur Energieerzeugung. Daher werden im vorliegenden Beitrag die verbleibenden Energieholzpotenziale im Schweizer Wald in Abhängigkeit von ihren Bereitstellungskosten untersucht. Es werden theoretische Potenziale auf Grundlage des zweiten Landesforstinventars (LFI 2) für zwei Waldbewirtschaftungsszenarien berechnet. In Szenario A wird nahezu eine unveränderte Nutzung unter dem Nachhaltigkeitshiebsatz angenommen. Im Szenario B werden die Eingriffshäufigkeiten vorerst erhöht, sodass der Vorrat abgesenkt wird. Die sich im Vergleich zur Basisperiode ergebende durchschnittliche Mehrnutzung beträgt beim Szenario A 7%, beim Szenario B 44%.

Zur Modellierung der Bereitstellungskosten werden moderne Arbeitsverfahren zur Herstellung von Waldhackschnitzeln berücksichtigt. Die Kosten werden unter Berücksichtigung der Baumkompartimente und der Holzfeuchte auf Bereitstellungskosten pro Kilowattstunde umgerechnet.

Es ergeben sich theoretische Energieholzpotenziale von rund 3 Mio. m3 pro Jahr, von denen 2003 rund 1,5–2 Mio. m3 genutzt wurden. Die Potenziale werden nach Forstregionen, Waldeigentum und nach Arbeitsverfahren gegliedert. Die entsprechende Energiemenge beträgt ca. 20 Petajoule/Jahr. Die mit Bereitstellungskosten bewerteten Energiemengen werden ebenfalls dargestellt. Schliesslich werden die Berechnungen vor dem Hintergrund der neuerdings verfügbaren LFI 3-Daten diskutiert.

Keywords: Holzenergie, Hackschnitzel, Landesforstinventar, Bewirtschaftungsszenarien, Kaskadennutzung

Potentiels de bois énergie dans la forêt suisse et leurs coûts de préparation

Résumé. Durant les dernières années, la concurrence autour de la matière bois a fortement augmenté, notamment en raison de l’utilisation de la biomasse ligneuse à des fins énergétiques, qui ménage le climat. Sur cette base, le présent exposé revient sur les potentiels restants de bois énergie dans la forêt suisse en fonction de leurs coûts de préparation. Des potentiels théoriques sont calculés sur la base des données du second inventaire national (IFN 2) pour deux scénarios d’exploitation forestière.

Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort und Inhalt7
Einleitung15
Das WSL-Forschungsprogramm Management zukunftsfähige Waldnutzung – ein Überblick17
1 Ausgangslage17
2 Zielsetzung17
3 Themen und Aufbau18
4 Vorgehen18
5 Zusammenarbeit und Partnerschaften20
6 Ergebnisse20
7 Erfahrungen22
Organisation und Abläufe25
Hoheit, Verwaltung und Betrieb in der Forstorganisation27
1 Einführung28
2 Hoheit und Betrieb in Rechtslehre und Praxis29
3 Wald und Holz unter der Bundesverfassung von 184831
4 Aufbau und Entwicklung der Forstorganisation unter der BV von 1874 bis 199932
5 Aktuelle und erwartete Entwicklungen unter der BV von 1999 mit Revisionen44
6 Folgerungen aus der alten und neuen Bundesverfassung53
Ansatzpunkte für den Strukturwandel in der Schweizer Forstwirtschaft57
1 Einleitung58
2 Die traditionelle Struktur der Schweizer Forstwirtschaft59
3 Ansatzpunkte für den Strukturwandel68
4 Schlussfolgerungen75
Kooperative Planung in der Forst- und Holzwirtschaft: eine arbeitspsychologischePerspektive79
1 Problemstellung80
2 Theoretischer Hintergrund82
3 Vorgehen und Methodik84
4 Ergebnisse85
5 Diskussion und Folgerungen86
Reorganisation in der Holzproduktion – das Fallbeispiel Bucheggberg/ Lebern West im Kanton Solothurn91
1 Einleitung92
2 Hauptteil93
3 Folgerungen für die Akteure in der Holzproduktionskette100
Trennung von biologischer und technischer Produktion im Staatsforstbetrieb Luzern – Ansatzpunkte für eine Neugestaltung der Branchenstruktur103
1 „Make or buy?“104
2 Strategische Ausrichtung „buy“ für den Staatsforstbetrieb Luzern109
3 Wirkung der Strategie „buy“115
4 „Buy“ als Grundkonzept der Neuorganisation der Luzerner Waldwirtschaft119
5 Ansatzpunkte für eine Neuorganisation der Branchenstruktur121
Umfassende Nachhaltigkeit grösserer Forstbetriebe durch Verbund von biologischer und technischer Produktion127
1 Einleitung128
2 Rahmenbedingungen zur Bewirtschaftung des Waldes129
3 Die Waldeigentümerin OAK132
4 Verbund oder Trennung für einen grösseren Forstbetrieb?136
5 Folgerungen143
Holzressourcen und Energie145
Energieholzpotenziale im Schweizer Wald und ihre Bereitstellungskosten147
1 Einleitung148
2 Material und Methoden149
3 Ergebnisse 1: Energieholzmengen156
4 Ergebnisse 2: Holzenergiemengen und Bereitstellungskosten160
5 Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse163
Potenziale und Verfügbarkeit des Schweizer Holzes – Funktionsweise und erste Anwendung der dynamischen Waldholzverfügbarkeitskarte WVK171
1 Einleitung172
2 Aufbau und Funktionsweise der WVK173
3 Bestandesentwicklung177
4 Sortierung/Volumen der Baumkompartimente184
5 Holzerntekosten188
6 Transportkosten190
7 Nährstoffbilanzierung193
8 Anwendungsbeispiele der WVK195
9 Ausblick und Fazit200
Ein Modell zur Bewertung des Nährstoffentzugs durch die Holzernte – Erste Anwendung bei intensivierter Energieholznutzung im Schweizer Mittelland205
1 Einleitung206
2 Material und Methoden207
3 Resultate221
4 Diskussion und Folgerungen231
Ansätze für eine agentenbasierte Modellierung von Holzmärkten239
1 Problemstellung240
2 Grundlagen der Marktanalyse und - modellierung242
3 Agentenbasierte Modellierung eines regionalen Marktes für Energieholz245
4 Ergebnisse der Modellierung250
5 Diskussion und Schlussfolgerungen254
6 Zusammenfassung und Ausblick256
Physikalischer Bodenschutz bei der Holzernte259
Gesetzliche Grundlagen für den physikalischen Bodenschutz bei der Holzernte261
1 Einleitung262
2 Für den physikalischen Bodenschutz bei der Holzernte relevante Gesetzgebung des Bundes263
3 Vollzug der Kantone266
4 Instrumente zur Konkretisierung des Rechts269
5 Schlussfolgerungen272
Langfristige Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit des Waldbodens durch mechanische Belastung275
1 Einleitung276
2 Das DPSIR-Modell für den physikalischen Bodenschutz im Wald278
3 Fahrspurtypen als Indikatoren für die Beeinträchtigung der Bodenfruchtbarkeit279
4 Bewertung von Bodenveränderungen281
5 Begründung von Massnahmenwerten für Waldböden282
6 Schussfolgerungen283
Konzeptionelle Überlegungen zum Management des physikalischen Bodenschutzes bei der Holzernte285
1 Einleitung286
2 Institutionelle Ebene287
3 Organisatorische Ebene291
4 Ebene des Ressourceneinsatzes299
5 Zusammenfassung und Folgerungen303
Modellgestützte Bestimmung des Nutzens von Forstmaschinenausrüstungen für den physikalischen Bodenschutz307
1 Einleitung308
2 Material und Methoden309
3 Ergebnisse318
4 Diskussion325
5 Schlussfolgerungen327
Betriebliche Planung und Steuerung333
Grundlagen zur Konzeption einer zeitgemässen forstlichen Betriebsplanung335
1 Einführung336
2 Rahmenbedingungen der forstlichen Produktion338
3 Anforderungen an eine moderne forstliche Planung341
4 Betriebswissenschaftlicher Hintergrund344
5 Konzept für eine forstliche Betriebsplanung349
6 Umsetzung des Konzeptes363
7 Schlussfolgerung368
Neue Ansätze für die Waldinventur in der Schweiz375
1 Entwicklung der Betriebsinventur376
2 Methoden der Kleingebietsschätzung378
3 Fallstudie Pfannenstiel Pfannenstiel385
4 Ausblick389
Die Einbindung externer Inventurdaten in forstbetriebliche Informationssysteme393
1 Einführung393
2 Methodik394
3 Fallstudie395
4 Diskussion398
Management von Waldökosystemen mit WIS.2 – Was trägt WIS. 2 zur betrieblichen Planung bei?401
1 Herausforderungen bei der Steuerung der Waldökosysteme402
2 WIS.2: von der Grundidee zum Prototyp404
3 Überwachung und Lenkung der nachhaltigen Entwicklung im Wald mit WIS. 2408
4 WIS.2: Einsatz in der Praxis420
5 Diskussion und Ausblick423
Bessere Nutzungs- und Allokationsentscheide mit dem Sortierungssimulator SorSim429
1 Problemstellung und Zielsetzung430
2 Konzeption eines Sortierungssimulators432
3 Realisierung von SorSim437
4 Lösung von Optimierungsproblemen445
5 Folgerungen450
Holzernteproduktivitätsmodelle HeProMo – Konzeption, Realisierung, Nutzung und Weiterentwicklung455
1 Ausgangslage456
2 Komponentenphilosophie458
3 Einzelmodelle und Prozessketten462
4 Aufbau und Funktionsweise von HeProMo465
5 Einsatzbereiche468
6 Erfahrungen469
7 Suche nach neuen Lösungsansätzen474
8 Fazit479
Überbetriebliche Holzlogistik481
Evaluation von IT-Systemen für forstliches E- Business mittels Analytic Hierarchy Process (AHP)483
1 Einleitung484
2 Material und Methoden487
3 Analytical Hierarchy Process488
4 Vorauswahl489
5 Detailspezifikation492
6 Endauswahl mittels AHP502
7 Fazit511
Unternehmensübergreifende Holzvermarktung mit der Koordinationsplattform IFIS UNO513
1 Projektanstoss und Partner514
2 Lösungskonzept IFIS UNO517
3 Erfahrungen523
4 Ausblick532
Dynamische Polterverwaltung (POLVER) – ein Computersystem zur Verbesserung der Logistik vom Waldholzlager ins Werk535
1 Ausgangslage und Problemstellung536
2 Ziele und Inhalt des Projektes537
3 Lösungskonzept System POLVER537
4 Technische Umsetzung540
5 Einsatz und Praxiserfahrungen546
6 Vergleich mit anderen Lösungen551
7 Weiterentwicklung554
Der Verein IFIS – ein innovatives Geschäftsmodell zur Vernetzung forstlicher Interessen im Bereich der Informationstechnologie559
1 Ausgangslage und Problemstellung560
2 Geschäftsmodelle561
3 Beispiele von Vereinen als stabile Träger und Integrator gemeinsamer Interessen567
4 Der Verein IFIS568
5 Bisherige praktische Erfahrungen573
6 Schlussfolgerung: ein Verein als Erfolgsmodell für komplexe gemeinsame Aufgaben575
Standardisierung in der Forstlogistik – Notwendigkeit, Wirkungen und Chancen577
1 Einführung578
2 Zielstellung und Methodik581
3 Fallbeispiele582
4 Diskussion597
5 Fazit599
Wissenstransfer601
Waldwissen.net – Die Internet-Plattform für Wald- und Umweltwissen in Mitteleuropa603
1 Einleitung604
2 Waldwissen.net607
3 Diskussion618
4 Perspektiven624
Das Waldökonomische Seminar – eine erfolgreiche Strategie zur Förderung des Wissenstransfers im Bereich der Waldökonomik?627
1 Ausgangslage628
2 Seminaraufbau und Trägerschaft629
3 Wissenstransfer in der Theorie631
4 Wissenstransfer im Waldökonomischen Seminar633
5 Würdigung und Ausblick637
Herausforderungen der Zukunft641
Optionen und Wettbewerbsfähigkeit der Forstwirtschaft angesichts der vielfältigen Bedürfnisse in einer globalisierten Welt1643
1 Einleitung644
2 Globalisierung645
3 Traditioneller komparativer Vorteil646
4 Die „Grosse Entflechtung“647
5 Globalisierung und das Output des Waldes: Was sind die Auswirkungen der Globalisierung auf den Forstsektor?649
6 Neue Outputs der Wälder im 21. Jahrhundert650
7 Globalisierung, neue Funktionen des Waldes und potenzielle Konflikte652
8 Zu einer künftigen Forstindustrie654
9 Globalisierung und Entbündelung656
10 Schlussfolgerungen und Empfehlungen658
Nachhaltige Waldbewirtschaftung und steigende Ansprüche der Gesellschaft in Europa663
1 Ausgangslage664
2 Instrumente zur Sicherung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung667
3 Die Ressource Wald in Europa673
4 Die Ressource Holz – Nachhaltigkeit bei steigender Holznutzung683
5 Neue Ansätze für Indikatoren685
Ökonomische Überlegungen zur Ressourcenpolitik Holz der Schweiz689
1 Einführung690
2 Ökonomische Beschreibungs- und Erklärungsansätze: Wohlfahrts-, Ressourcen-und Informationsökonomie691
3 Ausgangslage für eine effiziente Ressourcenallokation in der Schweizer Wald-und697
Holzwirtschaft697
4 Ressourcenpolitik und Aktionsplan Holz700
5 Schlussbetrachtung707
Perspektiven der stofflichen Verwendung von Holz711
1 Holz als multifunktionelle Ressource712
2 Stand und Entwicklung der stofflichen Holzverwendung714
3 Rahmenbedingungen zur Steigerung der stofflichen Nutzung717
Perspektiven der Technologieentwicklung zur Nutzung von Energieholz729
1 Einleitung730
2 Trends im Energiebereich731
3 Technologieentwicklung734
4 Folgerungen739
Auswirkungen einer verstärkten Holznutzung auf Einsatz und Entwicklung der Forsttechnik im steilen Gelände – Überlegungen eines in Österreich Grossforstbetriebes und Forstmaschinenherstellers741
1 Einleitung742
2 Einflussfaktoren einer verstärkten Holznutzung im Forstbetrieb Franz Mayr- Melnhof- Saurau743
3 Einsatzmöglichkeiten moderner Forsttechnik749
4 Neue Geräte – neue Verfahren751
5 Zusammenfassung und Ausblick753
Entwicklung der Informationstechnologie für die Holzbereitstellung – eine schwedische Perspektive1755
1 Holzbereitstellung in der schwedischen Forstwirtschaft – aktuelle Situation, Kostenstruktur und künftige Herausforderungen757
2 Vision des logistischen Systems in der schwedischen Forstwirtschaft758
3 Beschreibung des stehenden Holzvorrats und der Holzflüsse – aktueller Stand und Verbesserungspotenzial762
4 Digitale Infrastruktur – die Rolle einer digitalen Kette769
5 Instrumente zur Unterstützung von Entscheidungen für effizientere Holzbereitstellungsketten – Beispiele und Potenziale774
6 Effizienter Holzeinsatz – Stand und Möglichkeiten zur Ertragssteigerung781
7 Folgerungen792
Forstwirtschaft und Klimawandel – antizipieren statt reagieren795
1 Hintergrund795
2 Kenntnisstand796
3 Folgerungen799
Autorinnen und Autoren, Herausgeber, Personen, die Reviews durchgeführt haben, Leitung, Kernteam und Begleitgruppe des Programms801

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