Artikkelit kirjoittajalta Antti Asikainen

Tutkimuksessa verrattiin neljän eri hakkeen tuotantomenetelmän tuottavuutta ja kustannuksia. Tämän tutkimuksen yhteydessä tehtiin vuoden mittaiset seurantatutkimukset kahdesta koneesta. Välivarastohakkureista tutkimuksessa seurattiin R9700 Future-hakkuria. Toinen seurantatutkimus tehtiin Moha-monitoimihakkurista, joka mahdollistaa hakkuutähteiden haketuksen palstalla ja hakkeen kuljetuksen käyttöpaikalle samalla yksiköllä. Tutkimuksessa käytettiin lisäksi VTT Energian aiemmin tekemien Chipset-palstahakkurin ja Evolution-välivarastohakkurin seurantatutkimuksien tuloksia.

Future-välivarastohakkuri osoittautui seurantatutkimuksessa teknisesti luotettavaksi ja toimivaksi. Ongelmaksi Futuren seurannassa havaittiin kuuma korjuuketju, joka aiheutti odotuksia sekä hakkurille että hakeautolle. Moha-monitoimihakkurin tekninen luotettavuus ja toimivuus oli seurantatutkimuksessa koneen prototyyppiluonne huomioon ottaen hyvä.

Kustannusvertailussa Moha-monitoimihakkuriin perustuva puupolttoaineen tuotantomenetelmä osoittautui halvimmaksi alle 25 kilometrin kaukokuljetusmatkoilla. Chipset-palstahakkuriin perustuva hakkeen tuotantomenetelmä oli edullisin yli 25 kilometrin kuljetusmatkalla. Myös Evolution- ja Future-välivarastohakkureiden kilpailukyky parani kuljetusmatkan pidentyessä.

Varastojen kokoa kasvattamalla voidaan välivarastohakkureiden tuottavuutta nostaa merkittävästi. Välivarasto- ja palstahaketuksessa korostuu toiminnan organisoinnin, erityisesti kuljetusten järjestelyjen, merkitys tuotantomenetelmän tuottavuuteen ja kustannuksiin. Tehtäessä valintaa eri tuotantomenetelmien välillä on otettava huomioon paikalliset olosuhteet aina lämpölaitoksen sijainnista saatavilla olevaan raaka-aineeseen saakka.

• Ikäheimo, Sähköposti: juha.ikaheimo@forest.joensuu.fi
• Asikainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

Tutkimuksessa mallitettiin palstahaketuksen ja hakkeen kaukokuljetuksen muodostama energiapuun toimitusketju. Haketuksen ja kaukokuljetuksen kustannuksia tutkittiin simulointimallin avulla. Haketus suoritettiin palstahakkurilla ja hake kuljetettiin vaihtokonttiautolla, täysperävaunullisella tai puoliperävaunullisella hakeautolla. Lisäksi mallitettiin ketju, jossa puoliperävaunullinen hakeauto ajoi lisäksi turvetta.

Ketjujen ominaisuudet selvitettiin aiemmin tehtyjen hakeharvesteria ja hakeautoja koskevien tutkimusten pohjalta. WITNESS-simulointiohjelmistolla rakennettiin simulointimallit joiden perusteella ketjujen ominaisuuksia vertailtiin. Haketettavien kohteiden tiedot luotiin TASO-laskennan kuviotietojen perusteella.

Simulointitulosten perusteella koneiden välinen kiinteä vuorovaikutus oli merkittävä tekijä kokonaiskustannusten muodostumisessa. Sekä hakeharvesterin että hakeauton ajasta kului huomattava osa odotuksiin, mikä nosti korjuun kokonaiskustannuksia.

Laaditut simulointimallit tulee sovittaa toimivaan yritysympäristöön ja suorittaa simulointimalleille yksityiskohtaisemmat herkkyysanalyysit, jotta malleja voitaisiin käyttää päätöksenteon apuvälineinä. Simulointimallien tarkkuutta voidaan parantaa käyttämällä hyväksi laajempia tutkimuksia ketjun koneiden ominaisuuksista.

• Asikainen, Sähköposti: antti.asikainen@joensuu.fi
• Nuuja, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

Tutkimuksessa selvitettiin lämpölaitosinvestoinnin ja sivutuotemarkkinoiden vaikutusta keskisuuren sahan taloudelliseen tulokseen eri tilanteissa. Tarkasteltavana oli keskikokoinen teoreettinen saha, jota koskevat tiedot koottiin pääosin kirjallisuudesta. Lähtökohtana tutkimuksessa oli kaksi eri tilannetta: toisessa tapauksessa tarkasteltiin pelkkää sahaa ja toisessa sahalla oli oma lämpölaitos, josta aiheutuvat investointikustannukset otettiin laskelmissa huomioon. Lämpölaitosinvestoinnin kannattavuutta arvioitiin nettonykyarvon, sisäisen koron ja korollisen takaisinmaksuajan perusteella. Sahan kokonaiskannattavuutta eri tilanteissa arvioitiin käyttökateprosentin perusteella.

Lämpökattilainvestoinnin nettonykyarvoksi saatiin 1,85 milj. mk, sisäiseksi koroksi 27,8 % ja korolliseksi takaisinmaksuajaksi 5,7 vuotta. Ilman omaa lämpökattilaa olevan sahan käyttökateprosentiksi tuli 0,9 ja lämpökattilan omistavan sahan vastaavaksi 3,7. Ilman omaa lämpölaitosta olevalle sahalle, jolla hakkeen kuljetusmatka jää alle viiden kilometrin, käyttökateprosentiksi tuli 4,4. Lämpökattilainvestointi oli sahalle kannattava ja sahan toiminta oli selvästi kannattavampaa oman lämpökattilan kanssa kuin ilman. Oman lämpökattilan hankinta oli kannattavaa erityisesti sahalle, jolla sivutuotteiden kuljetusmatkat käyttöpaikoille muodostuvat pitkiksi.

• Kokkonen, Sähköposti: anssi.kokkonen@forest.joensuu.fi
• Asikainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Saastamoinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

Tutkimuksessa selvitettiin Morbark 1200 -murskaimen soveltuvuutta hakkuutähteen, karsijan puujätteen ja sahan kuorijätteen sekä kantojen murskaamiseen. Murskattava materiaali kuormataan Morbark 1200 -murskaimeen suppilomaisen syöttölaitteen kautta ylhäältä päin. Syöttäminen voidaan tehdä omalla kuormaimella tai erillisellä pyöräkuormaajalla. Parhaiten murskaimella pystyttiin käsittelemään ketjukarsija-kuorija-hakkurin jätettä ja sahan kuorijätettä. Päätehakkuualojen hakkuutähteiden murskauksessa tuottavuus oli selvästi alhaisempi. Tämä johtui pitkien latvakappaleiden aiheuttamista tukoksista syöttölaitteessa. Kantojen murskaukseen tutkittu murskain ei sovellu, sillä syöttölaite ei läpäise kunnolla kantoja. Kaikilla tutkituilla polttoaineilla saavutettiin hyväksyttävä palakokojaukauma. Kuitenkin jos murskaus tapahtui suoraan hiekkakentälle, murskeeseen sekoittui paljon hiekkaa, mikä alensi sen käyttökelpoisuutta polttoaineena.

• Pulkkinen, Sähköposti: paivi.pulkkinen@forest.joensuu.fi
• Asikainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

Pienilläkin metsäkoneyrityksillä on omaa, metsäkoneiden siirroissa käytettävää koneenkuljetuskalustoa. Tässä tutkimuksessa selvitettiin metsäkoneenkuljetuskaluston omistamisen ja käytön erityispiirteitä sekä esitettiin laskentamalli metsäkoneiden siirtokustannusten arvioimiseksi. Myös siirtokustannusten merkitystä puunkorjuun kokonaiskustannuksista pohdittiin. Yhden koneketjun puunkorjuuyrityksessä metsäkoneiden siirtokustannus oli 0,80 euroa/m³ (1,62 euroa/km) ilman kuljettajan palkkakustannuksia, kun vuotuinen koneenkuljetusauton ajosuorite oli noin 17 300 km (hakkuumäärä 35 000 m /vuosi). Vastaavasti kahden korjuuketjun yrityksessä (70 000 m³/vuosi) yhden metsäkoneenkuljetusauton käytön yksikkökustannus oli 0,52 euroa/m³ (1,03 euroa/km). Metsäkoneiden siirtokustannusten osuus oli noin 6–10 % koneyrittäjän puunkorjuun kokonaiskustannuksista. Jatkossa erityisesti alueyrittäjyys voi tarjota uusia keinoja metsäkonesiirtojen kustannustehokkaampaan toteutukseen.

• Väätäinen, Sähköposti: kari.vaatainen@metla.fi
• Asikainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Sikanen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

Tutkimuksessa selvitettiin erilaisten kuivauskaavojen vaikutusta koivusahatavaran muodonmuutoksiin sekä kuivausolojen vaikutusta puuaineen väriin. Koepuut kaadettiin kahdelta eri kasvupaikalta. Tutkitut laudat sahattiin eri osista runkoa käyttäen sekä tukin pinnan että ytimen suuntaista sahaustapaa. Kaksi lautaerää kuivattiin sääkaapissa eri kuivauskaavoilla, yksi erä sisällä normaaleissa huoneoloissa. Lisäksi yksi erä kuivattiin kamarissa. Laudoista mitattiin muodonmuutokset kuivauksen aikana, heti kuivauksen päätyttyä sekä työstökokeiden jälkeen. Kuivauksen jälkeen höylätyistä laudoista mitattiin heijastusspektrit spektrofotometrillä ja niistä laskettiin värikoordinaatit.

Tukin pinnan suuntaisesti sahatut laudat vääntyivät vähemmän kuin ytimen suuntaisesti sahatut laudat. Eri tavoin kuivattujen lautojen muodonmuutokset ja väri erosivat selvästi toisistaan. Huoneoloissa kuivatut laudat säilyivät väriltään hyvin vaaleina, kun taas sääkaapissa kuivatut laudat tummuivat. Tummuneet laudat sisälsivätkin selvästi vähemmän proanthosyanidiineja kuin vaaleina säilyneet laudat. Etenkin laudat, joiden lape oli säteen suuntainen, kieroutuivat ja vääntyivät voimakkaasti, mutta hajonta oli suuri sekä eri kuivauksien välillä että yksittäisissä kuivauksissa. Huoneoloissa kuivatut laudat säilyttivät parhaiten alkuperäisen muotonsa, mutta ne kutistuivat eniten. Havupuusahatavaraa varten standardoidut muotovikojen mittausmenetelmät osoittautuivat huonosti sopiviksi koivulle.

• Paukkonen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Luostarinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Asp, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Asikainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

• Rummukainen, Sähköposti: arto.rummukainen@metla.fi
• Heikkilä, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Aarnio, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Ala-Ilomäki, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Asikainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Mäkinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Sikanen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Tahvanainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Väätäinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

• Anttila, Luonnonvarakeskus (Luke), Tuotantojärjestelmät, Joensuu Sähköposti: perttu.anttila@luke.fi
• Nivala, Luonnonvarakeskus (Luke), Biotalous ja ympäristö, Rovaniemi Sähköposti: vesa.nivala@luke.fi
• Salminen, Luonnonvarakeskus (Luke), Biotalous ja ympäristö, Helsinki Sähköposti: olli.salminen@luke.fi
• Hurskainen, Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy, Luonnonvara- ja ympäristöratkaisut, Jyväskylä Sähköposti: markus.hurskainen@vtt.fi
• Kärki, Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy, Luonnonvara- ja ympäristöratkaisut, Jyväskylä Sähköposti: janne.karki@vtt.fi
• Lindroos, Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy, Älykäs teollisuus ja energiajärjestelmät, Espoo Sähköposti: tomi.j.lindroos@vtt.fi
• Asikainen, Luonnonvarakeskus (Luke), Tuotantojärjestelmät, Joensuu Sähköposti: antti.asikainen@luke.fi

• Laitila, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Lehtonen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Ranta, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Anttila, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Rasi, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Asikainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

• Laitila, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Ranta, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Asikainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Jäppinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Korpinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

• Nuutinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Väätäinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Asikainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Prinz, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Heinonen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

• Nuutinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Väätäinen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Heinonen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Asikainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org
• Röser, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

• Ikäheimo, Sähköposti: juha.ikaheimo@forest.joensuu.fi
• Asikainen, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org

• Asikainen, Sähköposti: antti.asikainen@metla.fi
• Anttila, Sähköposti: ei.tietoa@metsatiede.org