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Zur Optimierung der Umtriebszeit<br />
• Die Frage nach der Optimierung der Umtriebszeit ist eine<br />
zentrale Frage der Forstwirtschaft.<br />
• Das Modell von Faustmann, der Bodenertragswert, ist<br />
prinzipiell zur Optimierung der Umtriebszeit geeignet.<br />
• Im folgenden soll herausgearbeitet werden, wie<br />
verschiedene Einflußgrößen bzw. forstliche<br />
Wirtschaftsmaßnahmen die Wahl der Umtriebszeit<br />
beeinflussen.
Die Einflußgrößen und ihre Wirkung auf die<br />
Umtriebszeit<br />
Zinsfuß<br />
Kulturkosten<br />
Einflußgröße Wirkung auf die Umtriebszeit<br />
Standort-Leistungsfähigkeit<br />
(Bonität)<br />
Astung<br />
Düngung<br />
Vorgehensweise:<br />
Wir gehen von einer Basisvariante aus, die wir dann im Sinne eines<br />
Variantenstudiums verändern.
Netto-<br />
Abtriebs-<br />
Wert<br />
A<br />
Die Formel des Bodenertragswertes<br />
+<br />
N<br />
Die aufgezinsten Netto-Ergebnisse<br />
der Bewirtschaftungsmaßnahmen<br />
⋅1,<br />
0 p<br />
D<br />
⋅1,<br />
0 p<br />
u−q<br />
u−a<br />
B =<br />
u q<br />
a<br />
u<br />
+<br />
Rentenbarwertfaktor<br />
für eine u-jährige<br />
nachschüssige<br />
ewige Rente<br />
+<br />
1,<br />
0 p −1<br />
u 1,<br />
0 −1<br />
D<br />
b<br />
⋅1,<br />
0 p<br />
u−b<br />
aufgezinste<br />
Kulturkosten<br />
− c ⋅1,<br />
0 p<br />
u<br />
−V<br />
Verwaltungskostenkapital
Berechnung des Bodenertragswertes in einer Tabelle<br />
Alter<br />
Jahre<br />
Maßnahmen<br />
Netto-<br />
Zahlungen<br />
Aufzinsungsfaktoren<br />
für 3 v.H.<br />
aufgezinste<br />
Zahlungen<br />
0 Kultur -2.500 5,8916 -14.729<br />
10 Pflege .-1000 4,3839 -4.384<br />
20 Läuterung -2500 3,2620 -8.155<br />
50 Durchforstung 4.000 1,3439 5.376<br />
60 Endnutzung 30.000 1,0000 30.000<br />
Endwert 8.108<br />
Bodenertragswert 1.658<br />
Annuität 50<br />
Der Endwert muß mit dem Faktor 1/1,0p u -1 multipliziert werden.<br />
1,03 60 -1 = 0,20443196<br />
Also beträgt der Bodenertragswert gerundet € 1.658<br />
Weil statt des Bodenertragswertes auch die Annuität verwendet werden kann,<br />
berechnen wir auch diese.
Netto-<br />
Abtriebs-<br />
Wert<br />
Die Formel des Bodenertragswertes<br />
Variante mit stetiger Verzinsung<br />
Die aufgezinsten Netto-Ergebnisse<br />
der Bewirtschaftungsmaßnahmen<br />
Rentenbarwertfaktor<br />
für eine u-jährige<br />
nachschüssige<br />
ewige Rente<br />
BEW<br />
0<br />
aufgezinste<br />
Kulturkosten<br />
Verwaltungskostenkapital<br />
A(<br />
t)<br />
A(<br />
t)<br />
= t<br />
i<br />
( 1+<br />
i)<br />
−1<br />
( e −1)<br />
= ⋅t
Wenn die Funktion des<br />
BEW eine stetige und<br />
differenzierbare Funktion ist,<br />
läßt sich ihr Maximum durch<br />
Nullsetzen der ersten Ableitung<br />
finden.<br />
Die analytische Lösung ist möglich,<br />
wenn die BEW-Formel in der Form<br />
mit der stetigen Verzinsung verwendet<br />
wird.<br />
Hier wird jedoch erst einmal<br />
ein Variantenstudium vorgenommen<br />
unter Annahme periodischer Verzinsung.<br />
Die optimale Umtriebszeit<br />
analytische Lösung<br />
Bodenertragswert<br />
Ableitung<br />
des BEW<br />
BEW<br />
Umtriebszeit
Zins<br />
Weiserprozent<br />
Weiserprozent =<br />
Weiserprozent<br />
Optimum<br />
Wertzuwachs – Bodenbruttorente<br />
Abtriebswert<br />
Die Verwendung des Weiserprozents birgt insofern ein<br />
Problem als die optimale Umtriebszeit schon bekannt<br />
sein müßte, um im Zähler die „richtige“ Bodenrente<br />
einsetzen zu können. Da man die „richtige“<br />
Bodenrente noch nicht kennen kann, muß man einen<br />
Näherungswert einsetzen.<br />
Kalkulationszins<br />
Zeit bzw. Alter
Unerheblichkeit des Verwaltungskostenkapitals<br />
A<br />
+<br />
N<br />
⋅1,<br />
0 p<br />
D<br />
⋅1,<br />
0 p<br />
u−q<br />
u−a<br />
B =<br />
u q<br />
a<br />
u<br />
+<br />
1,<br />
0 p<br />
+<br />
−1<br />
D<br />
b<br />
⋅1,<br />
0 p<br />
u−b<br />
− c ⋅1,<br />
0 p<br />
Verwaltungskostenkapital<br />
Im Faustmann-Modell ist das Verwaltungskostenkapital eine Konstante.<br />
Bei der Ableitung der Formel nach der Zeit würde der Term wegfallen.<br />
Insofern sind die Verwaltungskosten für die Optimierung der Umtriebszeit<br />
nicht von Bedeutung.<br />
u<br />
−V
Die Annahmen für die Basisvariante<br />
Alter Maßnahmen Kosten Abtriebswert<br />
Jahre<br />
0 Kultur -2500<br />
10 Pflege -1000<br />
20 Läuterung -2500<br />
50 Durchforstung 4000<br />
60 30.000<br />
70 45.000<br />
80 57.000<br />
90 69.000<br />
100 79.000<br />
Um die optimale Umtriebszeit<br />
zu suchen, erweitern wir das<br />
oben verwendete Beispiel<br />
um Netto-Abtriebswerte<br />
für Umtriebszeiten bis zu<br />
100 Jahren.<br />
Wir unterstellen dabei eine<br />
leicht degressive Zunahme<br />
der Abtriebswerte.<br />
Der Einfachheit halber<br />
fügen wir jedoch keine zusätzlichen<br />
Altdurchforstungen ein.
90.000<br />
80.000<br />
70.000<br />
60.000<br />
50.000<br />
40.000<br />
30.000<br />
20.000<br />
10.000<br />
0<br />
60 1 70 2 80 3 90 4 100<br />
5<br />
Zeit<br />
Reihe1 Netto-<br />
Abtriebswert
Berechnung der optimalen Umtriebszeit an einem Beispiel<br />
Basisvariante<br />
Alter Maßnahmen Kosten Abtriebswert Aufzinsungsfaktoren für 3 v.H.<br />
Jahre u=60 u=70 u=80 u=90 u=100<br />
0 Kultur -2.500 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005 19,2186<br />
10 Pflege -1.000 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005<br />
20 Läuterung -2.500 3,2620 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409<br />
50 Durchforstung 4.000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620 4,3839<br />
60 30.000 1,0000<br />
70 45.000 1,0000<br />
80 57.000 1,0000<br />
90 69.000 1,0000<br />
100 79.000 1,0000<br />
Endwert 8.108 15.579 17.460 15.862 7.586<br />
Kapitalwert 1.376 1.968 1.641 1.109 395<br />
Bodenertragswert 1.657 2.252 1.811 1.193 416<br />
Annuität 50 68 54 36 12
Ergebnis der Basisvariante<br />
Der Bodenertragswert ist über den gesamten betrachteten Bereich<br />
der Umtriebszeiten positiv.<br />
Von den berechneten Varianten weist die u=70 Variante den höchsten<br />
BEW auf.<br />
Der Kapitalwert ist jeweils etwas geringer als der Bodenertragswert.<br />
(Das kann auch gar nicht anders sein.)<br />
Die Variante u=70 ist auch die Variante mit dem höchsten Kapitalwert.<br />
Die Variante u=70 ist auch die Variante mit der höchsten Annuität.<br />
(Das kann auch gar nicht anders sein.)
Berechnung der optimalen Umtriebszeit an einem Beispiel<br />
erhöhter Zinsfuß (5v.H.)<br />
Alter Maßnahmen Kosten<br />
Abtriebswert<br />
Aufzinsungsfaktor 5 v.H.<br />
Jahre u=60 u=70 u=80 u=90 u=100<br />
0 Kultur -2.500 18,6792 30,4264 49,5614 80,7304 131,5013<br />
10 Pflege -1.000 11,4674 18,6792 30,4264 49,5614 80,7304<br />
20 Läuterung -2.500 7,0400 11,4674 18,6792 30,4264 49,5614<br />
50 Durchforstung 4.000 1,6289 2,6533 4,3219 7,0400 11,4674<br />
60 30.000 1,0000<br />
70 45.000 1,0000<br />
80 57.000 1,0000<br />
90 69.000 1,0000<br />
100 79.000 1,0000<br />
Endwert -39.250 -67.801 -126.740 -230.293 -408.518<br />
Kapitalwert -2.101 -2.228 -2.557 -2.853 -3.107<br />
Bodenertragswert -2.220 -2.304 -2.610 -2.888 -3.130<br />
Annuität -111 -115 -130 -144 -157<br />
Bodenertragswert Basisvariante 1.657 2.252 1.811 1.193 416
Ergebnis für die Variante mit höherem Zinsfuß<br />
• Die Bodenertragswerte sind für den gesamten betrachten Bereich negativ.<br />
• Die Variante u=60 weist den höchsten (Null am nächsten kommenden) BEW auf.<br />
• Mit steigenden Zinsfuß sinkt der BEW.<br />
• Mit steigendem Zinsfuß verschiebt sich das Maximum des BEW zu niedrigeren<br />
Umtriebszeiten<br />
Bodenertragswert<br />
Optimum<br />
BEW<br />
BEW bei höherem<br />
Zins<br />
Umtriebszeit
Variante für eine höhere Standortleistungsfähigkeit<br />
• Die höhere<br />
Standortleistungsfähigkeit sei<br />
in unserem Modell einfach<br />
durch ein früheres Erreichen<br />
derselben Abtriebswerte<br />
dargestellt.<br />
• Anders gesagt: Es wird<br />
dasselbe Holz produziert, aber<br />
in kürzerer Zeit.<br />
• Diese Annahme bildet<br />
tatsächliche Ertragstafeln nur<br />
idealisierend ab, denn bei<br />
diesen unterscheiden sich<br />
Stammzahlen etc. nach den<br />
Bonitäten.<br />
Alter<br />
Jahre<br />
Abtriebswert<br />
Basisvariante<br />
Abtriebswert<br />
höhere Bonität<br />
60 30.000 45.000<br />
70 45.000 57.000<br />
80 57.000 69.000<br />
90 69.000 79.000<br />
100 79.000 88.000<br />
Verschiebung um 10 Jahre<br />
Das ist also eine Linksverschiebung der<br />
Ertragskurve!
Berechnung der optimalen Umtriebszeit an einem Beispiel<br />
rascheres Erreichen derselben Abtriebswerte (bessere Bonität)<br />
Alter Maßnahmen Kosten Abtriebswert<br />
Aufzinsungsfaktoren 3 v.H.<br />
Jahre u=60 u=70 u=80 u=90 u=100<br />
0 Kultur -2.500 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005 19,2186<br />
10 Pflege -1.000 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005<br />
20 Läuterung -2.500 3,2620 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409<br />
50 Durchforstung 4.000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620 4,3839<br />
60 45.000 1,0000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620<br />
70 57.000 1,0000 1,3439 1,8061 2,4273<br />
80 69.000 1,0000 1,3439 1,8061<br />
90 79.000 1,0000 1,3439<br />
100 88.000 1,0000<br />
Endwert 23.108 27.579 29.460 25.862 16.586<br />
Kapitalwert 3.922 3.483 2.769 1.808 863<br />
Bodenertragswert 4.724 3.987 3.056 1.944 910<br />
Annuität 142 120 92 58 27<br />
Bodenertragswert Basisvariante 1.657 2.252 1.811 1.193 416
Ergebnis für die Variante „höhere Bonität“<br />
• Die Bodenertragswerte sind für den gesamten betrachten Bereich positiv und höher.<br />
• Die Variante u=60 weist den höchsten (Null am nächsten kommenden) BEW auf.<br />
• Mit steigender Standort-Leistungsfähigkeit steigt der BEW.<br />
• Mit steigender Standort-Leistungsfähigkeit verschiebt sich das Maximum des BEW zu<br />
niedrigeren Umtriebszeiten<br />
Es muß unterschieden werden<br />
zwischen der Linksverschiebung der<br />
Ertragskurve bei Erhöhung der<br />
Standortleistungsfähigkeit und der<br />
Verschiebung nach oben, durch eine<br />
Erhöhung der Holzpreise. Im<br />
letzteren Fall ändert sich die optimale<br />
Umtriebszeit nicht.<br />
Bodenertragswert<br />
Optimum<br />
BEW bei höherer<br />
Bonität<br />
BEW<br />
Umtriebszeit
Variante „höhere Kulturkosten“<br />
Die Kulturkosten können standortabhängig sein, so daß sich die Frage stellt,<br />
ob die Umtriebszeiten wegen unterschiedlicher Kulturkosten unterschiedlich<br />
geplant werden sollen.<br />
Dies trifft auch für den Vergleich von Bewirtschaftungsvarianten mit<br />
Naturverjüngung zu.<br />
In die Basisvariante werden einfach 15.000 statt 2.500 Kulturkosten eingesetzt.
Variante „höhere Kulturkosten“<br />
Alter Maßnahmen Kosten Abtriebswert Aufzinsungsfaktoren 3 v.H.<br />
Jahre u=60 u=70 u=80 u=90 u=100<br />
0 Kultur -15.000 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005 19,2186<br />
10 Pflege -1.000 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005<br />
20 Läuterung -2.500 3,2620 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409<br />
50 Durchforstung 4.000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620 4,3839<br />
60 30.000 1,0000<br />
70 45.000 1,0000<br />
80 57.000 1,0000<br />
90 69.000 1,0000<br />
100 79.000 1,0000<br />
Endwert -65.537 -83.394 -115.551 -162.894 -232.647<br />
Kapitalwert -11.124 -10.532 -10.859 -11.391 -12.105<br />
Bodenertragswert<br />
-13.398 -12.055 -11.986 -12.247 -12.770<br />
Annuität -402 -362 -360 -367 -383<br />
Bodenertragswert Basisvariante 1.657 2.252 1.811 1.193 416
Ergebnis für die Variante „höhere Kulturkosten“<br />
• Die Bodenertragswerte<br />
sind für den gesamten<br />
betrachten Bereich<br />
niedriger und negativ.<br />
• Die Variante u=80 weist<br />
den höchsten BEW auf<br />
(Null am nächsten<br />
kommend).<br />
• höhere Kulturkosten<br />
können eine längere<br />
Umtriebszeit begründen.<br />
Bodenertragswert<br />
BEW bei höheren<br />
Kulturkosten<br />
Optimum<br />
BEW<br />
Umtriebszeit
• In der Jugend entstehen<br />
Astungskosten (1000 im Alter 10).<br />
• Später kann ein höherer<br />
Abtriebswert realisiert werden<br />
Der Effekt steigt mit dem Alter<br />
Variante „mit Astung“<br />
Alter Basisvariante mit Astung Differenz<br />
Jahre<br />
10 -1.000 -2.000 -1.000<br />
60 30.000 33.000 +10%<br />
70 45.000 54.000 +20%<br />
80 57.000 74.100 +30%<br />
90 69.000 96.600 +40%<br />
100 79.000 118.500 +50%
Berechnung der optimalen Umtriebszeit an einem Beispiel<br />
Astung (höhere Pflegekosten, höhere Abtriebserlöse)<br />
Alter Maßnahmen Kosten<br />
Abtriebswert<br />
Aufzinsungsfaktoren 3 v.H.<br />
Jahre u=60 u=70 u=80 u=90 u=100<br />
0 Kultur -2.500 5,8916 7,9178<br />
10,640<br />
9 14,3005 19,2186<br />
10 Pflege -2.000 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005<br />
20 Läuterung -2.500 3,2620 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409<br />
50 Durchforstung 4.000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620 4,3839<br />
60 33.000 1,0000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620<br />
70 54.000 1,0000 1,3439 1,8061 2,4273<br />
80 74.100 1,0000 1,3439 1,8061<br />
90 96.600 1,0000 1,3439<br />
100 118.500 1,0000<br />
Endwert 6.724 18.687 26.642 32.821 32.786<br />
Kapitalwert 1.141 2.360 2.504 2.295 1.706<br />
Bodenertragswert 1.375 2.701 2.763 2.468 1.800<br />
Annuität 41 81 83 74 54<br />
Bodenertragswert Basisvariante 1.657 2.252 1.811 1.193 416
Ergebnis für die Variante „mit Astung“<br />
• Die Bodenertragswerte sind für den gesamten betrachten Bereich positiv und höher.<br />
• Die Variante u=80 weist den höchsten BEW auf.<br />
• Astung kann den BEW erhöhen.<br />
• Die Astung kann das Maximum des BEW zu höheren Umtriebszeiten verschieben<br />
Die Verschiebung beruht<br />
auf zwei Effekten:<br />
a) die höheren „Kulturkosten“<br />
verlängern die Umtriebszeit.<br />
b) der höhere Wertzuwachs<br />
in höherem Alter verlängert<br />
die Umtriebszeit.<br />
Bodenertragswert<br />
Optimum<br />
BEW bei Astung<br />
BEW<br />
Umtriebszeit
Variante „flacherer Preisanstieg“<br />
• Es wird beobachtet, daß der<br />
Preisanstieg mit dem<br />
Durchmesser der Bäume mit<br />
der Zeit geringer wird.<br />
Für dünne Stämme wird<br />
relativ mehr, für dicke<br />
Stämme relativ weniger<br />
bezahlt.<br />
• Dafür verantwortlich sind<br />
Änderungen der<br />
Sägetechnologie.<br />
Alter<br />
Jahre<br />
Basisvariante<br />
Variante<br />
„geringerer<br />
Preisanstieg“<br />
60 30.000 30.000<br />
70 45.000 37.000<br />
80 57.000 44.200<br />
90 69.000 50.200<br />
100 79.000 54.700
Berechnung der optimalen Umtriebszeit an einem Beispiel<br />
Variante „flacherer Preisanstieg“<br />
Alter Maßnahmen Kosten<br />
Abtriebswert<br />
Aufzinsungsfaktoren 3 v.H.<br />
Jahre u=60 u=70 u=80 u=90 u=100<br />
0 Kultur -2.500 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005 19,2186<br />
10 Pflege -1.000 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005<br />
20 Läuterung -2.500 3,2620 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409<br />
50 Durchforstung 4.000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620 4,3839<br />
60 30.000 1,0000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620<br />
70 37.000 1,0000 1,3439 1,8061 2,4273<br />
80 44.200 1,0000 1,3439 1,8061<br />
90 50.200 1,0000 1,3439<br />
100 54.700 1,0000<br />
Endwert 8.108 7.579 4.660 -2.938 -16.714<br />
Kapitalwert 1.376 957 438 -205 -870<br />
Bodenertragswert 1.657 1.096 483 -221 -917<br />
Annuität 50 33 15 -7 -28<br />
Bodenertragswert Basisvariante 1.657 2.252 1.811 1.193 416
Ergebnis für die Variante „flacherer Preisanstieg“<br />
• Für die Alter ab 70 sind die Bodenertragswerte geringer als in der<br />
Basisvariante.<br />
• Die optimale Umtriebszeit sinkt auf 60 Jahre<br />
Bodenertragswert<br />
Optimum<br />
BEW<br />
Umtriebszeit
Wir probieren, bei welchen Abtriebswerten sich derselbe Bodenertragswert<br />
bzw. dieselbe Annuität ergibt.<br />
Alter Maßnahmen Kosten<br />
Abtriebswert<br />
Aufzinsungsfaktoren 3 v.H.<br />
Jahre u=60 u=70 u=80 u=90 u=100<br />
0 Kultur -2.500 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005 19,2186<br />
10 Pflege -1.000 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005<br />
20 Läuterung -2.500 3,2620 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409<br />
50 Durchforstung 4.000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620 4,3839<br />
60 30.000 1,0000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620<br />
70 40.885 1,0000 1,3439 1,8061 2,4273<br />
80 55.515 1,0000 1,3439 1,8061<br />
90 75.180 1,0000 1,3439<br />
100 101.600 1,0000<br />
Endwert 8.108 11.464 15.975 22.042 30.186<br />
Kapitalwert 1.376 1.448 1.501 1.541 1.571<br />
Bodenertragswert 1.657 1.657 1.657 1.657 1.657<br />
Annuität 50 50 50 50 50<br />
Bodenertragswert Basisvariante 1.657 2.252 1.811 1.193 416
Bodenertragswert<br />
Optimum<br />
der Umtriebszeit<br />
Bodenertragswert<br />
Zeit bzw. Alter
Zum Verständnis der Wirkung der Einflußgrößen<br />
• Die Bodenertragswertformel kann man auch in ihre einzelnen Terme<br />
zerlegt schreiben.<br />
• Bei einer grafischen Betrachtung ergibt sich dann die Kurve des<br />
Bodenertragswertes aus der Summierung der Kurven der einzelnen<br />
Terme<br />
B<br />
=<br />
u−a<br />
A Da ⋅1,<br />
0 p c ⋅1,<br />
0 p<br />
u +<br />
−<br />
1, 0 p<br />
u<br />
−1<br />
1,<br />
0 p<br />
u<br />
−1<br />
1,<br />
0 p<br />
u<br />
−1<br />
u
Wert<br />
Abtriebswert-<br />
Term in<br />
Abhängigkeit<br />
von u<br />
resultierende<br />
BEW-Kurve<br />
Kulturkosten in Abhängigkeit von u<br />
Umtriebszeit<br />
Die Kulturkostenkurve wirkt sich links<br />
stärker aus als rechts, dadurch verschiebt<br />
sich das Maximum etwas nach rechts.
Fazit: Beeinflussung der Umtriebszeit<br />
Einflußgröße Wirkung auf die Umtriebszeit<br />
Zinsfuß je höher der Zins, desto kürzer die<br />
Umtriebszeit<br />
Kulturkosten je höher die Kulturkosten, desto länger die<br />
Umtriebszeit<br />
Standort-Leistungsfähigkeit je schneller das Wachstum, desto kürzer die<br />
Umtriebszeit<br />
(Bonität)<br />
Astung Die Astungskosten verlängern die<br />
Umtriebszeit, der Effekt des höheren<br />
Wertzuwachses ist stark von dessen<br />
zeitlichem Verlauf abhängig.<br />
Düngung Die Kosten verlängern die Umtriebszeit, der<br />
Bonitäts-Effekt verkürzt sie.
Wirkungen spezieller<br />
Bewirtschaftungsmaßnahmen auf die Umtriebszeit<br />
• zusätzliche Nutzungen in der Jugend (z.B.<br />
Entnahme von Weihnachtsbäumen,<br />
Schmuckgrün)<br />
• zusätzliche Nutzungen im Alter (z.B.<br />
Saatgutnutzung)<br />
• Zusammenhang von Durchforstungen und<br />
Umtriebszeit<br />
• Schäden, z.B. Schälschäden<br />
• Schutzmaßnahmen, z.B. Schutz gegen<br />
Wildschäden
Wirkung zusätzlicher Nutzungen in der Jugend auf<br />
die Umtriebszeit<br />
Zusätzliche Nutzungen<br />
in jungen Beständen<br />
wirken c.p. wie niedrigere<br />
Kulturkosten:<br />
die optimale Umtriebszeit<br />
wird kürzer<br />
Bodenertragswert<br />
Optimum<br />
BEW bei zusätzlichen<br />
Nutzungen in der Jugend<br />
BEW<br />
Umtriebszeit
Wirkung zusätzlicher Nutzungen im Alter auf die<br />
Umtriebszeit (z.B. Saatgutnutzung)<br />
Die rechnerische Umsetzung in einem Modell ist recht einfach, wenn<br />
die zusätzliche Nutzung durch eine jährliche Rente abgebildet werden<br />
kann.<br />
In diesem Fall erhöht sich der Netto-Abtriebswert einfach um den Endwert<br />
dieser Rente.<br />
Im Berechnungsbeispiel<br />
sei angenommen,<br />
ab dem Alter 60 würden<br />
je Jahr 1000 € mehr<br />
eingenommen.<br />
Alter Abtriebswert<br />
Jahre Basisvariante<br />
Endwert der<br />
zusätzlichen<br />
Nutzungen Summe<br />
60 30.000 0 30.000<br />
70 45.000 11.464 56.464<br />
80 57.000 26.870 83.870<br />
90 69.000 47.575 116.575<br />
100 79.000 75.401 154.401
Variante + 1000<br />
Variante + 1500<br />
Rentenendwertfaktor<br />
(1+i) n -1<br />
-----------i<br />
Jahre<br />
Rentenendwertfaktor<br />
jährliche<br />
Rente<br />
Rentenendwert<br />
Abtriebs<br />
wert Summe<br />
Alter<br />
10 11,4639 1.000 11.464 45.000 56.464 70<br />
20 26,8704 1.000 26.870 57.000 83.870 80<br />
30 47,5754 1.000 47.575 69.000 116.575 90<br />
40 75,4013 1.000 75.401 79.000 154.401 100<br />
10 11,4639 1.500 17.196 45.000 62.196 70<br />
20 26,8704 1.500 40.306 57.000 97.306 80<br />
30 47,5754 1.500 71.363 69.000 140.363 90<br />
40 75,4013 1.500 113.102 79.000 192.102 100
Wirkung zusätzlicher Nutzungen im Alter auf die Umtriebszeit<br />
(z.B. Saatgutnutzung, ab Alter 60 € 1.000 jährlich)<br />
Alter Maßnahmen Kosten<br />
Abtriebswert<br />
Aufzinsungsfaktoren 3 v.H.<br />
Jahre u=60 u=70 u=80 u=90 u=100<br />
0 Kultur -2.500 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005 19,2186<br />
10 Pflege -1.000 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005<br />
20 Läuterung -2.500 3,2620 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409<br />
50 Durchforstung 4.000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620 4,3839<br />
60 30.000 1,0000<br />
70 56.464 1,0000<br />
80 83.870 1,0000<br />
90 116.575 1,0000<br />
100 154.401 1,0000<br />
Endwert 8.108 27.042 44.330 63.437 82.988<br />
Kapitalwert 1.376 3.415 4.166 4.436 4.318<br />
Bodenertragswert 1.657 3.909 4.598 4.770 4.555<br />
Annuität 50 117 138 143 137<br />
Bodenertragswert Basisvariante 1.657 2.252 1.811 1.193 416
Wirkung zusätzlicher Nutzungen im Alter auf die Umtriebszeit<br />
(z.B. Saatgutnutzung, ab Alter 60 € 1.500 jährlich)<br />
Alter Maßnahmen Kosten<br />
Abtriebswert<br />
Aufzinsungsfaktor 3 v.H.<br />
Jahre u=60 u=70 u=80 u=90 u=100<br />
0 Kultur -2.500 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005 19,2186<br />
10 Pflege -1.000 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005<br />
20 Läuterung -2.500 3,2620 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409<br />
50 Durchforstung 4.000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620 4,3839<br />
60 30.000 1,0000<br />
70 62.196 1,0000<br />
80 97.306 1,0000<br />
90 140.363 1,0000<br />
100 192.102 1,0000<br />
Endwert 8.108 32.774 57.766 87.225 120.688<br />
Kapitalwert 1.376 4.139 5.429 6.099 6.280<br />
Bodenertragswert 1.657 4.738 5.992 6.558 6.624<br />
Annuität 50 142 180 197 199<br />
Bodenertragswert Basisvariante 1.657 2.252 1.811 1.193 416
Wirkung zusätzlicher Nutzungen im Alter auf die<br />
Umtriebszeit (z.B. Saatgutnutzung)<br />
Zusätzliche Nutzungen<br />
in alten Beständen<br />
verlängern<br />
die optimale Umtriebszeit<br />
Bodenertragswert<br />
BEW<br />
Optimum<br />
Umtriebszeit<br />
BEW bei zusätzlichen<br />
Nutzungen im Alter<br />
Bei jährlich € 1.000 zusätzlicher Nutzung steigt die optimale Umtriebszeit<br />
in unserem Beispiel auf 80 Jahre, bei € 1.500 auf 100 Jahre.
Zusammenhang von Durchforstungen und Umtriebszeit<br />
Wirkung zur<br />
Zeit der<br />
Durchforstung<br />
Wirkung zur Zeit der Hiebsreife<br />
Holzerlöse können Die Mehrerlöse durch stärkeren<br />
Erhöhung die Holzerntekosten Dickenzuwachs überkompen-<br />
der Erlöse übersteigen. sieren die Mindererlöse durch<br />
geringeren Vorrat.<br />
Kein<br />
Einfluß<br />
Minderung<br />
der Erlöse<br />
Holzerlöse decken<br />
die Erntekosten<br />
Holzerlöse können<br />
geringer sein als die<br />
Holzerntekosten.<br />
Die Mehrerlöse durch stärkeren<br />
Dickenzuwachs kompensieren die<br />
Mindererlöse durch geringeren<br />
Vorrat.<br />
Nur in Extremfällen ist es denkbar,<br />
daß Durchforstungen die<br />
Endnutzungserlöse mindern.
Zusammenhang von Durchforstungen und Umtriebszeit<br />
Durchforstungskosten<br />
zusätzlicher<br />
Erlös<br />
Kostendeckung<br />
Unterdeckung<br />
Mehrwert<br />
Wirkung auf den Altbestand<br />
Keine<br />
Wirkung<br />
verkürzt<br />
Umtrieb<br />
keine<br />
Wirkung<br />
verlängert<br />
Umtrieb<br />
Minderwert
Zusammenhang von Durchforstungen und Umtriebszeit<br />
Soweit die Abtriebswerte durch die Durchforstungen nicht<br />
verändert werden, weil der geringere Vorrat gerade durch die<br />
dimensionsbedingten Mindererlöse kompensiert wird,<br />
ist die Wirkung auf die Umtriebszeit nur von dem finanziellen<br />
Ergebnis der Durchforstung abhängig.<br />
Die Wirkung ist analog der der Kulturkosten:<br />
1. Defizitäre Durchforstungen verlängern die Umtriebszeit<br />
2. Durchforstungen mit Überdeckung der Kosten verkürzen<br />
die Umtriebszeit.<br />
3. Werden die Kosten durch die Erlöse gerade gedeckt,<br />
ändert sich die Umtriebszeit nicht.
Wirkung von Schälschäden auf die Umtriebszeit<br />
Schälschäden vermindern den Abtriebswert der Bestände.<br />
In der Praxis wird für geschälte Bestände oft eine niedrigere<br />
Umtriebszeit geplant, begründet mit dem höheren Kalamitätsrisiko.
Wirkung von Schutzmaßnahmen auf die<br />
Umtriebszeit<br />
Schutzmaßnahmen gegen Wildschäden wirken wie<br />
höhere Kulturkosten:<br />
c.p. verlängern sie die Umtriebszeit
naturgemäße Waldwirtschaft<br />
und Umtriebszeiten<br />
einfache Überlegungen
Wie unterscheidet sich naturgemäße Waldwirtschaft<br />
von der schlagweisen Wirtschaft?<br />
• Naturverjüngung; tendenziell geringere Kulturkosten<br />
• effizientere Ausnutzung der Naturkräfte; höhere<br />
Holzproduktion auf derselben Fläche = höhere<br />
Flächenproduktivität<br />
• Wegfall defizitärer Durchforstungen<br />
• günstigere Stärkeklassenstruktur, mehr starke Bäume<br />
• durch Überschirmung ggf. etwas gebremstes Wachstum<br />
der Individuen
• Wenn<br />
Naturverjüngung c.p.<br />
mit niedrigeren<br />
Kulturkosten<br />
verbunden ist, wirkt<br />
dies in Richtung einer<br />
Senkung der<br />
Umtriebszeit<br />
Die Naturverjüngung<br />
Bodenertragswert<br />
Optimum<br />
BEW bei<br />
Naturverjüngung<br />
Umtriebszeit
Höhere Flächenproduktivität<br />
Es wird argumentiert, für dieselbe Anzahl Bäume würde weniger<br />
Fläche gebraucht bzw. würden pro Flächeneinheit mehr Bäume<br />
produziert.<br />
Altersklassenwald Plenterwald<br />
Jede Altersklasse braucht Jede Altersklasse braucht nur<br />
gleichviel Fläche<br />
(Normalwaldmodell).<br />
Im Grenzfall ist jede<br />
Altersklasse zwar nur durch<br />
einen Baum vertreten, aber<br />
jeder Baum braucht die für<br />
einen hiebsreifen Baum<br />
notwendige Fläche.<br />
soviel Fläche wie ein Baum<br />
der jeweiligen Altersklasse<br />
Standraum benötigt.<br />
Im Grenzfall kommt jeder<br />
Baum zur Nutzung, und durch<br />
die Mehrstufigkeit sind die<br />
Bäume quasi untereinander<br />
geschoben.
Inanspruchnahme von Fläche - Flächenproduktivität<br />
Stammzahl<br />
pro Hektar<br />
Fläche<br />
pro Baum<br />
20 5917 1,7<br />
30 3110 3,2<br />
40 1868 5,3<br />
50 1326 7,5<br />
60 887 11,3<br />
Summe 29,0<br />
Die Tabelle enthält die<br />
Stammzahlen aus der<br />
Fichtenertragstafel I. Bonität.<br />
Bei einer Umtriebszeit von 60 und 20jährigen Altersklassen würde sich<br />
für den Altersklassenwald eine Fläche von 11,3 x 5 = 56,5 ergeben.<br />
Wenn jedoch nur jeweils ein Baum einer Altersklasse notwendig wäre,<br />
betrüge der Flächenbedarf nur 29,0 Quadratmeter.
nach der Modellvorstellung ist ein Teil<br />
der Bäume des Altersklassenwaldes<br />
sozusagen unnötig. Die Fläche,<br />
die diese Bäume einnehmen,<br />
könnte im Plenterwald produktiver<br />
genutzt werden.<br />
unnötige Bäume<br />
Altersklassenwald
Höhere Flächenproduktivität<br />
Wenn bei konstanter<br />
Fläche einfach mehr Holz<br />
produziert wird (konstante<br />
Struktur des Holzes), wirkt<br />
das wie ein Multiplikator.<br />
Der BEW wird nach oben<br />
verschoben, sein<br />
Maximum verschiebt sich<br />
aber nicht.<br />
Bodenertragswert<br />
Optimum<br />
BEW bei höherer<br />
Flächen- Flächen-<br />
Produktivität<br />
Umtriebszeit<br />
Dies beschreibt den Effekt aber nicht zureichend, denn die unterstellte<br />
Unabhängigkeit von der Umtriebszeit ist nicht gegeben.<br />
Reduziert man die Betrachtung auf einen Baum, dann erkennt man,<br />
daß die zusätzliche Nutzung in der Jugend des Baumes möglich ist,<br />
wenn er seinen später notwendigen Standraum noch nicht ausnutzt.
Variante mit zehnfachem Abtriebswert<br />
Alter Maßnahmen Kosten Abtriebswert Aufzinsungsfaktoren<br />
Jahre u=60 u=70 u=80 u=90 u=100<br />
0 Kultur -2.500 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005 19,2186<br />
10 Pflege -2.000 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409 14,3005<br />
20 Läuterung -2.500 3,2620 4,3839 5,8916 7,9178 10,6409<br />
50 Durchforstung 4.000 1,3439 1,8061 2,4273 3,2620 4,3839<br />
60 300.000 1,0000<br />
70 450.000 1,0000<br />
80 570.000 1,0000<br />
90 690.000 1,0000<br />
100 790.000 1,0000<br />
Endwert 273.724 414.687 522.542 626.221 704.286<br />
Kapitalwert 46.460 52.374 49.107 43.790 36.646<br />
Bodenertragswert 55.958 59.945 54.201 47.083 38.657<br />
Annuität 1679 1798 1626 1412 1160<br />
Bodenertragswert Basisvariante 1.657 2.252 1.811 1.193 416<br />
Auch bei einer Verzehnfachung des Abtriebswertes bleibt es<br />
bei einer opt.Umtriebszeit von 70 Jahren.<br />
Addiert man einen fixen Betrag auf die Kurve, statt sie mit einem Faktor zu multiplizieren, verkürzt sich<br />
die optimale Umtriebszeit.
Wenn eine zusätzliche<br />
Produktion auf in „Plantagen“<br />
ungenutzten Flächen möglich<br />
ist, dann müßte dieser Effekt<br />
c.p. die Umtriebszeit jedenfalls<br />
dann verkürzen, wenn der<br />
Baum relativ bald den für einen<br />
reifen Baum notwendigen<br />
Standraum erobert.<br />
Höhere Flächenproduktivität<br />
Der Effekt entspräche dann dem<br />
Effekt einer zusätzlichen<br />
Nutzung in der Jugend.<br />
Vergleichbar müßte z.B. eine<br />
Weidenutzung in einer Plantage<br />
sein.<br />
Standraum eines (Endnutzungs-)Baumes<br />
Zeit
Wegfall defizitärer Durchforstungen<br />
Der Wegfall defizitärer<br />
Durchforstungen<br />
(Läuterungen) wirkt<br />
entsprechend der<br />
Wirkung niedrigerer<br />
Kulturkosten:<br />
Bodenertragswert<br />
BEW ohne<br />
defizitäre DF<br />
die optimale<br />
Umtriebszeit ist c.p.<br />
kürzer Umtriebszeit<br />
Optimum
Günstigere Stärkeklassenstruktur, mehr starke Bäume<br />
Wenn die Kurve des Abtriebswertes durch diesen Effekt<br />
steiler wird, dann verlängert das die Umtriebszeit.<br />
Bodenertragswert<br />
Optimum<br />
BEW bei günstigerer<br />
Stärkeklassenstruktur<br />
Umtriebszeit
durch Überschirmung ggf. etwas gebremstes Wachstum<br />
der Individuen<br />
Wenn dieser Effekt vergleichbar ist mit dem Effekt einer geringeren<br />
Standort-Leistungsfähigkeit (gleiches Holz wird in etwas längerer<br />
Zeit produziert), dann verlängert er die Umtriebszeit.<br />
Bodenertragswert<br />
Optimum<br />
BEW bei Überschirmungseffekt<br />
Umtriebszeit
Denkbare Umtriebszeiteffekte naturgemäßer<br />
Waldwirtschaft<br />
Effekt naturgemäßer Wirtschaft im<br />
Vergleich zum Altersklassenwald<br />
Naturverjüngung; tendenziell geringere<br />
Kulturkosten<br />
effizientere Ausnutzung der Naturkräfte;<br />
höhere Holzproduktion auf derselben<br />
Fläche = höhere Flächenproduktivität<br />
Wirkung auf die Umtriebszeit<br />
kürzere Umtriebszeit<br />
plausibel erscheint ein einer zusätzlichen<br />
Nutzung in der Jugend entsprechender<br />
Effekt: daher kürzere Umtriebszeit<br />
Wegfall defizitärer Durchforstungen kürzere Umtriebszeit<br />
günstigere Stärkeklassenstruktur, mehr<br />
starke Bäume<br />
durch Überschirmung ggf. etwas<br />
gebremstes Wachstum der Individuen<br />
evtl. längere Umtriebszeit<br />
evtl. längere Umtriebszeit
Vergleich eines mehrstufigen und eines<br />
einstufigen Bestandes<br />
• Prinzipiell ist der Bodenertragswertkalkül für den<br />
Vergleich geeignet.<br />
• Voraussetzung des Vergleichs ist eigentlich, daß für<br />
beide Bestände die optimale Umtriebszeit bekannt ist.<br />
• Der mehrstufige Bestand kann im Modell in seine<br />
Schichten oder seine Bäume zerlegt werden.<br />
zwei Bilder
Der Bodenertragswert eines mehrstufigen<br />
Bestandes<br />
Wir können den Bodenertragswert eines mehrstufigen Bestandes als<br />
die Summe der Bodenertragswerte der einzelnen Stufen definieren.<br />
B<br />
=<br />
∑ n<br />
∑<br />
Stufe _ n<br />
Stufe1<br />
BodenertragswertStufe<br />
Es stellt sich allerdings die Frage, ob der mehrstufige Bestand erst<br />
aufgebaut werden muß, oder ob er schon existiert.
Modellrechnung zur Begründung eines mehrstufigen Bestandes<br />
1 1<br />
0 20 40 60<br />
0,5537 :1,03 20 1<br />
0,3066 :1,03 40 1<br />
0,1697 :1,0360 0,1697 :1,03 1<br />
60 1<br />
2,0300<br />
Annahmen:<br />
der Bodenertragswert jeder Stufe beträgt 1<br />
die Stufen können mit jeweils 20 Jahren Abstand begründet werden<br />
die Umtriebszeit beträgt 80 Jahre<br />
Fazit:<br />
der Wert ist natürlich kleiner als im Fall der sofortigen Begründung aller Bäume
Modellrechnung zum Umbau in einen mehrstufigen<br />
Bestand<br />
Fortführung der<br />
schlagweisen<br />
Wirtschaft<br />
Umbau<br />
heutiger Wert ist der Restwert des bereits<br />
existierenden Bestandes<br />
(Bestandeserwartungswert) plus dem<br />
diskontierten Wert aller folgenden Bestände<br />
(Bodenertragswert)<br />
heutiger Wert ist der Kapitalwert der<br />
Umbauphase plus dem diskontierten Wert des<br />
mehrstufigen Bestandes nach Abschluß des<br />
Umbaus (Bodenertragswert)<br />
Der Bodenertragswert des mehrstufigen Bestandes kann idealisiert<br />
als Barwert einer ewigen Rente begriffen werden:<br />
alle n Jahre kommt es zu einer Netto-Einzahlung<br />
für einen idealen Plenterwald ist n=1
Modellrechnung zum Umbau in einen mehrstufigen<br />
Bestand<br />
regulärer<br />
Endnutzungszeitpunkt<br />
1. vorzeitige 2. vorzeitige (Teil-)Nutzung mit 1. verspätete<br />
Nutzung mit Nutzung mit Voranbau Nutzung mit<br />
Voranbau Voranbau Voranbau<br />
Holzerlöse<br />
./. Kulturkosten<br />
---------------------<br />
Nettozahlung<br />
Holzerlöse<br />
./. Kulturkosten<br />
---------------------<br />
Nettozahlung<br />
Holzerlöse<br />
./. Kulturkosten<br />
---------------------<br />
Nettozahlung<br />
jeweils diskontiert können die Netto-Zahlungen zum<br />
Kapitalwert der Umbauperiode summiert werden<br />
Holzerlöse<br />
./. Kulturkosten<br />
---------------------<br />
Nettozahlung<br />
Zeit
Analogie: Umbau eines Hauses<br />
Dachgeschoß jetzt<br />
1. Stock in 10 J.<br />
Erdgeschoß in 20 J.<br />
insgesamt<br />
Zeitpunkt Vorteil zum<br />
Umbauzeitpunkt<br />
Die angenommenen Alternativen müssen sinnvoll sein.<br />
Barwert des<br />
Vorteils<br />
Würde man ein Wohnhaus absichtlich halbleer stehen lassen<br />
und dann ausrechnen, der Umbau in Büros lohne sich im<br />
Vergleich dazu, müßte doch eingewendet werden, sinnvoll sei<br />
eigentlich nur der Vergleich zwischen einer konsequenten<br />
Wohnungsnutzung und der Büronutzung.<br />
Bewirtschaftet man einen Altersklassenwald mit einer deutlich über<br />
dem Optimum liegenden Umtriebszeit und rechnet dann aus, der<br />
Umbau lohne sich, dann müßte doch eingewendet werden,<br />
eigentlich sei der Maßstab doch die Nutzung mit der optimalen<br />
Umtriebszeit.
Abwägung zwischen Umbau und Fortführung<br />
Barwert der Netto-<br />
Zahlungen der Umbauperiode<br />
+ diskontierter<br />
Bodenertragswert<br />
des mehrstufigen<br />
Bestandes<br />
Umbau<br />
Restwert des Bestandes<br />
+ disk. Bodenertragswert<br />
der Folgebestände<br />
Fortführung
Optimierung des Umbaus<br />
Der optimalen schlagweisen Bewirtschaftung wird man zweckmäßigerweise<br />
die optimale Umbau-Variante gegenüberstellen wollen.<br />
Optimalitätskriterien:<br />
1. optimale Eingriffszeitpunkte, inkl. optimaler Beginn des Umbaus<br />
2. optimale Eingriffsstärke<br />
Die empirischen Grundlagen für die Erarbeitung<br />
einer optimalen Eingriffsstrategie sind schwach.<br />
Erforderlich wären sehr realitätsnahe Wachstumsmodelle.
Optimierung des Umbaus wäre grundsätzlich mit Hilfe von<br />
Ereignisbäumen möglich<br />
kein<br />
Eingriff<br />
kein Eingriff<br />
schwacher<br />
Eingriff<br />
starker<br />
Eingriff<br />
kein<br />
Eingriff<br />
Start<br />
schwacher<br />
Eingriff<br />
schwacher<br />
Eingriff<br />
starker<br />
Eingriff<br />
kein<br />
Eingriff<br />
starker<br />
Eingriff<br />
schwacher<br />
Eingriff<br />
Auszuwählen wäre die Variante mit dem höchsten Kapitalwert.<br />
starker<br />
Eingriff