Schlussbericht Optimierung der Transportprozesse bei ... - GVB eV
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<strong>Schlussbericht</strong><br />
<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> <strong>Transportprozesse</strong><br />
<strong>bei</strong> Holzernte und Rundholztransport<br />
durch den Einsatz von Wechselbrücken<br />
Sven Korten, Christian Kaul<br />
Freising, Juni 2012
Projektfinanzierung<br />
Das IGF-Vorhaben 16503 <strong>der</strong> Forschungsvereinigung Gesellschaft für Verkehrsbetriebswirtschaft<br />
und Logistik (<strong>GVB</strong>) e. V. wurde über die AiF im Rahmen des<br />
Programms zur För<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung<br />
(IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines<br />
Beschlusses des Deutschen Bundestages geför<strong>der</strong>t.<br />
Projektleitung<br />
Dr. Sven Korten<br />
Lehrstuhl für Forstliche Ar<strong>bei</strong>tswissenschaft und Angewandte Informatik<br />
Technische Universität München<br />
Am Hochanger 13<br />
85354 Freising<br />
Fon +49 8161 7147-55<br />
Fax +49 8161 7147-67<br />
Email korten@wzw.tum.de<br />
Web www.forst.wzw.tum.de/awinf<br />
Projektteam<br />
Christian Kaul<br />
Björn Freitag<br />
Franz-Josef Louen<br />
Lehrstuhl für Forstliche Ar<strong>bei</strong>tswissenschaft und Angewandte Informatik<br />
Technische Universität München<br />
Projektpartner<br />
Andreas Holl Forstar<strong>bei</strong>ten<br />
Bayerische Staatsforsten AöR<br />
Bin<strong>der</strong>holz Deutschland GmbH<br />
Forstbetrieb Rampp<br />
Fuhrunternehmen Tränkl Georg jun.<br />
Forstverwaltung Stadt Augsburg<br />
Holztransporte Ihm GmbH<br />
Ilim Timber Bavaria GmbH<br />
Josef Finkl KG Fahrzeugbau<br />
Wahlers Forsttechnik GmbH<br />
Zitiervorschlag<br />
KORTEN, S.; KAUL, C. (2012). <strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> <strong>Transportprozesse</strong> <strong>bei</strong> Holzernte und<br />
Rundholztransport durch den Einsatz von Wechselbrücken. <strong>Schlussbericht</strong>. Lehrstuhl für<br />
Forstliche Ar<strong>bei</strong>tswissenschaft und Angewandte Informatik <strong>der</strong> TU München. 73 S.
Vorwort<br />
Das Forschungsprojekt wurde in enger Zusammenar<strong>bei</strong>t mit Vertretern von<br />
forstlichen Dienstleistungsunternehmen, Rundholzspeditionen, Fahrzeugbauern,<br />
Herstellern von Forsttechnik sowie <strong>der</strong> Forst- und Holzbranche durchgeführt. Allen<br />
Projektpartnern sei an dieser Stelle für die konstruktive Zusammenar<strong>bei</strong>t und die<br />
Unterstützung <strong>der</strong> Forschungsar<strong>bei</strong>t gedankt.<br />
Beson<strong>der</strong>er Dank gilt Herrn Georg Tränkl jr. für die Idee zu diesem Projekt sowie<br />
seine Hilfe <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Umsetzung technischer Details.<br />
Im Rahmen des Projektes fertigte Herr Franz-Josef-Louen seine Master´s Thesis<br />
„Einsatz von Rundholzwechselbrücken <strong>bei</strong>m Transport mit Forwar<strong>der</strong> und LKW –<br />
Produktivitätsanalyse und Kostenkalkulation“ an. Er hat das Forschungsprojekt sehr<br />
unterstützt und mit seiner Abschlussar<strong>bei</strong>t zu dem vorliegenden Bericht mit<br />
<strong>bei</strong>getragen.<br />
Großer Dank gilt den Mitglie<strong>der</strong>n des Projektbegleitenden Ausschusses, die das<br />
Projekt stets unterstützt und viele wertvolle Ideen und Anregungen <strong>bei</strong>gesteuert<br />
haben.<br />
Freising, im Juni 2012<br />
Sven Korten<br />
Christian Kaul
Inhaltsverzeichnis<br />
1 Zusammenfassung .............................................................................................. 7<br />
2 Einführung, Problemstellung und Zielsetzung...................................................... 8<br />
3 Technische Entwicklungen ................................................................................ 10<br />
3.1 Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> ........................................................................ 10<br />
3.1.1 Anfor<strong>der</strong>ungen, technische Umsetzung, Konstruktion ......................... 10<br />
3.1.2 Praxiserfahrungen, Probleme und Verbesserungsmöglichkeiten ......... 13<br />
3.2 Rundholz-Wechselbrücke ........................................................................... 17<br />
3.2.1 Anfor<strong>der</strong>ungen, technische Umsetzung, Konstruktion ......................... 17<br />
3.2.2 Praxiserfahrungen, Probleme und Verbesserungsmöglichkeiten ......... 24<br />
3.3 Ar<strong>bei</strong>tsablauf mit dem Wechselbrückensystem .......................................... 26<br />
3.3.1 Rückung mit Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> ............................................ 26<br />
3.3.2 Ferntransport mit Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug .................................... 27<br />
4 Methodik ............................................................................................................ 29<br />
4.1 Praxisversuche und Zeitstudien .................................................................. 29<br />
4.1.1 Versuchsdesign Rückung ..................................................................... 29<br />
4.1.2 Versuchsdesign Ferntransport .............................................................. 31<br />
4.2 Datenbear<strong>bei</strong>tung ........................................................................................ 32<br />
4.2.1 Rückung ................................................................................................ 32<br />
4.2.2 Ferntransport ........................................................................................ 32<br />
4.2.3 Systemkosten <strong>bei</strong> an<strong>der</strong>en Sortimenten ............................................... 32<br />
4.3 Verfahrensvergleich ..................................................................................... 34<br />
4.4 Stabilität <strong>der</strong> Kalkulationsergebnisse .......................................................... 35<br />
5 Ergebnisse ......................................................................................................... 37<br />
5.1 Zeitstudien Rückung ................................................................................... 37<br />
5.1.1 Standard-Forwar<strong>der</strong> ............................................................................. 37<br />
5.1.2 Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>.................................................................. 38<br />
5.1.3 Vergleich <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong>........................................................................ 40<br />
5.2 Zeitstudien Ferntransport ............................................................................ 41<br />
5.2.1 Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug ............................................................................. 41<br />
1
5.2.2 Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug ................................................................. 42<br />
5.2.3 Vergleich <strong>der</strong> LKW ................................................................................ 44<br />
5.3 Maschinenkostenkalkulationen ................................................................... 45<br />
5.3.1 Standard-Forwar<strong>der</strong> ............................................................................. 45<br />
5.3.2 Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>.................................................................. 47<br />
5.3.3 Rundholz-Wechselbrücken ................................................................... 48<br />
5.3.4 Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug ............................................................................. 49<br />
5.3.5 Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug ................................................................. 51<br />
5.4 Systemkosten <strong>bei</strong>m 5m-Leitsortiment......................................................... 53<br />
5.5 Systemkosten <strong>bei</strong> an<strong>der</strong>en Sortimenten ..................................................... 55<br />
5.6 Stabilität <strong>der</strong> Kalkulationsergebnisse .......................................................... 59<br />
5.6.1 Än<strong>der</strong>ung des Leergewichtes <strong>der</strong> Wechselbrücke ............................... 59<br />
5.6.2 Än<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Zuladung des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges ............................ 61<br />
5.6.3 Än<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Anzahl an Wechselbrücken ............................................ 62<br />
6 Handlungsempfehlungen ................................................................................... 64<br />
6.1 Organisatorische Rahmenbedingungen ...................................................... 64<br />
6.2 Anfor<strong>der</strong>ungen an die Infrastruktur .............................................................. 65<br />
6.2.1 Szenario 1: Parkplatz am Waldrand ...................................................... 66<br />
6.2.2 Szenario 2: Wegekreuzung im Wald ..................................................... 67<br />
6.3 Anzahl benötigter Wechselbrücken ............................................................. 68<br />
6.4 Potenzielle Einsatzbereiche ......................................................................... 70<br />
7 Veröffentlichungen, Vorträge, Presseberichte .................................................... 71<br />
7.1 Veröffentlichungen ...................................................................................... 71<br />
7.2 Vorträge ....................................................................................................... 71<br />
7.3 Presseberichte ............................................................................................ 71<br />
8 Literaturverzeichnis ............................................................................................ 72<br />
2
Abbildungsverzeichnis<br />
Abbildung 1: Standard-Forwar<strong>der</strong> Ponsse Buffalo und Wechselbrücken-<br />
Forwar<strong>der</strong> ....................................................................................... 10<br />
Abbildung 2: Konstruktionszeichnung <strong>der</strong> hydraulischen Wechselbrücken-<br />
Hubvorrichtung auf dem Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> ................... 11<br />
Abbildung 3: modifiziertes Stirngatter und Wechselbrücken-Hubvorrichtung<br />
<strong>bei</strong>m Aufbau auf den Forwar<strong>der</strong> ..................................................... 12<br />
Abbildung 4: Blick auf einen <strong>der</strong> vier Verriegelungsbolzen .................................. 12<br />
Abbildung 5: Konstruktionszeichnung <strong>der</strong> Wechselbrücken-Hubvorrichtung mit<br />
Verriegelungsbolzen ....................................................................... 12<br />
Abbildung 6: Forwar<strong>der</strong>kran mit Kranwaage ....................................................... 13<br />
Abbildung 7: Platzverhältnisse zwischen Hubvorrichtung und Wechselbrücke<br />
<strong>bei</strong>m Umbrücken ............................................................................ 14<br />
Abbildung 8: Konstruktionszeichnung <strong>der</strong> Hubvorrichtung mit den .......................<br />
Hubschwingen ............................................................................... 15<br />
Abbildung 9: Blick aus <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong>-Kabine auf die Wechselbrücke ............... 16<br />
Abbildung 10: beladener Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> mit drei Stapeln 2m-Holz . 16<br />
Abbildung 11: leere Rundholz-Wechselbrücke ..................................................... 17<br />
Abbildung 12: Konstruktionszeichnung <strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücke auf dem<br />
Forwar<strong>der</strong> ....................................................................................... 18<br />
Abbildung 13: beladene Wechselbrücke mit einem Stapel 5m-Holz, zwei Stapeln<br />
3m-Holz und drei Stapeln 2m-Holz; Zuladung jeweils ca. 12t ....... 19<br />
Abbildung 14: Einschieben <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne in die Schiebetunnel .......................... 19<br />
Abbildung 15: schematische Darstellung <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne ...................................... 20<br />
Abbildung 16: Konstruktionszeichnung <strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücke ................ 20<br />
Abbildung 17: teleskopierbares Stütz<strong>bei</strong>n und Teller ............................................ 21<br />
Abbildung 18: herausgezogene und eingeschobene TwistLock-Aufnahme .......... 22<br />
Abbildung 19: beladene Rundholz-Wechselbrücke mit montierter<br />
Ladungssicherungsplane ............................................................... 22<br />
Abbildung 20: schematische Darstellung <strong>der</strong> Befestigungsmöglichkeiten für<br />
Ladungssicherungsplanen ............................................................. 23<br />
Abbildung 21: schematische Darstellung <strong>der</strong> Klapprungen .................................. 24<br />
Abbildung 22: Unterfahren einer Wechselbrücke mit montierten Bogiebän<strong>der</strong>n<br />
auf dem Forwar<strong>der</strong> ......................................................................... 25<br />
Abbildung 23: Abstellen von zwei leeren Wechselbrücken durch den LKW ......... 27<br />
Abbildung 24: Entladung <strong>der</strong> Wechselbrücken im Sägewerk durch einen<br />
Highlifter ......................................................................................... 28<br />
3
Abbildung 25: Entladung <strong>der</strong> Wechselbrücken im Sägewerk durch einen<br />
Stacker ........................................................................................... 28<br />
Abbildung 26: Durchschnittliche Zeitanteile <strong>der</strong> einzelnen Vorgänge je Zyklus<br />
<strong>bei</strong> <strong>der</strong> Rückung mit Standard-Forwar<strong>der</strong> ..................................... 37<br />
Abbildung 27: Durchschnittliche Zeitanteile <strong>der</strong> einzelnen Vorgänge je Zyklus<br />
<strong>bei</strong> <strong>der</strong> Rückung mit Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> .......................... 38<br />
Abbildung 28: Durchschnittliche Zeitanteile <strong>der</strong> einzelnen Vorgänge je Zyklus<br />
<strong>bei</strong> <strong>der</strong> Rückung mit Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> und einem<br />
Ladungsgewicht von 12,1t ............................................................. 39<br />
Abbildung 29: Lernkurve des Fahrers <strong>bei</strong>m Vorgang „Umbrücken“...................... 39<br />
Abbildung 30: Vergleich <strong>der</strong> durchschnittlichen Zeitverteilung je Fuhre <strong>der</strong> <strong>bei</strong>den<br />
Forwar<strong>der</strong>-Systeme ........................................................................ 40<br />
Abbildung 31: Durchschnittliche Zeitanteile <strong>der</strong> einzelnen Vorgänge je Zyklus<br />
<strong>bei</strong>m Ferntransport mit Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug ................................. 41<br />
Abbildung 32: Übungskurve des Fahrers <strong>bei</strong>m Umbrücken .................................. 43<br />
Abbildung 33: Übungskurve des Fahrers <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Handhabung <strong>der</strong><br />
Wechselbrücke ............................................................................... 43<br />
Abbildung 34: Durchschnittliche Aufteilung des Umbrückvorgangs auf einzelne<br />
Tätigkeiten <strong>bei</strong> den Zyklen 10-12 ................................................... 44<br />
Abbildung 35: Transportkosten [€/t und €/fm] für <strong>bei</strong>de LKW-Typen in<br />
Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung .................................... 53<br />
Abbildung 36: Vergleich <strong>der</strong> Gesamtkosten [€/t und €/fm] des<br />
Wechselbrückensystems mit dem Standardsystem im<br />
5m-Leitsortiment in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung .... 54<br />
Abbildung 37: Kostenunterschied [€/t und €/fm] des Wechselbrückensystems<br />
gegenüber dem Standardsystem im 5m-Leitsortiment in<br />
Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung .................................... 55<br />
Abbildung 38: Vergleichskalkulation <strong>der</strong> Systemkosten [€/t] für die Sortimente<br />
2m, 3m, 4m und 5m <strong>bei</strong> Standard- und Wechselbrückensystem<br />
in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung ................................ 56<br />
Abbildung 39: Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems<br />
gegenüber dem Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen<br />
Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung ............ 57<br />
Abbildung 40: Relativer Systemkostenunterschied [%] zwischen dem<br />
Standardsystem und dem Wechselbrückensystem gemessen an<br />
den Systemkosten des Standardsystems <strong>bei</strong> den verschiedenen<br />
Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung ............ 57<br />
4
Abbildung 41: Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems<br />
gegenüber dem Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen<br />
Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung für<br />
Wechselbrücken in Standardkonfiguration sowie in<br />
gewichtsoptimierter Konfiguration ................................................. 58<br />
Abbildung 42: Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems<br />
gegenüber dem Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen<br />
Sortimenten in Abhängigkeit vom Leergewicht <strong>der</strong><br />
Wechselbrücken <strong>bei</strong> 75km Transportentfernung ........................... 59<br />
Abbildung 43: Relative Verän<strong>der</strong>ung des Systemkostenunterschiedes [%]<br />
<strong>bei</strong> den verschiedenen Sortimenten in Abhängigkeit vom<br />
Leergewicht <strong>der</strong> Wechselbrücken <strong>bei</strong> 75km Transportentfernung . 60<br />
Abbildung 44: Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems<br />
gegenüber dem Standardsystem <strong>bei</strong>m 2m-Sortiment und <strong>bei</strong>m<br />
4m-Sortiment in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung<br />
für Wechselbrücken mit unterschiedlicher Konfiguration und<br />
Beladeart ........................................................................................ 60<br />
Abbildung 45: Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems<br />
gegenüber dem Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen<br />
Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> maximal möglichen<br />
Zuladung des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges <strong>bei</strong> einer<br />
Transportentfernung von 75km ...................................................... 61<br />
Abbildung 46: Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems<br />
gegenüber dem Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen<br />
Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung unter<br />
Berücksichtigung <strong>der</strong> für die jeweilige Transportentfernung<br />
benötigten Anzahl an Wechselbrücken .......................................... 62<br />
Abbildung 47: Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems<br />
gegenüber dem Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen<br />
Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung unter<br />
Berücksichtigung <strong>der</strong> an die jeweilige Transportentfernung<br />
angepassten Anzahl an Wechselbrücken im Vergleich mit <strong>der</strong><br />
Basiskalkulation mit zehn Wechselbrücken ................................... 63<br />
Abbildung 48: Beispiel 1 für den Verfahrensablauf an einem Parkplatz am<br />
Waldrand ........................................................................................ 66<br />
Abbildung 49: Beispiel 2 für den Verfahrensablauf an einem Parkplatz am<br />
Waldrand ........................................................................................ 67<br />
Abbildung 50: Beispiel für den Verfahrensablauf an einer Wegekreuzung<br />
im Wald .......................................................................................... 68<br />
5
Tabellenverzeichnis<br />
Tabelle 1: Kurzholz-Glie<strong>der</strong>züge <strong>der</strong> Zeitstudie..................................................... 31<br />
Tabelle 2: Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation<br />
des Standard-Forwar<strong>der</strong>s ..................................................................... 46<br />
Tabelle 3: Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation<br />
des Standard-Forwar<strong>der</strong>s ..................................................................... 46<br />
Tabelle 4: Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation<br />
des Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s ......................................................... 47<br />
Tabelle 5: Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation<br />
des Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s ......................................................... 48<br />
Tabelle 6: Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation<br />
<strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücken............................................................. 48<br />
Tabelle 7: Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation<br />
<strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücken............................................................. 49<br />
Tabelle 8: Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation<br />
des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges ................................................................... 50<br />
Tabelle 9: Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation<br />
des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges ................................................................... 51<br />
Tabelle 10: Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation<br />
des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges ....................................................... 51<br />
Tabelle 11: Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation<br />
des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges ....................................................... 52<br />
Tabelle 12: benötigte Anzahl an LKW und Wechselbrücken in Abhängigkeit<br />
von <strong>der</strong> Transportentfernung ................................................................. 62<br />
6
1 Zusammenfassung<br />
Die Forst- und Holzbranche setzt sich in Deutschland weit überwiegend aus kleinen<br />
und mittleren Unternehmen (kmU) zusammen. Seitens <strong>der</strong> Forstunternehmer und<br />
Rundholzspediteure besteht großes Interesse an einer durchgehenden Logistikkette,<br />
die es ermöglicht, den Zeitbedarf und die Kosten für die Rundholzbereitstellung zu<br />
reduzieren. Die Effizienz <strong>der</strong> gesamten Rundholz-Logistikkette muss noch weiter<br />
gesteigert und eine möglichst hohe Maschinenauslastung für die beteiligten<br />
Unternehmen erreicht werden.<br />
Das vorliegende Projekt setzt an diesen Punkten an. Es wurde ein Konzept für einen<br />
Einsatz von Rundholz-Wechselbrücken <strong>bei</strong> Rückung und Ferntransport entwickelt.<br />
Dazu wurde ein Forwar<strong>der</strong> mit einer Wechselbrücken-Hubvorrichtung ausgestattet,<br />
mit <strong>der</strong> eine Wechselbrücke aufgenommen werden kann. Die Wechselbrücke wird<br />
im Bestand beladen und dann auf <strong>der</strong> Forststraße abgestellt. Der Transport zum<br />
Rundholzabnehmer erfolgt dann mittels eines Standard-Wechselbrücken-<br />
Glie<strong>der</strong>zuges. Das Verfahren erlaubt eine höhere Zuladung <strong>bei</strong>m Rundholztransport<br />
und führt zu einer besseren Maschinenauslastung.<br />
Dieses Konzept wurde im Rahmen des Projektes umgesetzt. Dazu wurden zunächst<br />
die technischen Anfor<strong>der</strong>ungen ermittelt. Darauf aufbauend wurden zwei Rundholz-<br />
Wechselbrücken und eine Wechselbrücken-Hubvorrichtung für den Forwar<strong>der</strong><br />
entwickelt und gebaut.<br />
Das Wechselbrückensystem wurde im Rahmen mehrerer Praxisversuche eingesetzt<br />
und in Ar<strong>bei</strong>ts- und Zeitstudien untersucht. Die Auswertung <strong>der</strong> Zeitstudiendaten für<br />
das Leitsortiment (5m-Abschnitte) hat gezeigt, dass die Technische Ar<strong>bei</strong>tsproduktivität<br />
(TAP) des Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s im Vergleich zum Standard-<br />
Forwar<strong>der</strong> um ca. 4% geringer ist. Beim Ferntransport verfügt <strong>der</strong> Wechselbrücken-<br />
Glie<strong>der</strong>zug über eine um ca. 10% höhere TAP als <strong>der</strong> Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug. Damit<br />
wurde ein Kostenvorteil des Systems von 2,8% bis 15,7% in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Transportentfernung nachgewiesen.<br />
Auf Basis <strong>der</strong> Versuchsergebnisse wurden die Systemkosten für weitere<br />
Kurzholzsortimente berechnet und die logistischen und organisatorischen<br />
Rahmenbedingungen für einen erfolgreichen Einsatz des Systems beschrieben. Die<br />
Praxisversuche lieferten zudem wichtige Erkenntnisse über den technischen<br />
Verbesserungsbedarf <strong>der</strong> Funktionsmuster.<br />
Der Einsatz des Wechselbrückensystems ist auf Basis <strong>der</strong> Projektergebnisse<br />
nachweislich technisch machbar und wirtschaftlich sinnvoll. Die Voraussetzungen<br />
für eine technische Weiterentwicklung des Wechselbrückensystems und einen<br />
zukünftigen Einsatz in <strong>der</strong> Praxis sind damit gegeben.<br />
Die Ziele des Vorhabens wurden erreicht.<br />
7
2 Einführung, Problemstellung und Zielsetzung<br />
Die Forst- und Holzbranche hat sich in den letzten Jahren zunehmend in Richtung<br />
einer industriellen Schnittholzproduktion entwickelt, die eine bedarfsgerechte und<br />
zuverlässige Rundholzbereitstellung erfor<strong>der</strong>t. Gleichzeitig besteht durch den<br />
immensen Konkurrenzdruck ein hoher Kostendruck <strong>bei</strong> allen Beteiligten <strong>der</strong><br />
„Wertschöpfungskette Holz“. Kriterien wie Termintreue, niedrige Durchlaufzeiten,<br />
erhöhte Flexibilität und geringe Lagerbestände auf Seiten <strong>der</strong> Kunden gewinnen an<br />
Bedeutung. Diese Ansprüche erfor<strong>der</strong>n eine schnelle und effiziente Logistik aller<br />
beteiligten Unternehmen <strong>der</strong> Forst- und Holzbranche.<br />
Die hochmechanisierte Holzernte stellt inzwischen das Standard-Verfahren <strong>der</strong><br />
Holzbereitstellung dar. Nach dem Fällen und Aufar<strong>bei</strong>ten <strong>der</strong> Bäume zu Kurzholz-<br />
Abschnitten durch einen Harvester (Vollernter) findet die Rückung (Nahtransport des<br />
Holzes) durch einen Forwar<strong>der</strong> (Tragschlepper) statt, <strong>der</strong> die Abschnitte in seinen<br />
Rungenkorb lädt und aus dem Waldbestand an die Forststraße fährt, wo sie<br />
gepoltert (gestapelt) werden. Nach einer gewissen (Zwischen-)Lagerzeit wird das<br />
Kurzholz von einem speziellen Rundholz-LKW (z. B. einem Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug) mit<br />
dem eigenen Kran aufgeladen und zum Abnehmer transportiert. Die Ar<strong>bei</strong>tsschritte<br />
Rücken und Ferntransport erfolgen da<strong>bei</strong> völlig getrennt und unabhängig<br />
voneinan<strong>der</strong>.<br />
Bei diesem Standard-Verfahren gibt es zwei grundsätzliche Probleme. So sind<br />
erstens Rundholz-LKW aufgrund ihrer Bauform und Aufbauten Spezialfahrzeuge,<br />
die sich für alternative Transporte kaum eignen. Dies führt dazu, dass <strong>bei</strong> fehlenden<br />
Transportaufträgen kaum Ausweichgüter transportiert werden können, um die<br />
laufenden Kosten zu decken. Das zweite Problemfeld stellt <strong>der</strong> zeitintensive<br />
Umschlag des Rundholzes an <strong>der</strong> Forststraße dar. Die mehrfachen<br />
Verladeprozesse an <strong>der</strong> Schnittstelle zwischen Forstunternehmen und<br />
Rundholzspedition kosten Zeit und damit Geld.<br />
Dieser aufwändige Umschlag des Holzes kann durch einen Einsatz von<br />
Wechselbrücken erheblich reduziert werden. Den Transport <strong>der</strong> Kurzholz-<br />
Abschnitte aus dem Bestand an die Forststraße übernimmt hier<strong>bei</strong> ein Forwar<strong>der</strong>,<br />
<strong>der</strong> anstelle eines Rungenkorbes mittels einer Wechselbrücken-Hubvorrichtung eine<br />
spezielle Rundholz-Wechselbrücke aufnehmen kann. Dieser Wechselbrücken-<br />
Forwar<strong>der</strong> fährt in den Bestand und belädt die Wechselbrücke mit Kurzholz-<br />
Abschnitten. Mit einer Kranwaage kann <strong>der</strong> Fahrer des Forwar<strong>der</strong>s überprüfen, ob<br />
die Wechselbrücke gemäß den Gewichtsbeschränkungen des Wechselbrücken-<br />
Glie<strong>der</strong>zuges beladen ist. Sobald das maximale Ladungsgewicht erreicht ist, erfolgt<br />
<strong>der</strong> Transport aus dem Bestand auf die Forststraße. Anstelle des Entladens am<br />
Polter stellt <strong>der</strong> Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> die beladene Wechselbrücke auf <strong>der</strong><br />
Forststraße ab und nimmt eine leere Wechselbrücke auf. Den Ferntransport vom<br />
Einschlagsort zum Rundholzabnehmer übernimmt ein konventioneller<br />
8
Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug, welcher zwei Wechselbrücken transportieren kann.<br />
Im Werk erfolgt die Entladung <strong>der</strong> Wechselbrücken mittels Highlifter o<strong>der</strong> Stacker.<br />
Wie<strong>der</strong> im Wald, werden die leeren gegen beladene Wechselbrücken ausgetauscht.<br />
Mit einem durchgehenden Einsatz von Rundholz-Wechselbrücken <strong>bei</strong> allen<br />
Transportvorgängen, beginnend mit dem Holztransport auf dem Forwar<strong>der</strong>, kann<br />
<strong>der</strong> Umschlag des Rundholzes mit dem Kran an <strong>der</strong> Forststraße also durch ein<br />
Austauschen von Wechselbrücken ersetzt werden. Die zeitaufwändigen<br />
Verladeprozesse von Forwar<strong>der</strong> zu Polter und Polter zu Rundholz-LKW entfallen<br />
somit vollständig. Der Ferntransport kann mit leichten Standard-Wechselbrücken-<br />
LKW durchgeführt werden, die natürlich neben den speziellen Rundholz-<br />
Wechselbrücken auch Standard-Wechselbrücken transportieren können, wodurch<br />
sich die Einsatzmöglichkeiten drastisch erhöhen. Die Nutzlast dieser LKW ist<br />
zusätzlich, u. a. durch den Wegfall des Kranes, im Vergleich zu Kurzholz-<br />
Glie<strong>der</strong>zügen um etwa drei Tonnen erhöht.<br />
Der Einsatz von Wechselbrücken könnte so zu einer entscheidenden<br />
Verbesserung <strong>der</strong> Rundholzlogistik führen.<br />
Ziel des Forschungsprojektes war somit die Entwicklung eines vollständig neuen<br />
Transportsystems für Kurzholz mit den <strong>bei</strong>den Kernkomponenten Rundholz-<br />
Wechselbrücke und hydraulische Wechselbrücken-Hubvorrichtung für den<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>. Das Forschungsprojekt sollte weiterhin Auskunft<br />
darüber geben, ob ein durchgehen<strong>der</strong> Einsatz <strong>der</strong> Wechselbrückentechnologie <strong>bei</strong>m<br />
Rundholztransport sowohl technisch machbar als auch betriebswirtschaftlich<br />
sinnvoll ist.<br />
9
3 Technische Entwicklungen<br />
Im Rahmen mehrerer Ar<strong>bei</strong>tstreffen mit den Projektpartnern wurden die technischen<br />
Anfor<strong>der</strong>ungen an die Rundholz-Wechselbrücken und die ebenfalls neu zu<br />
entwickelnde Wechselbrücken-Hubvorrichtung für den Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong><br />
beschrieben. Anschließend wurden <strong>bei</strong>de Geräte von <strong>der</strong> Fa. Finkl Fahrzeugbau<br />
konstruiert. Von <strong>der</strong> Fa. Wahlers Forsttechnik wurde die Wechselbrücken-<br />
Hubvorrichtung, von <strong>der</strong> Fa. Finkl Fahrzeugbau wurden zwei Rundholz-<br />
Wechselbrücken als Funktionsmuster gebaut.<br />
3.1 Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong><br />
Der Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> ist einer <strong>der</strong> <strong>bei</strong>den zentralen Bausteine des neuen<br />
Wechselbrückensystems. Ein Standard-Forwar<strong>der</strong> wurde hierfür umgebaut und mit<br />
einer Wechselbrücken-Hubvorrichtung und einer Waage ausgestattet (siehe<br />
Abbildung 1).<br />
Abbildung 1:<br />
Standard-Forwar<strong>der</strong> Ponsse Buffalo (links) und Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> (rechts)<br />
3.1.1 Anfor<strong>der</strong>ungen, technische Umsetzung, Konstruktion<br />
Als Versuchsmaschine wurde ein Forwar<strong>der</strong> <strong>der</strong> 14t-Klasse ausgewählt und zum<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> umgebaut. Es handelt sich um einen Ponsse Buffalo<br />
Dual mit einer Motorleistung von 205kW (siehe Abbildung 1). Das Standardgewicht<br />
<strong>der</strong> eingesetzten 8-Rad-Maschine beträgt ohne Bogiebän<strong>der</strong> 18,5t. Ein Kran des<br />
Typs K100+M mit einer Reichweite von 9,5m und einem maximalen Netto-<br />
Hubmoment von 145kNm war montiert. Der Forwar<strong>der</strong> war mit Reifen <strong>der</strong><br />
Dimension 710/45R26,5 ausgerüstet. Während <strong>der</strong> Zeitstudie waren auf dem<br />
Hinterwagen Bogiebän<strong>der</strong> montiert (siehe Abbildung 1 links). Bei <strong>der</strong> eingesetzten<br />
Maschine handelte es sich um eine Gebrauchtmaschine. Die Laufleistung betrug zu<br />
Beginn <strong>der</strong> Zeitstudien etwa 7.500 Betriebsstunden.<br />
10
Für den Ponsse Buffalo Dual sprachen v. a. folgende Gründe:<br />
o Die mögliche Zuladung von 14t (zzgl. Gewicht des abmontierten<br />
Rungenkorbes, abzgl. Gewicht <strong>der</strong> montierten Hubvorrichtung) ist<br />
ausreichend, um eine beladene Wechselbrücke zu transportieren. Bei einem<br />
Leergewicht eines Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges von etwa 12t und einem<br />
erlaubten Gesamtgewicht des LKW von 40t wiegt jede <strong>der</strong> <strong>bei</strong>den<br />
transportierten, beladenen Wechselbrücken etwa 14t.<br />
o Die Länge des Hinterwagens des Ponsse Buffalo ist ausreichend, um eine<br />
Wechselbrücke mit über 6m Länge transportieren zu können.<br />
o Der Rungenkorb des Ponsse Buffalo in <strong>der</strong> Dual-Version ist bereits<br />
abnehmbar konzipiert für einen Einsatz als Harvester im Harwar<strong>der</strong>-Modus.<br />
Dadurch konnte zum einen die gleiche Maschine in den Versuchen recht<br />
einfach als Standard- und als Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> eingesetzt werden,<br />
zum an<strong>der</strong>en war ein Rückbau nach Projektende leicht möglich<br />
(Mietmaschine).<br />
o Mit dem starken Ponsse-Kran K100+M ließen sich Wechselbrücken bis 1,85t<br />
Leergewicht manipulieren, sollten diese stapelbar ausgeführt werden.<br />
Für die Aufnahme <strong>der</strong> Wechselbrücke wurden das serienmäßige Stirngatter sowie<br />
die Rungen abmontiert. Mittels Schraubbefestigung wurde die hydraulische<br />
Wechselbrücken-Hubvorrichtung (siehe Abbildung 2 und Abbildung 3 rechts) auf<br />
dem Hinterwagen des Forwar<strong>der</strong>s montiert. Diese ist 5m lang und 0,8t schwer.<br />
Abbildung 2:<br />
Konstruktionszeichnung <strong>der</strong> hydraulischen Wechselbrücken-Hubvorrichtung auf dem<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> (Seitenansicht)<br />
Das Stirngatter wurde für den Einsatz im Wechselbrückenbetrieb modifiziert und<br />
fungierte zusätzlich als Anschlag für die Wechselbrücke (siehe Abbildung 3 links).<br />
11
Abbildung 3:<br />
modifiziertes Stirngatter (links) und Wechselbrücken-Hubvorrichtung (rechts) <strong>bei</strong>m<br />
Aufbau auf den Forwar<strong>der</strong><br />
Die Hubvorrichtung verfügt über vier Hydraulikzylin<strong>der</strong>, um die Wechselbrücke aufund<br />
absenken und damit auf- und abstellen zu können. Die Wechselbrücke wird<br />
mittels vier Verriegelungsbolzen auf <strong>der</strong> Hubvorrichtung arretiert (vgl. Kapitel 3.2.1e).<br />
Die Bolzen greifen in entsprechend vorgesehene Augen im Doppel-T-Träger <strong>der</strong><br />
Wechselbrücke (siehe Abbildung 4 und Abbildung 5).<br />
Abbildung 4:<br />
Blick auf einen <strong>der</strong> vier Verriegelungsbolzen (links: verriegelt; rechts: entriegelt)<br />
Abbildung 5:<br />
Konstruktionszeichnung <strong>der</strong> Wechselbrücken-Hubvorrichtung mit Verriegelungsbolzen<br />
(Draufsicht)<br />
Die Hubvorrichtung hebt die Wechselbrücke so hoch, dass sich die Unterkanten <strong>der</strong><br />
Rungenschemel auf 1,6m Höhe über dem Erdboden befinden. Dadurch wird ein<br />
12
ausreichendes Pendeln <strong>der</strong> Bogieachse weiterhin ermöglicht. In den Praxisversuchen<br />
wurde das Pendeln <strong>der</strong> Bogieachse allerdings zusätzlich durch eine<br />
Kettenbefestigung an <strong>der</strong> Bogieachse selbst begrenzt, um einen Kontakt des<br />
Reifens (v. a. <strong>bei</strong>m Einsatz von Bogiebän<strong>der</strong>n) mit <strong>der</strong> Wechselbrücke zu vermeiden.<br />
Der ursprüngliche Plan, das Gewicht <strong>der</strong> gesamten Wechselbrücke über eine in die<br />
Hubvorrichtung integrierte Waage zu ermitteln, war aufgrund des knappen<br />
Platzangebotes auf dem Forwar<strong>der</strong> technisch nicht zu realisieren und wurde<br />
aufgegeben. Die alternative Lösung, das Gewicht durch eine Kranwaage zu<br />
ermitteln, bietet den Vorteil, dass bereits zeitgleich mit dem Beladen <strong>der</strong><br />
Wechselbrücke im Bestand das Gewicht einer Wechselbrücke ermittelt werden<br />
kann. Eine unbeabsichtigte Über- o<strong>der</strong> Unterladung ist somit nahezu<br />
ausgeschlossen. Der Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> wurde daher mit einer Kranwaage<br />
Intermercato XW70BS ausgerüstet (siehe Abbildung 6). Das Eigengewicht <strong>der</strong><br />
Waage beträgt 50kg, <strong>der</strong> Wiegebereich liegt zwischen 0,1t und 7t.<br />
Abbildung 6:<br />
Forwar<strong>der</strong>kran mit Kranwaage (rot umrandet)<br />
In den Rahmen <strong>der</strong> Hubvorrichtung wurde zudem eine Rückfahrkamera integriert.<br />
Diese wurde benötigt, um die Unterfahrt unter die Wechselbrücke für den Fahrer zu<br />
vereinfachen.<br />
3.1.2 Praxiserfahrungen, Probleme und Verbesserungsmöglichkeiten<br />
Beim Abstellen <strong>der</strong> Wechselbrücke müssen verschiedene Punkte beachtet<br />
werden, um die Wechselbrücke problemlos später wie<strong>der</strong> aufnehmen zu können.<br />
Die Wechselbrücke darf nicht zu geneigt in Längs- und/o<strong>der</strong> Querrichtung stehen.<br />
Wird dies nicht beachtet, so kommt es zu Problemen mit dem Überhang <strong>der</strong><br />
hydraulischen Wechselbrücken-Hubvorrichtung, da diese dann nicht mehr unter den<br />
Hauptträgern durchgleiten kann (vgl. Abbildung 7). Bei zu viel Reibung zwischen<br />
Hubvorrichtung und Wechselbrücke wird die Wechselbrücke angeschoben. Infolge<br />
<strong>der</strong> auf die Stütz<strong>bei</strong>ne einwirkenden Kräfte können diese so verbogen werden, dass<br />
sie nicht mehr in die Führung eingeschoben werden können. Ein Teil des Problems<br />
13
könnte durch den Einsatz eines Forwar<strong>der</strong>s mit einem längeren Radstand gelöst<br />
werden. Dadurch würde <strong>der</strong> Überhang <strong>der</strong> Wechselbrücke über die Hubvorrichtung<br />
verkleinert (vgl. z. B. Abbildung 10). Weitere positive Effekte wären eine verbesserte<br />
Gelände- und Rangierfähigkeit sowie eine bessere Achslastverteilung auf <strong>der</strong><br />
Pendelachse des Hinterwagens, was insbeson<strong>der</strong>e mit Blick auf den Bodenschutz<br />
von Vorteil wäre.<br />
Abbildung 7:<br />
Platzverhältnisse zwischen Hubvorrichtung und Wechselbrücke <strong>bei</strong>m Umbrücken<br />
Ein weiteres Problem stellt die <strong>der</strong>zeitige Absetzbewegung dar, die neben <strong>der</strong><br />
vertikalen auch eine leichte horizontale Komponente enthält. Dies liegt an <strong>der</strong><br />
realisierten Lösung mit Hubschwingen, die aufgrund von Platzproblemen <strong>bei</strong> <strong>der</strong><br />
Unterbringung <strong>der</strong> Hydraulikzylin<strong>der</strong> gewählt wurde (siehe Abbildung 8). Durch die<br />
horizontale Komponente <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Absetzbewegung werden die Stütz<strong>bei</strong>ne <strong>der</strong><br />
Wechselbrücke <strong>bei</strong>m Abstellen stark belastet und können im Extremfall verbogen<br />
werden, wodurch sie sich möglicherweise <strong>bei</strong>m Aufbrücken nicht mehr in die<br />
Schiebetunnel einschieben lassen. Bei <strong>der</strong> <strong>der</strong>zeitigen Ausführung ist daher ein<br />
Ausgleich <strong>der</strong> horizontalen Bewegung durch eine langsame und vorsichtige<br />
Fahrbewegung des Forwar<strong>der</strong>s erfor<strong>der</strong>lich. Ein besseres Ergebnis ließe sich<br />
vermutlich durch ein Scheren-Hubgerüst erreichen, welches ausschließlich vertikal<br />
hebt und senkt, wenn hierfür eine technische Lösung gefunden werden kann.<br />
14
Abbildung 8:<br />
Konstruktionszeichnung <strong>der</strong> Hubvorrichtung mit den Hubschwingen (Seitenansicht)<br />
Das Beladen <strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücke ist aufgrund <strong>der</strong> fehlenden Sicht aus<br />
<strong>der</strong> Vogelperspektive auf das Holz erschwert. Der Kranführer eines Kurzholz-<br />
Glie<strong>der</strong>zuges verfügt über eine wesentlich bessere Übersicht von oben und kann die<br />
Abschnitte entsprechend genauer positionieren. Dies ist insbeson<strong>der</strong>e aus Gründen<br />
<strong>der</strong> Ladungssicherung wichtig. So konnte im Rahmen <strong>der</strong> Zeitstudie mit dem<br />
Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug beobachtet werden, dass einzelne Abschnitte nach dem<br />
Ablegen auf den Holzstapel nochmal gegriffen und durch einen an<strong>der</strong>en Abschnitt<br />
ersetzt wurden, <strong>der</strong> vom Durchmesser einen besseren Formschluss herstellte. Dies<br />
ist aufgrund <strong>der</strong> mangelnden Sicht aus <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong>-Kabine kaum möglich (vgl.<br />
Abbildung 9).<br />
Beim Standard-Forwar<strong>der</strong> verfügt <strong>der</strong> Fahrer über mehr Spielraum mit dem Kran, da<br />
die Rungen mit 1,4m merklich niedriger sind. Beim Wechselbrückenbetrieb kam es<br />
gelegentlich vor, dass <strong>der</strong> Wipparm des Krans auf <strong>der</strong> ersten Runge aufsaß. Bei<br />
dauerhaftem Wechselbrückenbetrieb und zunehmen<strong>der</strong> Übung des Fahrers würde<br />
dieses Problem vermutlich nicht mehr auftreten.<br />
15
Abbildung 9:<br />
Blick aus <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong>-Kabine auf die Wechselbrücke<br />
Das Laden von drei Stapeln mit 2m-Abschnitten auf <strong>der</strong> Wechselbrücke gestaltete<br />
sich aufgrund <strong>der</strong> mangelnden Sicht auf den Rungenkorb als schwierig, das<br />
Herstellen eines (vergleichsweise) „sauberen“ Formschlusses war erheblich<br />
erschwert (siehe Abbildung 10).<br />
Abbildung 10:<br />
beladener Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> mit drei Stapeln 2m-Holz<br />
Daraus resultiert eine Gefährdung des Straßenverkehrs durch mangelnde<br />
Ladungssicherung. Das Laden des hintersten Stapels auf <strong>der</strong> Wechselbrücke<br />
gestaltete sich da<strong>bei</strong> beson<strong>der</strong>s schwierig. Die im vorigen Absatz erläuterten Effekte<br />
16
werden hier nochmals verstärkt. Darüber hinaus waren <strong>bei</strong>m Laden mindestens zwei<br />
Bewegungen mit vollem Greifer gegen das Stirngatter erfor<strong>der</strong>lich, um die<br />
Abschnitte bündig auf <strong>der</strong> Wechselbrücke ablegen zu können. Das Laden <strong>der</strong><br />
Wechselbrücke mit zwei Stapeln 3m-Holz gestaltete sich hingegen erheblich<br />
einfacher.<br />
3.2 Rundholz-Wechselbrücke<br />
Den zweiten zentralen Baustein stellt die vollständig neu entwickelte Rundholz-<br />
Wechselbrücke dar. Diese wurde nicht, wie <strong>bei</strong> Standard-Wechselbrücken üblich, in<br />
Rahmenbauweise gebaut, da es ansonsten zu Problemen auf dem Forwar<strong>der</strong><br />
gekommen wäre. Stattdessen basiert die Konstruktion <strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücke<br />
auf zwei zentralen, parallel laufenden Stahlträgern, die gleichzeitig den Zentriertunnel<br />
bilden (siehe Abbildung 11). Zudem gibt es <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Wechselbrücke keine Vor<strong>der</strong>o<strong>der</strong><br />
Rückseite, um bezüglich <strong>der</strong> Abfuhrrichtung möglichst flexibel zu sein.<br />
3.2.1 Anfor<strong>der</strong>ungen, technische Umsetzung, Konstruktion<br />
a) Abmessungen<br />
Im Hinblick auf eine Kompatibilität mit Standard-Wechselbrücken-LKW war die DIN<br />
EN 284 rahmengebend. Die Abmessungen <strong>der</strong> Wechselbrücke wurden wie folgt<br />
gewählt:<br />
o Länge: 6,25m (in Anlehnung an eine frühere Version <strong>der</strong> DIN EN 284)<br />
o Breite: 2,55m (max. Fahrzeugbreite nach § 32 StVZO) mit eingeschobenen<br />
Stütz<strong>bei</strong>nen<br />
o Höhe: abhängig von Rungen und Rahmenhöhe; auf dem LKW insgesamt<br />
max. 4,00m (max. Fahrzeughöhe nach § 32 StVZO)<br />
Abbildung 11:<br />
leere Rundholz-Wechselbrücke<br />
17
) Sortimente und Rungen<br />
Die Wechselbrücke sollte in den Praxisversuchen alle üblicherweise anfallenden<br />
Kurzholzsortimente aufnehmen können:<br />
o 2m-Sortiment: 3 Stapel; alternativ 2 Stapel<br />
o 3m-Sortiment: 2 Stapel<br />
o 4m-Sortiment: 1 Stapel<br />
o 5m-Sortiment: 1 Stapel<br />
Dafür musste die Wechselbrücke über sechs Rungenschemel und zwölf Rungen<br />
verfügen (siehe Abbildung 11, Abbildung 12 und Abbildung 13).<br />
Abbildung 12: Konstruktionszeichnung <strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücke auf dem Forwar<strong>der</strong> (Seitenansicht)<br />
Es wurden teleskopierbare (1,8m bis 2,8m) Aluminium-Rungen ExTe A4 verwendet.<br />
Der erste und <strong>der</strong> letzte Rungenschemel wurden in Eigenbauweise aus Stahl<br />
hergestellt und fest mit den Doppel-T-Trägern verbunden. In diese <strong>bei</strong>den Schemel<br />
wurden die Aufnahmen („Schiebetunnel“) für die Stütz<strong>bei</strong>ne integriert. Die restlichen<br />
vier Schemel sind vom Typ ExTe A4. Zwei davon wurden mit Schnellverschlüssen<br />
ausgerüstet, die das Verschieben <strong>der</strong> Rungenschemel in Längsrichtung<br />
ermöglichten. Dadurch kann, je nach Länge <strong>der</strong> zu ladenden Abschnitte, die Distanz<br />
von Runge zu Runge variiert werden, um jeweils mittig <strong>der</strong> einzelnen Stapel einen<br />
möglichst großen Freiraum für die Greifzange des Highlifters zu schaffen und das<br />
Entladen dadurch zu vereinfachen bzw. die Entladezeiten zu verkürzen. Zwischen<br />
jeweils zwei Schemeln wurden insgesamt drei ExTe Stützschemel („Stödbanke“)<br />
angebracht, um die Fremdentladung im Werk zu vereinfachen und eine mögliche<br />
18
Beschädigung <strong>der</strong> Wechselbrücken o<strong>der</strong> des LKW durch den Highlifter o<strong>der</strong> Stacker<br />
zu vermeiden.<br />
Abbildung 13:<br />
beladene Wechselbrücke mit einem Stapel 5m-Holz (links), zwei Stapeln 3m-Holz (Mitte)<br />
und drei Stapeln 2m-Holz; Zuladung jeweils ca. 12t<br />
c) Leergewicht und Zuladung<br />
Die Wechselbrücke sollte idealerweise ein Leergewicht von unter 1,5t aufweisen.<br />
Das maximale Leergewicht wurde auf 1,85t festgesetzt, da stapelbare<br />
Wechselbrücken (siehe Kapitel 3.2.1g) ansonsten mit dem Forwar<strong>der</strong>kran nicht mehr<br />
angehoben werden konnten. Das realisierte Funktionsmuster mit sechs<br />
Rungenschemeln, zwölf Rungen und drei Stützschemeln wiegt allerdings 1,9t. In<br />
einer Konfiguration <strong>bei</strong>spielsweise für 4/5m-Sägeholz mit zwei Schemeln, vier<br />
Rungen und einem Stützschemel betrüge das Leergewicht knapp 1,6t (<strong>bei</strong><br />
Verwendung <strong>der</strong> dann notwendigen stabileren A6-Rungen und -Schemel von ExTe).<br />
d) Stütz<strong>bei</strong>ne und Teller<br />
Die vier Stütz<strong>bei</strong>ne werden, an<strong>der</strong>s als <strong>bei</strong> konventionellen Wechselbrücken, nicht<br />
parallel zur Fahrtrichtung gedreht, son<strong>der</strong>n quer zur Fahrtrichtung in einen<br />
Schiebetunnel eingeschoben (siehe Abbildung 14), da ansonsten Rungenschemel<br />
o<strong>der</strong> die pendelnde Bogieachse im Weg gewesen wären.<br />
Abbildung 14:<br />
Einschieben <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne in die Schiebetunnel<br />
Die Stütz<strong>bei</strong>ne bestehen aus einem Querträger, einem vertikalen Träger sowie einer<br />
verstellbaren Verlängerung des vertikalen Trägers, um Unebenheiten bzw.<br />
Höhenunterschiede (Forststraße) <strong>bei</strong>m Abstellen ausgleichen zu können. In<br />
Transportstellung befinden sich die Stütz<strong>bei</strong>ne in Schiebetunneln, die über die ganze<br />
19
Breite <strong>der</strong> Wechselbrücke gehen und in die äußersten Schemel integriert wurden<br />
(siehe Abbildung 15 und Abbildung 16).<br />
Abbildung 15:<br />
schematische Darstellung <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne (Frontalansicht)<br />
Aufgrund <strong>der</strong> Breite des Forwar<strong>der</strong>s von etwa 2,8m beträgt <strong>der</strong> Innenabstand<br />
zwischen den Stütz<strong>bei</strong>nen in Fahrtrichtung (Durchfahrtsmaß) <strong>bei</strong> abgestellter<br />
Wechselbrücke 3,0m. Eingeschoben schließen die Unterseiten <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne<br />
bündig mit dem Rahmen <strong>der</strong> Wechselbrücke <strong>bei</strong> einer Breite von 2,55m ab (vgl.<br />
StVZO). Jedes Stütz<strong>bei</strong>n ist also 22,5cm weit ausziehbar.<br />
Abbildung 16:<br />
Konstruktionszeichnung <strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücke (Frontalansicht)<br />
20
Die Stütz<strong>bei</strong>ne wurden hinsichtlich ihrer Länge so konzipiert, dass eine Abstellhöhe<br />
von 1,3m bzgl. <strong>der</strong> TwistLocks erreicht wird. Diese Abstellhöhe ist erfor<strong>der</strong>lich,<br />
damit <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong> unter <strong>der</strong> Wechselbrücke heraus fahren, <strong>der</strong> Wechselbrücken-<br />
Glie<strong>der</strong>zug sie aber noch aufnehmen kann.<br />
Abbildung 17:<br />
teleskopierbares Stütz<strong>bei</strong>n (links) und Teller (rechts)<br />
Da<strong>bei</strong> wurde jedes Stütz<strong>bei</strong>n manuell teleskopierbar ausgeführt, damit auch <strong>bei</strong><br />
unebenem Untergrund ein sicheres Abstellen gewährleistet werden konnte (siehe<br />
Abbildung 16 und Abbildung 17 links). Dazu wird ein Bolzen gelöst und in einem<br />
an<strong>der</strong>en Einschubloch wie<strong>der</strong> verriegelt.<br />
Zum Abschluss <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne wurden Teller benötigt, um die Kontaktfläche zum<br />
Untergrund zu vergrößern. Dies ist erfor<strong>der</strong>lich, da die Umbrückplätze im Wald in <strong>der</strong><br />
Regel zwar befestigt sind, jedoch lediglich über eine wassergebundene Deckschicht<br />
verfügen. Bei einer zu geringen Aufstandsfläche besteht die Gefahr, dass die<br />
Stütz<strong>bei</strong>ne einer beladenen Wechselbrücke einsinken. Dies würde Schäden an den<br />
Forststraßen bzw. Umbrückplätzen verursachen und eine Aufnahme <strong>der</strong><br />
Wechselbrücke erschweren o<strong>der</strong> gar verhin<strong>der</strong>n. Der Durchmesser <strong>der</strong> Teller beträgt<br />
40cm. Die Teller wurden durch ein Scharnier fest mit dem Stütz<strong>bei</strong>n verbunden<br />
(siehe Abbildung 17 rechts).<br />
e) Verriegelung auf Forwar<strong>der</strong> und LKW<br />
Die Verriegelung von konventionellen Wechselbrücken auf ihren Trägerfahrzeugen<br />
erfolgt üblicherweise über sogenannte TwistLocks. Diese werden in genormte<br />
Eckbeschläge <strong>der</strong> Wechselbrücke eingesetzt, ein Teil des TwistLocks wird um 90°<br />
verdreht und dadurch eine formschlüssige Verbindung hergestellt.<br />
Beim Transport <strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücken auf dem konventionellen<br />
Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug ist dies ebenfalls <strong>der</strong> Fall. Das Verriegelungsmaß<br />
entspricht hier mit 5.853mm ± 3mm dem Maß <strong>der</strong> DIN EN 284. Die TwistLock-<br />
Aufnahmen sind mittels Schienen an den äußersten Schemeln seitlich<br />
herausziehbar, ansonsten wären Sie den Reifen des Forwar<strong>der</strong>s im Weg (siehe<br />
Abbildung 18).<br />
21
Aufgrund <strong>der</strong> unterschiedlichen Abstellhöhen wurde <strong>bei</strong>m Wechselbrücken-<br />
Forwar<strong>der</strong> eine an<strong>der</strong>e Lösung gewählt. Hier erfolgt die Verriegelung <strong>der</strong><br />
Wechselbrücke mittels hydraulisch angesteuerter Bolzen, die in vorbereitete Augen<br />
in den Doppel-T-Trägern <strong>der</strong> Wechselbrücke greifen (siehe Abbildung 4).<br />
Abbildung 18:<br />
herausgezogene (links) und eingeschobene (rechts) TwistLock-Aufnahme<br />
f) Ladungssicherung<br />
Die Ladungssicherung des geladenen Rundholzes erfolgt mittels Spanngurten.<br />
Daher wurde eine entsprechende Anzahl von Zurrpunkten entsprechend <strong>der</strong> DIN EN<br />
12640:2000 geschaffen. Abhängig von Baumart und Sortiment ist je<strong>der</strong> Holzstapel<br />
mit mindestens zwei Zurrgurten zu sichern. Das bedeutet, dass auf je<strong>der</strong> Seite<br />
mindestens sechs Zurrpunkte erfor<strong>der</strong>lich sind.<br />
Abbildung 19:<br />
beladene Rundholz-Wechselbrücke mit montierter Ladungssicherungsplane<br />
Für den Transport von Abschnitten, die kürzer als 4m sind, „muss eine ausreichend<br />
feste stirnseitige Begrenzung vorhanden sein, die in <strong>der</strong> Lage ist, einzelne, in<br />
Kavernen liegende Stämme am Verlassen des Verbundes (Holzstapel bzw. Kontur<br />
22
des Fahrzeuges) zu hin<strong>der</strong>n“ (VFR 2006). Die Wechselbrücke wurde dazu mit<br />
Ladungssicherungsplanen anstelle <strong>der</strong> sonst üblichen Stirngatter ausgestattet (siehe<br />
Abbildung 19).<br />
Grundüberlegung in Bezug auf die Ladungssicherung war, dass <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong> die<br />
Wechselbrücke abstellen kann, ohne auf die Abfuhrrichtung achten zu müssen. Die<br />
Ladungssicherungsplane kann an den äußeren Schemeln <strong>der</strong> Wechselbrücke<br />
montiert werden. Sie wird in Form einer Rolle an einem Schemel befestigt und ist<br />
mittels einer Stange nach oben ausziehbar. Durch zwei Planenschuhe am Ende <strong>der</strong><br />
Plane wird diese an den Rungespitzen befestigt. Der Kasten für das Planenrollo ist<br />
nicht fest mit dem Schemel verbunden. Über einen einfachen Mechanismus kann<br />
<strong>der</strong> Kasten an verschiedenen Schemeln befestigt werden (siehe Abbildung 20). Einer<br />
Ladungssicherung gemäß den aktuellen Vorgaben ist mit dieser Lösung<br />
nachgekommen.<br />
Abbildung 20:<br />
schematische Darstellung <strong>der</strong> Befestigungsmöglichkeiten für Ladungssicherungsplanen<br />
(Blick von <strong>der</strong> Seite)<br />
g) Stapelbarkeit und Klapprungen<br />
Grundsätzlich ist es nicht zwingend erfor<strong>der</strong>lich, aber in einem späteren<br />
Praxiseinsatz ökonomisch sinnvoll, die Wechselbrücken stapeln zu können. Vor<br />
allem zu Beginn eines neuen Hiebes wären so die benötigten Wechselbrücken sehr<br />
effizient vor Ort zu bringen. Drei gestapelte Wechselbrücken könnten direkt auf dem<br />
Forwar<strong>der</strong> in den Bestand gebracht werden, acht (zwei mal vier) Wechselbrücken<br />
<strong>bei</strong> <strong>der</strong> ersten Anfahrt mit dem LKW. Der Fahrer des Forwar<strong>der</strong>s hebt von dem<br />
Stapel die oberste Wechselbrücke herunter und legt sie direkt auf die<br />
Hubvorrichtung. Anschließend werden die Rungen mit dem Kran aufgestellt.<br />
Dafür wäre es erfor<strong>der</strong>lich, die Rungen klappbar zu konzipieren (siehe Abbildung 21)<br />
und technische Lösungen für einen sicheren Formschluss <strong>der</strong> gestapelten<br />
Wechselbrücken (Nut und Fe<strong>der</strong>, Spanngurte) zu entwickeln.<br />
23
Abbildung 21:<br />
schematische Darstellung <strong>der</strong> Klapprungen (links: Blick von <strong>der</strong> Seite, rechts: Blick von<br />
oben; aus FREITAG 2011)<br />
Die Umsetzung dieser Anfor<strong>der</strong>ung wurde letztlich aus Kostengründen<br />
zurückgestellt. Zudem war das Leergewicht <strong>der</strong> Funktionsmuster etwas zu hoch, um<br />
sie noch mit dem Forwar<strong>der</strong>kran sicher manipulieren zu können.<br />
3.2.2 Praxiserfahrungen, Probleme und Verbesserungsmöglichkeiten<br />
Der größte Verbesserungsbedarf besteht <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Ausführung <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne. Derzeit<br />
sind die Stütz<strong>bei</strong>ne sehr schwer und <strong>der</strong> Einschub in die Schiebetunnel schwierig<br />
und langwierig. Aufgrund <strong>der</strong> Probleme <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Handhabung, insbeson<strong>der</strong>e <strong>bei</strong> <strong>der</strong><br />
Verriegelung <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne in <strong>der</strong> Transportstellung, dauerte das Vorbereiten und<br />
Nachbereiten des Abbrückvorgangs recht lange. Bei den Zeitstudien kam es<br />
mehrfach zu Verzögerungen, da sich die Stütz<strong>bei</strong>ne nach einer horizontalen<br />
Belastung verbogen, so dass sie sich nicht mehr in die Schiebetunnel einschieben<br />
ließen. Aus diesem Grund sind mehrere konstruktive Än<strong>der</strong>ungen erfor<strong>der</strong>lich. Diese<br />
betreffen das Gewicht, die Form, die Führung bzw. Lagerung <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne in<br />
Transportstellung, die Sicherung <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne in Transportstellung, die<br />
Durchfahrtsbreite und Führungslänge in <strong>der</strong> Führung sowie den Klappmechanismus.<br />
Die beson<strong>der</strong>e Herausfor<strong>der</strong>ung besteht darin, die Stütz<strong>bei</strong>ne tragfähiger und<br />
verwindungssteifer, aber dennoch leichter zu konstruieren.<br />
Aufgrund <strong>der</strong> Witterung und des empfindlichen Standortes des Versuchsbestandes<br />
mussten während <strong>der</strong> Zeitstudie Bogiebän<strong>der</strong> auf dem Hinterwagen des<br />
Forwar<strong>der</strong>s montiert werden (siehe Abbildung 22). Durch diese Maßnahme wurde<br />
die effektive Spurweite nach innen wie auch nach außen um etwa 10cm verbreitert.<br />
Durch die erhöhte Gesamtbreite des Forwar<strong>der</strong>s mussten die Stütz<strong>bei</strong>ne zum<br />
Umbrücken 10cm weiter ausgezogen werden als vorgesehen. Dadurch waren die<br />
Querträger <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne nicht mehr ausreichend lang, und einer <strong>der</strong> zwei<br />
Stützanschläge <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne in <strong>der</strong> Führung hatte keinen Gegenpunkt mehr. In <strong>der</strong><br />
Folge stand die Brücke in einer leichten V-Form. Aus diesem Grund wurde auf eine<br />
Beladung mit den theoretisch möglichen 12,1t verzichtet, um Schäden an den<br />
Wechselbrücken zu vermeiden und nicht den Versuch insgesamt zu gefährden. Eine<br />
Nachbesserung <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne ist <strong>bei</strong>m Bau einer neuen Version <strong>der</strong> Wechselbrücke<br />
dringend erfor<strong>der</strong>lich.<br />
24
Abbildung 22:<br />
Unterfahren einer Wechselbrücke mit montierten Bogiebän<strong>der</strong>n auf dem Forwar<strong>der</strong><br />
Die verbreiterte Spurweite an <strong>der</strong> Innenseite war ebenfalls problematisch, da die<br />
eingeschobenen TwistLock-Aufnahmen an einzelnen Glie<strong>der</strong>n <strong>der</strong> Bogiebän<strong>der</strong><br />
hängen blieben. Dies führte zu einer Schaukelbewegung <strong>der</strong> Wechselbrücke, welche<br />
die Belastung <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne erhöhte (siehe Abbildung 22).<br />
Ein Einsinken <strong>der</strong> Wechselbrücke in den Untergrund konnte während <strong>der</strong><br />
Praxisversuche auch <strong>bei</strong> einer Beladung mit 12t Rundholz und <strong>bei</strong> winterlichen<br />
Bedingungen und Tauwetter nicht beobachtet werden; die Stützfüße erwiesen sich<br />
als ausreichend groß dimensioniert für den Einsatz auf befestigten Wegen und<br />
Plätzen.<br />
Während <strong>der</strong> Zeitstudie musste die Wechselbrücke einmal täglich von Ästen und<br />
Schmutz gereinigt werden, um ein zuverlässiges Aufnehmen und Verriegeln <strong>der</strong><br />
Wechselbrücke auf <strong>der</strong> Hubvorrichtung zu gewährleisten. Ansonsten konnte es<br />
passieren, dass durch Verschmutzung <strong>der</strong> Verriegelungslager die Verriegelungsbolzen<br />
nicht vollständig zurückgleiten konnten. Die Stellung <strong>der</strong> Verriegelungsbolzen<br />
muss daher <strong>bei</strong>m Ausziehen <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne kontrolliert werden. Falls die Bolzen<br />
nicht ganz entriegelt sind und <strong>bei</strong>m Abstellen und Rausfahren eine horizontale<br />
Bewegung erfolgt, führt dies zu Verspannungen <strong>der</strong> Wechselbrücke und zu einem<br />
Verbiegen <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne. Dementsprechend ist eine hohe Aufmerksamkeit des<br />
Fahrers <strong>bei</strong>m Abstellen <strong>der</strong> Wechselbrücke erfor<strong>der</strong>lich. Voraussichtlich wird dieser<br />
Ar<strong>bei</strong>tsschritt in <strong>der</strong> Praxis nicht erfor<strong>der</strong>lich sein, da <strong>der</strong> LKW-Fahrer im Werk die<br />
Wechselbrücken abkehren muss, um das Werksgelände verlassen zu dürfen und<br />
25
somit die Wechselbrücke vor jedem Ladevorgang mit dem Wechselbrücken-<br />
Forwar<strong>der</strong> gereinigt ist.<br />
Die Hauptträger <strong>der</strong> Wechselbrücke sind für die Aufnahme mit einem<br />
Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug ca. 15cm zu kurz. Steht die Wechselbrücke leicht<br />
geneigt, so kann sie mitunter nicht mehr mit den Zentrierrollen geführt werden. Beim<br />
Anheben <strong>der</strong> Wechselbrücke sind die TwistLocks dann nicht in <strong>der</strong> richtigen<br />
Position und können nicht verriegelt werden.<br />
Verzögerungen in den Zeitstudien wurden durch die Verriegelung und Sicherung<br />
<strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne für die Straßenfahrt verursacht. Die Stütz<strong>bei</strong>ne sind in<br />
Transportstellung mittels eines Verriegelungsbolzens mit Klappsplint gesichert. Der<br />
Bolzen wird in einem Führungslager arretiert. Die Konstruktion ist <strong>der</strong>zeit schwer<br />
zugänglich, wodurch es zu den Verzögerungen kam. Durch eine Verbesserung <strong>der</strong><br />
Konstruktion ist eine Verkürzung des Zeitbedarfs für das Umbrücken möglich.<br />
3.3 Ar<strong>bei</strong>tsablauf mit dem Wechselbrückensystem<br />
3.3.1 Rückung mit Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong><br />
Der Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> nimmt eine leere Rundholz-Wechselbrücke auf,<br />
indem zunächst die hydraulische Wechselbrücken-Hubvorrichtung in die tiefste<br />
Position gebracht wird. Die Hubvorrichtung verfügt über Zentrierrollen, um das<br />
Aufnehmen <strong>der</strong> Wechselbrücke zu vereinfachen, und über einen Anschlag. Sobald<br />
die Wechselbrücke diesen erreicht, stoppt <strong>der</strong> Fahrer den Forwar<strong>der</strong> und hebt<br />
mittels <strong>der</strong> Hubvorrichtung die Wechselbrücke an. Die Stütz<strong>bei</strong>ne <strong>der</strong><br />
Wechselbrücke haben nun keinen Bodenkontakt mehr. Anschließend erfolgt das<br />
Verriegeln <strong>der</strong> Wechselbrücke auf <strong>der</strong> Hubvorrichtung mittels hydraulisch<br />
angesteuerter Verriegelungsbolzen in entsprechenden Aufnahmen in den<br />
Hauptträgern <strong>der</strong> Wechselbrücke.<br />
Der Fahrer verlässt nun die Kabine des Forwar<strong>der</strong>s und bringt die Stütz<strong>bei</strong>ne <strong>der</strong><br />
Wechselbrücke in die Transportstellung. Dafür muss er zunächst die Verlängerung<br />
<strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne einschieben. Diese verfügen über Buchsen in einem definierten<br />
Abstand, um das Maß <strong>der</strong> Verlängerung zu regulieren. Der Fahrer muss einen Bolzen<br />
entnehmen und in einer an<strong>der</strong>en Buchse wie<strong>der</strong> verriegeln. Anschließend wird das<br />
Kniegelenk, welches Quer- und Vertikalträger des Stütz<strong>bei</strong>nes verbindet, entriegelt.<br />
Hierfür wird ebenfalls ein Bolzen entnommen. Das Stütz<strong>bei</strong>n wird nun in das<br />
Führungsrohr geschoben und mittels des entnommenen Bolzens, <strong>der</strong> das<br />
Kniegelenk sonst sichert, gesichert.<br />
Nachdem <strong>der</strong> Fahrer alle Stütz<strong>bei</strong>ne in Transportstellung gebracht und die<br />
Verriegelungsbolzen sichtgeprüft hat, ist <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong> abfahrbereit. Anschließend<br />
fährt <strong>der</strong> Fahrer den Forwar<strong>der</strong> in den Bestand und belädt die Wechselbrücke mit<br />
26
Abschnitten. Mit <strong>der</strong> Kranwaage kann <strong>der</strong> er überprüfen, ob die Wechselbrücke<br />
gemäß den Gewichtsbeschränkungen des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges beladen<br />
ist. Sobald das Ladungsgewicht erreicht ist, erfolgt <strong>der</strong> Transport aus dem Bestand<br />
zur Forststraße. Der Fahrer stellt die beladene Wechselbrücke auf <strong>der</strong> Forststraße<br />
ab. Hierfür zieht er die Stütz<strong>bei</strong>ne aus, verriegelt die Kniegelenke und stellt die<br />
Länge <strong>der</strong> Stütz<strong>bei</strong>ne mittels <strong>der</strong> Verlängerung ein. Anschließend begibt sich <strong>der</strong><br />
Fahrer in die Kabine des Forwar<strong>der</strong>s, entriegelt die Sicherungsbolzen, die die<br />
Wechselbrücke auf <strong>der</strong> Hubvorrichtung verriegeln, und senkt die Hubvorrichtung ab.<br />
Die Wechselbrücke steht nun auf ihren Stütz<strong>bei</strong>nen, und <strong>der</strong> Fahrer fährt den<br />
Forwar<strong>der</strong> unter <strong>der</strong> Wechselbrücke heraus. Anschließend beginnt ein neuer Zyklus<br />
mit dem Aufnehmen einer leeren Wechselbrücke.<br />
3.3.2 Ferntransport mit Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug<br />
Den Ferntransport <strong>der</strong> Wechselbrücken von <strong>der</strong> Forststraße ins Sägewerk<br />
übernimmt ein konventioneller Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug. Zum Abstellen <strong>der</strong><br />
leeren Wechselbrücken im Wald zieht <strong>der</strong> Fahrer des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges<br />
die Stütz<strong>bei</strong>ne <strong>der</strong> <strong>bei</strong>den Wechselbrücken aus und verriegelt sie. Im gleichen<br />
Ar<strong>bei</strong>tsschritt entriegelt er die TwistLocks. Dann senkt <strong>der</strong> Fahrer das Fahrgestell<br />
des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges mittels dessen Luftfe<strong>der</strong>ung ab und stellt die<br />
Wechselbrücken auf die Stütz<strong>bei</strong>ne. Anschließend rangiert er unter <strong>bei</strong>den leeren<br />
Wechselbrücken raus (siehe Abbildung 23).<br />
Abbildung 23:<br />
Abstellen von zwei leeren Wechselbrücken durch den LKW<br />
Zur Aufnahme von zwei beladenen Wechselbrücken wird zunächst die<br />
Wechselbrücke des Anhängers geladen. Der Anhänger wird unter die<br />
Wechselbrücke rangiert und die Luftfe<strong>der</strong>ung angehoben, so dass die Stütz<strong>bei</strong>ne<br />
<strong>der</strong> Wechselbrücke keinen Kontakt mehr mit dem Boden haben. Die Stütz<strong>bei</strong>ne<br />
werden in Transportstellung gebracht und gesichert. Anschließend wird <strong>der</strong><br />
Anhänger abgestellt, die Wechselbrücke des Maschinenwagens geladen und <strong>der</strong><br />
Anhänger wie<strong>der</strong> angehängt.<br />
27
Nach <strong>der</strong> Ladungssicherung erfolgt <strong>der</strong> Ferntransport zum Rundholzabnehmer. Im<br />
Werk erfolgt die Entladung <strong>der</strong> Wechselbrücken durch einen werkseigenen Highlifter<br />
(Abbildung 24) o<strong>der</strong> Stacker (Abbildung 25).<br />
Abbildung 24:<br />
Entladung <strong>der</strong> Wechselbrücken im Sägewerk durch einen Highlifter<br />
Abbildung 25:<br />
Entladung <strong>der</strong> Wechselbrücken im Sägewerk durch einen Stacker<br />
28
4 Methodik<br />
4.1 Praxisversuche und Zeitstudien<br />
Die entwickelten Rundholz-Wechselbrücken wurden in mehreren Praxisversuchen<br />
eingesetzt, um die Funktionalität zu prüfen und eine Datengrundlage zu erhalten,<br />
aufgrund <strong>der</strong> die Wirtschaftlichkeit des Systems beurteilt werden konnte. Im<br />
Rahmen <strong>der</strong> Praxisversuche wurden umfangreiche Zeitstudien durchgeführt.<br />
Die Zeitstudien wurden im Fortschrittszeitverfahren durchgeführt. Diese<br />
Vorgehensweise ermöglicht es, die einzelnen Ablaufabschnitte jeweils für sich und<br />
<strong>der</strong>en Bedeutung innerhalb des gesamten Ar<strong>bei</strong>tsablaufs darzustellen. Je<strong>der</strong><br />
Trennpunkt ist da<strong>bei</strong> gleichzeitig das Anfangsereignis des folgenden<br />
Ablaufabschnittes. Die Zeiterfassung <strong>bei</strong> Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>, Standard-<br />
Forwar<strong>der</strong> und Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug erfolgte mittels einer Vollaufnahme, <strong>bei</strong> <strong>der</strong> <strong>der</strong><br />
gesamte Ar<strong>bei</strong>tsfortschritt lückenlos erhoben wurde. Bei den Versuchen mit dem<br />
Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug wurden nur Zeiten für das Umbrücken erfasst.<br />
Die Aufnahmen erfolgten mit <strong>der</strong> Zeitstudiensoftware UMT Plus, die auf einem<br />
mobilen Datenerfassungsgerät (MDE) installiert war. Die Zeiterfassung erfolgte<br />
entsprechend den Vorgaben des REFA-Verbandes mithilfe einer kontinuierlich<br />
fortlaufenden Stoppuhr, welche in die verwendete Zeitstudien-Software UMT Plus<br />
integriert ist.<br />
Die genauen Definitionen <strong>der</strong> Ablaufabschnitte und Trennpunkte finden sich in <strong>der</strong><br />
Ar<strong>bei</strong>t von LOUEN (2011).<br />
4.1.1 Versuchsdesign Rückung<br />
Das Ziel <strong>der</strong> Zeitstudien mit dem Standard- und dem Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong><br />
war die Ermittlung <strong>der</strong> Technischen Ar<strong>bei</strong>tsproduktivität (TAP) unter vergleichbaren<br />
Bedingungen. Der Zeitbedarf und die transportierte Menge mussten erfasst werden,<br />
um die TAP zu ermitteln.<br />
Der Versuchsbestand „Rappenberg“ gehört zum Forstbetrieb Freising <strong>der</strong> BaySF. Er<br />
hat eine Fläche von 45,1ha. Bei dem Hieb fielen 2067fm Fichten-Abschnitte, 479fm<br />
Fichte-ISN, 285fm Kiefern- und Lärchen-Abschnitte, 218fm Lärchen- und<br />
Douglasien-Abschnitte und 424fm Brennholz an. Der Massenanfall lag <strong>bei</strong> ca. 0,1t je<br />
lfm Rückegasse. Folgende Sortimente wurden mit <strong>bei</strong>den Verfahren gerückt:<br />
o Fichte:<br />
o Tanne:<br />
o Douglasie:<br />
o Lärche:<br />
o Kiefer:<br />
o Laubholz<br />
5m-Abschnitte, 4m-D-Holz, 2m-ISN, 2m-FK<br />
5m-Abschnitte, 4m-D-Holz, 3,6m-Abschnitte<br />
5m-Abschnitte, 4m-D-Holz, 2m-ISN, 2m-FK<br />
5m-Abschnitte, 3,6m-Abschnitte<br />
5m-Abschnitte, 3,6m-Abschnitte<br />
2m- und 4m-Brennholz<br />
29
Die Auswertungen <strong>der</strong> Zeitstudie sowie die Ermittlung <strong>der</strong> TAP beziehen sich auf die<br />
Rückung des Leitsortiments 5m-Abschnitte. In <strong>der</strong> Studie war <strong>der</strong> gleiche Fahrer mit<br />
<strong>bei</strong>den Systemen in einem Bestand tätig. Es wurden mit dem Wechselbrücken-<br />
System insgesamt 47 Fuhren mit 5m-Abschnitten gerückt und mit dem Standard-<br />
Forwar<strong>der</strong> 30 Fuhren, so dass eine ausreichend breite Datenbasis zu Verfügung<br />
steht. Auf dieser Datenbasis beruhen die Ermittlung <strong>der</strong> Zeiten und <strong>der</strong> TAP in<br />
Kapitel 5.1 sowie <strong>der</strong> Vergleich <strong>der</strong> Systemkosten in Kapitel 5.4.<br />
In weiteren Beständen waren insgesamt drei Fahrer tätig. Mit dem<br />
Wechselbrückensystem wurden mit dem ersten <strong>der</strong> drei Fahrer fünf Fuhren<br />
aufgenommen. Diese Werte wurden aufgrund <strong>der</strong> geringen Anzahl <strong>der</strong> Zyklen nicht<br />
verwendet, um die TAP zu ermitteln. Mit dem zweiten <strong>der</strong> drei Fahrer wurden 14<br />
Fuhren mit dem Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> aufgenommen. Mit dem dritten Fahrer<br />
wurden 19 Fuhren mit dem Standard-Forwar<strong>der</strong> aufgenommen. Die Daten <strong>der</strong><br />
<strong>bei</strong>den letztgenannten Fahrer wurden genutzt, um das Leistungsniveau des<br />
Hauptfahrers im Umgang mit dem Kran einschätzen zu können.<br />
Die Ladungsgewichte <strong>bei</strong> den Forwar<strong>der</strong>-Zeitstudien wurden mittels Kranwaage<br />
auf dem Forwar<strong>der</strong> ermittelt. Die Waage zeigte permanent die aktuelle Last im<br />
Greifer an. Die Last variierte jedoch abhängig davon, wie stark <strong>der</strong> Greifer während<br />
<strong>der</strong> Ladebewegung pendelte. Die Wiegung wurde mittels eines Fußpedals vom<br />
Forwar<strong>der</strong>-Fahrer ausgelöst, in <strong>der</strong> Regel kurz nach dem Abheben <strong>der</strong> Abschnitte<br />
vom Boden. In den folgenden drei Sekunden während des Ladevorgangs mittelte<br />
<strong>der</strong> Bordcomputer die eingegangen Daten zu einem Gewicht, welches dann in dem<br />
Bordcomputer übernommen wurde. Nach einem erfolgreichen Wiegevorgang<br />
erfolgte eine Bestätigung mittels akustischen Signals, dass das Gewicht des<br />
Wiegevorgangs zu dem Gesamtgewicht <strong>der</strong> Fuhre addiert wurde. Der Fahrer konnte<br />
nun die Abschnitte in die Wechselbrücke o<strong>der</strong> den Rungenkorb ablegen. Angezeigt<br />
wurden stets das aktuelle Gewicht im Greifer sowie das Gesamtgewicht <strong>der</strong> Fuhre<br />
auf dem Bildschirm des Bordcomputers. Nach dem Beenden einer Fuhre wurde eine<br />
neue Fuhre geöffnet.<br />
Zur Aufnahme <strong>der</strong> Fahrstrecken wurde ein Kombi-Empfänger für GPS und Glonass<br />
eingesetzt. Die Daten wurden mittels eines MDE mit externer Antenne erfasst. Die<br />
Antenne wurde an <strong>der</strong> Kabine des Forwar<strong>der</strong>s montiert und mit dem MDE<br />
verbunden.<br />
30
4.1.2 Versuchsdesign Ferntransport<br />
Die Studie zum Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug zielte auf die Ermittlung <strong>der</strong> Zeitbedarfswerte<br />
für folgende Tätigkeiten:<br />
o Beladen<br />
o Entladen<br />
o Ladungssicherung und Ladungsentsicherung<br />
o Vor- und Nachar<strong>bei</strong>ten des Krans<br />
o Anmeldung im Werk<br />
Die Wartezeiten im Werk sind nicht repräsentativ, da während <strong>der</strong> Zeitstudien an <strong>der</strong><br />
Warteschlange vor<strong>bei</strong> direkt zum Abladen vorgefahren wurde. Bei den Zeitstudien<br />
wurden mit vier Fahrern und vier verschiedenen Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zügen (siehe<br />
Tabelle 1) insgesamt 28 Fuhren aufgenommen. Zielort war mit einer Ausnahme die<br />
Firma Bin<strong>der</strong>holz in Kösching. Als Sortimente wurden 5m- und 3,6m-Abschnitte<br />
Fichte und Kiefer gefahren. Durch die großen Polter und die guten Ortskenntnisse<br />
<strong>der</strong> Fahrer kam es zu keinen Suchfahrten.<br />
Tabelle 1:<br />
Kurzholz-Glie<strong>der</strong>züge <strong>der</strong> Zeitstudie<br />
Fahrzeug MAN TGS 26.540 MAN TGA 26.480 MB Actros 2646 MB Actros 2546<br />
Antrieb 6x6 Hydrodrive 6x4 6x4 6x2<br />
Kran Jonsered 1440Z Loglift 145Z Penz 10.000 Penz 10.000<br />
Aufbauer<br />
Kaffl<br />
Fahrzeugbau<br />
Kaffl<br />
Fahrzeugbau<br />
Gsodam<br />
Fahrzeugbau<br />
Gsodam<br />
Fahrzeugbau<br />
Aufbau 4 ExTe E9,<br />
Schemelbauweise<br />
4 ExTe E9,<br />
Schemelbauweise<br />
12 ExTe E144,<br />
Pritschenbauweise<br />
12 ExTe E144,<br />
Pritschenbauweise<br />
Anhänger Kaffl 2-Achs<br />
Drehschemel<br />
Kaffl 2-Achs<br />
Drehschemel<br />
Gsodam 3-Achs<br />
Drehschemel<br />
Gsodam 3-Achs<br />
Drehschemel<br />
Bereifung Zwillingsbereifung Zwillingsbereifung Einzelbereifung Einzelbereifung<br />
Aufbau 10 ExTe E9,<br />
Schemelbauweise<br />
8 ExTe E9,<br />
Schemelbauweise<br />
12 ExTe E144,<br />
Pritschenbauweise<br />
12 ExTe E144,<br />
Pritschenbauweise<br />
Ladungssicherung<br />
ExTe Luftman ExTe AutoNordic Spanngurte Spanngurte<br />
Leergewicht 19,0t 19,0t 19,5t 19,0t<br />
Die Studie zum Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug hatte die Ermittlung des Zeitbedarfs<br />
für das Austauschen von leeren gegen beladene Wechselbrücken (Umbrücken) zum<br />
Ziel und wurde auf einer Kreuzung im Wald durchgeführt. Der Fahrer fuhr<br />
gewöhnlich einen Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug, war also mit engen Platzverhältnissen und<br />
den Schwierigkeiten im Wald vertraut. Er verfügte zusätzlich über sieben Berufsjahre<br />
Erfahrung im Umgang mit Wechselbrücken. Bei <strong>der</strong> Aufnahme wurden zwei<br />
verschiedene Varianten zur Simulation des Ab- und Aufbrückens im Wald jeweils<br />
sechs Mal aufgenommen. In Variante 1 wurden die Wechselbrücken des<br />
Maschinenwagens und des Anhängers einzeln ab- und aufgebrückt. In Variante 2<br />
wurden die <strong>bei</strong>den leeren Wechselbrücken auf einmal abgebrückt. Nähere<br />
Informationen zur Vorgehensweise finden sich <strong>bei</strong> LOUEN (2011).<br />
31
4.2 Datenbear<strong>bei</strong>tung<br />
4.2.1 Rückung<br />
Für einen Vergleich <strong>der</strong> TAP wurde <strong>der</strong> Beladevorgang <strong>bei</strong>m Einsatz des<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s auf das Zielgewicht von 12,1t im realen Betrieb<br />
hochgerechnet, da die Wechselbrücken vorsichtshalber nur mit durchschnittlich 6,1t<br />
Zuladung belastet wurden. In diesem Vorgang sind die Beladevorgänge, sonstige<br />
Kranar<strong>bei</strong>ten sowie die Fahrten zwischen den Beladevorgängen enthalten. Die<br />
Umrechnung erfolgte durch Multiplikation des Zeitbedarfs für den Beladevorgang<br />
mit dem Quotienten aus maximaler und ermittelter Nutzlast.<br />
Der Anteil <strong>der</strong> Unterbrechungszeiten an <strong>der</strong> Gesamtzykluszeit wurde da<strong>bei</strong> konstant<br />
gehalten. Eine Verän<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Dauer <strong>der</strong> Leer- und Lastfahrten wurde nicht<br />
vorgenommen, da davon ausgegangen wurde, dass diese Fahrtzeiten sich durch<br />
eine höhere Beladung nicht wesentlich verän<strong>der</strong>n. Beim Umbrückvorgang wurde<br />
davon ausgegangen, dass <strong>der</strong> Zeitbedarf nicht vom Ladungsgewicht abhängt.<br />
Daher wurde <strong>der</strong> Zeitbedarf hierfür nicht umgerechnet.<br />
4.2.2 Ferntransport<br />
Für die Berechnung eines Zyklus des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges wurden Zeiten<br />
des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges verwendet. Da<strong>bei</strong> wurden die Zeiten für das Beladen des<br />
Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges mit dem eigenen Kran und <strong>der</strong> Zeitbedarf für das Ein- und<br />
Ausfahren <strong>der</strong> Stützen und des Kranes durch den in <strong>der</strong> Zeitstudie mit dem<br />
Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug ermittelten Zeitbedarf für den Umbrückvorgang ersetzt.<br />
Alle an<strong>der</strong>en Werte, z. B. <strong>der</strong> Zeitbedarf für die Ladungssicherung, wurden<br />
übernommen.<br />
4.2.3 Systemkosten <strong>bei</strong> an<strong>der</strong>en Sortimenten<br />
Im Rahmen <strong>der</strong> Zeitstudien wurde <strong>der</strong> Untersuchungsschwerpunkt auf das<br />
Leitsortiment 5m-Abschnitte gelegt. Mit Abschnitten aus den 2m-, 3m- und 4m-<br />
Sortimenten wurden praktische Versuche durchgeführt, die eine grundsätzliche<br />
technische Beurteilung erlauben. Für die Ermittlung von statistisch abgesicherten<br />
Werten fielen die Sortimente in den Versuchshieben jedoch nicht in einem<br />
ausreichenden Umfang an. Daher wurden die Ergebnisse <strong>der</strong> Zeitstudien zum<br />
Einsatz im Leitsortiment auf die an<strong>der</strong>en Sortimente teilweise mittels<br />
Korrekturfaktoren umgerechnet. Diese Vorgehensweise erlaubte es, die<br />
Wirtschaftlichkeit des Wechselbrückensystems im Vergleich zum Standardsystem<br />
auch für die an<strong>der</strong>en Sortimente zu beurteilen.<br />
Der größte Unterschied zwischen den Sortimenten ist <strong>bei</strong> den Verladear<strong>bei</strong>ten mit<br />
dem Kran zu erwarten. Die Länge <strong>der</strong> Abschnitte bestimmt die Masse, die pro<br />
Ladevorgang umgeschlagen wird, da die Querschnittsfläche des Holzgreifers<br />
konstant ist. Bei 2m-Abschnitten sind daher mehr Ladevorgänge erfor<strong>der</strong>lich als <strong>bei</strong><br />
32
5m-Abschnitten, um die gleiche Masse zu verladen. Die in <strong>der</strong> Zeitstudie zum 5m-<br />
Sortiment ermittelten Zeitanteile für das Beladen und das Entladen wurden daher mit<br />
Korrekturfaktoren auf die an<strong>der</strong>en Sortimente umgerechnet. Hierzu wurde <strong>der</strong><br />
Quotient aus <strong>der</strong> Länge des Leitsortimentes (5m) und <strong>der</strong> Länge des jeweiligen<br />
Sortimentes gebildet.<br />
o 4m-Abschnitte Faktor: 1,25<br />
o 3m-Abschnitte Faktor: 1,67<br />
o 2m-Abschnitte Faktor: 2,50<br />
Ferner waren die Zeitanteile für die Ladungssicherung vor dem Ferntransport<br />
anzupassen. Bei den 2m-Abschnitten und den 3m-Abschnitten werden mehrere<br />
Stapel auf <strong>der</strong> Wechselbrücke geladen. Dadurch erhöht sich <strong>der</strong> Zeitbedarf für die<br />
Ladungssicherung. In diesem Fall wurde <strong>der</strong> in den Zeitstudien ermittelte Zeitbedarf<br />
für das Sichern eines Stapels mit dem Faktor 1,5 multipliziert.<br />
Bei den Vergleichsrechnungen wurde zunächst davon ausgegangen, dass die<br />
Konfiguration <strong>der</strong> Wechselbrücke hinsichtlich <strong>der</strong> Anzahl <strong>der</strong> montierten Rungen<br />
unverän<strong>der</strong>t bleibt. Alle Sortimente wurden mit einem Leergewicht <strong>der</strong><br />
Wechselbrücken von 1,9t und einer entsprechenden Zuladung von 12,1t kalkuliert.<br />
Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, die Wechselbrücken hinsichtlich <strong>der</strong> Art<br />
und <strong>der</strong> Anzahl <strong>der</strong> Rungen an die anfallenden Sortimente anzupassen und damit<br />
das Leergewicht zu optimieren. Für 5m-Abschnitte und 4m-Abschnitte werden<br />
lediglich zwei Rungenpaare benötigt. In diesem Fall müssten jedoch stabilere und<br />
somit schwerere Rungen und Schemel (ExTe A6 statt ExTe A4) verwendet werden.<br />
Das Leergewicht <strong>der</strong> Wechselbrücken würde sich da<strong>bei</strong> von 1,9t auf 1,58t<br />
reduzieren und die maximal mögliche Zuladung von 12,1t auf 12,42t steigen. Für<br />
das 3m-Sortiment werden lediglich vier Rungenpaare benötigt. Da<strong>bei</strong> wären die<br />
verwendeten Rungen und Schemel (ExTe A4) ausreichend. Das Leergewicht <strong>der</strong><br />
Wechselbrücken würde sich in diesem Fall von 1,9t auf 1,67t reduzieren, die<br />
maximal mögliche Zuladung von 12,1t auf 12,33t steigen. 2m-Abschnitte könnten<br />
anstatt in drei Stapeln auch nur in zwei Stapeln geladen werden. In <strong>der</strong> hierfür<br />
nötigen Konfiguration würde sich das Leergewicht <strong>der</strong> Wechselbrücke von 1,9t auf<br />
1,77t reduzieren. Die maximal mögliche Zuladung würde von 12,1t auf 12,23t<br />
steigen.<br />
Die Wechselbrücken können mit 3m-Abschnitten und 5m-Abschnitten problemlos<br />
ausgelastet werden. 3m-Abschnitte werden dazu in zwei Stapeln geladen. 4m-<br />
Abschnitte hingegen können nur in einem Stapel geladen werden. Da<strong>bei</strong> müssten<br />
die Rungen auf 2,2m Länge ausgezogen werden, um ausreichend hoch laden zu<br />
33
können, so dass die Ladekapazität des LKW bezüglich <strong>der</strong> Zuladung in Tonnen voll<br />
ausgeschöpft werden kann. Dies ist zwar technisch möglich, führt jedoch<br />
möglicherweise zu Problemen <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Kranar<strong>bei</strong>t im Zuge <strong>der</strong> Rückung. Können die<br />
Rungen daher nicht auf 2,2m Länge ausgezogen werden, son<strong>der</strong>n bleiben <strong>bei</strong> einer<br />
Länge von 1,8m, so reduziert sich die mögliche Zuladung von maximal 12,42t <strong>bei</strong><br />
<strong>der</strong> gewichtoptimierten Variante mit nur zwei Rungenpaaren auf 10,35t. Ähnliches<br />
gilt für das 2m-Sortiment. Eine volle Auslastung <strong>der</strong> Wechselbrücken ist <strong>bei</strong><br />
normaler Rungenhöhe nur möglich, wenn drei Stapel geladen werden, was in <strong>der</strong><br />
Praxis Nachteile mit sich bringt (vgl. Kapitel 3.1.2 und Abbildung 10). Für eine<br />
Auslastung <strong>der</strong> Wechselbrücke mit nur zwei Stapeln müssten die Rungen analog<br />
zum 4m-Sortiment auf 2,2m ausgezogen werden. Eine Behin<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Kranar<strong>bei</strong>t<br />
kann auch hier nicht sicher ausgeschlossen werden. Bei normaler Rungenhöhe<br />
(1,8m) und <strong>der</strong> Verwendung von vier Rungenpaaren reduziert sich die Zuladung von<br />
maximal 12,23t auf 10,1t.<br />
Diese Varianten wurden in Anlehnung an die oben beschriebene Vergleichsrechnung<br />
kalkuliert und da<strong>bei</strong> auch mit <strong>der</strong> Standardkonfiguration <strong>der</strong> Wechselbrücken (12,1t<br />
Zuladung; sechs Rungenpaare) verglichen (siehe Kapitel 5.5).<br />
Die Sortimente fallen mit unterschiedlicher Häufigkeit auf <strong>der</strong> Hiebsfläche an.<br />
Dadurch würden sich <strong>bei</strong> sortimentsweiser Rückung auch die einzelnen Fahrtzeiten<br />
verän<strong>der</strong>n. Dieser Umstand wurde in den Kalkulationen nicht berücksichtigt, da sich<br />
die Einflussfaktoren zwischen einzelnen Hieben z. T. deutlich unterscheiden. Damit<br />
wird die Zuverlässigkeit des absoluten Kalkulationsergebnisses für ein Sortiment<br />
eingeschränkt. An<strong>der</strong>erseits lässt sich so <strong>der</strong> Einfluss <strong>der</strong> unterschiedlichen<br />
Stückmasse in den einzelnen Sortimenten deutlicher erkennen.<br />
4.3 Verfahrensvergleich<br />
Zunächst wurden die Kosten je Maschinenar<strong>bei</strong>tsstunde (MAS) in €/MAS nach dem<br />
Berechnungsschema des KWF für die eingesetzten Maschinen kalkuliert. Im<br />
folgenden Ar<strong>bei</strong>tsschritt erfolgten die Auswertung <strong>der</strong> Zeitstudie und die Ermittlung<br />
<strong>der</strong> Technischen Ar<strong>bei</strong>tsproduktivität (TAP) in t/MAS für die eingesetzten Maschinen.<br />
Die Erkenntnisse über den Zeitbedarf wurden als Grundlage für die Kalkulation <strong>der</strong><br />
Verfahren verwendet. Anhand <strong>der</strong> in den Maschinenkostenkalkulationen<br />
berechneten Stundensätze <strong>der</strong> Maschinen sowie <strong>der</strong> ermittelten TAP erfolgte die<br />
Berechnung <strong>der</strong> Transportkosten in €/t. Bei <strong>der</strong> Kalkulation für Wechselbrückenund<br />
Standard-Forwar<strong>der</strong> wurde auf eine Variation <strong>der</strong> Einflussfaktoren (z. B.<br />
Rückeentfernung und Stückmasse) verzichtet. Bei <strong>der</strong> Kalkulation für<br />
Wechselbrücken- und Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug wurde die Transportentfernung variiert.<br />
34
Die Fahrtzeit wurde über die Durchschnittsgeschwindigkeit nach folgen<strong>der</strong> Formel<br />
berechnet (FRIEDL et al. 2004):<br />
v = -7,10 + 32,1 * log(distanz)<br />
[R²=0,51]<br />
v: Durchschnittsgeschwindigkeit [km/h] zwischen Wald und Werk<br />
distanz: Entfernung [km] zwischen Wald und Werk (Transportentfernung)<br />
95% <strong>der</strong> Rundholztransporte in Österreich überschreiten eine Entfernung von<br />
120km nicht (KANZIAN 2004). WEGENER und ZIMMER (2004) stellten fest, dass das<br />
Mittel die Rundholz für die Sägeindustrie über 144km, für die Zellstoff- und<br />
Papierindustrie über 115km transportiert wird. Daher wurde die Transportentfernung<br />
zwischen 25km und 150km variiert. Weitere Einflussfaktoren wie die Ladeleistung<br />
o<strong>der</strong> <strong>der</strong> Zeitbedarf für die Ladungssicherung wurden nicht variiert, da hierüber<br />
ausreichend Ergebnisse aus den Zeitstudien vorlagen. Aus den Teilkosten <strong>der</strong><br />
Systeme (Rückung und Ferntransport) erfolgten die Kalkulation <strong>der</strong> gesamten<br />
Systemkosten und <strong>der</strong> anschließende Vergleich <strong>der</strong> Systemkosten je Tonne<br />
transportierten Rundholzes.<br />
4.4 Stabilität <strong>der</strong> Kalkulationsergebnisse<br />
Das entwickelte Funktionsmuster <strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücke hat ein Leergewicht<br />
von 1,9t. Im Hinblick auf die Manipulierbarkeit und einen möglichst wirtschaftlichen<br />
Einsatz wäre es <strong>bei</strong> einer Weiterentwicklung wünschenswert, dass Leergewicht zu<br />
reduzieren. Gleichzeitig besteht <strong>der</strong> Bedarf, die Wechselbrücken hinsichtlich <strong>der</strong><br />
Stabilität zu verbessern. Das Leergewicht <strong>der</strong> Wechselbrücken wird sich im Zuge<br />
einer Weiterentwicklung also eventuell spürbar verän<strong>der</strong>n. Daher wurde eine<br />
Vergleichskalkulation für unterschiedliche Leergewichte <strong>der</strong> Wechselbrücken von<br />
1,5t bis 2,2t in Schritten von je 0,1t durchgeführt. Da<strong>bei</strong> wurde wie<strong>der</strong>um von einer<br />
Transportentfernung von 75km ausgegangen. Die Kalkulation zeigt den absoluten<br />
und relativen Einfluss des Leergewichtes <strong>der</strong> Wechselbrücken auf den<br />
Kostenunterschied zwischen den Systemen für die einzelnen Sortimente (siehe<br />
Kapitel 5.6.1).<br />
In einer weiteren Kalkulation wurde <strong>der</strong> Einfluss <strong>der</strong> maximal möglichen Zuladung<br />
des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges im Standardsystem auf die Systemkosten untersucht.<br />
Das Leitsortiment wurde mit einer möglichen Zuladung von 22t kalkuliert. In einer<br />
Vergleichsrechnung wurde die maximal mögliche Zuladung des Kurzholz-<br />
Glie<strong>der</strong>zuges im Bereich von 20t bis 26t in Schritten von je 1t variiert und <strong>der</strong><br />
Einfluss auf den Kostenunterschied zwischen den Systemen für die einzelnen<br />
Sortimente <strong>bei</strong> einer angenommenen Transportentfernung von 75km ermittelt (siehe<br />
Kapitel 5.6.2).<br />
35
Die Vergleichskalkulationen in Kapitel 5.4 wurden für ein Wechselbrücken-System<br />
mit zehn Wechselbrücken durchgeführt. Die Kosten für die eingesetzten<br />
Wechselbrücken wurden im Stundensatz des Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s<br />
berücksichtigt. Die optimale Anzahl an Wechselbrücken hängt stark von <strong>der</strong><br />
Transportentfernung bzw. von <strong>der</strong> Zyklusdauer des Ferntransportes ab. Daher<br />
wurde zusätzlich eine Vergleichskalkulation vorgenommen, <strong>bei</strong> <strong>der</strong> von einer von <strong>der</strong><br />
jeweilige Transportdistanz abhängigen Anzahl an Wechselbrücken im System<br />
ausgegangen wurde. Dieses Ergebnis ist insofern theoretisch, da in <strong>der</strong> Praxis eine<br />
bestimmte Anzahl von Wechselbrücken angeschafft und dann für Transporte über<br />
unterschiedliche Entfernungen eingesetzt würde. Allerdings zeigen die Ergebnisse<br />
den möglichen Kostenvorteil für eine Kombination aus Wechselbrückenanzahl und<br />
Transportentfernung, <strong>bei</strong> <strong>der</strong> von einem reibungslosen Verfahrensablauf ohne hohes<br />
Risiko von Stillstandzeiten ausgegangen werden kann. Basierend auf <strong>der</strong><br />
Zyklusdauer des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Transportentfernung wurde zunächst berechnet, wie viele LKW erfor<strong>der</strong>lich sind, um<br />
die beladenen Wechselbrücken eines Forwar<strong>der</strong> abzufahren. Dann wurde die Zahl<br />
<strong>der</strong> Wechselbrücken, die gleichzeitig auf allen LKW im Einsatz sind, verdoppelt, um<br />
einen ausreichenden Puffer an Wechselbrücken für den Forwar<strong>der</strong> zu haben:<br />
N (WB) = N (LKW) * 2 (WB/LKW) * 2<br />
Die nach dieser Formel berechnete Anzahl an benötigten Wechselbrücken kann<br />
lediglich als grober Anhalt dienen (vgl. Kapitel 6.3). Die Anzahl an Wechselbrücken<br />
wurde in einem Bereich von acht bis 18 Stück für das 5m-Sortiment variiert (siehe<br />
Kapitel 5.6.3).<br />
36
5 Ergebnisse<br />
5.1 Zeitstudien Rückung<br />
5.1.1 Standard-Forwar<strong>der</strong><br />
Die Auswertung <strong>der</strong> Zeitstudien zum Standard-Forwar<strong>der</strong> umfasste insgesamt 30<br />
Fuhren. Pro Fuhre wurden durchschnittlich 53 5m-Abschnitte geladen. Die<br />
durchschnittliche Stückmasse betrug 0,2t. Für einen Zyklus ergibt sich die in<br />
Abbildung 26 dargestellte durchschnittliche Verteilung <strong>der</strong> Zeitanteile.<br />
Die Gesamtdauer einer Fuhre betrug im Mittel 30:06 Minuten. Das Beladen nahm mit<br />
45% insgesamt den größten Zeitanteil ein, da hierzu auch die Ablaufabschnitte<br />
„sonstige Kranar<strong>bei</strong>ten“ sowie „Fahrt laden“ gezählt wurden. „Fahrt laden“ ist<br />
definiert als <strong>der</strong> Fahrtabschnitt zwischen den Beladevorgängen. Diese lagen<br />
kumuliert <strong>bei</strong> ca. zwei Minuten je Fuhre. Der Anteil <strong>der</strong> Leerfahrt war größer als <strong>der</strong><br />
Anteil <strong>der</strong> Lastfahrt, da es sich <strong>bei</strong> den Rückegassen ausschließlich um Sackgassen<br />
gehandelt hat. Der Ar<strong>bei</strong>tsablauf gestaltete sich daher so, dass leer bis zum letzten<br />
Ladepunkt gefahren wurde und auf dem Rückweg zur Forststraße das Beladen<br />
begann. Durchschnittlich wurden je Fuhre 302m zurückgelegt, davon 75m auf <strong>der</strong><br />
Forststraße. Die TAP beträgt 21,65t/MAS.<br />
Abbildung 26:<br />
Durchschnittliche Zeitanteile <strong>der</strong> einzelnen Vorgänge je Zyklus <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Rückung mit<br />
Standard-Forwar<strong>der</strong><br />
37
5.1.2 Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong><br />
Für die Auswertung standen 47 Fuhren zu Verfügung, die mit dem Wechselbrücken-<br />
Forwar<strong>der</strong> im 5m-Sortiment gerückt wurden. Je Fuhre wurden durchschnittlich 25<br />
Abschnitte geladen. Die Stückmasse betrug 0,24t. Für einen Zyklus ergibt sich die in<br />
Abbildung 27 dargestellte durchschnittliche Verteilung <strong>der</strong> Zeitanteile.<br />
Abbildung 27:<br />
Durchschnittliche Zeitanteile <strong>der</strong> einzelnen Vorgänge je Zyklus <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Rückung mit<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong><br />
Die Gesamtdauer einer Fuhre betrug 27:19 Minuten. Das Beladen nahm nur 27%<br />
dieser Zeit in Anspruch. Dies liegt an <strong>der</strong> mit 6,1t recht geringen Last, die geladen<br />
wurde (vgl. Kapitel 4.2.1). Der Anteil <strong>der</strong> Leerfahrt war um fast 5 Prozentpunkte<br />
größer als <strong>der</strong> Anteil <strong>der</strong> Lastfahrt (s. o). Insgesamt wurde je Fuhre im Mittel eine<br />
Strecke von 850m zurückgelegt, davon 330m auf <strong>der</strong> Rückegasse und 520m auf <strong>der</strong><br />
Forststraße.<br />
Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass das Ladungsgewicht des<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s 12,1t je Fuhre betrug, um die TAP <strong>der</strong> <strong>bei</strong>den Systeme<br />
Standard- und Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> sinnvoll miteinan<strong>der</strong> vergleichen zu<br />
können. Der Zeitbedarf für einzelne Vorgänge wurde entsprechend angepasst (siehe<br />
Kapitel 4.2.1). Die Gesamtdauer eines Zyklus beträgt dann 34:58 Minuten, die TAP<br />
beträgt 20,8t/MAS. Für einen Zyklus ergibt sich damit die in Abbildung 28<br />
dargestellte durchschnittliche Verteilung <strong>der</strong> Zeitanteile.<br />
38
Abbildung 28:<br />
Durchschnittliche Zeitanteile <strong>der</strong> einzelnen Vorgänge je Zyklus <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Rückung mit<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> und einem Ladungsgewicht von 12,1t<br />
In Abbildung 29 ist <strong>der</strong> Zeitbedarf für die einzelnen Umbrückvorgänge chronologisch<br />
dargestellt. Mit zunehmen<strong>der</strong> Zahl an Umbrückvorgängen sinkt <strong>der</strong> Zeitbedarf<br />
kontinuierlich. Zu Abschluss <strong>der</strong> Untersuchungen, <strong>bei</strong> mehr als 50 ausgeführten<br />
Umbrückvorgängen, führte <strong>der</strong> Fahrer die Ar<strong>bei</strong>ten regelmäßig innerhalb von ca.<br />
acht Minuten aus. Es kann also von einem deutlichen Lernfortschritt des Fahrers <strong>bei</strong><br />
<strong>der</strong> Handhabung <strong>der</strong> Wechselbrücke gesprochen werden.<br />
Abbildung 29:<br />
Lernkurve des Fahrers <strong>bei</strong>m Vorgang „Umbrücken“ (alle Sortimente, N=60)<br />
39
5.1.3 Vergleich <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong><br />
Abbildung 30 zeigt vergleichend die Dauer <strong>der</strong> Ablaufabschnitte <strong>bei</strong>m<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> <strong>bei</strong> einem Ladungsgewicht von 12,1t sowie das<br />
Ergebnis des Standard-Forwar<strong>der</strong>s. Die Beladeleistung des Wechselbrücken-<br />
Forwar<strong>der</strong>s lag aufgrund einer größeren mittleren Stückmasse <strong>bei</strong> 842kg/min und<br />
damit etwas höher als <strong>bei</strong>m Standard-Forwar<strong>der</strong> mit 797kg/min. Last- und Leerfahrt<br />
des Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s dauerten länger, da erst ein geeigneter Platz zum<br />
Abstellen und Aufnehmen <strong>der</strong> Wechselbrücken erreicht werden musste, an dem<br />
auch <strong>der</strong> Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug rangieren konnte. Der Umbrückvorgang<br />
dauerte ca. eine Minute länger als das konventionelle Abladen und Poltern des<br />
Holzes. Der durchschnittliche Zeitbedarf für eine Fuhre betrug <strong>bei</strong>m<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> 34:58 Minuten. Dies entspricht einer TAP von<br />
20,8t/MAS. Der Standard-Forwar<strong>der</strong> benötigte für einen Zyklus 30:06 Minuten,<br />
entsprechend einer TAP von 21,65t/MAS. Die TAP des Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s<br />
ist also etwas geringer als die des Standard-Forwar<strong>der</strong>s.<br />
Abbildung 30:<br />
Vergleich <strong>der</strong> durchschnittlichen Zeitverteilung je Fuhre <strong>der</strong> <strong>bei</strong>den Forwar<strong>der</strong>-Systeme<br />
40
5.2 Zeitstudien Ferntransport<br />
5.2.1 Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug<br />
Die Zeitstudien umfassten insgesamt 28 Fuhren von vier Fahrern. Im Durchschnitt<br />
wurden 29fm bzw. 125 Abschnitte je Fuhre transportiert. Die durchschnittliche<br />
Stückmasse betrug demnach 0,23fm. Betrachtet man einen durchschnittlichen<br />
Transportzyklus, so ergibt sich <strong>bei</strong> einer durchschnittlichen Transportentfernung von<br />
38,25km die in Abbildung 31 dargestellte Aufteilung <strong>der</strong> Gesamtar<strong>bei</strong>tszeit. Bei <strong>der</strong><br />
zurückgelegten Transportentfernung wurden auf <strong>der</strong> gesamten Rundlaufstrecke<br />
74km auf <strong>der</strong> Landstraße und 2,5km auf <strong>der</strong> Forststraße zurückgelegt.<br />
Abbildung 31:<br />
Durchschnittliche Zeitanteile <strong>der</strong> einzelnen Vorgänge je Zyklus <strong>bei</strong>m Ferntransport mit<br />
Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug<br />
Die Durchschnittsgeschwindigkeit <strong>der</strong> Leerfahrten war gegenüber <strong>der</strong> Lastfahrt auf<br />
<strong>der</strong> Straße um 1,83km/h und auf <strong>der</strong> Forststraße um 1,34km/h höher. Die <strong>bei</strong>den<br />
Ablaufschnitte wurden zusammengefasst, da davon ausgegangen werden kann,<br />
dass <strong>der</strong> Unterschied sich <strong>bei</strong>m Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug ebenso verhält. Die<br />
Durchschnittsgeschwindigkeit betrug auf <strong>der</strong> Straße 54,4km/h, auf <strong>der</strong> Forststraße<br />
18,79km/h.<br />
Die Gesamtdauer einer Fuhre betrug durchschnittlich 02:48 Stunden, die Fahrtzeit<br />
nahm davon 55% in Anspruch. Das Beladen im Wald dauerte durchschnittlich 19:20<br />
Minuten (12%). Hier<strong>bei</strong> war auch ein Vorziehen des LKW eingeschlossen, welches<br />
ca. eine Minute je Ladevorgang eingenommen hat. Bei <strong>der</strong> vorliegenden Zeitstudie<br />
wurden größtenteils 5m-Abschnitte und ein geringer Anteil 3,6m-Abschnitte<br />
verladen. Es ergab sich ein Mittelwert von gut 32 Sekunden für die Dauer eines<br />
Kranzyklus <strong>bei</strong>m Beladen, <strong>bei</strong> einer Standardabweichung von gut 12 Sekunden. Je<br />
41
Kranzyklus wurden durchschnittlich 4,18 Abschnitte verladen. Aufgrund des<br />
ähnlichen Leistungsniveaus <strong>der</strong> Fahrer <strong>bei</strong>m Beladen und Entladen im Umgang mit<br />
dem Kran wurden die Zyklen zusammengefasst ausgewertet.<br />
Der Entladevorgang im Werk erfolgte mittels Eigenentladung. Hierfür mussten<br />
durchschnittlich 08:30 Minuten veranschlagt werden. Der Mittelwert eines<br />
Kranzyklus <strong>bei</strong>m Abladen auf die Sortierung lag <strong>bei</strong> gut 19 Sekunden mit einer<br />
Standardabweichung von knapp sechs Sekunden. Je Kranzyklus wurden<br />
durchschnittlich 5,02 Abschnitte entladen.<br />
Die Anmeldung im Werk nahm inklusive Ausfüllen des Lieferscheins 07:25 Minuten<br />
in Anspruch.<br />
Die Wartezeit im Werk betrug durchschnittlich 14:34 Minuten. Dieser Wert ist nicht<br />
repräsentativ da aufgrund <strong>der</strong> Zeitstudie nicht an <strong>der</strong> Warteschlange gehalten<br />
werden musste, son<strong>der</strong>n direkt an die Werkeinfahrt vorgefahren werden durfte.<br />
Ladungssicherung und -entsicherung nahmen einen Zeitbedarf von 07:32 Minuten<br />
ein. Das Vorbereiten und Nachbereiten des Krans für Ladetätigkeiten während einer<br />
Fuhre dauerte kumuliert durchschnittlich 05:30 Minuten. Der einzelne Vorgang<br />
dauerte ca. 01:10 Minuten, je Zyklus ist <strong>der</strong> Vorgang mindestens viermal erfor<strong>der</strong>lich<br />
(Laden vorbereiten, Laden nachbereiten, Entladen vorbereiten, Entladen<br />
nachbereiten). Da die Stützen zum Vorziehen des LKW <strong>bei</strong> einigen Fuhren<br />
angehoben werden müssen und wie<strong>der</strong> abgesenkt werden, ergibt sich ein<br />
geringfügig höherer Wert.<br />
Für das Abkehren des LKW mussten 04:05 Minuten berücksichtigt werden.<br />
Insgesamt ergibt sich eine prozessbedingte Verweilzeit von rund 30 Minuten im<br />
Werk. Hier<strong>bei</strong> sind Wartezeiten nicht berücksichtigt, da diese unkalkulierbar sind.<br />
5.2.2 Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug<br />
Die Zeitstudien umfassten insgesamt zwölf Umbrückvorgänge mit einem Fahrer. In<br />
Abbildung 32 sind die Ergebnisse dargestellt. Für Variante 1, <strong>bei</strong> welcher zunächst<br />
<strong>der</strong> Anhänger abgebrückt wurde und im zweiten Schritt die Zugmaschine, ist eine<br />
deutliche Übungskurve zu erkennen. Der Zeitbedarf verbesserte sich von Anfangs<br />
fast 50:00 Minuten auf fast 30:00 Minuten. Das Bestimmtheitsmaß des<br />
Ausgleichsfunktion beträgt 0,77. Bei Variante 2, <strong>bei</strong> <strong>der</strong> <strong>der</strong> komplette Glie<strong>der</strong>zug in<br />
einem Ar<strong>bei</strong>tsschritt abgebrückt und dann Anhänger und Zugmaschine aufgebrückt<br />
wurden, liegt <strong>der</strong> Mittelwert <strong>der</strong> drei letzten Versuche 4-6 <strong>bei</strong> 25:18 Minuten. Das<br />
Bestimmtheitsmaß <strong>der</strong> Ausgleichsfunktion beträgt hier 0,71. Es kann davon<br />
ausgegangen werden, dass diese Leistungswerte auch im Praxisbetrieb erreicht<br />
werden können. Sie wurden daher auch für die weitere Kalkulation verwendet.<br />
42
Abbildung 32:<br />
Übungskurve des Fahrers <strong>bei</strong>m Umbrücken<br />
In Abbildung 33 ist die Übungskurve im Umgang mit <strong>der</strong> Wechselbrücke dargestellt.<br />
Die dargestellten Zeiten beziehen sich auf das Abbrücken von Zugmaschine und<br />
Anhänger sowie auf das Aufbrücken von Zugmaschine und Anhänger. Deutlich ist<br />
sowohl <strong>bei</strong>m Aufbrücken als auch <strong>bei</strong>m Abbrücken <strong>der</strong> Lernfortschritt im Umgang<br />
mit <strong>der</strong> Wechselbrücke zu erkennen.<br />
So liegt <strong>der</strong> Mittelwert für die drei letzten Versuche (10-12), <strong>bei</strong> denen <strong>der</strong> Fahrer den<br />
im Rahmen <strong>der</strong> Studie größten Übungsgrad erreicht hatte, für das Abbrücken <strong>bei</strong><br />
06:39, für das Aufbrücken <strong>bei</strong> 06:48 Minuten.<br />
Abbildung 33:<br />
Übungskurve des Fahrers <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Handhabung <strong>der</strong> Wechselbrücke<br />
In Abbildung 34 ist die durchschnittliche Aufteilung des Umbrückvorgangs auf<br />
einzelne Tätigkeiten <strong>bei</strong> den Zyklen 10 bis 12 mit Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug<br />
dargestellt. Die größten Zeitanteile mit 26% bzw. 27% nahm das Ausziehen bzw.<br />
Einschieben <strong>der</strong> Stützen in Anspruch (AUB startklar, ABB vorbereiten).<br />
43
Abbildung 34:<br />
Durchschnittliche Aufteilung des Umbrückvorgangs auf einzelne Tätigkeiten<br />
<strong>bei</strong> den Zyklen 10 bis 12<br />
5.2.3 Vergleich <strong>der</strong> LKW<br />
Ein durchschnittlicher Zyklus des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges setzt sich<br />
zusammen aus <strong>der</strong> Fahrtzeit, <strong>der</strong> Umbrückzeit und <strong>der</strong> Aufenthaltsdauer im<br />
Sägewerk. Die Ergebnisse <strong>der</strong> Zeitstudie des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges für die Fahrtzeit<br />
und den Aufenthalt im Werk wurden übernommen. Der durchschnittliche Zeitbedarf<br />
für das Beladen des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges mit dem eigenen Kran (Ablaufabschnitte<br />
„Beladen“ und „Stützen und Kran“) wurde durch die ermittelte durchschnittliche<br />
Umbrückzeit von 25:18 Minuten ersetzt.<br />
Der Zeitbedarf für das Umbrücken des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges entspricht<br />
nahezu dem Zeitbedarf, den <strong>der</strong> Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug für das Beladen sowie das<br />
Vor- und Nachbereiten des Krans benötigt. Die durchschnittliche Dauer einer Fuhre<br />
mit dem Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug ist mit 02:48:17 Stunden lediglich sechs<br />
Sekunden kürzer als eine durchschnittliche Fuhre des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges.<br />
44
5.3 Maschinenkostenkalkulationen<br />
Zur Kalkulation <strong>der</strong> Holztransportkosten werden neben dem Zeitbedarf die<br />
Kostensätze <strong>der</strong> eingesetzten Maschinen benötigt. Grundlage <strong>der</strong><br />
Maschinenkostenkalkulationen ist die von <strong>der</strong> FAO und dem KWF empfohlene<br />
Berechnungsvorlage (vgl. FORBRIG 2000 und LÖFFLER 1991). Die Eingangsdaten<br />
<strong>der</strong> Kalkulation basieren auf Angaben <strong>der</strong> Maschinenhersteller bzw. auf Angaben<br />
von Unternehmen, die entsprechende Fahrzeuge und Maschinen einsetzen. Ferner<br />
wurden tatsächliche, im Projekt entstandene Kosten berücksichtigt. Die<br />
Kalkulationen beruhen auf einem Modell. Die individuellen Personal- und<br />
Kostenstrukturen einzelner Unternehmen können zu abweichenden Ergebnissen<br />
führen.<br />
In den Maschinenkostenkalkulationen werden Personal-, Verwaltungs- und<br />
Sachkosten berücksichtigt. Die Sachkosten unterglie<strong>der</strong>n sich in fixe (z. B. Zinsen,<br />
Steuern, Versicherungsprämien), bedingt verän<strong>der</strong>liche (z. B. Abschreibung) und<br />
variable (z. B. Reparaturkosten, Treibstoff) Kosten. Ein Unternehmergewinn sowie<br />
weitere wesentliche Kostenfaktoren (u. a. Risikoabsicherungen bzw. Rücklagen,<br />
Lohnfortzahlungen und For<strong>der</strong>ungsausfälle) werden nicht in die Kalkulation<br />
eingebunden, obwohl sie wesentliche Kostenfaktoren eines Unternehmens<br />
darstellen (vgl. dazu DREEKE 2010).<br />
5.3.1 Standard-Forwar<strong>der</strong><br />
In Tabelle 2 sind die Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation des<br />
Standard-Forwar<strong>der</strong>s dargestellt. Die Anschaffungskosten für den eingesetzten<br />
Forwar<strong>der</strong> Ponsse Buffalo betragen ca. 250.000€ (Herstellerangaben). Veraltungszeit<br />
und jährliche Auslastung sind dem KWF-Prüfbericht für diese Maschine entnommen<br />
und wurden mit Erfahrungsberichten abgeglichen. Gleiches gilt für den Reparaturund<br />
Wartungskostenfaktor, den Schmiermittelfaktor, die Umsetzkosten sowie den<br />
Kraftstoffverbrauch. Die Verwaltungskostenpauschale ist <strong>der</strong> Literatur entnommen<br />
(LÖFFLER 1991). Der Faktor für die Restwertberechnung wurde an die aktuellen<br />
Gebrauchtmaschinenpreise angepasst. Die Preise basieren auf einer Recherche <strong>bei</strong><br />
verschiedenen Herstellern und Gebrauchtmaschinenportalen im Internet.<br />
45
Tabelle 2:<br />
Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation des Standard-Forwar<strong>der</strong>s<br />
Anschaffungskosten € 250.000<br />
Normale Nutzungsdauer MAS 10.000<br />
Veraltungszeit a 6,7<br />
Jährliche Auslastung MAS/a 1.500<br />
Auslastungsschwelle MAS/a 1.493<br />
Kalkulationszinsfuß % 5<br />
Faktor für Verzinsungsbasis 0,8<br />
Restwert Faktor 0,4<br />
Reparatur- und Wartungskostenfaktor 0,8<br />
Kraftstoffverbrauch l/MAS 11,0<br />
Kraftstoffkosten €/l 1,2<br />
Schmiermittelfaktor 1,2<br />
Fahrerlohn € 15<br />
Nebenkosten-Zuschlag % 50<br />
Faktor für sonstige Stunden 1,17<br />
Versicherungsprämie €/a 6.000<br />
Verwaltungskosten €/a 6.250<br />
In Tabelle 3 sind die Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation des Standard-<br />
Forwar<strong>der</strong>s aufgeführt. Der Standard-Forwar<strong>der</strong> kostet 96,50€/MAS.<br />
Tabelle 3:<br />
Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation des Standard-Forwar<strong>der</strong>s<br />
Kosten [€/a]<br />
Kosten [€/MAS]<br />
fixe Kosten 22.250 14,83<br />
Zinsen 10.000 6,67<br />
Versicherung 6.000 4,00<br />
Verwaltung 6.250 4,17<br />
teilfixe Kosten 52.500 35,00<br />
Abschreibung 22.500 15,00<br />
Reparaturkosten 3.0000 20,00<br />
variable Kosten 23.760 20,34<br />
Umsetzkosten 6.750 4,5<br />
Treibstoff 19.800 13,20<br />
Schmiermittel 3.960 2,64<br />
Summe Sachkosten 98.510 70,17<br />
Personalkosten 39.487 26,33<br />
Gesamtkosten 137.998 96,50<br />
46
5.3.2 Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong><br />
In Tabelle 4 sind die Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation des<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s dargestellt. Für die Umrüstung des Standard-<br />
Forwar<strong>der</strong>s auf Wechselbrückenbetrieb sind ca. 40.000€ erfor<strong>der</strong>lich<br />
(Projektkosten). Die Anschaffungskosten für einen Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> sind<br />
daher um 16% höher als für einen Standard-Forwar<strong>der</strong>. Die Faktoren und Kosten<br />
wurden von <strong>der</strong> Kalkulation des Standard-Forwar<strong>der</strong>s auf den Wechselbrücken-<br />
Forwar<strong>der</strong> übertragen.<br />
Tabelle 4:<br />
Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation des Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s<br />
Anschaffungskosten € 290.000<br />
Normale Nutzungsdauer MAS 10.000<br />
Veraltungszeit a 6,7<br />
Jährliche Auslastung MAS/a 1.500<br />
Auslastungsschwelle MAS/a 1.493<br />
Kalkulationszinsfuß % 5<br />
Faktor für Verzinsungsbasis 0,8<br />
Restwert Faktor 0,4<br />
Reparatur- und Wartungskostenfaktor 0,8<br />
Kraftstoffverbrauch l/MAS 11,0<br />
Kraftstoffkosten €/l 1,2<br />
Schmiermittelfaktor 1,2<br />
Fahrerlohn € 15<br />
Nebenkosten-Zuschlag % 50<br />
Faktor für sonstige Stunden 1,17<br />
Versicherungsprämie €/a 6.000<br />
Verwaltungskosten €/a 6.250<br />
In Tabelle 5 sind die Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation des<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s aufgeführt. Der Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> kostet<br />
ohne die Wechselbrücken ca. 103€/MAS.<br />
Die Mehrkosten des Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s (exkl. Wechselbrücken)<br />
gegenüber dem Standard-Forwar<strong>der</strong> betragen ca. 7%. Werden die Kosten <strong>der</strong><br />
Wechselbrücken dem Forwar<strong>der</strong> zugeschlagen, so steigen die Kosten gegenüber<br />
dem Standard-Forwar<strong>der</strong> um annähernd die Hälfte. Die Kostensteigerungen sind<br />
vornehmlich dem höheren Kapitaleinsatz und dem erhöhten Aufwand für Reparatur<br />
und Wartung geschuldet.<br />
47
Tabelle 5:<br />
Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation des Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s<br />
Kosten [€/a]<br />
Kosten [€/MAS]<br />
fixe Kosten 23.850 15,90<br />
Zinsen 11.600 7,73<br />
Versicherung 6.000 4,00<br />
Verwaltung 6.250 4,17<br />
teilfixe Kosten 60.900 40,60<br />
Abschreibung 26.100 17,40<br />
Reparaturkosten 34.800 23,20<br />
variable Kosten 23.760 20,34<br />
Umsetzkosten 6.750 4,5<br />
Treibstoff 19.800 13,20<br />
Schmiermittel 3.960 2,64<br />
Summe Sachkosten 108.510 76,84<br />
Personalkosten 39.487 26,33<br />
Gesamtkosten 147.998 103,17<br />
5.3.3 Rundholz-Wechselbrücken<br />
Die Anschaffungskosten für eine Wechselbrücke betragen ca. 20.000€<br />
(Projektkosten). Im Rahmen <strong>der</strong> Maschinen- und Systemkostenkalkulation wird mit<br />
einer Anzahl von zehn Wechselbrücken kalkuliert. Das gesamte Investitionsvolumen<br />
für die Wechselbrücken beläuft sich daher auf 200.000€. Die Daten für<br />
Nutzungsdauer, Veraltungszeit und jährliche Auslastung <strong>der</strong> Wechselbrücken sowie<br />
<strong>der</strong> Wartungskostenfaktor orientieren sich an den Daten des Wechselbrücken-<br />
Forwar<strong>der</strong>s, da diesem in <strong>der</strong> Kalkulation die Kosten <strong>der</strong> Wechselbrücken<br />
zugeordnet werden (siehe Tabelle 6).<br />
Tabelle 6:<br />
Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation <strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücken<br />
Anschaffungskosten € 20.000<br />
Normale Nutzungsdauer MAS 10.000<br />
Anzahl Wechselbrücken 10<br />
Veraltungszeit a 6,7<br />
Jährliche Auslastung MAS/a 1.500<br />
Auslastungsschwelle MAS/a 1.493<br />
Kalkulationszinsfuß % 5<br />
Faktor für Verzinsungsbasis 0,8<br />
Restwert Faktor 0,25<br />
Reparatur- und Wartungskostenfaktor 0,8<br />
Versicherungsprämie €/a 500<br />
48
Bei den Maschinenkosten einer Wechselbrücke entfallen die sonst einzurechnenden<br />
Kosten für das Personal, das Umsetzen, die Steuern sowie die Kraftstoffkosten,<br />
weitestgehend auch die Schmiermittelkosten.<br />
Die Kosten einer Wechselbrücke betragen etwa 4€/MAS (siehe Tabelle 7). 75% <strong>der</strong><br />
Kosten werden durch Abschreibung und Reparatur verursacht.<br />
Tabelle 7:<br />
Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation <strong>der</strong> Rundholz-Wechselbrücken<br />
Kosten [€/a]<br />
Kosten [€/MAS]<br />
fixe Kosten 1.300 0,87<br />
Zinsen 800 0,53<br />
Versicherung 500 0,33<br />
teilfixe Kosten 4.650 3,10<br />
Abschreibung 2.250 1,50<br />
Reparaturkosten 2.400 1,60<br />
Gesamtkosten 5.950 3,97<br />
Die Kosten <strong>der</strong> Wechselbrücken wurden <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Transportkostenberechnung dem<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> zugeordnet. Es wurde mit <strong>der</strong> Anschaffung von zehn<br />
Wechselbrücken kalkuliert, diese verursachen Kosten von knapp 40€/MAS. Die<br />
Kosten für den Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> mit Wechselbrücken betragen folglich<br />
ca. 143€/MAS.<br />
5.3.4 Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug<br />
Die Anschaffungskosten für einen Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug betragen je nach Ausstattung<br />
zwischen 150.000€ und 250.000€. Die Anschaffungskosten für die eingesetzten<br />
Kurzholz-Glie<strong>der</strong>züge betragen etwa 180.000€ (Herstellerangaben). Die normale<br />
Nutzungsdauer wurde nach Gesprächen mit Speditionen mit vier Jahren<br />
angenommen. Bei einer durchschnittlichen Jahresfahrleistung von 80.000km wird<br />
<strong>der</strong> Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug <strong>bei</strong> einer Laufleistung von 320.000km verkauft.<br />
Es wurden verschiedene Ansätze gewählt, um die Anzahl <strong>der</strong> Maschinenar<strong>bei</strong>tsstunden<br />
im Jahr herzuleiten. Alle führten zu ähnlichen Ergebnissen. Wenn von<br />
einer jährlichen Laufleistung eines Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges von 80.000km (KORTEN<br />
und HEINDL 2009) und einer Durchschnittsgeschwindigkeit von ca. 45km/h (FRIEDL<br />
et al. 2004, BODELSCHWINGH 2005) ausgegangen wird, dann ergeben sich daraus<br />
1.777MAS/a. Zuzüglich Rangierzeiten im Wald o<strong>der</strong> im Werk zum Be- und Entladen<br />
ergeben sich daraus geschätzt ca. 2.000MAS/a. Eine an<strong>der</strong>e Möglichkeit stellt die<br />
Berechnung <strong>der</strong> Ar<strong>bei</strong>tstage und <strong>der</strong> täglichen Ar<strong>bei</strong>tszeit dar (nach KÜHMAIER et<br />
al. 2007). Ein Jahr hat ca. 250 Wochentage; abzüglich <strong>der</strong> Urlaubstage stehen<br />
demnach ca. 230 Ar<strong>bei</strong>tstage zu Verfügung. Die gesetzliche Ar<strong>bei</strong>tszeit ist auf neun<br />
Stunden täglich im Schnitt begrenzt. Dementsprechend ergeben sich 2.070MAS/a.<br />
49
Abzüglich Wartungszeiten und Krankheit ergeben sich näherungsweise 2000MAS/a.<br />
Die MAS im Jahr schwanken von Betrieb zu Betrieb bedingt durch die Auslastung<br />
o<strong>der</strong> den Einsatz von Aushilfsfahrern.<br />
Der Faktor für die Restwertberechnung wurde an die aktuellen Gebrauchtmaschinenpreise<br />
angepasst. Die Preise basieren auf einer Recherche <strong>bei</strong><br />
verschiedenen Herstellern und Gebrauchtmaschinenportalen im Internet. Der<br />
Reparatur- und Wartungskostenfaktor wurde angepasst an Wartungsverträge <strong>der</strong><br />
Hersteller inklusive Reifen. Der Kraftstoffverbrauch von durchschnittlich 50l/100km<br />
beruht auf den Angaben von Spediteuren sowie BORCHERDING (2007). Bei einer<br />
Durchschnittsgeschwindigkeit von ca. 45km/h (vgl. FRIEDL et al. 2004,<br />
BODELSCHWINGH 2005) ergibt sich ein Kraftstoffverbrauch von 22,5l/MAS. Die<br />
Grundlagen für die Berechnung wurden auf den Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug<br />
übertragen. In Tabelle 8 sind die Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation<br />
des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges aufgeführt.<br />
Tabelle 8:<br />
Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges<br />
Anschaffungskosten € 180.000<br />
Normale Nutzungsdauer MAS 8.000<br />
Veraltungszeit a 4<br />
Jährliche Auslastung MAS/a 2.000<br />
Auslastungsschwelle MAS/a 2.000<br />
Kalkulationszinsfuß % 6<br />
Faktor für Verzinsungsbasis 0,8<br />
Restwert Faktor 0,5<br />
Reparatur- und Wartungskostenfaktor 0,4<br />
Kraftstoffverbrauch l/MAS 22,5<br />
Kraftstoffkosten €/l 1,2<br />
Schmiermittelfaktor 1,05<br />
Fahrerlohn € 13<br />
Nebenkosten-Zuschlag % 50<br />
Faktor für sonstige Stunden 1,17<br />
Versicherungsprämie €/a 5.000<br />
Steuern €/a 556<br />
Verwaltungskosten €/a 6.250<br />
Für einen Einsatz des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges fallen Kosten von knapp 82€/MAS an<br />
(siehe Tabelle 9). Die Mehrkosten des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges gegenüber dem<br />
Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug betragen damit ca. 30%. Sie gehen zu über 70% auf<br />
den höheren Kraftstoffbedarf sowie den größeren Reparaturaufwand zurück.<br />
50
Tabelle 9:<br />
Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges<br />
Kosten [€/a]<br />
Kosten [€/MAS]<br />
fixe Kosten 20.446 10,22<br />
Zinsen 8.640 4,32<br />
Versicherung 5.000 2,50<br />
Steuern 556 0,28<br />
Verwaltung 6.250 3,13<br />
teilfixe Kosten 40.500 20,25<br />
Abschreibung 22.500 11,25<br />
Reparaturkosten 18.000 9,00<br />
variable Kosten 56.700 28,35<br />
Treibstoff 54.000 27,00<br />
Schmiermittel 2.700 1,35<br />
Summe Sachkosten 117.646 58,82<br />
Personalkosten 45.630 22,82<br />
Gesamtkosten 163.276 81,64<br />
5.3.5 Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug<br />
In Tabelle 10 sind die Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation des<br />
Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges dargestellt.<br />
Tabelle 10:<br />
Eingangswerte für die Maschinenkostenkalkulation des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges<br />
Anschaffungskosten € 120.000<br />
Normale Nutzungsdauer MAS 8.000<br />
Veraltungszeit a 4<br />
Jährliche Auslastung MAS/a 2.000<br />
Auslastungsschwelle MAS/a 2.000<br />
Kalkulationszinsfuß % 6<br />
Faktor für Verzinsungsbasis 0,8<br />
Restwert Faktor 0,5<br />
Reparatur- und Wartungskostenfaktor 0,4<br />
Kraftstoffverbrauch l/MAS 14,6<br />
Kraftstoffkosten €/l 1,2<br />
Schmiermittelfaktor 1,025<br />
Fahrerlohn € 13<br />
Nebenkosten-Zuschlag % 50<br />
Faktor für sonstige Stunden 1,17<br />
Versicherungsprämie €/a 5.000<br />
Steuern €/a 556<br />
Verwaltungskosten €/a 6.250<br />
51
Der Anschaffungspreis liegt <strong>bei</strong> 120.000€ (Herstellerangabe). Die Faktoren und<br />
Personalkosten sowie die Berechnungen für die Auslastung im Jahr wurden von <strong>der</strong><br />
Kalkulation des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges auf die Kalkulation des Wechselbrücken-<br />
Glie<strong>der</strong>zuges übertragen.<br />
Der Kraftstoffverbrauch ist in verschiedenen Fachmagazinen mit durchschnittlich<br />
32,5l/100km angegeben (z. B. ANONYMUS 2011). Bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit<br />
von ca. 45km/h (FRIEDL et al. 2004, BODELSCHWINGH 2005)<br />
ergibt sich ein Kraftstoffverbrauch von 14,6l/MAS. Die Versicherungsprämie wurde<br />
ebenfalls verschiedenen Fachzeitschriften entnommen (z. B. ANONYMUS 2011).<br />
Eine MAS des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges kostet nach <strong>der</strong> vorliegenden<br />
Berechnung ca. 63€ ohne Maut (siehe Tabelle 11).<br />
Tabelle 11:<br />
Ergebnisse <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation des Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges<br />
Kosten [€/a]<br />
Kosten [€/MAS]<br />
fixe Kosten 17.566 8,78<br />
Zinsen 5.760 2,88<br />
Versicherung 5.000 2,50<br />
Steuern 556 0,28<br />
Verwaltung 6.250 3,13<br />
teilfixe Kosten 27.000 13,50<br />
Abschreibung 15.000 7,50<br />
Reparaturkosten 12.000 6,00<br />
variable Kosten 35.978 17,99<br />
Treibstoff 35.100 17,55<br />
Schmiermittel 878 0,44<br />
Summe Sachkosten 80.544 40,27<br />
Personalkosten 45.630 22,82<br />
Gesamtkosten 126.174 63,09<br />
52
5.4 Systemkosten <strong>bei</strong>m 5m-Leitsortiment<br />
Für den Standard-Forwar<strong>der</strong> ergeben sich <strong>bei</strong> einer in <strong>der</strong> Zeitstudie ermittelten TAP<br />
von 21,73t/MAS und einem Kostensatz von 96,50€/MAS Kosten von 4,44€/t. Bei <strong>der</strong><br />
in <strong>der</strong> Zeitstudie ermittelten TAP von 20,84t/MAS für den Wechselbrücken-<br />
Forwar<strong>der</strong> und einem Kostensatz von 143€/MAS inklusive zehn Wechselbrücken<br />
ergeben sich Kosten von 6,86€/t. Die Differenz zwischen den <strong>bei</strong>den<br />
Rückesystemen beträgt 2,42€/t. Die Kostensteigerung durch den Einsatz des<br />
Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s beträgt 54%.<br />
Für den Ferntransport mit dem Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug <strong>bei</strong> einer Nutzlast von 22t<br />
ergibt sich <strong>bei</strong> dem in <strong>der</strong> Zeitstudie ermittelten Zeitbedarf von 02:48 Stunden für<br />
eine Fuhre eine TAP von 7,85t/MAS. Bei einem Stundensatz von 81,64€/MAS<br />
ergeben sich hieraus Transportkosten von 10,39€/t. Bei einer Nutzlast des<br />
Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges von 24,2t ergibt sich <strong>bei</strong> dem in <strong>der</strong> Zeitstudie<br />
ermittelten Zeitbedarf von 02:48 Stunden für eine Fuhre eine TAP von 8,61t/MAS.<br />
Bei einem Stundensatz von 63,09€/MAS ergeben sich Transportkosten von 7,33€/t.<br />
Die Differenz zwischen Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug und Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug<br />
beträgt 3,06€/t. Der Ferntransport mit dem Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug ist also 42% teurer<br />
als mit dem Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug. In Abbildung 35 sind die Transportkosten<br />
je LKW pro Tonne und pro Festmeter Rundholz in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung<br />
dargestellt.<br />
Abbildung 35:<br />
Transportkosten [€/t und €/fm] für <strong>bei</strong>de LKW-Typen in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Transportentfernung<br />
53
Die gesamten Systemkosten betragen für das Wechselbrückensystem 14,19€/t<br />
und für das Standardsystem 14,83€/t. Dementsprechend ist das Wechselbrückensystem<br />
unter den Bedingungen <strong>der</strong> Zeitstudie <strong>bei</strong> einer mittleren<br />
Transportentfernung von 38,25km um 4% bzw. 0,64€/t günstiger.<br />
Abbildung 36 zeigt die Unterschiede <strong>bei</strong> den Systemkosten in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Transportentfernung.<br />
Abbildung 36:<br />
Vergleich <strong>der</strong> Gesamtkosten [€/t und €/fm] des Wechselbrückensystems mit dem<br />
Standardsystem im 5m-Leitsortiment in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung<br />
In Abbildung 37 ist <strong>der</strong> Kostenvorteil des Wechselbrückensystems in<br />
Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung dargestellt. Hier<strong>bei</strong> lässt sich feststellen,<br />
dass das Wechselbrückensystem bereits ab einer Transportentfernung von 25km<br />
günstiger als das Standardsystem ist. Über diese kurze Entfernung hinaus ist es<br />
möglich, mit dem Wechselbrückensystem erhebliche Einsparungen zu erzielen. So<br />
sind Einsparungen von 2,05€/t <strong>bei</strong> einer Transportentfernung von 75km möglich.<br />
Dies entspricht einem Betrag von knapp 50€ je Fuhre.<br />
54
Abbildung 37: Kostenunterschied [€/t und €/fm] des Wechselbrückensystems gegenüber dem<br />
Standardsystem im 5m-Leitsortiment in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung<br />
5.5 Systemkosten <strong>bei</strong> an<strong>der</strong>en Sortimenten<br />
Die Vergleichskalkulation für das Standard- und das Wechselbrückensystem für<br />
an<strong>der</strong>e Sortimente als das Leitsortiment zeigt die in Abbildung 38 aufgeführten<br />
Ergebnisse. Das obere Diagramm zeigt alle Varianten im direkten Vergleich. Die<br />
unteren Diagramme zeigen die zwei Systeme im Einzelvergleich für das jeweilige<br />
Sortiment. Die Systemkosten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung sind im<br />
Bereich zwischen 25km und 150km Transportentfernung mit dem Wechselbrückensystem<br />
immer geringer als mit dem Standardsystem. Mit abnehmen<strong>der</strong><br />
Sortimentslänge sowie mit zunehmen<strong>der</strong> Transportentfernung vergrößert sich <strong>der</strong><br />
absolute Kostenunterschied zwischen den Systemen. Dies wird auch in Abbildung<br />
39 deutlich, die den jeweiligen Kostenunterschied <strong>bei</strong> den Systemkosten in<br />
Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung zeigt.<br />
55
Abbildung 38:<br />
Vergleichskalkulation <strong>der</strong> Systemkosten [€/t] für die Sortimente 2m, 3m, 4m und 5m <strong>bei</strong><br />
Standard- und Wechselbrückensystem in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung<br />
56
Abbildung 39:<br />
Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems gegenüber dem<br />
Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Transportentfernung<br />
Abbildung 40:<br />
Relativer Systemkostenunterschied [%] zwischen dem Standardsystem und dem<br />
Wechselbrückensystem gemessen an den Systemkosten des Standardsystems <strong>bei</strong> den<br />
verschiedenen Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Transportentfernung<br />
57
Abbildung 40 zeigt den relativen Unterschied zwischen den Systemkosten <strong>der</strong> zwei<br />
Systeme gemessen an den Gesamtkosten des Standardsystems. Innerhalb des<br />
Kalkulationsbereiches zeigen alle Sortimente <strong>bei</strong>m Wechselbrückensystem einen<br />
Kostenvorteil gegenüber dem Standardsystem. Dieser Kostenvorteil nimmt mit<br />
steigen<strong>der</strong> Transportentfernung zu. Die relativen Kostenunterschiede zwischen den<br />
verschiedenen Sortimenten nehmen mit zunehmen<strong>der</strong> Transportentfernung ab.<br />
Abbildung 41 zeigt das Ergebnis <strong>der</strong> Vergleichskalkulation zwischen<br />
Wechselbrücken in Standard-Konfiguration (sechs Rungenpaare, 1,9t Leergewicht)<br />
zu Wechselbrücken, die durch Än<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Art und Anzahl <strong>der</strong> Rungen und<br />
Schemel für einen Transport des jeweiligen Sortimentes gewichtsoptimiert wurden.<br />
Abbildung 41:<br />
Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems gegenüber dem<br />
Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Transportentfernung für Wechselbrücken in Standardkonfiguration sowie in<br />
gewichtsoptimierter Konfiguration<br />
Für das 5m-Sortiment ergab sich die höchste Gewichtseinsparung (-0,32t; -17%) im<br />
Vergleich zur Standard-Konfiguration. Daher wirkt sich im 5m-Sortiment <strong>der</strong><br />
Kostenvorteil auch am stärksten aus. Insgesamt nimmt <strong>der</strong> Kostenvorteil <strong>der</strong><br />
gewichtsoptimierten Wechselbrücken gegenüber <strong>der</strong> Standard-Konfiguration mit<br />
steigen<strong>der</strong> Transportentfernung zu.<br />
58
5.6 Stabilität <strong>der</strong> Kalkulationsergebnisse<br />
5.6.1 Än<strong>der</strong>ung des Leergewichtes <strong>der</strong> Wechselbrücke<br />
Das Leergewicht <strong>der</strong> Wechselbrücken wird sich <strong>bei</strong> einer technischen<br />
Weiterentwicklung sehr wahrscheinlich verän<strong>der</strong>n und damit vom Leergewicht <strong>der</strong><br />
eingesetzten Funktionsmuster abweichen. Abbildung 42 zeigt die Entwicklung des<br />
Kostenunterschiedes zwischen den Systemen in Abhängigkeit vom Leergewicht <strong>der</strong><br />
eingesetzten Wechselbrücken. Auch <strong>bei</strong> einer deutlichen Erhöhung des<br />
Leergewichtes von 1,9t auf 2,2t bewahrt das Wechselbrückensystem einen<br />
Kostenvorteil.<br />
Abbildung 42:<br />
Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems gegenüber dem<br />
Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen Sortimenten in Abhängigkeit vom Leergewicht<br />
<strong>der</strong> Wechselbrücken <strong>bei</strong> 75km Transportentfernung<br />
Die relative Verän<strong>der</strong>ung des Kostenunterschieds kann <strong>der</strong> Abbildung 43<br />
entnommen werden. Die Werte beziehen sich da<strong>bei</strong> auf den ermittelten<br />
Kostenunterschied <strong>bei</strong> einem Leergewicht <strong>der</strong> Wechselbrücke von 1,9t.<br />
59
Abbildung 43:<br />
Relative Verän<strong>der</strong>ung des Systemkostenunterschiedes [%] <strong>bei</strong> den verschiedenen<br />
Sortimenten in Abhängigkeit vom Leergewicht <strong>der</strong> Wechselbrücken <strong>bei</strong> 75km<br />
Transportentfernung<br />
Abbildung 44 zeigt den Kostenunterschied zwischen den <strong>bei</strong>den Systemen für<br />
unterschiedliche Wechselbrückenkonfigurationen und verschiedene Beladearten.<br />
Abbildung 44:<br />
Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems gegenüber dem<br />
Standardsystem <strong>bei</strong>m 2m-Sortiment und <strong>bei</strong>m 4m-Sortiment in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Transportentfernung für Wechselbrücken mit unterschiedlicher Konfiguration und<br />
Beladeart<br />
60
Das 2m-Sortiment kann in zwei o<strong>der</strong> drei Stapeln geladen werden. Soll mit zwei<br />
Stapeln die Ladekapazität des LKW voll ausgeschöpft werden, so müssen die<br />
Rungen ausgezogen werden (vgl. Kapitel 4.4). Ist dies im Zuge <strong>der</strong> Rückung nicht<br />
möglich, verringert sich die Zuladung aufgrund <strong>der</strong> Rungenhöhe von 12,23t auf<br />
10,1t. Der Kostenunterschied würde sich dadurch deutlich verringern. Ein<br />
Kostenvorteil wäre jedoch ab einer Transportentfernung von 25km weiterhin zu<br />
erwarten.<br />
Für das 4m-Sortiment würde ebenfalls ein Auszug <strong>der</strong> Rungen erfor<strong>der</strong>lich werden,<br />
soll die maximale Ladekapazität voll ausgeschöpft werden. An<strong>der</strong>nfalls würde sich<br />
die mögliche Zuladung von 12,42t auf 10,35t reduzieren. In diesem Fall wäre ein<br />
Kostenvorteil gegenüber dem Standardsystem erst ab einer Transportentfernung<br />
von über 75km zu erwarten.<br />
5.6.2 Än<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Zuladung des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges<br />
Neben einer Verän<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> maximal möglichen Zuladung im Wechselbrückensystem<br />
würde sich eine Verän<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> kalkulierten Zuladung im Standardsystem<br />
auf den Kostenunterschied zwischen den Systemen auswirken. Abbildung 45 zeigt<br />
die Entwicklung des Kostenunterschiedes zwischen den Systemen in Abhängigkeit<br />
von <strong>der</strong> maximal möglichen Zuladung des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges. Die bis hierher<br />
durchgeführten Systemvergleiche gehen von einer Zuladung von 22t aus. Wird die<br />
mögliche Zuladung um 2t auf 24t erhöht, verringert sich zwar die Höhe des<br />
Gesamtkostenunterschiedes, das Wechselbrückensystem bewahrt jedoch über alle<br />
Sortimente einen Kostenvorteil.<br />
Abbildung 45:<br />
Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems gegenüber dem<br />
Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> maximal<br />
möglichen Zuladung des Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zuges <strong>bei</strong> einer Transportentfernung von 75km<br />
61
5.6.3 Än<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Anzahl an Wechselbrücken<br />
Die benötigte Anzahl an Wechselbrücken hängt stark von <strong>der</strong> Transportentfernung<br />
bzw. von <strong>der</strong> Zyklusdauer des Ferntransportes ab. Abbildung 46 zeigt das Ergebnis<br />
einer Vergleichskalkulation, <strong>bei</strong> <strong>der</strong> von einer berechneten Anzahl benötigter<br />
Wechselbrücken ausgegangen wird, die sich mit steigen<strong>der</strong> Transportentfernung<br />
ebenfalls erhöht (siehe Tabelle 12).<br />
Tabelle 12:<br />
Transportentfernung<br />
[km]<br />
rechnerische Anzahl<br />
benötigter LKW<br />
Anzahl benötigter<br />
Wechselbrücken<br />
benötigte Anzahl an LKW und Wechselbrücken in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Transportentfernung<br />
25 50 75 100 125 150<br />
2 2,5 3 3,5 4 4,5<br />
8 10 12 14 16 18<br />
Die Ergebnisse zeigen den möglichen Kostenvorteil für eine Kombination aus<br />
Wechselbrückenanzahl und Transportentfernung, <strong>bei</strong> <strong>der</strong> noch von einem<br />
reibungslosen Verfahrensablauf ohne hohes Risiko von Stillstandzeiten<br />
ausgegangen werden kann (vgl. Kapitel 6.3).<br />
Abbildung 46:<br />
Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems gegenüber dem<br />
Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Transportentfernung unter Berücksichtigung <strong>der</strong> für die jeweilige Transportentfernung<br />
benötigten Anzahl an Wechselbrücken<br />
62
Abbildung 47 zeigt die Abweichung <strong>der</strong> Ergebnisse <strong>der</strong> beschriebenen<br />
Vergleichskalkulation von den Ergebnissen <strong>der</strong> Basiskalkulation mit zehn<br />
Wechselbrücken.<br />
Bei Transportentfernungen unter 50km werden die zehn Wechselbrücken <strong>der</strong><br />
Basiskalkulation nicht ausreichend ausgelastet. Der kalkulierte Kostenvorteil ist<br />
geringer als <strong>bei</strong> einer an die Transportentfernung angepassten Anzahl an<br />
Wechselbrücken möglich. Bei Transportentfernungen über 50km steigt das Risiko,<br />
dass es <strong>bei</strong> zehn Wechselbrücken zu Stillstandzeiten des Wechselbrücken-<br />
Forwar<strong>der</strong>s bzw. <strong>der</strong> Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges aufgrund einer nicht<br />
ausreichenden Anzahl an Wechselbrücken kommt. Die Kosten, die durch solche<br />
Stillstandzeiten verursacht würden, werden in <strong>der</strong> Kalkulation nicht berücksichtigt.<br />
Der kalkulierte Kostenvorteil ist daher größer, als es <strong>bei</strong> einer an die<br />
Transportentfernung angepassten Anzahl an Wechselbrücken <strong>der</strong> Fall wäre.<br />
Abbildung 47:<br />
Systemkostenunterschied [€/t] des Wechselbrückensystems gegenüber dem<br />
Standardsystem <strong>bei</strong> den verschiedenen Sortimenten in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />
Transportentfernung unter Berücksichtigung <strong>der</strong> an die jeweilige Transportentfernung<br />
angepassten Anzahl an Wechselbrücken im Vergleich mit <strong>der</strong> Basiskalkulation<br />
mit zehn Wechselbrücken<br />
63
6 Handlungsempfehlungen<br />
6.1 Organisatorische Rahmenbedingungen<br />
Durch einen Einsatz des Wechselbrückensystems entfällt die Schnittstelle an <strong>der</strong><br />
Waldstraße. Die Aufnahme eines Kontrollmaßes durch den Waldbesitzer am Polter<br />
ist damit ebenso wenig möglich wie eine vorherige Besichtigung des Holzes durch<br />
den Holzeinkäufer im Wald. Damit bestehen erhöhte Ansprüche an eine<br />
vertrauensvolle Geschäftsbeziehung zwischen den beteiligten Unternehmen.<br />
Bereitstellungskonzepte wie „Selbstwerbung“ o<strong>der</strong> <strong>der</strong> „Kauf auf dem Stock“ lassen<br />
da<strong>bei</strong> das geringste Konfliktpotenzial erwarten, da <strong>der</strong> Eigentums- und<br />
Gefahrenübergang nicht an <strong>der</strong> aufgelösten Schnittstelle an <strong>der</strong> Waldstraße erfolgt.<br />
Werden die zwei <strong>Transportprozesse</strong> Rückung (Nahtransport) und Ferntransport<br />
aneinan<strong>der</strong> gekoppelt, besteht ein erhöhter Abstimmungs- und Organisationsbedarf.<br />
Es ist in jedem Fall zu vermeiden, dass <strong>bei</strong>m Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> bzw. den<br />
eingesetzten LKW Stillstandzeiten auftreten. Fällt <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong> aufgrund eines<br />
technischen Defektes aus, muss für die Wechselbrücken-LKW kurzfristig ein an<strong>der</strong>er<br />
Einsatzbereich gefunden werden. Eine Möglichkeit wäre, die LKW zum normalen<br />
Kurzholztransport einzusetzen. Dazu müsste allerdings eine Fremdbeladung<br />
organisiert werden. Als Standardfahrzeuge können die LKW natürlich auch für<br />
an<strong>der</strong>e Transporte eingesetzt, o<strong>der</strong>, <strong>bei</strong> längeren Ausfallzeiten, auch leicht<br />
zwischenvermietet werden. Stehen zu wenig LKW o<strong>der</strong> nicht ausreichend<br />
Wechselbrücken zur Verfügung, könnte <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong> mit einer Wechselbrücke im<br />
Standard-Verfahren rücken und anschließend Wechselbrücken direkt am<br />
Umbrückplatz beladen. Die Kopplung <strong>der</strong> zwei <strong>Transportprozesse</strong> macht die<br />
Bereitstellungskette grundsätzlich störanfälliger. Diese Störanfälligkeit kann jedoch<br />
durch die Flexibilität des Systems aufgefangen und bis zu einem bestimmten Grad<br />
kompensiert werden. Dazu müssen bereits im Vorfeld die Voraussetzungen<br />
geschaffen werden (z. B. durch Kooperationen).<br />
Unter organisatorischen Gesichtspunkten ist das Wechselbrückensystem aufgrund<br />
<strong>der</strong> Integration von Rückung und Ferntransport optimal für ein größeres forstliches<br />
Dienstleistungsunternehmen, welches sowohl Holzernte inkl. Rückung als auch<br />
Ferntransport anbietet, also neben eigenen Forwar<strong>der</strong>n auch eigene LKW besitzt.<br />
Hier kann das Wechselbrückensystem eine sinnvolle Ergänzung zu den<br />
vorhandenen Systemen darstellen. Die Abstimmung von Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong><br />
und Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug ist innerhalb eines Unternehmens sehr viel leichter<br />
zu bewerkstelligen als zwischen zwei Unternehmen.<br />
Bei den zunehmend auftretenden Großscha<strong>der</strong>eignissen (Windwurf) mangelt es<br />
grundsätzlich an ausreichenden Transportkapazitäten. Dies führte in <strong>der</strong><br />
Vergangenheit bereits mehrfach zur Aufhebung des Kabotage-Verbotes, um<br />
zusätzliche Transportkapazitäten aus dem Ausland nutzen zu können.<br />
64
Wechselbrückensysteme würden es ermöglichen, sehr schnell zusätzliche<br />
Transportkapazitäten bereitzustellen. So könnten im Schadensfall problemlos<br />
zusätzliche Wechselbrücken-LKW angemietet werden, um die oft kurzen Transporte<br />
zu den Lagerplätzen zu bewältigen. Alternativ könnten die Wechselbrücken auch auf<br />
den Fahrzeugen verbleiben und die Wechselbrücken-LKW als leichte<br />
Rundholztransporter im Gespann mit einem Kurzholz-Glie<strong>der</strong>zug mit Ladekran<br />
eingesetzt werden.<br />
6.2 Anfor<strong>der</strong>ungen an die Infrastruktur<br />
Ein Einsatz des Wechselbrückensystems stellt gewisse Anfor<strong>der</strong>ungen an die<br />
Infrastruktur im Wald. In den umfangreichen Praxisversuchen wurde eine Reihe von<br />
Erfahrungen gemacht. So müssen Forststraßen, auf denen leere o<strong>der</strong> beladene<br />
Wechselbrücken abgestellt werden sollen,<br />
o eine Mindestbreite von 3,5m aufweisen.<br />
o einen guten Ausbaustandard besitzen, damit <strong>der</strong> Standard-Wechselbrücken-<br />
LKW mit nur einer angetriebenen Achse den Weg befahren kann.<br />
o ein nicht zu ausgeprägtes Dachprofil o<strong>der</strong> eine zu starke Längs- o<strong>der</strong><br />
Querneigung aufweisen, da ansonsten das Abstellen <strong>der</strong> Wechselbrücken<br />
erschwert ist.<br />
o möglichst eben sein.<br />
Grundsätzlich werden die Wechselbrücken hintereinan<strong>der</strong> in Reihe abgestellt, wo<strong>bei</strong><br />
beladene und leere Wechselbrücken räumlich getrennt werden. Die Reihe <strong>der</strong> leeren<br />
Wechselbrücken wan<strong>der</strong>t da<strong>bei</strong> immer in Abfuhrrichtung, während die Reihe <strong>der</strong><br />
beladenen Wechselbrücken in Hiebsrichtung wan<strong>der</strong>t. Dies führt auch <strong>bei</strong> optimaler<br />
Abstimmung von Forwar<strong>der</strong> und LKW zu Problemen, die auch ein Wechsel <strong>der</strong><br />
Reihen nicht vollständig löst. Idealerweise ist daher ein zusätzlicher Weg vorhanden,<br />
<strong>der</strong> <strong>bei</strong> Platzmangel zusätzlich als Ausweichfläche für eine dritte Reihe von<br />
Wechselbrücken dienen kann.<br />
Eine weitere Möglichkeit stellt das Stapeln <strong>der</strong> Wechselbrücken dar. Der LKW<br />
bringt nicht <strong>bei</strong> je<strong>der</strong> Ankunft im Wald zwei leere Wechselbrücken mit und stellt<br />
diese hin, son<strong>der</strong>n lediglich <strong>bei</strong> je<strong>der</strong> vierten Fahrt zwei Stapel mit je vier<br />
Wechselbrücken (siehe Kapitel 3.2.1g). Dadurch wird <strong>der</strong> Platzbedarf deutlich<br />
reduziert, die Anzahl benötigter Wechselbrücken allerdings erhöht.<br />
Allgemein muss für das Abstellen <strong>der</strong> Wechselbrücken ein gewisser Platzbedarf<br />
vorhanden sein. Schwierig wird es, wenn viele verschiedene Sortimente<br />
ausgehalten werden. In diesem Fall steigt <strong>der</strong> Platzbedarf möglicherweise an,<br />
weswegen das Wechselbrückensystem dann nur <strong>bei</strong> den zwei Hauptsortimenten<br />
(z. B. 5m-Sägeholz und 2m-Papierholz) eingesetzt werden sollte. Der Forwar<strong>der</strong><br />
65
kann hier aber auch <strong>der</strong>gestalt Rücken, dass immer zwei mit dem gleichen<br />
Sortiment beladene Wechselbrücken hintereinan<strong>der</strong> in <strong>der</strong> Reihe stehen.<br />
Im Folgenden werden zwei Szenarien beschrieben, die aus den Praxisversuchen<br />
heraus realistisch erscheinen. Entscheidend ist da<strong>bei</strong> ein kurzer Weg zwischen<br />
Umbrückplatz und Hieb, um lange Fahrtzeiten des teuren Wechselbrücken-<br />
Forwar<strong>der</strong>s zu vermeiden. Längere Fahrstrecken des günstigeren Wechselbrücken-<br />
Glie<strong>der</strong>zuges fallen dagegen weniger ins Gewicht.<br />
6.2.1 Szenario 1: Parkplatz am Waldrand<br />
Am Waldrand, v.a. <strong>bei</strong> stadtnahen Wäl<strong>der</strong>n, finden sich häufig Parkplätze, die wie<br />
Forststraßen in wassergebundener Bauweise erstellt wurden. Diese gehören zur<br />
Infrastruktur des Forststraßennetzes und sind für forstwirtschaftliche Zwecke<br />
uneingeschränkt nutzbar.<br />
Abbildung 48 und Abbildung 49 zeigen hierfür Beispiele. Der Wechselbrücken-<br />
Glie<strong>der</strong>zug kann zwei leere Wechselbrücken (blaue Kästchen) auf einmal abstellen,<br />
anschließend auf den Anhänger eine beladene Wechselbrücke (rotes Kästchen)<br />
aufbrücken, den Anhänger abkoppeln (gelb gestrichelter Bereich), eine beladene<br />
Wechselbrücke auf den Maschinenwagen aufbrücken, den Anhänger ankoppeln und<br />
aus dem Wald auf das öffentliche Straßennetz herausfahren (Pfeil „Abfuhr“).<br />
Abbildung 48:<br />
Beispiel 1 für den Verfahrensablauf an einem Parkplatz am Waldrand (leere<br />
Wechselbrücken blau, beladene Wechselbrücken rot, Abstellplatz Anhänger gelb<br />
gestrichelt; Luftbild aus dem BayernViewer <strong>der</strong> Bayerischen Vermessungsverwaltung)<br />
66
Der Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> stellt eine beladene Wechselbrücke (rot) ab,<br />
nimmt eine leere Wechselbrücke (blau) auf und fährt wie<strong>der</strong> zum Hieb (Pfeil „Hieb“).<br />
Abbildung 49 stellt bereits eine Übergangsform zu Szenario 2 (Wegekreuzung), dar.<br />
Während die beladenen Wechselbrücken auf dem Parkplatz abgestellt werden,<br />
brückt <strong>der</strong> Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug die leeren Wechselbrücken auf einer<br />
Forststraße ab, wodurch auf dem Parkplatz selber mehr Raum entsteht.<br />
Abbildung 49:<br />
Beispiel 2 für den Verfahrensablauf an einem Parkplatz am Waldrand (leere<br />
Wechselbrücken blau, beladene Wechselbrücken rot, Abstellplatz Anhänger gelb<br />
gestrichelt; Luftbild aus dem BayernViewer <strong>der</strong> Bayerischen Vermessungsverwaltung)<br />
6.2.2 Szenario 2: Wegekreuzung im Wald<br />
Häufig werden passende Parkplatze am Waldrand fehlen o<strong>der</strong> zu weit vom Hieb<br />
entfernt sein. In diesen Fällen ist es möglich, eine Kreuzung als Ort für das<br />
Umbrücken <strong>der</strong> Wechselbrücken zu verwenden.<br />
Abbildung 50 zeigt hierfür ein Beispiel. Dargestellt ist die Wegekreuzung im<br />
Thalhauser Forst, die <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong>-Zeitstudie als Umbrückplatz verwendet<br />
wurde. Allgemein sind mindestens vier von <strong>der</strong> Kreuzung abgehende Wege<br />
erfor<strong>der</strong>lich. Ein Weg wird für die Fahrten des Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong>s<br />
zwischen Hieb und Umbrückplatz, ein weiterer Weg für die Fahrten des<br />
Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zuges zwischen Umbrückplatz und öffentlichem<br />
67
Straßennetz genutzt. Auf je einem Weg stehen die leeren und die beladenen<br />
Wechselbrücken. Ein fünfter Weg als Ausweichfläche ist auch hier hilfreich.<br />
Abbildung 50:<br />
Beispiel für den Verfahrensablauf an einer Wegekreuzung im Wald (leere<br />
Wechselbrücken blau, beladene Wechselbrücken rot, Abstellplatz Anhänger gelb<br />
gestrichelt; Luftbild aus dem BayernViewer <strong>der</strong> Bayerischen Vermessungsverwaltung)<br />
6.3 Anzahl benötigter Wechselbrücken<br />
Im vorliegenden <strong>Schlussbericht</strong> wurde <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation des<br />
Wechselbrückensystems von zehn benötigten Wechselbrücken ausgegangen.<br />
Entscheidend für einen erfolgreichen Einsatz des Wechselbrückensystems sind<br />
folgende Grundregeln:<br />
o Der Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> muss immer eine leere Wechselbrücke zum<br />
Aufnehmen vorfinden, wenn er eine benötigt. Ansonsten steigen die Kosten<br />
durch den Stillstand dieser teuren Maschine drastisch an. Daher ist ein Puffer<br />
an leeren Wechselbrücken unbedingt erfor<strong>der</strong>lich.<br />
o Aus Platzgründen sollten allerdings nie mehr leere o<strong>der</strong> beladene<br />
Wechselbrücken im Wald stehen als notwendig (siehe Kapitel 6.2).<br />
o Der Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> wird in aller Regel deutlich mehr beladene<br />
Wechselbrücken abstellen, als ein einziger Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug<br />
abzufahren in <strong>der</strong> Lage ist. Daher ist ein zweiter LKW <strong>bei</strong> Bedarf tageweise<br />
einzusetzen.<br />
68
Im tatsächlichen Praxiseinsatz ist die für einen bestimmten Hieb benötigte Anzahl<br />
an Wechselbrücken von einer Vielzahl an Faktoren abhängig:<br />
o Zyklusdauer <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Rückung, abhängig u. a. von<br />
<strong>der</strong> Entfernung zwischen Hieb und Umbrückplatz,<br />
dem Hiebsanfall pro laufendem Meter Rückegasse,<br />
den Sortimenten und <strong>der</strong> Anzahl an Sortimenten,<br />
Unterbrechungen, Störungen, Reparaturen<br />
o Zyklusdauer <strong>bei</strong>m Ferntransport, abhängig u. a. von<br />
Transportentfernung zu den verschiedenen Rundholzabnehmern<br />
Unterbrechungen, Störungen, Reparaturen, Staus<br />
o Anzahl an Sortimenten: Da <strong>bei</strong>m Wechselbrückensystem sortenrein gerückt<br />
werden muss, werden von jedem Sortiment zwei beladene Wechselbrücken<br />
benötigt, bevor <strong>der</strong> Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zug diese zum Rundholzabnehmer<br />
transportieren kann. Eine hohe Anzahl an Sortimenten erhöht hier<br />
den Bedarf an Wechselbrücken.<br />
o Anzahl eingesetzter Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>züge: Wird mehr als ein LKW<br />
benötigt, so erhöht sich die Anzahl benötigter Wechselbrücken, um weiterhin<br />
einen ausreichenden Puffer vor Ort zu haben, damit <strong>der</strong> Forwar<strong>der</strong> keinen<br />
Stillstand hat.<br />
o Stapeln leerer Wechselbrücken im Wald aus Platzgründen: Werden die leeren<br />
Wechselbrücken im Wald aus Platzgründen nicht einzeln aufgestellt, son<strong>der</strong>n<br />
in Stapeln zu je vier Wechselbrücken (siehe Kapitel 6.2), so werden deutlich<br />
mehr Wechselbrücken benötigt.<br />
Insgesamt erscheinen daher Aussagen über die tatsächlich benötigte Anzahl an<br />
Wechselbrücken überaus spekulativ, da sie sich am jeweiligen Einzelfall orientieren<br />
müssen. Zehn bis 14 Wechselbrücken stellen aber <strong>bei</strong> durchschnittlichen<br />
Transportentfernungen vermutlich einen brauchbaren Kompromiss aus<br />
ausreichendem Puffer an leeren Wechselbrücken und möglichst geringem<br />
Platzbedarf sowie niedrigen Investitionen (niedriger Kapitalbindung) dar (vgl. Kapitel<br />
5.6.3).<br />
Genauere Aussagen über die Anzahl benötigter Wechselbrücken lässt allerdings die<br />
für die nahe Zukunft geplante Einbindung des Wechselbrückensystems in die an <strong>der</strong><br />
Forschungsstelle vorhandene Holzerntesimulation erwarten. Diese<br />
Ereignisorientierte Simulation von Holzernte- und <strong>Transportprozesse</strong>n wird <strong>der</strong>zeit<br />
komplett überar<strong>bei</strong>tet und in ihren Funktionalitäten erweitert.<br />
69
6.4 Potenzielle Einsatzbereiche<br />
Leitet man als Fazit aus dem Verfahrensvergleich, <strong>der</strong> Berechnung <strong>der</strong> Kosten je<br />
Sortiment, den Anfor<strong>der</strong>ungen an die Infrastruktur und den Erfahrungen aus den<br />
Praxisversuchen potenzielle Einsatzbereiche für das Wechselbrückensystem ab, so<br />
kommt man zu folgenden Ergebnissen:<br />
a) Das Wechselbrückensystem spielt gegenüber dem Standardsystem vor allem<br />
<strong>bei</strong>m 2m-Sortiment (Papierholz) seine Stärken aus. Hier sind aufgrund <strong>der</strong><br />
geringen Stückmasse <strong>bei</strong> den Be- und Entladevorgängen im Standardsystem<br />
am meisten Kranar<strong>bei</strong>ten durchzuführen, die <strong>bei</strong>m Wechselbrückensystem<br />
wegfallen. Allerdings muss eine Beladung <strong>der</strong> Wechselbrücken mit 12,1t Holz<br />
sichergestellt sein, was <strong>bei</strong>m 2m-Sortiment entwe<strong>der</strong> drei Stapel o<strong>der</strong> aber<br />
zwei Stapel <strong>bei</strong> einer Rungenhöhe von 2,2m auf den Wechselbrücken<br />
bedeutet (vgl. Kapitel 4.4 und Kapitel 5.5).<br />
b) Das Wechselbrückensystem schneidet <strong>bei</strong> großen Transportentfernungen<br />
deutlich besser im Vergleich mit dem Standardsystem ab als <strong>bei</strong> kurzen<br />
Strecken. Dies ist auch <strong>bei</strong> mit steigen<strong>der</strong> Transportentfernung ebenfalls<br />
steigen<strong>der</strong> Anzahl an benötigten Wechselbrücken <strong>der</strong> Fall.<br />
c) Aufgrund <strong>der</strong> recht hohen Anfor<strong>der</strong>ungen bzgl. Wegequalität stellt <strong>der</strong><br />
Kleinprivatwald nicht unbedingt den zwingenden Einsatzbereich dar. Die<br />
Wäl<strong>der</strong> <strong>der</strong> Landesforstverwaltungen o<strong>der</strong> des Großprivatwaldes sind in<br />
aller Regel besser erschlossen und die Forststraßen weisen einen höheren<br />
Ausbaustandard auf. Geeignete Umbrückplätze in Form von Parkplätzen o<strong>der</strong><br />
größeren Wegekreuzungen müssen vorhanden sein.<br />
d) Unter organisatorischen Gesichtspunkten ist das Wechselbrückensystem<br />
aufgrund <strong>der</strong> Integration von Rückung und Ferntransport optimal für ein<br />
größeres forstliches Dienstleistungsunternehmen, welches sowohl<br />
Holzernte inkl. Rückung als auch Ferntransport anbietet, also neben eigenen<br />
Forwar<strong>der</strong>n auch eigene LKW besitzt. Hier kann das Wechselbrückensystem<br />
eine sinnvolle Ergänzung zu den vorhandenen Systemen darstellen. Die<br />
Abstimmung von Wechselbrücken-Forwar<strong>der</strong> und Wechselbrücken-<br />
Glie<strong>der</strong>zug ist innerhalb eines Unternehmens sehr viel leichter zu<br />
bewerkstelligen als zwischen zwei Unternehmen.<br />
e) Bei Großscha<strong>der</strong>eignissen (Windwurf) sind zumeist Transportkapazitäten<br />
knapp. Mit dem Wechselbrückensystem können im Notfall aus zehn<br />
Wechselbrücken und fünf Standard-Wechselbrücken-Glie<strong>der</strong>zügen fünf<br />
Rundholz-LKW zusammengestellt werden. Diese können im Wald<br />
fremdbeladen (LKW mit Kran) und im Werk fremdentladen werden. So kann in<br />
diesem Fall rasch eine große Menge Rundholz bewegt werden.<br />
70
7 Veröffentlichungen, Vorträge, Presseberichte<br />
7.1 Veröffentlichungen<br />
FREITAG, B. (2011). Einsatz von Rundholzwechselbrücken für Rückung und<br />
Transport. Tagungsunterlagen 15. Forstlicher Unternehmertag, 2011-03-15, Freising.<br />
KORTEN, S. (2011). Rückung und Transport von Rundholz mit Wechselbrücken.<br />
Tagungsunterlagen Holz Innovativ, 2011-04-07, Rosenheim.<br />
LOUEN, F. (2011). Einsatz von Rundholzwechselbrücken <strong>bei</strong>m Transport mit<br />
Forwar<strong>der</strong> und LKW - Produktivitätsanalyse und Kostenkalkulation. Master´s Thesis<br />
am Lehrstuhl für Forstliche Ar<strong>bei</strong>tswissenschaft und Angewandte Informatik <strong>der</strong> TU<br />
München; 103 S.<br />
WARKOTSCH, W.; FREITAG, B. (2011). Application of swap bodies for forwarding<br />
and transport. Proceedings 4th Forest Engineering Conference, 2011-04-05,<br />
Nelspruit, Südafrika.<br />
7.2 Vorträge<br />
FREITAG, B. (2011). Einsatz von Rundholzwechselbrücken für Rückung und<br />
Transport. Vortrag auf dem „15. Forstlicher Unternehmertag“, 2011-03-15, Freising.<br />
KORTEN, S. (2011). Rückung und Transport von Rundholz mit Wechselbrücken.<br />
Vortrag <strong>bei</strong> „Holz Innovativ“, 2011-04-07, Rosenheim.<br />
LOUEN, F. (2011). Rundholzwechselbrücken – eine Lösung für Rückung UND<br />
Transport. Vortrag <strong>bei</strong> „Holz trifft Logistik“, 08.07.2011, Herzberg/Elster.<br />
WARKOTSCH, W.; FREITAG, B. (2011). Application of swap bodies for forwarding<br />
and transport. Vortrag auf <strong>der</strong> „4th Forest Engineering Conference“, 2011-04-05,<br />
Nelspruit, Südafrika.<br />
7.3 Presseberichte<br />
KUBATTA-GROßE, M. (2011). Wechselbrücke für Forwar<strong>der</strong> und LKW. Forst &<br />
Technik 23(3): 22-24.<br />
71
8 Literaturverzeichnis<br />
ANONYMUS (2011). Zeitschrift LASTAUTO OMNIBUS, Ausgabe 05/2011.<br />
BODELSCHWINGH, E. VON (2005). Analyse <strong>der</strong> Rundholz-Logistik in <strong>der</strong> Deutschen<br />
Forst- und Holzwirtschaft – Ansätze für ein übergreifendes Supply Chain<br />
Management entlang <strong>der</strong> gesamten Wertschöpfungskette. Dissertation am<br />
Lehrstuhl für Forstliche Ar<strong>bei</strong>tswissenschaft und Angewandte Informatik <strong>der</strong><br />
TU München; 214 S.<br />
BORCHERDING, M. (2007). Rundholztransportlogistik in Deutschland - eine<br />
transaktionskostenorientierte empirische Analyse. Dissertation, Fakultät<br />
Wirtschafts- und Sozialwissenschaften, Universität Hamburg; 252 S.<br />
DREEKE, R. (2010). Nach <strong>der</strong> Maschinenkostenkalkulation kommt nicht gleich <strong>der</strong><br />
Gewinn – Besser kalkulieren! Forstmaschinen-Profi 01/2010; S. 18-19.<br />
FORBRIG, A. (2000). Konzeption und Anwendung eines Informationssystems über<br />
Forstmaschinen auf <strong>der</strong> Grundlage von Maschinenbuchführung, Leistungsnachweisen<br />
und technischen Daten. Dissertation am Lehrstuhl für Forstliche<br />
Ar<strong>bei</strong>tswissenschaft und Angewandte Informatik <strong>der</strong> TU München. Bericht Nr.<br />
29/2000 des Kuratoriums für Waldar<strong>bei</strong>t und Forsttechnik; 213 S.<br />
FREITAG, B. (2010). Einsatz von Rundholzwechselbrücken <strong>bei</strong>m Transport mit<br />
Forwar<strong>der</strong> und LKW - Potenziale eines neuartigen Transportsystems.<br />
Diplomar<strong>bei</strong>t am Lehrstuhl für Forstliche Ar<strong>bei</strong>tswissenschaft und<br />
Angewandte Informatik <strong>der</strong> TU München; 101 S.<br />
FREITAG, B. (2011). Einsatz von Rundholzwechselbrücken für Rückung und<br />
Transport. Tagungsunterlagen 15. Forstlicher Unternehmertag, 2011-03-15,<br />
Freising.<br />
FRIEDL, K.; KANZIAN, C.; STAMPFER, K. (2004). Netzwerk Holz Endbericht. Institut<br />
für Forsttechnik, Department für Wald und Bodenwissenschaften, Universität<br />
für Bodenkultur Wien; 109 S.<br />
KANZIAN, C. (2004). Holztransport vom Wald ins Werk auf <strong>der</strong> Straße Österreichs.<br />
Proceedings FORMEC 2004; 9 S.<br />
KORTEN, S., HEINDL, U. (2009). <strong>Optimierung</strong> des Rundholztransportes durch<br />
betriebsübergreifende Tourenplanung. <strong>Schlussbericht</strong>. Lehrstuhl für Forstliche<br />
Ar<strong>bei</strong>tswissenschaft und Angewandte Informatik <strong>der</strong> TU München; 80 S.<br />
72
KÜHMAIER, M.; KANZIAN, C.; HOLZLEITNER, F.; STAMPFER, K. (2007).<br />
Wertschöpfungskette Waldhackgut. <strong>Optimierung</strong> von Ernte, Transport und<br />
Logistik. Projektstudie. Institut für Forsttechnik, Department für Wald und<br />
Bodenwissenschaften, Universität für Bodenkultur Wien; 283 S.<br />
LÖFFLER, H. (1991). Forstliche Verfahrenstechnik – Manuskript zu den<br />
Lehrveranstaltungen. Lehrstuhl für Forstliche Ar<strong>bei</strong>tswissenschaft und<br />
Angewandte Informatik <strong>der</strong> TU München; 527 S.<br />
LOUEN, F. (2011). Einsatz von Rundholzwechselbrücken <strong>bei</strong>m Transport mit<br />
Forwar<strong>der</strong> und LKW - Produktivitätsanalyse und Kostenkalkulation.<br />
Master´s Thesis am Lehrstuhl für Forstliche Ar<strong>bei</strong>tswissenschaft und<br />
Angewandte Informatik <strong>der</strong> TU München; 103 S.<br />
VFR (2006). Verladeempfehlung für Rohholz (bis 6 Meter), längs geladen, zur<br />
Ladungssicherung für den Straßentransport. Herausgegeben vom<br />
Innenministerium des Landes Nordrhein-Westfalen et al.; 6 S.<br />
WEGENER, G.; ZIMMER, B. (2004). Analyse <strong>der</strong> Transportketten von Holz,<br />
Holzwerkstoffen und Restholzsortimenten als Grundlage für produktbezogene<br />
Ökobilanzen. Projektbericht. Holzforschung München; 35 S.<br />
73