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Optimierung der Durchforstung - FWL

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Allgemeines<br />

Produktion<br />

Spezielle forstliche Produktions Produktions-Fragestellungen Fragestellungen (Teil 1)<br />

Baumartenwahl<br />

Umtriebszeit, Endnutzungszeitpunkt, Zieldurchmesser<br />

<strong>Durchforstung</strong>en (Stärke (Stärke, Zeitpunkt Zeitpunkt, Zyklus)<br />

Mischung, Astung, Düngung, Wilddichte<br />

Sortierung<br />

Intensitätsdiskussion in <strong>der</strong> Forstwirtschaft (Anpassung betr. Kapazitäten)<br />

Kapazitätseinsatz (LP-Modell für mehrere Kapazitäten und Maßnahmen)<br />

Allgemeine g (holz-)industrielle ( ) Produktions-Fragestellungen g g (Teil ( 2) )<br />

Losgrößenoptimierung<br />

<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Reihenfolge <strong>der</strong> Bearbeitung von Losen<br />

Optimale Mischungen<br />

Optimaler Maschineneinsatz bei verän<strong>der</strong>ter Auslastung<br />

Optimale Maschinengeschwindigkeit<br />

<strong>Optimierung</strong> von Wartungsintervallen, Werkzeugwechsel etc.<br />

Optimaler Kapazitätseinsatz (Maschinenbelegung)<br />

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<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong><br />

WWegen <strong>der</strong> d oft ft nur schwer h quantifizierbaren<br />

tifi i b<br />

Wirkung <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong> auf den<br />

verbleibenden Bestand sind<br />

<strong>Optimierung</strong>süberlegungen nicht trivial. Vor<br />

allem die folgenden Aspekte können einzeln<br />

o<strong>der</strong> in Kombination betrachtet werden:<br />

• <strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong>sart<br />

• <strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong>sstärke<br />

• <strong>Optimierung</strong> des <strong>Durchforstung</strong>szyklus<br />

bzw. <strong>Durchforstung</strong>szeitpunktes<br />

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<strong>Durchforstung</strong>sstärke<br />

<strong>Optimierung</strong> von <strong>Durchforstung</strong>en<br />

<strong>Optimierung</strong><br />

von<br />

<strong>Durchforstung</strong>en<br />

Partialmodelle Totalmodell<br />

<strong>Durchforstung</strong>szeitpunkt<br />

bzw.<br />

-zyklus<br />

<strong>Durchforstung</strong>sart<br />

gleichzeitig<br />

<strong>Durchforstung</strong>szyklus<br />

<strong>Durchforstung</strong>sart<br />

<strong>Durchforstung</strong>sstärke<br />

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definiert<br />

nach<br />

dem<br />

Eingriff<br />

in die<br />

Struktur<br />

<strong>der</strong><br />

Population<br />

Welche <strong>Durchforstung</strong>sarten gibt es?<br />

Nie<strong>der</strong>-Df.<br />

Hoch- Df.<br />

sonstige<br />

Diese Entnahme kann definiert werden über<br />

Stammzahlen, Grundfläche, Vorrat, o.a.<br />

definiert de e t nach ac de <strong>der</strong> Entnahme t a e<br />

schwach mäßig stark<br />

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<strong>Durchforstung</strong>serlös und <strong>Durchforstung</strong>sart<br />

<strong>Durchforstung</strong>serlös<br />

dickere Bäume zuerst<br />

Zufalls-<br />

erntekostenfreier<br />

auswahl<br />

Abtriebserlös, <strong>der</strong><br />

bei Ernte aller<br />

Bäume erzielt<br />

wird.<br />

dünnere Bäume zuerst<br />

<strong>Durchforstung</strong>sstärke 100%<br />

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finanzielles<br />

Ergebnis<br />

<strong>der</strong><br />

<strong>Durchforstung</strong><br />

künftige finanzielle<br />

Wirkung<br />

Wirkung <strong>der</strong> Df auf den Abtriebswert<br />

erhöhend neutral senkend<br />

ÜÜberschuß<br />

unbedingt<br />

vorteilhaft<br />

?<br />

neutral neutral unbedingt<br />

unvorteilhaft<br />

Zuschuß ?<br />

aktuelle finanzielle<br />

Wirkung<br />

alte Försterregel:<br />

Steh´n <strong>der</strong> Bäume Kronen dicht,<br />

ist am Boden wenig Licht.<br />

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Wann ist eine <strong>Durchforstung</strong> erfolgsneutral?<br />

Legt man den Kapitalwert zugrunde, dann ist die <strong>Durchforstung</strong> gerade<br />

dann erfolgsneutral, wenn die Erlöse <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong> (netto) gerade<br />

dden abgezinsten b i t Mi Min<strong>der</strong>erlösen d lö d<strong>der</strong> EEndnutzung d t ( (netto) tt ) entsprechen, t h<br />

o<strong>der</strong> wenn die Kosten <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong> (netto) gerade den<br />

abgezinsten Mehrerlösen <strong>der</strong> Endnutzung (netto) entsprechen<br />

entsprechen.<br />

In beiden Fällen ist <strong>der</strong> Kapitalwert <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong> gerade Null.<br />

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<strong>Optimierung</strong> p g <strong>der</strong> Stärke einer <strong>Durchforstung</strong>g<br />

• Die <strong>Durchforstung</strong>sstärke wirkt<br />

a) auf den <strong>Durchforstung</strong>serlös und<br />

b) auf den Endnutzungserlös.<br />

• Es ist die <strong>Durchforstung</strong>sstärke optimal, durch die die Summe des<br />

heutigen <strong>Durchforstung</strong>serlöses und des abgezinsten<br />

Endnutzungserlöses maximiert wird.<br />

• Bis zu einem gewissen Grad kompensiert ein höherer<br />

<strong>Durchforstung</strong>serlös eine Min<strong>der</strong>ung des späteren<br />

Endnutzungserlöses<br />

Endnutzungserlöses.<br />

• Der Effekt ist umso höher, je höher <strong>der</strong> Zinsfuß ist, da durch einen<br />

hohen Zinsfuß die Differenz des Endnutzungserlöses mit<br />

gemin<strong>der</strong>tem Gewicht in den Kalkül eingeht.<br />

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<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Stärke einer <strong>Durchforstung</strong><br />

zu maximieren:<br />

Gesamterlös = <strong>Durchforstung</strong>serlös + diskontierter Endnutzungserlös<br />

o<strong>der</strong><br />

<strong>Durchforstung</strong>serlös + diskontierte Differenz des Endnutzungserlöses<br />

zieht man den Endnutzungserlös ohne <strong>Durchforstung</strong> ab, än<strong>der</strong>t das die obere Gleichung nur um eine Konstante,<br />

es ist aber für die graphische Darstellung vorteilhaft.<br />

Dadurch verläuft die rote, die Differenz des Endnutzungserlöses darstellende Linie links durch den Ursprung<br />

und rechts schneidet sie bei einem negativen Wert, Wert <strong>der</strong> dem Endnutzungserlös ohne <strong>Durchforstung</strong> entspricht entspricht.<br />

Dieser Kalkül ist ein Kapitalwert-Kalkül. Da mehr o<strong>der</strong> weniger starke <strong>Durchforstung</strong>en<br />

echte Alternative sind, darf man sie am Kapitalwert beurteilen.<br />

Dieser Kalkül ist ein Partialmodell, da nur die <strong>Durchforstung</strong>sstärke variiert wird.<br />

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<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Stärke einer <strong>Durchforstung</strong><br />

<strong>Durchforstung</strong>serlös<br />

zusätzlicher Endnutzungserlös diskontiert g p<br />

<strong>Durchforstung</strong>sstärke 100%<br />

<strong>Durchforstung</strong>szeitpunkt<br />

und Endnutzungszeitpunkt<br />

sind gegeben. Die Bäume<br />

werden zufällig ausgewählt<br />

aktueller<br />

Abtriebswert<br />

Wü Würden d bbei i d<strong>der</strong> DDurch h<br />

forstung alle Bäume<br />

EN-Erlös,<br />

geerntet, würde <strong>der</strong><br />

<strong>der</strong> bei Verzicht Endnutzungserlös<br />

auf die Df Df. erzielt völlig ölli entfallen. tf ll<br />

werden könnte,<br />

Der zusätzliche EN-Erlös<br />

diskontiert<br />

wäre also negativ.<br />

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<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Stärke einer <strong>Durchforstung</strong><br />

<strong>Durchforstung</strong>serlös<br />

Differenz des<br />

Endnutzungserlöses<br />

diskontiert<br />

Summe <strong>der</strong> Kurven<br />

<strong>Durchforstung</strong>sstärke Optimum<br />

100%<br />

<strong>Durchforstung</strong>szeitpunkt<br />

und Endnutzungszeitpunkt<br />

sind gegeben. Die Bäume<br />

werden zufällig ausgewählt<br />

aktueller<br />

Abtriebswert, würde bei<br />

einer Df. von 100%<br />

sofort realisiert.<br />

Bis zu dieser <strong>Durchforstung</strong>sstärke<br />

Wü Würden d bbei i d<strong>der</strong> DDurch h<br />

wird <strong>der</strong> Erlös <strong>der</strong> Endnutzung durch<br />

die <strong>Durchforstung</strong> erhöht, bei stärkerer EN-Erlös,<br />

forstung alle Bäume<br />

geerntet, würde <strong>der</strong><br />

<strong>Durchforstung</strong> wird er gemin<strong>der</strong>t. <strong>der</strong> bei Verzicht<br />

Endnutzungserlös<br />

auf die Df Df. erzielt völlig entfallen entfallen.<br />

Bis zu dieser <strong>Durchforstung</strong>sstärke werden könnte,<br />

Die Differenz des EN-Erlöses<br />

wäre die <strong>Durchforstung</strong> finanziell diskontiert<br />

wäre also negativ.<br />

lohnend, eine stärkere <strong>Durchforstung</strong><br />

wäre nachteilig. g<br />

EN-Erlös, <strong>der</strong> bei<br />

Verzicht auf die Df Df.<br />

erzieltwerden könnte,<br />

diskontiert<br />

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<strong>Optimierung</strong> p g <strong>der</strong> Stärke einer <strong>Durchforstung</strong>g<br />

Netto-<br />

Erlös <strong>Durchforstung</strong>serlös +<br />

disk. Endnutzungserlös<br />

Optimum<br />

<strong>Durchforstung</strong>s-<br />

Erlös<br />

diskontierter<br />

zusätzlicher<br />

Endnutzungserlös<br />

<strong>Durchforstung</strong>sstärke<br />

Die Summe aus den beiden Kurven hat ein Maximum, dort liegt<br />

das Optimum <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong>sstärke.<br />

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Senkung <strong>der</strong> Holzerntekosten und <strong>Durchforstung</strong>sstärke<br />

Netto-<br />

Erlös<br />

Optimum<br />

<strong>Durchforstung</strong>serlös<br />

<strong>Durchforstung</strong>s-<br />

Erlös<br />

diskontierter<br />

zusätzlicher<br />

Endnutzungserlös<br />

<strong>Durchforstung</strong>sstärke<br />

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<strong>Durchforstung</strong>sstärke g und Zins<br />

Der aktuelle <strong>Durchforstung</strong>serlös ist unabhängig vom Zins.<br />

Die diskontierte Auswirkung <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong> auf den Endnutzungserlös<br />

ist umso geringer, je höher <strong>der</strong> Zins ist.<br />

Für die Bestimmung <strong>der</strong> optimalen Stärke <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong> hat sie<br />

daher umso weniger Bedeutung Bedeutung, je höher <strong>der</strong> Zins ist ist.<br />

Damit steigt die optimale <strong>Durchforstung</strong>sstärke.<br />

siehe Graphik nächste Seite<br />

Bei extrem hohem Zins<br />

spielt die zukünftige EN<br />

keine Rolle mehr.<br />

Folglich muß <strong>der</strong> ganze<br />

Vorrat sofort bei <strong>der</strong><br />

„<strong>Durchforstung</strong>“ genutzt<br />

werden, die damit zur<br />

Endnutzung wird.<br />

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<strong>Durchforstung</strong>serlös<br />

diskontierte Differenz<br />

des Endnutzungserlöses<br />

<strong>Durchforstung</strong>sstärke und Zins<br />

<strong>Durchforstung</strong>sstärke 100%<br />

Wird <strong>der</strong> Zins erhöht, dann wird die<br />

Kurve flacher und <strong>der</strong> Schnittpunkt<br />

verschiebt sich nach oben. Damit<br />

verschiebt sich das Optimum nach<br />

rechts zu stärkerer <strong>Durchforstung</strong>.<br />

Die Kurve des <strong>Durchforstung</strong>s-<br />

erlöses ist unabhängig vom<br />

Zins.<br />

EN-Erlös,<br />

<strong>der</strong> bei Verzicht<br />

auf die Df. erzielt<br />

werden d kö könnte,<br />

diskontiert<br />

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Bewertung<br />

unter Berücksichtigung<br />

<strong>der</strong> Folgenutzung<br />

zum Zeitpunkt u<br />

zum Zeitpunkt 0<br />

Holznutzung<br />

keine DF <strong>Durchforstung</strong> sofort alles<br />

Abtriebswert in t=u<br />

plus BEW in t=u<br />

<strong>Durchforstung</strong>serlös in t=0<br />

aufgezinst<br />

plus Abtriebswert in t=u<br />

plus l BEW iin tt=u<br />

Abtriebswert in t=u <strong>Durchforstung</strong>serlös in t=0<br />

abgezinst<br />

plus Abtriebswert in t=u<br />

plus p BEW abgezinst g abgezinst g<br />

plus BEW abgezinst<br />

Abtriebswert in t=0<br />

verzinst<br />

plus BEW in t=0<br />

verzinst<br />

Abtriebswert in t=0<br />

plus BEW<br />

Da man normalerweise die <strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong>sstärke unter <strong>der</strong><br />

Annahme einer fixen Umtriebszeit vornehmen kann, sofortiger Kahlschlag also<br />

nicht in Betracht kommt, ist die rechte Spalte nicht relevant.<br />

Mit dem BEW statt des Kapitalwertes muß man nur rechnen, rechnen wenn auch die<br />

Umtriebszeit optimiert werden soll (Totalmodell).<br />

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Zins<br />

Wertzuwachsrate des<br />

verbleibenden Bestandes<br />

maximal<br />

kritische Grundflächenhaltung<br />

aus finanz. Sicht –<br />

Mindest- <strong>Durchforstung</strong>sstärke<br />

<strong>Durchforstung</strong>sstärke und Zins<br />

Optimum<br />

Wachstumsraten unterhalb des Zinses<br />

sind ökonomisch uninteressant.<br />

Die Darstellung g unterstellt, durch Absenkung g<br />

<strong>der</strong> Grundfläche, würde die Wertzuwachsrate<br />

erst positiv und dann negativ beeinflußt.<br />

Der Begriff „kritische Grundfläche“ wird in <strong>der</strong><br />

Waldwachstumskunde mit Bezug auf den<br />

Massenzuwachs verwendet.<br />

kritische Grundflächenhaltung<br />

aus finanz. Sicht –<br />

Höchst- <strong>Durchforstung</strong>sstärke<br />

Zins<br />

Bestockungsgrad bzw. Grundflächenhaltung 0<br />

Eine alternative Betrachtung könnte auf die Wertzuwachsrate des verbleibenden Bestandes<br />

abstellen. Es wäre danach die Grundflächenhaltung o<strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong>sstärke zu suchen,<br />

bei <strong>der</strong> die (über den Rest <strong>der</strong> Umtriebszeit durchschnittliche) Wertzuwachsrate des verbleibenden<br />

Bestandes maximiert würde. Daraus zu schließen, die optimale <strong>Durchforstung</strong>sstärke sei unabhängig<br />

vom Zins, wäre aber falsch, da die Verzinsung des <strong>Durchforstung</strong>sholzes nicht beachtet wird.<br />

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<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Stärke einer <strong>Durchforstung</strong><br />

• c.p. steigt die optimale <strong>Durchforstung</strong>sstärke mit<br />

dem Kalkulationszinsfuß<br />

• c.p. sinkt die optimale <strong>Durchforstung</strong>sstärke mit<br />

Zunahme <strong>der</strong> negativen g Zuwachsreaktion <strong>der</strong><br />

Baumart (Min<strong>der</strong>erlös bei <strong>der</strong> Endnutzung durch<br />

gemin<strong>der</strong>ten Zuwachs).<br />

• c.p. steigt die optimale <strong>Durchforstung</strong>sstärke mit<br />

steigendem Dimensionseffekt (Mehrerlös für<br />

dickere Bäume)<br />

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<strong>Optimierung</strong> p g des Zeitpunktes p einer <strong>Durchforstung</strong>g<br />

Es sei eine einfache Situation betrachtet, , in <strong>der</strong> Art und Stärke <strong>der</strong><br />

<strong>Durchforstung</strong> feststehen (z.B. Reihendurchforstung, jede 3. Reihe)<br />

und nur eine <strong>Durchforstung</strong> erfolgt.<br />

Nutzen <strong>der</strong><br />

<strong>Durchforstung</strong><br />

Nutzen des<br />

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Gleicharmige_Waage.png<br />

Verschiebens<br />

<strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong><br />

Der optimale <strong>Durchforstung</strong>szeitpunkt<br />

ist erreicht, wenn<br />

die Kosten des Verschiebens<br />

d<strong>der</strong> D<strong>Durchforstung</strong> hf t um 1 PPeriode i d<br />

(Grenzkosten des Wartens)<br />

größer Null werden.<br />

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<strong>Optimierung</strong> p g des Zeitpunktes p einer <strong>Durchforstung</strong>g<br />

Kein Verschieben <strong>der</strong><br />

<strong>Durchforstung</strong><br />

heutige <strong>Durchforstung</strong>serlöse<br />

Verschieben <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong><br />

(+) höhere <strong>Durchforstung</strong>serlöse<br />

(-) ( ) späterer Eingang <strong>der</strong> Durch- Durch 1<br />

forstungserlöse<br />

(-) Min<strong>der</strong>ung des EN-Wertes<br />

2<br />

durch längere g Konkurrenz<br />

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<strong>Optimierung</strong> des Zeitpunktes einer <strong>Durchforstung</strong><br />

Heutige<br />

Durchforst- Durchforst<br />

ungserlöse<br />

1 2<br />

<<br />

Barwert <strong>der</strong> späteren -<br />

(höheren) Df.-Erlöse<br />

Barwert <strong>der</strong> Min<strong>der</strong>ung<br />

des EN-Wertes EN Wertes durch<br />

längere Konkurrenz<br />

Überwiegt die rechte Seite, lohnt sich das Warten<br />

mit <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong><br />

Ist <strong>der</strong> Zinsfuß relativ hoch<br />

und/o<strong>der</strong> die Zeit bis zur EN<br />

lang, spielt dieser Term eine<br />

zu vernachlässigende Rolle.<br />

Dann kommt es nur auf den<br />

Zuwachs an Df.-Erlös und<br />

den Zins an.<br />

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<strong>Optimierung</strong> des Zeitpunktes einer <strong>Durchforstung</strong><br />

Kosten<br />

Erlös<br />

Ab diesem Alter ist die<br />

<strong>Durchforstung</strong> kostendeckend.<br />

Kosten des <strong>Durchforstung</strong>s-<br />

Verzichts<br />

<strong>Durchforstung</strong>serlös<br />

optimaler<br />

Zeitpunkt<br />

Bestandesalter<br />

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Anpassung des Pressler´schen Weiserprozents<br />

auf die Verschiebung einer <strong>Durchforstung</strong><br />

Re ndite<br />

des<br />

Verschiebens<br />

D t = Erlös <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong> im Jahr t<br />

=<br />

D<br />

t+<br />

1<br />

−<br />

D<br />

t<br />

− ΔE(<br />

1+<br />

i)<br />

ΔE = Differenz des Endnutzungserlöses durch Verschieben <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong><br />

Es wird unterstellt, daß die <strong>Durchforstung</strong> den Endnutzungserlös erhöht.<br />

Wird die <strong>Durchforstung</strong> verschoben, verringert sich dieser<br />

positive Effekt <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong>.<br />

Auf dem Bruchstrich steht <strong>der</strong> Vorteil durch Verschieben <strong>der</strong><br />

<strong>Durchforstung</strong>. Dieser verringert sich durch das diskontierte ΔE<br />

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D<br />

t<br />

u−t


<strong>Optimierung</strong> des Zeitpunktes einer<br />

<strong>Durchforstung</strong><br />

Die Summe <strong>der</strong> Barwerte <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong>(en) und <strong>der</strong> Endnutzung<br />

ist zu maximieren.<br />

Bei gegebener Umtriebszeit ist dies gleichbedeutend mit <strong>der</strong> Maximierung<br />

des Bodenertragswertes.<br />

Wie ist <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong>szeitpunkt vom Kalkulationszins abhängig?<br />

Bei einem sehr hohen Zins werden die Vorteile <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong> für die<br />

Endnutzung verschwinden. Dann kommt es vor allem darauf an, ob<br />

die Erhöhung des <strong>Durchforstung</strong>serlöses beim Abwarten größer ist<br />

als die Verzinsung des aktuell schon erzielbaren <strong>Durchforstung</strong>serlöses<br />

<strong>Durchforstung</strong>serlöses.<br />

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<strong>Optimierung</strong> p g des Zeitpunktes p einer <strong>Durchforstung</strong>g<br />

In <strong>der</strong> Praxis beobachtet man oft die Verhaltensweise, mit <strong>der</strong> ersten<br />

<strong>Durchforstung</strong> mindestens solange zu warten, bis <strong>der</strong> erntekostenfreie<br />

Erlös <strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong> g mindestens Null ist.<br />

Dies ist zwar eine für die Praxis operationale Entscheidungsregel, aber<br />

aus forstökonomischer Sicht kann auch eine frühere <strong>Durchforstung</strong><br />

angezeigt sein, denn die Einbußen am späteren Endnutzungserlös<br />

müßten berücksichtigt werden und könnten eine Unterdeckung <strong>der</strong><br />

Erntekosten prinzipiell überkompensieren<br />

überkompensieren.<br />

Zu bedenken ist aber, daß dieser Effekt umso kleiner ist, je höher<br />

<strong>der</strong> Kalkulationszins ist ist.<br />

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<strong>Optimierung</strong> p g des <strong>Durchforstung</strong>szyklus g y<br />

• Eine modellmäßige <strong>Optimierung</strong> des<br />

<strong>Durchforstung</strong>szyklus setzt voraus, daß an<strong>der</strong>e<br />

Einflußgrößen <strong>der</strong> Ceteris-paribus-Annahme unterworfen<br />

werden. d Di Dies iist t zur RReduzierung d i d<strong>der</strong> KKomplexität l ität nötig, öti<br />

aber nicht ohne Kompromisse im Hinblick auf die<br />

Realitätsnähe möglich.<br />

• Im einfachsten Fall kann man einen Vergleich einer<br />

Waldentwicklung ade c u gmit zwei e uund dmit nur u eeiner e<br />

<strong>Durchforstung</strong> vornehmen.<br />

• Das sich aufdrängende Kriterium zur Beurteilung <strong>der</strong><br />

Vorteilhaftigkeit ist <strong>der</strong> Bodenertragswert bzw. des<br />

Kapitalwertes.<br />

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<strong>Optimierung</strong> des <strong>Durchforstung</strong>szyklus<br />

Bodenertragswert<br />

bei einmaliger<br />

<strong>Durchforstung</strong><br />

Bodenertragswert<br />

bei zweimaliger<br />

<strong>Durchforstung</strong><br />

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Scale_of_justice_2.svg<br />

Entscheidung für den<br />

<strong>Durchforstung</strong>szyklus<br />

mit dem höheren<br />

Bodenertragswert<br />

(Faustmann-Formel)<br />

bzw. den höheren<br />

KKapitalwert it l t (führt (füh t bbei i<br />

geg. Umtriebszeit<br />

zum selben Ergebnis).<br />

Da die <strong>Durchforstung</strong>en den<br />

Vorrat und die Stärkenstruktur<br />

im Endbestand beeinflussen,<br />

kann es zu unterschiedlichen<br />

Ergebnissen in Abhängigkeit<br />

davon kommen, ob man im Modell<br />

den Abtriebswert o<strong>der</strong> den Vorrat<br />

konstant hält.<br />

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<strong>Optimierung</strong> des <strong>Durchforstung</strong>sregimes<br />

Die Inhomogenität <strong>der</strong> Bäume<br />

und ihrer Situation in Waldbeständen<br />

bedingt prinzipiell jeweils baumindividuelle<br />

Entnahmezeitpunkte. p<br />

Der Waldbewirtschafter kann jedoch<br />

dem einzelnen Baum nicht gerecht<br />

werden, son<strong>der</strong>n muß ein <strong>Durchforstung</strong>sregime<br />

(Stärke, Häufigkeit)<br />

festlegen, weil die <strong>Durchforstung</strong>en<br />

fixe Kosten mit sich bringen.<br />

Mit zunehmen<strong>der</strong> <strong>Durchforstung</strong>sstärke<br />

lassen sich Kostenvorteile realisieren<br />

(Fi (Fixkostendegression).<br />

k t d i )<br />

An<strong>der</strong>erseits steigen die Einbußen durch<br />

im Einzelfall zu frühe o<strong>der</strong> zu späte<br />

<strong>Durchforstung</strong><br />

<strong>Durchforstung</strong>.<br />

Stückkosten<br />

Einzelbaumgerechtigkeit<br />

g g<br />

Masse<br />

Zuwachs-<br />

einbußen<br />

Verwaltungskosten<br />

<strong>Durchforstung</strong>sstärke<br />

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Vorteilhaftigkeit von Mischbeständen<br />

Netto-Ergebnis<br />

Netto-Ergebnis<br />

Mischbestand Reinbestand<br />

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Scale_of_justice_2.svg<br />

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Mischung wegen<br />

höherer Wertschöpfung<br />

Mischbestandstypen<br />

Mischbestände<br />

Zum Beispiel: Zum Beispiel:<br />

Lärche in Buche<br />

Douglasie in Buche<br />

Fichte in Buche<br />

Ahorn in Buche<br />

Mischung zur<br />

Risikomin<strong>der</strong>ung<br />

Tanne in Fichte<br />

Buche in Fichte<br />

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Mischbestände<br />

Vorteile Nachteile<br />

• zusätzliche Wert Wert-<br />

Produktion<br />

• höhere Kosten <strong>der</strong><br />

Verjüngung<br />

•<br />

•<br />

•<br />

höhere Bestandesstabilität<br />

finanzieller<br />

Diversifikations-Effekt<br />

Diversifikations Effekt<br />

(auch bei flächenhafter<br />

Mischung)<br />

höhere Biodiversität uu.a. a<br />

„externe Effekte“,also<br />

Vorteile außerhalb des<br />

FForstbetriebes tb t i b<br />

•<br />

•<br />

•<br />

•<br />

•<br />

höhere Kosten <strong>der</strong> Pflege g<br />

(Kulturpflege,<br />

Läuterungen,<br />

<strong>Durchforstung</strong>en) g )<br />

höhere Holzerntekosten<br />

teilweise Probleme mit<br />

<strong>der</strong> Holzqualität<br />

teilweise geringerer<br />

Zuwachs<br />

höhere<br />

Verwaltungskosten<br />

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Kalkulation für Mischung zur Erhöhung <strong>der</strong> Wertschöpfung<br />

bezogen auf den Zeitpunkt <strong>der</strong> Kultur<br />

im Vergleich zum Reinbestand<br />

+<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

=<br />

NNetto-Mehrerlöse tt M h lö (diskontiert)<br />

(di k ti t)<br />

Mehrkosten <strong>der</strong> Kultur<br />

Mehrkosten <strong>der</strong> Pflege (diskontiert)<br />

Mehrkosten <strong>der</strong> Holzernte (diskontiert)<br />

Mehrkosten <strong>der</strong> Verwaltung (diskontiert)<br />

finanzieller Vorteil / Nachteil <strong>der</strong> Mischung<br />

http://commons.wikimedia.org/wiki<br />

p g<br />

/Image:Scale_of_justice_2.svg<br />

Die Differenz <strong>der</strong> Kapitalwerte ist gleich dem Kapitalwert <strong>der</strong> Differenz<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 32


Kalkulation für Mischung zur Vermin<strong>der</strong>ung des Risikos<br />

bezogen auf den Zeitpunkt <strong>der</strong> Kultur<br />

im Vergleich zum Reinbestand<br />

+<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

=<br />

Wert <strong>der</strong> Risiko-Min<strong>der</strong>ung (diskontiert)<br />

Netto-Min<strong>der</strong>erlöse für das Holz (diskontiert) http://commons.wikimedia.org/wiki<br />

/Image:Scale_of_justice_2.svg<br />

Mehrkosten <strong>der</strong> Kultur<br />

Mehrkosten <strong>der</strong> Pflege (diskontiert)<br />

Mehrkosten <strong>der</strong> Holzernte (diskontiert)<br />

Mehrkosten <strong>der</strong> Verwaltung (diskontiert)<br />

finanzieller Vorteil / Nachteil <strong>der</strong> Mischung<br />

altes Wan<strong>der</strong>lied<br />

“Das Mischen ist des Försters Lust…“<br />

Die Differenz <strong>der</strong> Kapitalwerte ist gleich dem Kapitalwert <strong>der</strong> Differenz<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 33


Mischung und Konkurrenzgleichgewicht <strong>der</strong><br />

Baumarten<br />

Grenzkosten Grenzkosten <strong>der</strong><br />

Grenznutzen<br />

Mischung<br />

Netto-Vorteil<br />

St Standorte, d t auf f denen d die di Mischung Mi h vorteilhaft t ilh ft iist t<br />

Grenznutzen <strong>der</strong> Mischung<br />

standortbedingt<br />

zunehmendes Ungleichgewicht<br />

zu Ungunsten <strong>der</strong> beigemischten<br />

Baumart<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 34


Subventionen für Mischbestände<br />

Grenzkosten<br />

Grenznutzen<br />

Mitnahme-<br />

Effekt<br />

Grenzkosten <strong>der</strong><br />

Mischung<br />

Subvention<br />

Standorte, auf denen die Mischung vorteilhaft ist<br />

davon subventionsbedingt<br />

Grenznutzen <strong>der</strong> Mischungg<br />

standortbedingt<br />

zunehmendes h d UUngleichgewicht l i h i ht<br />

zu Ungunsten <strong>der</strong> beigemischten<br />

Baumart<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 35


Grenzkosten<br />

Grenznutzen<br />

3<br />

höhere Grenzkosten<br />

bei bevorzugtem Verbiß<br />

<strong>der</strong> Mischbaumart<br />

Grenzkosten <strong>der</strong> Mischung<br />

ohne h Wild Wildeinfluß i fl ß<br />

1 2<br />

geringere Grenzkosten<br />

bei bevorzugtem Verbiß<br />

d<strong>der</strong> BBaumart t ddes<br />

Grundbestandes<br />

Grenznutzen<br />

<strong>der</strong> Mischung<br />

Standorte mit<br />

zunehmendem<br />

Konkurrenz-<br />

ungleichgewicht<br />

optimale Ausdehnung eines Mischungstyps über<br />

1<br />

zu UUngunsten t<br />

die Standorte - ohne Wildeinfluß<br />

<strong>der</strong> Mischbaumart<br />

2<br />

optimale Ausdehnung bei Verschiebung des<br />

Gleichgewichts zu Gunsten <strong>der</strong> Mischbaumart<br />

optimale Ausdehnung bei Verschiebung des<br />

3<br />

Gleichgewichts zu Ungunsten <strong>der</strong> Mischbaumart<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 36


<strong>Optimierung</strong> von Düngung<br />

• Dü Düngung spielt i lt iin d<strong>der</strong> ddeutschen t h FForstwirtschaft t i t h ft<br />

praktisch keine Rolle<br />

• Grundlegend für die Bearbeitung <strong>der</strong> Fragestellung ist ist,<br />

daß man über Kenntnisse darüber verfügt, wie die<br />

Düngung die Holzproduktion beeinflußt.<br />

• Als Beurteilungskriterium kann <strong>der</strong> Bodenertragswert<br />

bzw. <strong>der</strong> Kapitalwert herangezogen werden.<br />

• Bei deutlicher Beeinflussung <strong>der</strong> Holzproduktion ist<br />

beachten, daß das Optimum <strong>der</strong> Umtriebszeit beeinflußt<br />

wird (die ( optimale p Umtriebszeit des ggedüngten g<br />

Bestandes kann kürzer ggf. aber auch länger sein).<br />

Dann müßte <strong>der</strong> Bodenertragswert verwendet werden.<br />

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Bodenertragswert<br />

ohne Düngung<br />

<strong>Optimierung</strong> von Düngung<br />

Bodenertragswert<br />

mit Düngung<br />

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Scale_of_justice_2.svg<br />

EEntscheidung t h id für fü die di<br />

Düngungsvariante,<br />

die zu dem höheren<br />

Bodenertragswert<br />

führt.<br />

Ggf Ggf. auch eine<br />

<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong><br />

Umtriebszeit<br />

vornehmen vornehmen.<br />

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Darf zur Beurteilung <strong>der</strong> Vorteilhaftigkeit einer Düngung <strong>der</strong><br />

Kapitalwert verwendet werden?<br />

Wenn man von <strong>der</strong> Problematik <strong>der</strong> Verschiebung <strong>der</strong> optimalen Umtriebszeit<br />

absieht ja, denn bei Betrachtung eines Bestandes handelt es sich um sich<br />

ausschließende Alternativen.<br />

Weil die Differenz <strong>der</strong> Kapitalwerte gleich dem Kapitalwert <strong>der</strong> Differenzen ist,<br />

kann man gleich mit den Differenzen rechnen.<br />

Beispiel mit Zins = 4 v.H.:<br />

Wer rechnen kann,<br />

ist besser dran!<br />

Zeit- Beträge € Diskont- diskontiert<br />

punktfaktoren<br />

€<br />

Ausgaben für die Düngung t=0 - 1.000 - 1.000<br />

Mehrerlös für Holz (netto) t=30 2.000 0,30831867 617<br />

Mehrerlös für Holz (netto) t=40 6.000 0,20828904 1.250<br />

Kapitalwert + 867<br />

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Weitere Fragestellungen im Zusammenhang mit Düngung<br />

Auswahl <strong>der</strong> Düngetechnik (Streuer, Gebläse, Hubschrauber)<br />

Wahl <strong>der</strong> richtigen Düngermenge<br />

Wahl des richtigen Düngers<br />

WWahl hl ddes richtigen i h i ZZeitpunktes i k (B (Bestandesalter) d l )fü für die di Dü Düngung<br />

<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Kombination von Dünger, Düngermenge und Technik<br />

Auswahl <strong>der</strong> zu düngenden Waldbestände<br />

Diese Fragestellungen werden natürlich auch<br />

ähnlich in <strong>der</strong> Literatur zur landwirtschaftlichen BWL<br />

bbehandelt. h d lt<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 40


<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Düngermenge<br />

marginaler Mehrerlös, Mehrerlös diskontiert<br />

marginale Düngungskosten<br />

marginaler Mehrerlös bei niedrigem Zins<br />

marginaler Mehrerlös bei hohem Zins<br />

Lehrbuchbeispiel für die Marginalanalyse<br />

Denken Sie an das Gesetz vom<br />

abnehmenden Ertragszuwachs.<br />

Geraden statt Kurven<br />

zur Vereinfachung<br />

marginale<br />

Düngungskosten<br />

Düngermenge in t/ha<br />

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Auswahl <strong>der</strong> zu düngenden Waldbestände<br />

Soll ich die<br />

gutwüchsigen t ü h i o<strong>der</strong> d<br />

die mattwüchsigen<br />

Bestände düngen?<br />

Spontan tendieren sicher viele zum<br />

Düngen <strong>der</strong> mattwüchsigen Bestände,<br />

das ist aber nicht unbedingt richtig.<br />

Der Aspekt <strong>der</strong> kürzeren Umtriebszeit<br />

spricht für eine För<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> schon<br />

von o Natur a u aus gu gutwüchsigen üc s ge Bestände. es ä de<br />

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Düngetechnik in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Fläche<br />

Düngungskosten<br />

Lehrbuchbeispiel für eine Nutzschwellenanalyse<br />

zu düngende Fläche<br />

Kosten für Streuer<br />

Kosten für Gebläse<br />

c.p. gleiche Düngermenge / ha<br />

Förster Falk streut sehr viel Kalk.<br />

Doch würden die erfahrenen Hasen auch<br />

Magnesium mitverblasen.<br />

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<strong>Optimierung</strong> von Astung<br />

• Es stellt sich die Frage Frage, ob überhaupt Bäume geastet<br />

werden sollen, und wenn ja, wieviele Bäume zu welchem<br />

Zeitpunkt (ggf. auch in Abhängigkeit vom Standort bzw.<br />

d<strong>der</strong> BBonität) ität) und d wie i hhoch h ( (astfreie tf i St Stammlänge). lä )<br />

• Grundlegend für die Beantwortung <strong>der</strong> Fragestellung<br />

sind Annahmen über die Erlösdifferenzen, , die durch die<br />

Astung bewirkt werden. Die Kosten sind vergleichsweise<br />

sicher einzuschätzen.<br />

• Das geeignete Kriterium ist <strong>der</strong> Bodenertragswert<br />

(Faustmann-Formel) bzw. <strong>der</strong> Kapitalwert.<br />

• Zu beachten ist, daß die optimalen Umtriebszeiten sich<br />

mit it d<strong>der</strong> AAstung t verän<strong>der</strong>n ä d kö können, ddann müßte üßt <strong>der</strong> d<br />

Bodenertragswert verwendet werden.<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 44


Zahl geasteter<br />

Bäume<br />

<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Astung<br />

Astung<br />

Astungszeitpunkt Astungshöhe<br />

einzelne <strong>Optimierung</strong>sansätze o<strong>der</strong> simultane <strong>Optimierung</strong> mehrerer<br />

o<strong>der</strong> aller Einflußgrößen<br />

beson<strong>der</strong>s Höhe und Zeitpunkt sind simultan zu optimieren<br />

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<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Astung<br />

Bodenertragswert<br />

bei Astungsvariante A<br />

Bodenertragswert<br />

bei Astungsvariante B<br />

EEntscheidung t h id für fü die di<br />

Astungsvariante<br />

mit dem höheren<br />

Bodenertragswert<br />

(Faustmann-Formel)<br />

bzw. dem höheren<br />

Kapitalwert o<strong>der</strong> <strong>der</strong><br />

höheren internen<br />

Verzinsung.<br />

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Scale_of_justice_2.svg<br />

Beeinflussung <strong>der</strong><br />

optimalenUmtriebszeit beachten!<br />

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Darf die Vorteilhaftigkeit <strong>der</strong> Astung mit dem<br />

Kapitalwert beurteilt werden?<br />

Wenn es sich um sich gegenseitig ausschließende Alternativen handelt,<br />

dann kann <strong>der</strong> Kapitalwert als Kriterium verwendet werden.<br />

Man sollte aber den Einfluß auf die Umtriebszeit beachten.<br />

Kapitalwert<br />

bei Astungsvariante A<br />

Kapitalwert<br />

bei Astungsvariante B<br />

http://commons http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Scale_of_justice_2.svg<br />

wikimedia org/wiki/Image:Scale of justice 2 svg<br />

Weil die Differenz <strong>der</strong> Kapitalwerte<br />

gleich dem Kapitalwert <strong>der</strong> Differenz,<br />

kann letzterer verwendet werden.<br />

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Beispiel für Kapitalwert <strong>der</strong> Astung<br />

Zeitpunkte<br />

Diskontfaktoren<br />

bei 4 v.H.<br />

Wer rechnen kann,<br />

ist besser dran!<br />

Differenz-<br />

Beträge<br />

diskontierte<br />

Beträge<br />

Ausgaben 1. Astungsstufe 0 0,00000 -3.000 - 3.000<br />

Ausgaben 2. Astungsstufe 10 0,67556 -3.000 -2.027<br />

Mehreinnahmen Altdurchforstungg 40 0,20829 6.000 1.250<br />

Mehreinnahmen Endnutzung 50 0,14071 10.000 1.407<br />

Kapitalwert - 2.370<br />

willkürliches Zahlenbeispiel<br />

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Wieviele Bäume soll man asten?<br />

Kapitalwert<br />

<strong>der</strong> Differenz Aus ökonomischer Perspektive<br />

wären soviele Bäume zu asten,<br />

Zahl geasteter Bäume<br />

daß <strong>der</strong> letzte geastete Baum<br />

noch gerade den Kapitalwert<br />

erhöht (Grenzbetrachtung).<br />

In <strong>der</strong> Praxis stehen an<strong>der</strong>e<br />

Überlegungen im Vor<strong>der</strong>grund.<br />

Z.B.<br />

Die Bäume <strong>der</strong> EN sollen alle<br />

geastet sein.<br />

Es sollen nur die vitalsten<br />

Bäume geastet werden.<br />

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Abhängigkeit <strong>der</strong> Zahl <strong>der</strong> Astungsbäume vom Zins<br />

marginaler Mehrerlös, Mehrerlös diskontiert<br />

marginale Astungskosten<br />

marginaler Mehrerlös bei niedrigem Zins<br />

marginaler Mehrerlös bei hohem Zins<br />

Der Kalkül gilt g ggenauso für die Astungshöhe g<br />

Geraden statt Kurven<br />

zur Vereinfachung<br />

marginale<br />

Astungskosten<br />

Zahl <strong>der</strong> Astungsbäume<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 50


Wann ist <strong>der</strong> optimale Astungszeitpunkt?<br />

• Astet man zu früh früh, kann man nicht hoch Kapitalwert<br />

genug asten, o<strong>der</strong> man beeinträchtigt<br />

den Zuwachs durch Entfernung von<br />

Ästen, die zum Wachstum beitragen.<br />

• Astet man zu spät, wird <strong>der</strong> astfreie<br />

Holzmantel nicht dick genug (bei U =<br />

konstant) bzw. muß eine suboptimal<br />

lange g Umtriebszeit ggewählt<br />

werden.<br />

• Oft wird für eine mehrstufige Astung<br />

plädiert, aber dabei sind die<br />

Maßnahmenfixkosten zu bedenken.<br />

• Je inhomogener die<br />

Durchmesserentwicklung bei den vitalen<br />

Bäumen, desto schwieriger ist die<br />

BBestimmung ti des d optimalen ti l ZZeitpunktes it kt<br />

Astungszeitpunkt<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 51


Wie hoch sollen die Bäume geastet werden?<br />

diskontierte<br />

MMehrerlöse h lö fü für<br />

geastetes Holz<br />

Astungskosten<br />

Höhe <strong>der</strong> Astung<br />

Kapitalwert<br />

Höhe <strong>der</strong> Astung<br />

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Wie hoch sollen die Bäume geastet werden?<br />

In <strong>der</strong> Praxis bestimmen eher<br />

Kapitalwert<br />

die jeweilige Astungstechnik und<br />

Vorstellungen über Mindestlängen<br />

geasteter Stammabschnitte die<br />

Wahl <strong>der</strong> Astungshöhe.<br />

Man wird auch kaum in einem Bestand<br />

unterschiedliche Astungshöhen<br />

wählen, obwohl dies bei unterschiedlichen<br />

Durchmessern <strong>der</strong><br />

Bäume vielleicht naheliegend wäre.<br />

Höhe <strong>der</strong> Astung<br />

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näherungsweise Ermittlung eines Gesamtoptimums<br />

durch Berechnung von Varianten<br />

In <strong>der</strong> Praxis wird man ggf. mögliche Varianten berechnen.<br />

Die Tabelle zeigt die prinzipielle Vorgehensweise für die drei<br />

Parameter geastete g Stammzahl, Astungshöhe g und Zahl von Astungsstufen. g<br />

1 Astungsstufe 2 Astungsstufen<br />

bis 4 m bis 6 m bis 4 m bis 6 m<br />

200<br />

Stamm-<br />

zahl<br />

300<br />

400<br />

nicht<br />

sinnvoll<br />

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<strong>Optimierung</strong> p g <strong>der</strong> Wilddichte<br />

Optimum<br />

Grenzkosten<br />

<strong>der</strong> Kontrolle<br />

<strong>der</strong> Wilddichte<br />

Grenznutzen <strong>der</strong><br />

Kontrolle <strong>der</strong> Wilddichte<br />

(vermiedene Schäden)<br />

Wild-Kontrolle<br />

hohe Wilddichte niedrige g<br />

Wilddichte<br />

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<strong>Optimierung</strong> p g <strong>der</strong> Wilddichte<br />

Restriktion durch Jagdgesetz<br />

minimal zulässige g Wilddichte<br />

kann höher liegen als das betriebliche<br />

Optimum<br />

Optimum<br />

Grenzkosten<br />

<strong>der</strong> Kontrolle<br />

<strong>der</strong> Wilddichte<br />

Grenznutzen <strong>der</strong><br />

Kontrolle <strong>der</strong> Wilddichte<br />

(vermiedene Schäden)<br />

Wild-Kontrolle<br />

hohe Wilddichte niedrige g<br />

Wilddichte<br />

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<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Wilddichte<br />

Kosten und Nutzen einer Min<strong>der</strong>ung <strong>der</strong><br />

Wilddi Wilddichte ht<br />

Kosten Nutzen<br />

höhere Kosten <strong>der</strong> Jagd bzw. niedriger<br />

Erlöse bei Verpachtung<br />

niedrigere Wildschäden<br />

niedrigere Wildbret-Einnahmen niedrigere Wildschutz- bzw.<br />

Forstschutz-Kosten<br />

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<strong>Optimierung</strong> p g <strong>der</strong> Wilddichte<br />

Grundsätzlich ist ein Grenzkosten Grenzkosten-Grenznutzen-Kalkül Grenznutzen Kalkül möglich möglich.<br />

Je nach den institutionellen Rahmenbedingungen und <strong>der</strong><br />

Organisation <strong>der</strong> Wildbewirtschaftung können unterschiedliche<br />

Kosten und Nutzen (Erlöse) relevant sein.<br />

Die gesetzlichen Restriktionen (Einhaltung des Abschußplanes<br />

Schonzeiten, Ausrottungsverbot) können bewirken, daß das<br />

betriebliche Optimum p nicht erreicht werden kann.<br />

Die jagdgesetzlichen Restriktionen wirken auch auf die<br />

Grenzkosten und können auf diese Weise das Optimum<br />

beeinflussen.<br />

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<strong>Optimierung</strong> p g <strong>der</strong> Wilddichte<br />

erhöhte Grenzkosten<br />

durch Jagdrechts-Än<strong>der</strong>ung<br />

Verschiebung<br />

des Optimums<br />

Grenzkosten<br />

<strong>der</strong> Kontrolle<br />

<strong>der</strong> Wilddichte<br />

Grenznutzen <strong>der</strong><br />

Kontrolle <strong>der</strong> Wilddichte<br />

(vermiedene Schäden)<br />

Wild-Kontrolle<br />

hhohe h Wilddi Wilddichte ht niedrige i d i Wilddi Wilddichte<br />

ht<br />

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Nutzen<br />

<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Wilddichte aus<br />

<strong>der</strong> Sicht eines Freizeitjägers<br />

Nutzen durch<br />

Wildbeobachtung<br />

Nutzen durch<br />

Abschuß<br />

Wilddichte<br />

Das Optimum p ist dort, ,<br />

wo die Summe <strong>der</strong> beiden Kurven maximal ist<br />

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<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Sortierung<br />

Ei Eine O<strong>Optimierung</strong> ti i d<strong>der</strong> SSortierung ti iist t möglich, ö li h weil il Stä Stämme iin SSortimente ti t<br />

aufgeteilt werden können, für die unterschiedliche Erlöse erzielt werden.<br />

Stammformkurve<br />

Volumen 1. Sortiment * Preis 1. Sortiment<br />

./. / Erntekosten Volumen 22. Sort Sort. * Preis 22. Sortiment<br />

./. zusätzliche Erntekosten<br />

ist zu maximieren<br />

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<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Sortierung - Zopfdurchmesser<br />

zusätzlicher Erlös<br />

zusätzliche Erntekosten<br />

Stamm-<br />

fuß<br />

Optimum<br />

zusätzliche<br />

Erntekosten<br />

zusätzlicher<br />

Erlös<br />

Baumspitze<br />

Zopfdurchmesser<br />

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Abhängigkeit des optimalen Zopfdurchmessers von<br />

<strong>der</strong> Erntetechnik<br />

Stamm-<br />

fuß<br />

zusätzlicher Erlös<br />

zusätzliche Erntekosten<br />

Optimum<br />

zusätzliche<br />

Erntekosten<br />

Waldarbeiter<br />

zusätzlicher Erlös<br />

zusätzliche<br />

Erntekosten<br />

bei Harvester Harvester-<br />

Einsatz<br />

Zopfdurchmesser<br />

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0<br />

0<br />

<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Sortierung<br />

eigene Aufarbeitung und Selbstwerber-Sortiment<br />

Selbstwerber Sortiment<br />

Stamm-<br />

fuß<br />

zusätzlicher Erlös<br />

zusätzliche Erntekosten<br />

Netto-Grenzerlös des<br />

1. Sortiments<br />

optimale ti l AAufar f<br />

beitungsgrenze<br />

zusätzliche<br />

Erntekosten<br />

zusätzlicher Erlös<br />

optimaler<br />

Zopf bei 1. Sortiment<br />

Netto Netto-Grenzerlös Grenzerlös des<br />

2. (Selbstwerber-)Sortiments<br />

optimaler<br />

Zopf für<br />

2. Sortiment<br />

Sortiment mit<br />

eigener Aufarbeitung<br />

kombinierte<br />

Betrachtung<br />

Zopfdurchmesser<br />

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Warum steigen Holzpreise mit dem Durchmesser?<br />

Holzpreis<br />

Mittendurchmesser oo. Zopfdurchmesser<br />

Bei <strong>der</strong> Verarbeitung des Stammholzes<br />

zu Schnittholz steigt die Ausbeute mit dem<br />

Durchmesser.<br />

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Warum sinkt <strong>der</strong> Anstieg <strong>der</strong> Holzpreise mit dem<br />

Durchmesser in den letzten Jahren?<br />

Holzpreis<br />

früher<br />

heute<br />

Mittendurchmesser oo. Zopfdurchmesser<br />

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Schnittholzproduktion pro Zeit<br />

Vorschub<br />

Durchmesser<br />

Die Profilspanertechnik erlaubte<br />

eine erhebliche Erhöhung <strong>der</strong><br />

Vorschubgeschwindigkeit.<br />

Der Produktivitätsnachteil beim<br />

Einschnitt dünnerer Bäume wurde<br />

dadurch deutlich geringer.<br />

DDeshalb h lb wurde d d<strong>der</strong> PPreiszuwachs i h<br />

mit dem Durchmesser geringer.<br />

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<strong>Optimierung</strong> <strong>der</strong> Sortierung<br />

DDa di die SSortimente ti t iin ddurchmesserabhängigen h bhä i<br />

Stufen definiert sind, führt eine formale<br />

<strong>Optimierung</strong> fast immer zu einer Lösung, Lösung bei <strong>der</strong><br />

<strong>der</strong> Mittendurchmesser des Stammes auf <strong>der</strong><br />

unteren Grenze des Durchmesserbereichs des<br />

Sortimentes liegt. Die Kunden erwarten jedoch<br />

eine faire Verteilung g <strong>der</strong> Durchmesser über den<br />

Durchmesserbereich des Sortiments. Wird dies<br />

nicht berücksichtigt, werden die Erwartungen<br />

<strong>der</strong> Kunden evtl. enttäuscht bzw. werden nicht<br />

die erwarteten Erlöse erzielt.<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 68


Folgekosten hoher Zopfdurchmesser<br />

hohe Lohnkosten bedingen<br />

hohe Zopfdurchmesser<br />

es bleibt viel brutfähiges<br />

Holz im Wald liegen<br />

Mehrkosten <strong>der</strong><br />

„sauberen Wirtschaft“<br />

Min<strong>der</strong>erlöse und<br />

Forstschutzkosten<br />

die Borkenkäfer vermehren<br />

sich prächtig htt http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Scale_of_justice_2.svg<br />

// iki di / iki/I S l f j ti 2<br />

stehende Bäume werden<br />

befallen und geschlagen<br />

das Käferholz wird mit<br />

Erlöseinbußen verkauft<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 69


Anteil <strong>der</strong> Heilbronner Sortierung (mit C) am<br />

Fichtenstammholzverkauf <strong>der</strong> Bayerischen Staatsforsten<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

1988 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005<br />

Prozent<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 70


Anteil <strong>der</strong> Heilbronner Sortierung (mit C und Heilbronner<br />

Abschnitten) am Fichtenstammholzverkauf <strong>der</strong><br />

Bayerischen Staatsforsten<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

1988 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005<br />

Prozent<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 71


Anteil des Mischsortiments B/C am<br />

Fichtenstammholzverkauf <strong>der</strong> Bayerischen Staatsforsten<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

1988 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005<br />

Prozent<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 72


Anteil <strong>der</strong> Standardlängen (Heilbronner- und<br />

Mittenstärkensortierung) am Fichtenstammholzverkauf <strong>der</strong><br />

Bayerischen Staatsforsten<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

1988 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005<br />

Prozent<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 73


Die Intensitätsdiskussion in <strong>der</strong> Forstwirtschaft<br />

Im Laufe <strong>der</strong> Zeit (Anfang <strong>der</strong> 70er Jahre, in den 80er Jahren)<br />

wurde d in i d<strong>der</strong> DDeutschen t h FForstwirtschaft t i t h ft iimmer wie<strong>der</strong> i d di diskutiert, k ti t<br />

ob eine „Extensivierung“ <strong>der</strong> Waldbewirtschaftung angebracht bzw.<br />

notwendig sei und die unbefriedigende Lage <strong>der</strong> Forstbetriebe<br />

verbessern könne.<br />

Der Begriff g „Intensität“ ist dabei recht unscharf verwendet worden.<br />

Wegen <strong>der</strong> Verwendung des Begriffes „intensitätsmäßige Anpassung“<br />

in <strong>der</strong> Produktionstheorie (Gutenberg Produktionsfunktion) besteht<br />

die Gefahr von Mißverständnissen.<br />

Mit Extensivierung ist vor allem ein Personalabbau gemeint.<br />

Es geht primär um die Frage, Frage ob forstbetriebliche Kapazitäten abge- abgebaut<br />

und durch fremde Kapazitäten ersetzt werden können.<br />

Die Diskussion weist daher eher Parallelen zur Frage <strong>der</strong> richtigen<br />

Fertig Fertigungstiefe ngstiefe und nd zu Problemen des OOutsourcing tso rcing aauf. f<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 74


Gewinnmaximierung bei linearer Kostenfunktion<br />

Kosten<br />

Erlös<br />

Gewinn-<br />

schwelle<br />

Gewinnmaximum an <strong>der</strong><br />

Kapazitätsgrenze<br />

Erlöse<br />

Gewinn<br />

Gesamtkosten<br />

Fixkosten<br />

Menge<br />

Prof. Dr. Martin Moog Technische Universität München 75


Gewinnmaximierung bei ertragsgesetzlichem Kostenverlauf<br />

Kosten<br />

Erlös<br />

Gesamtkosten<br />

Gewinn-<br />

schwelle<br />

Gewinn-<br />

maximum<br />

Erlöse<br />

Fixkosten<br />

Menge<br />

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Kosten in Abhängigkeit vom Holzeinschlag<br />

bei unter <strong>der</strong> naturalen Kapazität liegenden technischen Kapazität<br />

Kosten<br />

variable Kosten<br />

desRumpf- u p<br />

Forstbetriebes<br />

Fixkosten<br />

technische<br />

naturale<br />

KapazitätsKapazitäts-<br />

grenze grenze<br />

Kosten für Forstunternehmer<br />

und forstliche Dienstleistungen<br />

Holzeinschlag<br />

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Fixe und variable Kosten in Abhängigkeit vom<br />

Holzeinschlag<br />

Kosten<br />

variable<br />

Kosten<br />

Material- und Unternehmerleistungen<br />

bedingt durch den Holzeinschlag<br />

zusätzliche Lohn- und Lohnnebenkosten<br />

durch den Holzeinschlag<br />

Material und Unternehmerleistungen<br />

unabhängig vom Holzeinschlag<br />

Gehalts- und Gehaltsnebenkosten<br />

Fixkosten<br />

Lohnkosten und LNK durch Beschäftigungsgarantie g g g<br />

Holzeinschlag<br />

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Fixe und variable Kosten in Abhängigkeit vom<br />

Holzeinschlag<br />

Kosten<br />

Holzeinschlag, Holztransport,<br />

Kulturen, tlw. Wege und Forstschutz<br />

VVerwaltung, lt an<strong>der</strong>e d LLeistungen i t (S (Sozialfunktionen),<br />

i lf kti )<br />

Waldpflege, Jagd,<br />

teilweise Forstschutz und Wege<br />

variable<br />

Kosten<br />

Fixkosten<br />

Holzeinschlag<br />

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Die Intensitätsdiskussion in <strong>der</strong> Forstwirtschaft<br />

Im Zuge <strong>der</strong> sogen. Intensitätsdiskussion sind Annahmen über den<br />

Kostenverlauf in Forstbetrieben getroffen worden (Speidel uu.a.). a )<br />

Der oft unterstellte S-förmige Kostenverlauf (Ertragsgesetz) ist jedoch<br />

wenigstens kurzfristig wenig plausibel.<br />

Plausibler erscheint es, einen linearen Kostenverlauf anzunehmen.<br />

Das bedeutet für die Gewinnmaximierungsbedingung, daß die Regel<br />

gilt: g Zur Gewinnmaximierung g immer die Kapazitäten p auslasten.<br />

Ein solches Verhalten führt jedoch zu einem völlig preisunelastischen<br />

Holzangebot. Es trägt nicht dazu bei Holzpreisschwankungen<br />

gering zu halten.<br />

Es ist daher von vielen Forstbetrieben eine Strategie eingeschlagen<br />

worden, d di die bbetriebliche i bli h AArbeitskapazität b i k i ä (W (Waldarbeiter, ld b i später ä auch h<br />

Förster) deutlich zu senken, damit in Jahren niedriger Holzpreise<br />

<strong>der</strong> Hiebssatz deutlich unterschritten und in Jahren hoher Holzpreise<br />

ddeutlich tli h üb überschritten h itt werden d kkann.<br />

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Die Intensitätsdiskussion in <strong>der</strong> Forstwirtschaft<br />

Die folgende Tabelle zeigt exemplarisch die Wirkung <strong>der</strong> Verschiebung<br />

einer Erlösverteilung von gleicher Gewichtung <strong>der</strong> niedrigeren und<br />

höheren Erlöse zu einer Übergewichtung <strong>der</strong> höheren Erlöse.<br />

Erlös Verteilung des Erlöses in Prozent<br />

€130 25 30 35 40 45 50<br />

€100 50 50 50 50 50 50<br />

€ 70 25 20 15 10 5 0<br />

€ 100 € 103 € 106 €109 €112 €115<br />

Durchschnittserlös<br />

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Abbau betrieblicher Kapazitäten in<br />

Forstbetrieben<br />

• Der Abbau betrieblicher Kapazitäten (Waldarbeiter<br />

(Waldarbeiter,<br />

an<strong>der</strong>es Betriebspersonal) in deutschen Forstbetrieben<br />

ist in den letzten Jahren deutlich zu beobachten.<br />

• Manche privaten Forstbetriebe haben das<br />

Betriebspersonal vollständig abgebaut (abbauen<br />

müssen). )<br />

• Die Wirkung dieser Maßnahme ist vor allem in<br />

öffentlichen Betrieben relativ stark, weil nicht nur eine<br />

höhere Flexibilität möglich ist ist, son<strong>der</strong>n vor allem die<br />

Erntekosten absolut sinken, weil die statt <strong>der</strong><br />

Waldarbeiter eingesetzten Einschlagsunternehmer<br />

produktiver arbeiten (Harvester) o<strong>der</strong> niedrige<br />

Lohnkosten haben (billige Arbeitskräfte aus dem meist<br />

östlichen Ausland).<br />

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Beispiel für eine <strong>Optimierung</strong> des Kapazitätseinsatzes<br />

in <strong>der</strong> Holzernte<br />

Di Die AAufgabenstellung f b t ll iist t mit it li linearer PProgrammierung i lleicht i ht lö lösbar b<br />

KKapa K1<br />

zität<br />

täten<br />

K2<br />

K3<br />

Summe<br />

Erntemaßnahmen<br />

e aß a e<br />

JD AD EN Summe<br />

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Beispiel für eine <strong>Optimierung</strong> des Kapazitätseinsatzes<br />

in <strong>der</strong> Holzernte<br />

Als Lösungswerkzeug kann beispielsweise <strong>der</strong> Excel-Solver eingesetzt werden.<br />

Nutzungen in<br />

Mengeneinheiten Summe<br />

Erntekosten pro<br />

Mengeneinheit Kosten insgesamt<br />

JD AD EN JD AD EN JD AD EN<br />

Summ<br />

e<br />

Waldarbeiter 3,2 21,8 75 100 40 35 28 128 763 2100 2.991<br />

Harvester 6,8 28,2 0 35 25 20 1000 170 564 0 734<br />

Bauern 15 0 0 15 20 22 28 300 0 0 300<br />

Summe 25 50 75<br />

Plan-Flächen 25 50 75 Summe 4.025<br />

Die schwarzen Zahlen sind die vorgegebenen Erntekosten <strong>der</strong> einzelnen Kapazitäten.<br />

Die blauen Zahlen sind die Mengen, die von den einzelnen Kapazitäten ein-<br />

geschlagen werden werden.<br />

Die roten Zahlen sind die resultierenden Erntekosten.<br />

Es wurden die Restriktionen verwendet, daß die Waldarbeiter mindestens<br />

100 Mengeneinheiten leisten müssen und die Bauern höchstens 15 Mengeneinheiten<br />

lleisten i kö können.<br />

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Holzerlös<br />

Rückekosten (Transportkosten)<br />

Transportgrenze<br />

Transportgrenze<br />

Rückekosten<br />

Netto-Erlös pro Fm<br />

Rückedistanz<br />

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Wahl <strong>der</strong> Transportmittel<br />

Transportkosten LKW<br />

Transportgrenze<br />

LKW - Bahn<br />

Transportgrenze<br />

Bahn - Schiff<br />

Bahn<br />

SSchiff hiff<br />

Transportentfernung<br />

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Wahl <strong>der</strong> Rücketechnik<br />

Rückekosten Pferd<br />

Transportgrenze<br />

Pferd – kl. Schl.<br />

Transportgrenze<br />

kl. Schl. – gr. Schlepper<br />

kleiner Schlepper<br />

großer ß Schlepper S hl<br />

Rückeentfernung<br />

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Eine lehrbuchmäßige<br />

AAnwendung d ddes<br />

Marginalkalküls.<br />

Optimale Pflanzenzahl<br />

marginale Kulturkosten = marginale diskontierte Nettoerlöse<br />

Kulturkosten<br />

diskontierte Netto-Erlöse<br />

Optimum<br />

diskontierte Netto-Erlöse<br />

Kulturkosten<br />

Pflanzenzahl<br />

Wie dürfte <strong>der</strong> optimale Pflanzverband von dem Kalkulationszinsfuß abhängig sein?<br />

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Optimale p Ergänzung, g g, optimale p Stammzahlvermin<strong>der</strong>ung g<br />

Bei Kulturen stellt<br />

manchmal die Frage Frage,<br />

ob sie nachgebessert<br />

werden sollten.<br />

Auch bei dieser Frage<br />

hilft <strong>der</strong> Marginalkalkül.<br />

Auf Stammzahlvermin-<br />

<strong>der</strong>ungen uu.a. a Pflege- Pflegemaßnahmen<br />

kann man<br />

diesen Kalkül sinngemäß<br />

anwenden.<br />

Fixkosten <strong>der</strong> Maßnahme sind berücksichtigt.<br />

marginale Kosten = marginale diskontierte Nettoerlöse<br />

Kosten<br />

diskontierte zusätzliche Netto-Erlöse<br />

diskontierte zusätzliche<br />

Netto-Erlöse<br />

Kosten <strong>der</strong><br />

Nachbesserung<br />

Mindestgröße,<br />

die eine Nachbesserung<br />

rechtfertigt g<br />

Größe <strong>der</strong> Fehlstelle<br />

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Transportgrenzen<br />

Natürlich ist auch eine<br />

sortimentsspezifische<br />

Betrachtung möglich.<br />

Transportkosten<br />

bei 60 km Distanz zur<br />

Fabrik<br />

Transportkosten<br />

Preis<br />

Transportkosten p<br />

bei 30 km Distanz zur Fabrik<br />

Rückeentfernungg zur Straße<br />

Holzpreis<br />

Je näher <strong>der</strong> Hiebsort an <strong>der</strong><br />

Fabrik o<strong>der</strong> am Hafen liegt,<br />

desto längere Rückeentfernungen<br />

sind möglich.<br />

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grafische Lösung eines LP-Modells<br />

Restriktionen<br />

Sortiment 2<br />

Sortiment 2<br />

Kapazität<br />

Produktions-<br />

möglichkeiten<br />

min.<br />

Menge<br />

max.<br />

MMenge<br />

min.<br />

Menge Optimum p<br />

Zielfunktion und<br />

Produktionsmöglichkeiten<br />

Zielfunktion<br />

Sortiment 1 Sortiment 1<br />

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grafische Lösung eines LP-Modells<br />

Zielfunktion und<br />

Produktionsmöglichkeiten<br />

Sortiment 2<br />

Zielfunktion<br />

Die Neigung <strong>der</strong> Zielfunktion<br />

bestimmt, welche Ecke<br />

getroffen wird<br />

Sortiment 1 Sortiment 1<br />

Zielfunktion<br />

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