Helmer Belbo

Forsker

(+47) 970 78 239
helmer.belbo@nibio.no

Sted
Steinkjer

Besøksadresse
Statens Hus, Strandvegen 38, 7734 Steinkjer

Til dokument

Sammendrag

Productivity of a mechanized P. patula cut-to-length harvesting operation was estimated and modelled using two methods of data collection: manual time study and follow-up study using StanForD stem files. The objective of the study was to compare the productivity models derived using these two methods to test for equivalence. Manual time studies were completed on four different machines and their operators. Two Ponsse Bear harvesters fitted with H8 heads, and two Ponsse Beaver harvesters, fitted with H6 heads, were included. All machines were equipped with Ponsse Opti2 information system. All four operators had approximately 1 year of experience working with their respective machines. The four machines worked in separate four-tree-wide harvesting corridors, and they each harvested 200 trees. Individual tree diameter at breast height (DBH), and height measurements were made manually. Subsequently, data on the trees in each study were extracted from the StanForD stem reports from each of the harvesters. Cycle times in the stem reports were determined based on the difference between consecutive harvest timestamps. The two methods were compared in terms of their abilities to estimate equivalent measures for tree DBH, volume, and productivity. In all four cases, significant differences were found between the DBH and volume measures derived using the two methods. Subsequently, the volume measures from the manual methods were used as the basis for productivity calculations. Results of the productivity comparisons found no significant differences between the models developed from the two methods. These results suggest that equivalent productivity models can be developed in terms of time using either method, however volume discrepancies indicate a need to reconcile bark and volume functions with the high variability experienced in the country.

Til dokument

Sammendrag

Climate impacts of forest bioenergy result from a multitude of warming and cooling effects and vary by location and technology. While past bioenergy studies have analysed a limited number of climatealtering pollutants and activities, no studies have jointly addressed supply chain greenhouse gas emissions, biogenic CO2 fluxes, aerosols and albedo changes at high spatial and process detail. Here, we present a national-level climate impact analysis of stationary bioenergy systems in Norway based on wood-burning stoves and wood biomass-based district heating. We find that cooling aerosols and albedo offset 60–70% of total warming, leaving a net warming of 340 or 69 kg CO2e MWh−1 for stoves or district heating, respectively. Large variations are observed over locations for albedo, and over technology alternatives for aerosols. By demonstrating both notable magnitudes and complexities of different climate warming and cooling effects of forest bioenergy in Norway, our study emphasizes the need to consider multiple forcing agents in climate impact analysis of forest bioenergy.

Sammendrag

Skogsentreprenører kan ha mye å hente på å være bevisst ved valg av finans-ieringsløsninger i egen bedrift. I dette faktaarket drøftes juridiske, praktiske og økonomiske forhold rundt leasing, banklån og andre faktorer som påvirker betingelsene ved finansiering av maskiner og utstyr.

Sammendrag

Whole trees from energy thinnings constitute one of many forest fuel sources, yet ten widely applied supply chains could be defined for this feedstock alone. These ten represent only a subset of the real possibilities, as felling method was held constant and only a single market (combustion of whole tree chips) was considered. Stages included in-field, roadside landing, terminal, and conversion plant, and biomass states at each of these included loose whole trees, bundled whole trees or chipped material. Assumptions on prices, performances, and conversion rates were based on field trials and published literature in similar boreal forest conditions. The economic outcome was calculated on the basis of production, handling, treatment and storage costs and losses. Outcomes were tested for robustness on a range of object volumes (50–350 m3solid), extraction distances (50–550 m) and transport distances (10–70 km) using simulation across a set of discrete values. Transport was calculated for both a standard 19.5 m and an extended 24 m timber truck. Results showed that the most expensive chain (roadside bundling, roadside storage, terminal storage and delivery using a 19.5 m timber truck) at 158 € td−1 was 23% more costly than the cheapest chain (roadside chipping and direct transport to conversion plant with container truck), at 128 € td−1. Outcomes vary at specific object volumes and transport distances, highlighting the need to verify assumptions, although standard deviations around mean supply costs for each chain were small (6%–9%). Losses at all stages were modelled, with the largest losses (23 € td−1) occurring in the chains including bundles. The study makes all methods and assumptions explicit and can assist the procurement manager in understanding the mechanisms at work.

Til dokument

Sammendrag

Since the late nineteenth century when high-cost equipment was introduced into forestry there has been a need to calculate the cost of this equipment in more detail with respect to, for example, cost of ownership, cost per hour of production, and cost per production unit. Machine cost calculations have been made using various standard economic methods, where costs have been subdivided into capital costs and operational costs. Because of differences between methods and between national egulations, mainly regarding tax rules and subsidies, inter-national comparisons of machine costs are difficult. To address this, one of the goals of the European Cooperation in Science and Technology (COST) Action FP0902 was to establish a simple format for transparent cost calculations for machines in the forest biomass procurement chain. A working group constructed a Microsoft Excel – based spreadsheet model which is easy to understand and use. Input parameters are easy to obtain or possible to estimate by provided rules of thumb. The model gives users a simultaneous view of the input parameters and the resulting cost outputs. This technical note presents the model, explains how the calculations are made, and provides future users with a guide on how to use the model. Prospective users can view the model in the Supplementary Material linked to this article online

Sammendrag

Skilled, motivated and well-informed contractors today form the backbone of a professional, cost-effective, and environmentally friendly forest sector in the Nordic countries. This understanding forms the playground for policy makers, forestry certification bodies, forestry education, business standards and research in forest operations. The aim of this workshop is to provide a special forum for researchers, practitioners and other interested parties to get together in exchanging information, experiences and outlooks in the field of contractor forestry. The fundamental goal and our prime hope is that events like this will bring the Nordic-Baltic forest sector further in improving local and global competitiveness. These proceedings are a collection of abstracts that represent a range of issues being faced, and the status of research within the field of contractor forestry in participating countries. Contractor forestry is a term that includes both operating skills and business management acumen of forestry contractors, but also the formulation of the special environment in which they operate, not least the conditions set and information passed on by landowners, forest management companies, other supply chain actors, and the markets themselves. As such, it represents the whole spectrum of ‘service provision’ in the forestry sector – both the process of placing the work tasks on the market, successfully winning the contract, and carrying out the work in both an economically and environmentally sustainable way that promotes the long-term existence of professional contracting outfits. Not only is the Nordic forestry sector fully dependent on contractor forestry, but the region plays an important role in determining international trends in forest operations and the world closely watches developments and emulates many of them, as the CTL method continues to expand into new markets. This places special impetus on the importance of the research work being done in this field. We wish to thank the OSCAR coordinating committee for their constructive input, as well as all those who participated or contributed to making the seminar a success. We also would like to thank the Nordic Forest Research Cooperation Committee (SNS) for the financial support of the OSCAR2 network, and the Forestry Extension Institute at Honne who provided an exceptionally suitable environment and hosting for the workshop participants.

Sammendrag

Grot fra taubanedrifter er et potensielt energisortiment. Mengden grot fra taubanedrifter er undersøkt i denne rapporten. Mermassen eller mengden grot fra to taubanedrifter på Vestlandet var i størrelsesorden 25–28 % av avvirket tømmerkvantum. Med en biomassefunksjon ble mengden grot fra en taubanedrift i Ørsta beregnet til 2,7 tonn tørrstoff per dekar. Uttak av grot fra taubanedrift er interessant fordi grener og topp følger treet til bilvei eller opparbeidingsplass. Det kreves dermed ikke noen form for ekstra transport for å få grot til bilvei. En utfordring ved uttak av grot fra taubanedrifter er at arealet for å samle opp og lagre grot på standplass ofte er begrenset. Normalt vil grot bli ryddet unna bilveien og deponert i umiddelbar nærhet til standplass. På denne måten blir ikke grot tatt vare på som en ressurs. Undersøkelsen viste at det var en forskjell på vanlig rydding av grot og stabling av grot i hauger ved skogsbilveien. Vanlig rydding av grot tok 15 sekunder per tre, mens stabling av grot tok 23 sekunder. Dette påvirket imidlertid ikke produksjonen negativt, ettersom man på standplass hadde en del ledig tid hvor man ventet på at nye trær ble vinsjet inn fra bestandet. Grot kan transporteres ut samtidig med utkjøringen av rundtømmer. I denne studien ble grot transport med en vanlig tømmerbil med karmer. Fire lass ble studert og gjennomsnittslasset veide 6,4 tonn. Det kostet om lag 389 kr per tonn tørrstoff, eller 88 kr per MWh for å få transportert grot 50 km. De små lassene gjør at kostnadene blir svært følsomme for transportdistansen. Hvis groten kan lagres et sted langs skogsvegen, slik at transporten blir redusert til eksempelvis 10 km, blir transportkostnaden redusert med ca. 70 %. Bedre tilpasset utstyr, spesielt grot-grip i kranen, vil antageligvis også øke både lessetempo og lass-størrelsen og dermed senke kostnadene for grot-flytting.

Til dokument

Sammendrag

Hovedutfordringen ved transport av heltre og hogstavfall er lav utnyttelse av lastekapasiteten til lassbærere, tømmerbiler eller andre transportmidler. Per i dag blir to metoder nyttet for å øke utnyttelsesgraden til transportutstyret ved transport av slikt virke. Et alternativ er å flishogge virke og transportere videre med fliskontainer eller egne flis-biler. Det andre alternativet er å bunte virke til sigarformede bunter med lengde 2 - 6 meter og diameter på 60-90 cm. Flis-metoden er klart mest utbredt, mens buntemetoden tross mange positive sider så langt ikke har vunnet store markedsandeler....

Til dokument

Sammendrag

Bruken av bioenergi er i stadig utvikling, og både internasjonal og nasjonal politikk tilsier at denne utviklingen vil fortsette i tiden som kommer. I Nord Trøndelag er det per i dag 80 flisfyringsanlegg utenom skogsindustrien med en samlet installert effekt på 13 MW, og flere er i emning. Denne brukerundersøkelsen har kartlagt utnyttelsesgrad, varmeproduksjon og økonomi for et utvalg små- til mellomskala flisfyringsanlegg i Nord Trøndelag. Videre har en kartlagt hvilke brenselressurser som blir benyttet, og drøftet utviklingen i markedet for energivirke i tiden som kommer....

Sammendrag

Avvirkningskostnaden per kubikkmeter har alltid vært, og er fortsatt, sterkt knyttet til størrelsen på treet. Tynningsoperasjoner lider generelt under denne sammenhengen; trærne er relativt små, uten at dette øker prestasjonen i antall trær per time eller senker timekostnadene på driftsapparatet nevneverdig. Energivirketynning med flertrehåndtering er en relativt ny hogstform i nordisk skogbruk som gir muligheter for å effektivisere tynningshogsten.

Til dokument

Sammendrag

I dette studiet sammenlignes 10 ulike forsyningskjeder for flisproduksjon basert på heltrevirke fra ungskog og kulturlandskap. Alle kjedene starter med felling av virke i bestand og slutter hos sluttforbruker (dvs flislager hos varmeprodusent). Virke leveres varmeanlegget i form av tørr flis, noe som innebærer at virke lagres over minst en tørkesesong (april – august) før det flishogges og leveres sluttkunde. To av kjedene kjennetegnes ved at virke transporteres som heltre fra lunne på vegkant til terminal med tømmervogntog. Fire av kjedene minner om heltre-transport kjedene, med den forskjellen at virke buntes og transporteres som bunter til terminal. I de fire siste kjedene flishogges virke på vegkantlunne eller terrenglunne, med påfølgende flis-transport til terminal eller varmeverk....

Sammendrag

The theoretical potential for increased efficiency in early thinning by using accumulating harvester heads was investigated through simulation. Thinning was performed in corridors perpendicular to the strip road in 75 artificially generated stands with varying average tree size and density. The work pattern and work time in the crane work for five sizes of heads, with grapple diameters in the range of 10 to 50 cm, was estimated by the simulation model. The efficiency increased rapidly when the grapple diameter increased from two to four times the average diameter in the harvested stand, reducing the work time per tree by 15 to 50 percent compared to the single tree handling harvester head. Further increases in grapple dimension also increased the efficiency, but not at the same rate. In real work, the efficiency increase by an accumulating harvester head will probably be slightly lower due to less optimal harvesting conditions, operator skills and other non-productive work tasks that are not affected by work method.

Sammendrag

I denne rapporten gis en oversikt over tidsforbruk og kostnader i forbindelse med innsamling og bruk av halm som biobrensel i småskala fyringsanlegg. Rapporten er basert på data fra sju gårdbrukere med egne halmfyringsanlegg som i tre år har rapportert tidsforbruk og kostnader i sin halmforsyning. Seks av brukerne benyttet rundballer og sats-fyrte anlegg, mens en benyttet store firkantballer og anlegg med kontinuerlig innmating.....

Sammendrag

In this study, the efficiency of a small multi-tree felling head, mounted on a farm tractor with a timber trailer was studied, when harvesting small trees for energy in thinnings. Both separate loading and direct loading of the felled trees was studied. Time studies were carried out in a mixed stand of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst) and birch (Betula pubescens Ehrh.). The time consumption of the work elements in the different work methods was formulated by regression analysis, where the independent variables were tree size and degree of accumulation. The average size of the harvested trees was 0.035 m3. The time consumption for the harvesting and loading were similar for the two studied methods, 20 minutes per m3 at a tree size of 0.035 m3, but the two methods showed different characteristics for different tree sizes and level of accumulation. The direct loading method had the highest productivity when more than 0.1 m3 were collected in the felling cycle, whereas the separate loading method had the highest productivity when less than 0.05 m3 were collected in the felling cycle. The total effective time consumption for harvesting and forwarding the biomass 300 meters to roadside landing was 27 minutes per m3. The efficiency of the initial felling and collecting of the small trees was the main challenge. Both the harvesting technique and harvesting technology needs further development to provide a feasible production chain for woodfuel from energy thinning.

Sammendrag

The OSCAR network was formed in 2005 and includes five Nordic forest research institutes Metla (Finland), Mesäteho (Finland), Skogforsk (Sweden), Skov & Landskab (Denmark) and Skog og Landskap (Norway) and SILAVA (Latvia). The network is open for all relevant research bodies in the Nordic and Baltic countries. OSCAR is one of five virtual centres of advanced research financed by the Nordic Forest Research Cooperation Committee (SNS). The main target of OSCAR is increasing the excellence and critical mass of R&D within the field of forest operations research by integrating research resources and expertise, besides promoting and developing efficient, competitive and environmentally friendly forest operation systems on a joint Nordic basis....

Sammendrag

Ett skördaraggregat med sågsvärd och matarhjul gav högst prestation i en avverkning av skogsbränsle. Det hade bättre flerträdshantering än övriga aggregat i studien och tack vare matarhjulen lättare att få ner trädknippena på marken.

Til dokument

Sammendrag

I denne rapporten redegjøres for et mindre studie av produktiviteten ved uttransport av ukomprimert vegkantvirke som er tenkt benyttet som biobrensel. Tre forskjellige maskiner har blitt studert; tømmerbil, lassbærer og landbrukstraktor med kran og tømmerhenger. Lassbæreren og landbrukstraktoren ble benyttet til å samle virke langs vegen og kjøre det til lunneplass. Tømmerbilen ble benyttet til videre transport til terminal. Bestandene var lauvtredominerte vegkanter som ble manuelt ryddet noen dager før utkjøring. Den gjennomsnittelige størrelsen på trærne i hvert lass varierte fra 10 til 40 liter per tre. Lessetiden var det enkeltmomentet med størst variasjon og med størst innflytelse på kostnadene i hele kjeden. Tidsforbruket for lessing var sterkt avhengig av hivstørrelsen, noe som stemmer godt overens med hva andre studier har vist. I dette studiet var den totale opplessingstiden i de fleste tilfeller mellom 5 og 10 minutter per fastkubikkmeter (fmP 3 P), og i ett tilfelle oppe i 18 minutter per fmP 3 P. Dette gir en arbeidskostnad i intervallet 70 - 210 kr per fmP 3 P for opplessingen. Det store spennet skyldtes i hovedsak stor variasjon i hvor lett det var å samle sammen virket på bakken i forbindelse med opplessingen. Den store variasjonen i dette arbeidsmomentet tyder også på at det er mye å hente på å endre arbeidsmetodene allerede i fellingsmomentet, slik at virket i større grad blir konsentrert og ”lettgripelig”. Landbrukstraktoren kom godt ut sammenlignet med lassbæreren i dette studiet, noe som hovedsakelig skyldtes en lavere timekostnad. Produktiviteten var den samme for begge maskiner. På lengre transportavstander vil landbrukstraktoren være mer effektiv enn lassbæreren på grunn av noe høyere transporthastighet på veg.

Sammendrag

Bruken av bioenergi kommer til å øke betraktelig i årene som kommer. Politisk ligger det målsettinger om en dobling av bruken i løpet av 12 år, og utbyggingstakten i fjernvarmesektoren er nær femdoblet siste fem år. Mange aktører står derfor på første trinn i læringskurven og skal vurdere ulike typer brensel, samt utforme en effektiv forsyningskjede for dette brenselet. Å ha en viss kontroll med kvalitet og kvantitet på brenselet er en forutsetning for å klare dette. En kubikk flis kan være så mangt. Grove målemetoder kan gi svært grove estimat på energimengden man har for hånden. Ulike definisjoner på brennverdi er av og til opphav til forvirring om energimengden i brenselet og virkningsgraden i ulike forbrenningsanlegg.....