17 Nov 2022

JuWaPfl – IT-basierte Modelle zur Schätzung von Produktivität und Kosten für die erste Produktionsstufe, insbesondere für die Bestandesbegründung und Jungwaldpflege

WHFF Projekt 2017.04

Projektleitung: Fritz Frutig

 

Das Wichtigste in Kürze

  • Bereits 1996 hat die WSL Berechnungsmodelle zur Kalkulation von Zeitbedarf und Kosten für Jungwaldpflegearbeiten erstellt, welche jedoch inhaltlich nicht mehr auf dem neusten Stand und auf heutigen Betriebssystemen verwendbar waren
  • Eine Umfrage bei forstlichen Revier- und Betriebsleitern in der Schweiz zeigte, welche Arbeiten der 1. Produktionsstufe interessant für eine Erstellung IT-gestützter Berechnungsmodelle ist
  • Für jedes Modell wurde eine ausführliche Dokumentation zu den Arbeitsverfahren, Datengrundlagen, wichtigen Einflussgrössen auf die Produktivität sowie zu Aufbau und Handhabung erstellt
  • Die Modelle wurden anschliessend in der Programmiersprache Java programmiert und in einem Berechnungstool mit anwenderfreundlichen Benutzeroberflächen zusammengefasst
  • Die neuen Jungwaldpflegemodelle JuWaPfl der WSL stellen neben den Holzernteproduktivitätsmodellen HeProMo nützliche moderne Grundlagen dar, um das nachhaltige Management der Wälder zu gewährleisten

 

Projektbeschreibung

Ab 1996 hat die heutige Forschungsgruppe „Nachhaltige Forstwirtschaft der WSL“ Berechnungsmodelle zu Zeitaufwand und Kosten verschiedener Jungwaldpflegearbeiten erstellt und bereits damals in ein IT-gestütztes Berechnungstool umgesetzt. Aufgrund zunehmender Anfragen aus der Forstpraxis nach neueren Jungwaldpflege-Berechnungsmodellen und weil die alten auf DOS-Basis erstellten IT-Modelle auf neueren Betriebssystemen nicht mehr lauffähig waren, beschloss die Forschungsgruppe diese Modelle mit finanzieller Unterstützung der Wald- und Holzforschungsförderung Schweiz (WHFF-CH) zu erneuern.

Das Projektziel war es, für die evaluierten Arbeiten der 1. Produktionsstufe Grundlagen zu Zeitaufwänden, Leistungen und Kosten zu beschaffen und daraus je ein Produktivitätsmodell in Abhängigkeit von den wichtigen Einflussgrössen zu erstellen. Anschliessend sollten diese Produktivitätsmodelle in ein IT-gestütztes Berechnungstool umgesetzt werden.

Die entsprechenden Arbeiten der 1. Produktionsstufe umfassen

  • Massnahmen zur Bestandesbegründung (Pflanzung),
  • Pflegemassnahmen in Jungwuchs,
  • Dickung und Stangenholz,
  • Wertastung,
  • Wildschutzmassnahmen sowie
  • Technische Massnahmen (Verbauungen gegen Schneegleiten, Begehungswege, Rückegassen).

Insgesamt galt es, acht Berechnungsmodelle zu entwickeln. Die Dokumentationen sind für alle Modelle ähnlich aufgebaut und geben Auskunft zu den verwendeten Grundlagendaten, zum jeweiligen Arbeitsverfahren, zu den wichtigen Einflussgrössen auf die Produktivität, zu den mathematischen Beziehungen (Formeln, Berechnungsgang) sowie zu den verwendeten Defaultwerten. Sie weisen am Schluss eine sogenannte Benutzerführung auf, welche die Basis für die Umsetzung in die IT-gestützten Modelle darstellt.

 

Schlussfolgerungen

Das Projekt JuWaPfl konnte letztendlich trotz grösserer Schwierigkeiten bei der Datenbeschaffung mit einem positiven Ergebnis abgeschlossen werden. Mit der im November 2017 vor dem Projektstart durchgeführten Umfrage in der Forstpraxis konnten die heute relevanten Arbeiten in der 1. Produktionsstufe identifiziert werden. Im Projekt wurden sieben von acht geplanten Modellen erstellt und in das IT-gestützte Berechnungstool umgesetzt. Für das Modell Rückegassen planen konnte trotz aufwendiger Recherchen zu Datengrundlagen erst die Dokumentation im Entwurf (Stand 21.05.2021) erstellt werden. Das eigentliche Modell und die IT-Umsetzung konnten noch nicht realisiert bzw. das Projektziel in diesem Punkt nicht erreicht werden.

Im Laufe der Projektbearbeitung hat sich gezeigt, dass es sinnvoll wäre einzelne Berechnungsmodelle mit weiteren Teilarbeiten zu ergänzen. Zu erwähnen ist hier insbesondere das Modell „Wildschutz“, bei welchem der Einzelschutz mit Kunststoffmanschette aufgenommen werden könnte. Hierbei handelt es sich um einen Verbissschutz, der in der Praxis in den letzten Jahren eine grössere Verbreitung gefunden hat.

Das Modell „Massnahmen gegen Schneegleiten“ umfasst bisher bei den Bermen (kleine Terrassen, welche für die Baumverjüngung an stark geneigten Hanglagen konzipiert wurden) nur das Erstellen von Hand. Zunehmend werden solche Bermen jedoch maschinell mit Klein- oder Schreitbaggern erstellt, hier fehlten dem Forschungsteam aber entsprechende Datengrundlagen. Diese müssten für diesen Zweck erhoben werden.

Gegenwärtig ist die Benutzeroberfläche des IT-Tools nur in deutscher Sprache verfügbar. Der Anwenderkreis kann beträchtlich erweitert werden, wenn das Tool auch in französischer, italienischer und englischer Sprache genutzt werden kann. Eine entsprechende Übersetzung ist grundsätzlich vorgesehen, war jedoch nicht Bestandteil des vorliegenden Projektes.

In einem späteren Schritt ist geplant, die Jungwaldpflege-Modelle (1. Produktionsstufe) mit den Holzernte-Produktivitäts-Modellen (2. Produktionsstufe) in einem gemeinsamen IT-Tool «Forstbetrieb» zusammenzuführen.

 

Das Projekt wurde von der Wald- und Holzforschungsförderung Schweiz WHFF-CH des Bundesamt für Umwelt BAFU unterstützt.

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