Beurteilung der Holzerntesysteme und der Walderschliessung in der Schweiz: neue Produkte

Die Seite wird erstellt Lara Bode
 
WEITER LESEN
Beurteilung der Holzerntesysteme und der Walderschliessung in der Schweiz: neue Produkte
Beurteilung der Holzerntesysteme und der
Walderschliessung in der Schweiz: neue Produkte
Leo Bont1,*, Marielle Fraefel2 , Christoph Fischer3, Christian Temperli3, Fritz Frutig1
1 Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, WSL, Gruppe Nachhaltige Forstwirtschaft (CH)
2 Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, WSL, Gruppe GIS (CH)
3 Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, WSL, Wissenschaftlicher Dienst LFI (CH)

                                    Abstract

                                    Damit der Wald Ökosystemleistungen erbringen kann, sind waldbauliche Lenkungsmassnahmen erforderlich.
                                    Für die effiziente Durchführung dieser Lenkungsmassnahmen ist eine gute Erschliessung mit Waldstrassen nö-
                                    tig. In diesem Artikel werden drei neue Produkte des Schweizerischen Landesforstinventars (LFI) vorgestellt, die
                                    dazu beitragen, die Holzernte effizienter auszugestalten und die Walderschliessung zu optimieren. Beim ersten
                                    Produkt handelt es sich um ein Modell zur Herleitung des wirtschaftlich günstigsten Holzernteverfahrens auf je-
                                    der LFI-Probefläche. Dazu wurden räumliche Daten zur Topografie und zum Waldstrassennetz, Bestandesdaten
                                    und Informationen zu den auf den LFI-Probeflächen eingesetzten Holzernteverfahren sowie expertenbasierte
                                    Entscheidungsbäume verwendet. Die Resultate zeigen, dass unter Anwendung des wirtschaftlich besten Ver-
                                    fahrens allgemein höher mechanisierte Verfahren eingesetzt würden und somit Kosten eingespart werden könn-
                                    ten. Das zweite Produkt beinhaltet eine einheitliche und flächendeckende Beurteilung der Erschliessungsgüte.
                                    Dabei wurden unter anderem die Topografie, die Bodeneigenschaften, das Waldstrassennetz und die Hinder-
                                    nisse für die Holzernte berücksichtigt. Die Beurteilung ergab, dass sich die Erschliessung auf rund der Hälfte der
                                    Schweizer Waldfläche gut für eine effiziente Waldbewirtschaftung eignet, auf je einem Viertel aber nur bedingt
                                    oder gar nicht. Für das dritte Produkt wurde unter Berücksichtigung von Strassen- und Rückekosten die opti-
                                    male Strassendichte ermittelt. Im Vergleich mit der aktuellen Strassendichte kann nun für grössere Gebiete ein
                                    Überblick über die ökonomische Effizienz von Walderschliessungen gewonnen werden. Die drei Produkte schaf-
                                    fen Grundlagen für eine detaillierte und flächendeckende Beurteilung der Erschliessungssituation und der Holz­
                                    erntesysteme im Schweizer Wald und kamen auch schon in der kantonalen Waldplanung von Bern und Grau-
                                    bünden zur Anwendung.

                                    Keywords: ecosystem services, timber harvesting, forest opening up, best-practice timber harvesting methods,
                                    economical assessment, National Forest Inventory, Switzerland

                                    doi: 10.3188/szf.2021.0268
                                    * Zürcherstrasse 111, CH-8903 Birmensdorf, E-Mail leo.bont@wsl.ch

                        W
                                     älder erbringen bedeutende Ökosystem-              schaffen (Hahn et al 2005). Auch um einen konstant
                                     leistungen: Dazu gehören die Bereitstel-           hohen Zuwachs und damit eine hohe Assimilation
                                     lung von Holz, der Schutz vor Naturge-             von CO2 aus der Luft zu erreichen, sind regelmässige
                        fahren, die Erhaltung der Biodiversität, die Funktion           Hiebe notwendig. Eine maximale Kohlenstoffsenk-
                        als Erholungsraum, die Kohlenstoffspeicherung so-               wirkung wird erreicht, wenn das geschlagene Holz
                        wie die Trinkwasserfilterung und -speicherung. Da-              für langlebige Holzprodukte verwendet wird, die den
                        mit die Wälder diese Dienstleistungen nachhaltig                assimilierten Kohlenstoff speichern und energiein-
                        ­erbringen können, sind waldbauliche Lenkungsmass-              tensive Baumaterialien wie Stahl und Beton ersetzen
                         nahmen erforderlich. Im Schutzwald, der gemäss                 (Verkerk et al 2020). Die Förderung von Baumarten,
                         Landesforstinventar (LFI) 42% des Schweizer Waldes             die an künftige Klimaverhältnisse angepasst sind, so-
                         umfasst (Brändli et al 2020), muss zur Sicherstellung          wie die Schaffung von störungsresistenteren und -re-
                         einer kontinuierlichen Waldverjüngung regelmässig              silienteren Bestandesstrukturen erfordern ebenfalls
                         eingegriffen werden (Brang et al 2006). Ausserdem              Lenkungsmassnahmen (Brang et al 2016).
                         sind viele Pflanzen-, Insekten- und Vogelarten auf                    Voraussetzung für die effiziente Durchfüh-
                         gezielte Eingriffe angewiesen. Dadurch wird eine               rung der Lenkungsmassnahmen und insbesondere
                         vielfältige Waldstruktur mit einem Nebeneinander               den Abtransport des dabei anfallenden Holzes ist
                         von Altholz-, aber auch von Pionierwaldphasen ge-              eine gute Erschliessung des Waldes. Der finanzielle

268                     WISSEN                                                                            Schweiz Z Forstwes 172 (2021) 5: 268–277
Beurteilung der Holzerntesysteme und der Walderschliessung in der Schweiz: neue Produkte
Aufwand für die Holzernte und die Erschliessung ist            chen Tälern oder Gemeinden die Erschliessung für
                        beträchtlich. Bei den Betrieben des schweizerischen            die Waldbewirtschaftung ungenügend ist. Um diese
                        Testbetriebsnetzes macht dieser Aufwand 71% des                Wissenslücke zu schliessen, wurde die Produktpa-
                        Kerngeschäfts der Waldbewirtschaftung aus (Bürgi               lette des LFI im Bereich «Holzernte und Erschlies­
                        et al 2018). Deshalb sind verlässliche Informationen           sung» erweitert. Dies mit dem Ziel, (1) auch Grund-
                        zur Holzernte- und Erschliessungssituation für eine            lagen für forstpolitische Strategien zu liefern und (2)
                        nachhaltige und kosteneffiziente Waldbewirtschaf-              neue, massgeschneiderte Analysemethoden für wei-
                        tung von grosser Bedeutung.                                    terführende Untersuchungen zu entwickeln (z.B. für
                                Im Rahmen des LFI wurden in der Vergan­                den künftigen Erschliessungsbedarf, das Holznut-
                        genheit bereits zahlreiche Parameter erhoben und               zungspotenzial und Gesamtkonzepte für die Walder-
                        ausgewertet, die für Holzernte und Erschliessung               schliessung). Der Artikel gibt einen Überblick über
                        ­relevant sind. Für jede Probefläche zeichneten bei-           die neuen LFI-Produkte und zeigt auf, wie sie genutzt
                         spielsweise die Revierförsterinnen und Revierförster          werden können, um Fragen zur Erschliessungsgüte
                         die hypothetisch oder im Falle eines Eingriffs tatsäch-       und zum Reengineering, wie sie beispielsweise bei
                         lich eingesetzten Rückemittel und Ernteverfahren so-          der Revision des Bundesgesetzes über den Wald im
                         wie die Rückedistanzen auf. Die erhobenen Daten               Jahr 2016 (Beiträge an die Walderschlies­sung ausser-
                         wurden mit Produktivitätsmodellen verknüpft. Dar-             halb des Schutzwalds) aufgeworfen wurden, beant-
                         aus wurde der potenzielle Aufwand für die Bereitstel-         worten zu können.
                         lung des Holzes an der Waldstrasse berechnet.
                                Dieser klassische Ansatz erlaubt Aussagen über
                         den aktuellen Zustand der Erschliessung und der                      Modellierung des Bestverfahrens für
                         Holzernte für die Schweiz und die einzelnen Forst-                   die LFI-Probeflächen
                         regionen. Jedoch können aufgrund dieser Stichpro-
                         benerhebung keine räumlich höher aufgelösten Ana-                   Mittels Befragung der Revierförster wird im LFI
                         lysen oder Potenzialabschätzungen gemacht werden.             für jede Probefläche das effektiv eingesetzte Holz­
                         Beispielsweise kann nicht aufgezeigt werden, in wel-          ernteverfahren (inkl. Rückemittel) erfasst. Falls seit

                                                                                  Seilkran und Helikopter

                            Hindernisse (HIND)
                            1 = 75%                                                    HIND = 1, 2
                                                                                         HLW ≥60

                                                                                                Ja
                            Brusthöhendurchmesser
                            (BHD) [cm]
                                                                                           TR = 1
                                                                                          HL ≤600                  Ja
                            Laubholz (LBH) [%]                                            LBH ≤50
                                                                                          BHD ≤70

                            Hangneigung (HN) [%]
                                                                                                Nein

                                                                                           TR = 2
                             Transportrichtung (TR)                                       HL ≤400                  Ja
                             1 = bergauf                                                                                 Mobilseilkran
                                                                                          LBH ≤50
                             2 = bergab                                                                                  (Vollbaum)
                                                                                          BHD ≤70
                                                                                           HN ≤50

                            Rückedistanz (RD) [m]                                               Nein

                            Hanglänge (HL) [m]                                                                    Ja    Mobilseilkran
                                                                                          HL ≤600
                                                                                                                        (Sortiment)

                            Hanglänge mit Wald (HLW) [%]
                                                                                                                Nein     Langstreckenseilkran
                                                                                                                         (Sortiment)

                        Abb 1 Entscheidungsbaum zur Herleitung des Bestverfahrens im nicht befahrbaren Gelände. Die Eingangs­parameter stammen
                        aus den LFI-Feldaufnahmen (HIND, BHD, LBH) sowie aus den Eigenschaften des Hanges und der modellierten möglichen Seillinie
                        (HN, TR, HL, HLW).

Schweiz Z Forstwes 172 (2021) 5: 268–277                                                                         CONNAISSANCES                  269
der letzten Erhebung auf der Probefläche kein Ein-                ernteverfahren und Walderschliessung (Waldstras­
                         griff stattgefunden hat, wird das Ernteverfahren er-              sennetz der Schweiz)
                         fasst, das nach Angabe der Revierförsterinnen im                  4.     Expertenwissen für die Definition der Ent-
                         Falle eines Eingriffs eingesetzt würde. Eine Übersicht           scheidungsbäume: Herleitung des technischen Rah-
                         über die erhobenen Holzernteverfahren ist in Fischer             mens, in dem ein bestimmtes Holzerntesystem an-
                         & Stadelmann (2019) und in Fischer et al (2020) zu               gewendet werden kann. Insgesamt wurden drei
                         finden.                                                          Entscheidungsbäume festgelegt. Der erste diente der
                                Um die im LFI erfassten Holzernteverfahren                Abgrenzung des befahrbaren Geländes vom nicht
                         zu evaluieren, haben wir eine Methode entwickelt,                befahrbaren. Genutzt wurden für diesen Entschei-
                         mit der das auf einer LFI-Probefläche technisch                  dungsbaum das vom Revierförster oder der Revier-
                         machbare, den Umwelt- und Sicherheitsstandards                   försterin angegebene Rückemittel, die Hangneigung
                         genügende und gleichzeitig wirtschaftlichste Holz­               und der Waldstandort. Mit den zwei anderen Ent-
                         ernteverfahren identifiziert werden kann. Dieses be-             scheidungsbäumen wurden die Bestverfahren im
                         zeichnen wir als «Bestverfahren». Durch die Bestim-              ­befahrbaren bzw. nicht befahrbaren Gelände (Ab­
                         mung der Holzerntekosten für jede LFI-Probefläche                 bildung 1) abgegrenzt. Damit ist für jedes der Best-
                         können die Kosten des aktuell angewendeten Ver-                   verfahren in Tabelle 1 die technische Grenze (z.B.
                         fahrens mit den Kosten des Bestverfahrens vergli-                 maximale Rückedistanz) definiert.
                         chen werden.                                                             Um das Bestverfahren für eine Probefläche zu
                                                                                           bestimmen, wurden unter Zuhilfenahme der Daten-
                                Daten und Methode                                          quellen und der Entscheidungsbäume alle technisch
                                Für die Herleitung des Bestverfahrens wurden               möglichen Holzernteverfahren ermittelt. Anschlies­
                         vier Gruppen von Datenquellen verwendet, die für                  send wurden für jedes der technisch möglichen Holz­
                         die ganze Waldfläche der Schweiz verfügbar waren:                 ernteverfahren der Holzernteaufwand und die Trans-
                         1.     GIS-Daten: ein digitales Geländemodell mit                 portkosten bis zum übergeordneten Strassennetz
                         einer Auflösung von 2 m, das durch das im LFI er-                 ausserhalb des Waldes berechnet. Für die Berechnung
                         hobene Waldstrassennetz, die LFI-Waldmaske (Wa-                   der Aufarbeitungs- und Rückekosten wurde das Pro-
                         ser et al 2015) sowie die Koordinaten der LFI-Probe-              duktivitätsmodell HeProMo (Frutig et al 2016, Holm
                         flächen ergänzt wurde                                             et al 2020) verwendet; die Transportdistanzen bis zum
                         2.     Auf den LFI-Probeflächen erfasste Daten:                   übergeordneten Strassennetz (d.h. Strassen, die je-
                         zum Beispiel Standortmerkmale, Brusthöhendurch-                   derzeit von einem Lastwagen mit 40 t Gesamtge-
                         messer (BHD), Baumarten sowie Hindernisse für die                 wicht befahren werden können) wurden mittels Netz-
                         Holzernte                                                         werkanalyse berechnet, worauf die Transportkosten
                         3.     Daten aus der Befragung der Revierförste-                  bestimmt werden konnten. Für jede LFI-Probefläche
                         rinnen und Revierförster: Informationen zu Holz­                  und somit für die ganze Waldfläche der Schweiz wurde

 Verfahren                                                                                                                        Anteile
 Beschreibung                                                                                        Abkürzung          Aktuell         Bestverfahren
                                                                                                                     angewendetes            (%)
                                                                                                                       Verfahren
                                                                                                                          (%)
 Motormanuelles Fällen und Aufarbeiten, Rücken mit Schlepper (Sortiment)                             MM_SK_A              34.3              16.1
 Motormanuelles Fällen und Aufarbeiten, Vorrücken mit Schlepper, Rücken mit Forwarder                 MM_SK_
                                                                                                                           8.3                –
 (Sortiment)                                                                                           FW_A
 Motormanuelles Fällen und Aufarbeiten, Rücken mit Forwarder (Sortiment)                             MM_FW_A                –                 9.7
 Motormanuelles Fällen, Rücken mit Schlepper, Aufarbeiten mit P
                                                              ­ rozessor (Vollbaum)                  PM_SK_F               3.8                –
 Vollmechanisiertes Fällen und Aufarbeiten mit Harvester, Rücken mit Forwarder (Sortiment)           FM_FW_A               8.5              26.3
 Motormanuelles Fällen und Aufarbeiten, Rücken mit Mobilseilkran (Sortiment)                         MM_TY_A               4.3                9.6
 Motormanuelles Fällen und Aufarbeiten, Rücken mit Langstreckenseilkran (Sortiment)                  MM_LY_A               5.9              11.1
 Motormanuelles Fällen, Rücken mit Mobilseilkran (Vollbaum/Kombiseilgerät oder MSK
                                                                                                      PM_TY_F             10.7              11.0
 mit Prozessor)
 Motormanuelles Fällen, Rücken mit Langstreckenseilkran, A
                                                         ­ ufarbeiten mit Prozessor (Vollbaum)        PM_LY_F              4.8                –
 Motormanuelles Fällen und Aufarbeiten, Rücken mit Helikopter (Sortiment)                            MM_H_A                2.2                –
 Motormanuelles Fällen, Rücken mit Helikopter, Aufarbeiten mit P­rozessor (Vollbaum)                  PM_H_F              15.7              16.3
 Andere Verfahren, Schreitharvester und Mobilseilkran, mobiler H
                                                               ­ acker, Reisten                        Andere              1.6                –

Tab 1 Häufigkeit (Anteil der LFI-Probeflächen) der effektiv angewendeten Holzernteverfahren gemäss LFI4 (2009–2017) und der modellierten Bestverfahren.
Die Codierung ist aus dem Englischen abgeleitet und bedeutet folgendes: FM: vollmechanisiert, PM: teilmechanisiert, MM: motormanuell, FW: Forwarder,
H: Helikopter, SK: Schlepper/Traktor, LY: konventioneller Seilkran, TY: Mobilseilkran, A: Sortiment, F: Vollbaum

270                       WISSEN                                                                             Schweiz Z Forstwes 172 (2021) 5: 268–277
das Verfahren mit den niedrigsten Gesamtkosten als       Diese Informationen können mit den bisher verwen-
                        das Bestverfahren aus wirtschaftlicher Sicht bestimmt.   deten Beurteilungsmethoden nur ungenügend be-
                                                                                 reitgestellt werden: Aussagen über die Strassendichte
                               Ergebnisse und Einsatzgebiet des Produkts         einer Geländekammer geben einen Durchschnitts-
                               Es zeigte sich, dass es bei Anwendung der Best-   wert an und können nicht verwendet werden, um
                        verfahren allgemein zu einer Verschiebung zuguns-        zu beurteilen, ob eine Waldparzelle effizient bewirt-
                        ten höher mechanisierter und damit kostengünsti-         schaftet werden kann. Einfache räumlich aufgelöste
                        gerer Holzernteverfahren käme (Tabelle 1). So könnte     Indikatoren wie die Distanz zur nächsten Strasse be-
                        zum Beispiel das im LFI4 (Erhebungen 2009–2017)          rücksichtigen weder unterschiedliche Rückemetho-
                        am häufigsten angewendete Verfahren «Motorma-            den noch den Transport auf der Strasse zu einem
                        nuelles Fällen und Aufarbeiten, Rücken mit Schlep-       Sammelpunkt. Die Beurteilung von einzelnen kleinen
                        per» (MM_SK_A) oftmals durch das Holzerntever-           Gebieten durch Fachleute erlaubt wiederum keine
                        fahren «Vollmechanisiertes Fällen und Aufarbeiten        einheitliche Klassifikation über die ganze Schweiz.
                        mit Harvester, Rücken mit Forwarder» (FM_FW_A)           Im LFI wurde eine einheitliche und f­ lächendeckende
                        ersetzt werden. Das würde zu einer Effizienzsteige-      Methode zur Beurteilung der Erschliessung entwi-
                        rung führen, die in geringere Holzerntekosten mün-       ckelt, um mithilfe des Wald­strassennetzes, der To-
                        den würde. Neben den Kostenvorteilen ist aber auch       pografie und weiterer Einflussgrössen die oben ge-
                        die Reduktion der gesundheitlichen Risiken zu be-        nannten Schwächen in bisherigen Methoden der
                        achten, die mit der manuellen Holzernte einherge-        Erschliessungsbeurteilung zu beheben.
                        hen. Warum kommt trotz dieser Vorteile aktuell
                        nicht flächendeckend das Bestverfahren zum Ein-                 Daten und Methode
                        satz? Ein Grund dafür ist, dass viele Schweizer Forst-          Um flächendeckend und nicht nur für die LFI-
                        betriebe klein sind und einen zu hohen Eigenleis-        Probeflächen Aussagen darüber machen zu können,
                        tungsgrad aufweisen (Bürgi et al 2018). Um das           wie gut die Waldparzellen erreichbar sind, haben wir
                        eigene Personal und die eigenen Maschinen auslas-        ein Modell erstellt: Es bestimmt, für welche Wald-
                        ten zu können, müssen suboptimale Verfahren ein-         parzelle sich welche Rückemethode eignet und auf
                        gesetzt werden. Mit der vorliegenden Studie wird so-     welcher Route das geerntete Holz danach bis zum
                        mit eine Grundlage geschaffen, um die Differenz          Sammelpunkt abtransportiert wird. Dabei werden
                        zwischen dem Ist-Zustand und dem potenziell mög-         Rücke- und Transportweg gemeinsam betrachtet, um
                        lichen Zustand aufzuzeigen und dadurch Hand-             stets die kostengünstigste Kombination zu finden.
                        lungsperspektiven für Entscheidungstragende be-          Da neben dem Waldstrassennetz auch boden-, seil-
                        reitzustellen.                                           und luftgestützte Rückemethoden berücksichtigt
                                                                                 werden, kann auf die unterschiedlichen Gelände­
                                                                                 typen in der Schweiz eingegangen werden.
                              Flächendeckende Analyse                                   Als Waldstrassennetz wird der Datensatz
                              der Erschliessungsgüte                             «Waldstrassen» des LFI4 verwendet, der auch Anga-
                                                                                 ben zu verschiedenen Strasseneigenschaften enthält,
                              Um einen Wald effizient bewirtschaften zu          zum Beispiel zum grössten Fahrzeugtyp, für den die
                        können, braucht es eine zeitgemässe Erschliessung        Strasse dimensioniert ist (Müller et al 2016). Die In-
                        mit Waldstrassen, insbesondere für die Holzernte         formationen zum Strassennetz wurden durch Be­
                        und den Holzabtransport. Dies bedeutet, dass die         fragung der Revierförsterinnen und Revierförster er-
                        Waldstrassen idealerweise ganzjährig mit 5-Achs-         hoben.
                        Lastwagen (40 t Gesamtgewicht) befahren werden                  Unser Ansatz folgte der in Bont et al (2018) be-
                        können. Im Weiteren spielt das eingesetzte Ernte-        schriebenen Methode. Sie wurde erweitert, damit sie
                        verfahren eine entscheidende Rolle. Kann aufgrund        nicht nur auf steiles, sondern auch auf flaches Ge-
                        der Erschliessung kein effizientes Ernteverfahren        lände anwendbar wurde. Unabhängig voneinander
                        eingesetzt werden, weil beispielsweise die Distanz       wurden die Gebiete für boden- und seilgestütztes
                        zur Waldstrasse zu gross ist (z.B. Verwendung eines      Rücken ausgeschieden. Für Letzteres wurden entlang
                        konventionellen Seilkrans anstatt eines Kombiseil-       des bestehenden Waldstrassennetzes in regelmässi-
                        gerätes), erhöhen sich die Produktionskosten.            gen Abständen (alle 30 m) Punkte definiert, die als
                              Kantone und Forstbetriebe benötigen für ihre       Installationsplätze für Seilkräne infrage kommen.
                        Planung eine flächendeckende Beurteilung der Güte        Ausgehend von diesen Punkten wurde die Realisier-
                        der Erschliessung, um Prioritäten beim Bau und Un-       barkeit von Seillinien in verschiedene Richtungen
                        terhalt von Waldstrassen setzen zu können. Für den       geprüft. Berücksichtigt wurden dabei das Gelände
                        Bund wiederum sind Angaben zur Erschliessungs-           sowie mögliche Hindernisse (z.B. Hochspannungs-
                        güte über den gesamten Schweizer Wald und nach           leitungen). Damit wurde die Fläche auf der Karte aus-
                        einheitlichen Kriterien wichtig in Bezug auf die Um-     geschieden, die sich für das Rücken mit Seilkran po-
                        setzung der Ziele der Waldpolitik 2020 (BAFU 2013).      tenziell eignet. Waldgebiete, die für bodengestützte

Schweiz Z Forstwes 172 (2021) 5: 268–277                                                                 CONNAISSANCES              271
Rückemethode             Limitierender LKW-Typ beim Abtransport                             Die flächendeckenden Informationen zu den
                          3-Achs-LKW                      4-/5-Achs-LKW               Rückemethoden und den Transportwegen wurden
                          Kategorie 2                     Kategorie 1                 dann verwendet, um das gesamte Waldgebiet der
 Bodengestützt                                                                        Schweiz hinsichtlich der Erschliessungsgüte einzu-
                          (bedingt geeignet*)             (geeignet*)
                          Kategorie 2                     Kategorie 1
                                                                                      teilen: In Kategorie 1 eignet sich die Erschliessung
 Mobilseilkran                                                                        für eine effiziente Holzernte gemäss heutigem Stand
                          (bedingt geeignet*)             (geeignet*)
                                                                                      der Technik, in Kategorie 2 eignet sie sich bedingt
                          Kategorie 2                     Kategorie 2
 Langstreckenseilkran                                                                 und in Kategorie 3 eignet sie sich nicht dafür (Ta-
                          (bedingt geeignet*)             (bedingt geeignet*)
                                                                                      belle 2).
 Helikopter               Kategorie 3 (nicht geeignet*; für alle LKW-Typen)

Tab 2 Definition der Erschliessungsgütekategorien aufgrund der einsetzbaren Rücke­            Ergebnisse und Einsatzgebiet
methode und des limitierenden Lastwagentyps beim Abtransport des Holzes. LKW: Last-
                                                                                              des Produkts
wagen *für eine effiziente Holzernte gemäss heutigem Stand der Technik
                                                                                              In der Schweiz kann rund die Hälfte des Wal-
                                                                                      des nach dem heutigen Stand der Technik effizient
                         Verfahren infrage kommen, wurden anhand des Ge-              bewirtschaftet werden (Tabelle 3). Auf einem Vier-
                         ländes und der Bodeneigenschaften ausgeschieden.             tel der Waldfläche ist eine effiziente Bewirtschaf-
                         Dazu wurde geprüft, ob alle befahrbaren Flächen              tung dagegen nur bedingt und auf einem Viertel
                         auch an eine Waldstrasse angeschlossen sind. Das             nicht möglich. Dabei ist zu berücksichtigen, dass in
                         übrige Waldgebiet, das weder mit bodengestützten             die Analyse die gesamte Waldfläche einschliesslich
                         noch mit seilgestützten Verfahren erreicht werden            aller Schutzgebiete einbezogen wurde, dass nur
                         kann, wurde der Kategorie «Helikopter» zugeteilt.            ­Stras­sen, die mit Lastwagen befahrbar sind (mind.
                         Als Resultat ergab sich eine Karte, welche die jeweils        3-Achser, 26 t Gesamtgewicht), als relevant für die
                         am besten geeignete dieser drei Rückemethoden für             Erschliessung betrachtet wurden und dass die Ein-
                         jede Waldparzelle darstellt; und zwar mit den Prio-           griffsstärke nicht berücksichtigt wurde. Das Modell
                         ritäten 1. boden-, 2. seil- und 3. luftgestützt. Auf der      eignet sich, um Gebiete mit ungenügender Erschlies­
                         Grundlage dieser Karte kann auch eine Karte der Rü-           sung auf einheitliche Art und Weise zu identifizie-
                         ckekosten erstellt werden. Die Auflösung der Karten           ren (Abbildung 2). Das ist für den effizienten Ein-
                         liegt bei 10 m × 10 m.                                        satz der Mittel im Waldstrassenbau und -unterhalt
                                Zur Abschätzung der Transportkosten wurde              hilfreich. Die Methode kann auch verwendet wer-
                          in einem ersten Schritt der Abtransport des Holzes           den, um verschiedene Ausbauszenarien zu verglei-
                          aus dem Wald auf der Strasse mittels Netzwerkana-            chen. Neben der Güte können weitere Grössen ana-
                         lyse optimiert. Dabei wird nicht nur die Distanz be-          lysiert werden, die für die Erschliessung relevant
                         rücksichtigt, sondern auch der grösste auf der je-            sind. Zum Beispiel können Schwachstellen in der
                         weiligen Strasse zugelassene Fahrzeugtyp. Bei der             Holztransportkette identifiziert werden, also Stras­
                         Erschliessungserhebung wurden im LFI4 vier Ge-                senstücke, die eine kleinere Tragfähigkeit oder eine
                         wichtsklassen unterschieden: bis 20 t (2-Achser), ab          geringere Breite besitzen als das in Transportrich-
                         26 t (3-Achser), 28–32 t (4-Achser) und 40–44 t               tung vorangehende. Durch Verknüpfung der Me-
                         (5-Achser). Auch wenn rund 72% der Waldstrassen-              thode mit zu den Holz­ernteverfahren passenden Pro-
                         länge auf Strassen für 5-Achser fallen, sind doch             duktivitätsmodellen kann abgeschätzt werden, wie
                         rund 22% nur für 3- bis 4-Achser nutzbar (Cioldi et           viel Holz wo und zu welchen Kosten verfügbar ist.
                         al 2020). Deshalb wurden in dieser Analyse alle Stras­
                         sen berücksichtigt, die für ein Gesamtgewicht von
                         mindestens 26 t dimensioniert sind. Bei der Berech-                   Ökonomische Bewertung von
                         nung der Transportkosten konnte somit berücksich-                     Erschliessungsnetzen
                         tigt werden, dass grössere Lastwagen pro Fahrt ein
                         grösseres Holzvolumen transportieren können und                   Durch die Analyse der Erschliessungsgüte
                         damit kostengünstiger sind. Als Ziel des Transports          konnte festgestellt werden, ob ein Waldstück nach
                         wurde auch hier das übergeordnete Strassennetz               dem Stand der Technik erschlossen ist. Diese Klas-
                         ­verwendet. Anhand der Transportkosten konnte für
                          jeden Umschlagpunkt die kostengünstigste Route               Erschliessungsgüte            Anteil an der Waldfläche (%)

                          ermittelt werden. Diese Route bzw. diese Transport-          Kategorie 1                                 52
                          kosten wurden dann dem gesamten Waldgebiet zu-               Kategorie 2                                 23
                          geordnet, aus dem gemäss Modell zu diesem Um-                Kategorie 3                                 25
                          schlagpunkt gerückt wird. Die Transportkosten                Total                                      100
                          können somit ebenfalls als Karte mit einer Auf­lösung
                                                                                      Tab 3 Güte der Walderschliessung in der Schweiz. Kategorie 1:
                          von 10 m × 10 m dargestellt werden. Aus der Kom-            effiziente Bewirtschaftung möglich, Kategorie 2: effiziente Be-
                          bination aus Rücke- und Transportkosten konnte              wirtschaftung bedingt möglich, Kategorie 3: effiziente Bewirt-
                          eine Karte der Gesamtkosten erstellt werden.                schaftung nicht möglich

272                      WISSEN                                                                          Schweiz Z Forstwes 172 (2021) 5: 268–277
199 000

                      198 000

                      197 000

                      196 000

                      195 000
                                     Strassennetzwerk
                                          Sammelpunkt (übergeordnetes Strassennetz)
                                          Strassen befahrbar mit Gesamtgewicht ab 28 t
                      194 000             Strassen befahrbar mit Gesamtgewicht unter 28 t
                                     Erschliessungsgüte
                                          Kategorie 1
                                          Kategorie 2                                                                             0    0.5    1 Kilometer
                      193 000             Kategorie 3

                                            774 000        775 000   776 000   777 000      778 000     779 000     780 000     781 000      782 000

                        Abb 2 Güte der Walderschliessung in der Region Küblis (GR). Kategorien: 1) effiziente Bewirtschaftung möglich; 2) effiziente
                        ­B ewirtschaftung bedingt möglich; 3) effiziente Bewirtschaftung nicht möglich. Definition der Gütekategorien siehe Tabelle 2
                        Quelle DTM: Bundesamt für Landestopografie

                        sierung erlaubt jedoch keine Aussagen darüber, ob                   auch komplexe theoretische Analysen im steilen Ge-
                        ein Waldstrassennetz auch ökonomisch effizient ge-                  lände (Heinimann 1998). Bruno Abegg leitete bereits
                        staltet ist. Beispielsweise kann eine Waldparzelle gut              Ende der 1970er-Jahre mit analogen Modellüberle-
                        erschlossen, die Erschliessung aber aus ökonomi-                    gungen optimale Strassendichten sowohl für befahr-
                        schen Gesichtspunkten trotzdem ineffizient sein,                    bares Gelände (Abegg 1978) als auch für Hanglagen
                        etwa wenn das Strassennetz zu dicht ist. Dieses Bei-                (Abegg 1988) für die Schweiz her. Den Überlegun-
                        spiel ist kein Einzelfall: Viele Strassennetzwerke, die             gen liegt zugrunde, dass eine zunehmende Strassen-
                        in der Mitte des letzten Jahrhunderts gebaut wur-                   dichte folgende Konsequenzen hat:
                        den, folgten der Idee, dass das Holz vom Bestand di-                1.      abnehmende Kosten für Rücken und Lagern
                        rekt (ohne Feinerschliessung wie Rückegassen oder                   des Holzes, für Arbeitswege von der Strasse in den
                        Maschinenwege) auf die Strasse gerückt werden soll.                 Bestand und für den Unterhalt der Rückegassen
                        Deshalb wurden im Mittelland und im Jura in vie-                    (Mulchen, Entfernen von Reisigmatten);
                        len Wäldern sehr hohe Strassendichten von 60 bis                    2.      höhere Kosten für den Strassenbau (inkl. Amor­
                        100 Laufmeter pro Hektare (m/ha) angestrebt. Für                    tisation und Verzinsung) und -unterhalt;
                        zeitgemässe Holzernteverfahren kann befahrbares                     3.      keinen oder nur einen vernachlässigbaren Ein-
                        Gelände mit Rückegassen feinerschlossen werden,                     fluss auf die Kosten für die Erstellung der Rückegas-
                        sodass eine geringere Strassendichte erforderlich ist.              sen, für das Rücken des in Strassennähe anfallenden
                        Das führt in der forstbetrieblichen Planung unwei-                  Holzes, für Personen-, Material- und Holztransporte
                        gerlich zur Frage, welche Strassen eines bestehenden                auf dem Strassennetz sowie auf Ertragsausfälle durch
                        Erschliessungsnetzes weiterhin als Basiserschlies­                  Schneisen und Rückegassen.
                        sung verwendet und somit auch unterhalten werden                            Abegg errechnete optimale Strassendichten
                        sollen und welche Strassen aus wirtschaftlicher Sicht               zwischen 30 und 50 m/ha für befahrbare Lagen (bis
                        überflüssig geworden sind.                                          30% Hangneigung; B) und 10 bis 50 m/ha für stei-
                               In der Literatur finden sich zahlreiche Grund-               lere, nicht befahrbare Lagen (S). Die Werte sind im
                        lagen zur Bewertung der ökonomischen Effizienz                      Einzelnen abhängig vom Baugrund (S), von der Bo-
                        von Erschliessungen. Matthews (1942) beschrieb als                  dentragfähigkeit (B), der Holznutzung (m3/[ha × J])
                        erster den funktionalen Zusammenhang zwischen                       (S, B), dem Holztyp (Nadel-/Laubholz) (S), der Hang-
                        Strassengeometrie und Rückedistanz. Der Ansatz                      neigung (S) und dem Strassenbaukostenniveau (S,
                        wurde sukzessive ausgebaut und erlaubt mittlerweile                 B). Dem ist anzufügen, dass die optimale Erschlies­

Schweiz Z Forstwes 172 (2021) 5: 268–277                                                                               CONNAISSANCES                    273
50

                        40

      Kosten [CHF/m3]
                        30

                                 Optimalbereich
                        20

                        10

                        0

                             0                    20              40                      60                      80
                                                                   Strassendichte [m/ha]

       Abb 3 Beispiel zur Herleitung einer bezüglich Gesamtkosten
                                                     Gesamtkosten(Summe von      Strassen- und Rückekosten)
                                                                             Strassenkosten                 optimalen Strassendichte mit
                                                                                                     Rückekosten
       den Matthews-Formeln (Heinimann 2017) für die Region Bannwil/Niederbipp (BE). Auf der Kurve, die den Zusammenhang zwischen
       den Gesamtkosten und der Strassendichte darstellt, kann die optimale Strassendichte dort von der x-Achse abgelesen werden, wo
       die Kosten minimal sind. Zugrunde gelegte Werte: Rückekosten = 0.021 CHF/(m3 × m), Strassenunterhaltskosten = 4 CHF/(m × J),
       Holzanfall = 10 m3/(h × ), Netzwerk-Korrekturfaktor = 1.2, Offroad-Korrekturfaktor = 1.25, Lebensdauer der Strassen = 50 Jahre,
       Zinsfuss = 2%

       sungsdichte keine exakte Grösse ist, sondern eher ei-             halb hier vorgestellt. Wir haben eingangs postuliert,
       nen Richtwert (bezogen auf ein grösseres Gebiet)                  dass sich die Strassendichte nicht als Indikator eig-
       darstellt.                                                        net, haben dies jedoch auf die Geländekammer be-
             Die Anwendung der oben beschriebenen Me-                    zogen. Nachfolgend berechnen wir die Strassen-
       thoden bzw. Richtwerte ist am einfachsten in homo-                dichte nicht für eine Geländekammer, sondern
       genem Gelände, insbesondere bei Neukonzipierun-                   «hoch aufgelöst» für Feinerschliessungseinheiten.
       gen von Erschliessungen. Jedoch befinden sich                     Mittels Modellüberlegungen können optimale Stras­
       Wälder häufig in inhomogenem Gelände, weil die                    sendichten (bzw. Bereiche nahe dem Optimum) für
       Topografie innerhalb von kurzer Distanz stark vari-               verschiedene Flächen hergeleitet werden. Entspre-
       ieren kann. Bei der Überarbeitung von bereits beste-              chende Modellüberlegungen wurden von Abegg
       henden Erschliessungen tritt zusätzlich das Problem               (1978, 1988) oder Heinimann (1998) formuliert. Die
       auf, dass viele Strassennetzwerke nicht systematisch              wichtigsten Modellparameter sind die Rückekosten,
       geplant wurden, sondern im Verlauf der Zeit gewach-               die Personentransportkosten, die Strassenkosten und
       sen und dadurch «unstrukturiert» sind. Die Angabe                 der Holzanfall. Da die Datengrundlagen wie die Kos-
       eines Kennwertes der Strassendichte für eine Gelän-               ten des Strassenunterhaltes oder die variablen Rü-
       dekammer oder ein Einzugsgebiet ist daher nicht                   ckekosten mit grossen Unsicherheiten behaftet sind,
       zielführend, da nicht davon ausgegangen werden                    werden diese Eingangsparameter variiert, um mög-
       kann, dass die Waldstrassen gleichmässig über die                 lichst robuste Indikatorwerte herzuleiten. Abbil-
       gesamte Fläche verteilt sind und das Gelände gleich-              dung 3 zeigt ein Beispiel der Herleitung der opti­
       förmig ist.                                                       malen Strassendichte, die in diesem Fall auf den
                                                                         Matthews-Formeln (Heinimann 2017) basiert und
              Daten und Methode                                          für flache Lagen gültig ist. In diesem Beispiel liegt
              In einem ersten Schritt wurden Kennwerte für               die optimale Strassendichte im Bereich von 5–20 m/
       eine ökonomisch effiziente Erschliessung hergelei-                ha. Für die räumliche Darstellung des Indikatorwerts
       tet. Gleichzeitig wurden diese Kennwerte räumlich                 wird das Strassennetzwerk in kleine Stücke unter-
       hoch aufgelöst dargestellt. Im zweiten Schritt konnte             teilt. Basierend auf einer Modellierung der Feiner-
       durch das Zusammenfügen der Indikatorwerte in ei-                 schliessungseinheiten kann jedem Strassenstück die
       ner räumlichen Darstellung eine Hinweiskarte er-                  Waldfläche zugewiesen werden, die durch das ent-
       stellt werden.                                                    sprechende Strassenstück erschlossen wird.
              Als Indikator für eine ökonomisch effiziente
       Erschliessung eignen sich entweder die Strassen-                          Ergebnisse und Einsatzgebiet
       dichte (m/ha) oder die normalisierten Holzerntekos-                       des Produkts
       ten (CHF/[ha × J]) (Heinimann 1998). Grundsätzlich                        Als Teil der Ergebnisse liefert die ökonomi-
       kann mit beiden Werten gearbeitet werden. Der erste               sche Bewertung eine Karte, in welcher der Indikator
       Wert ist jedoch einfacher zu verstehen und wird des-              «Stras­sendichte» hoch aufgelöst für jede Feinerschlies­

274       WISSEN                                                                            Schweiz Z Forstwes 172 (2021) 5: 268–277
sungseinheit dargestellt ist (Abbildung 4). Vergleicht      Gründen wurde der Grenzwert für eine optimale
                              man nun die «Kartenwerte» mit dem «Grenzwert»               Strassendichte bewusst höher angesetzt als der mit
                              für eine ökonomisch effiziente Erschliessung (in die-       den Matthews-Formeln berechnete wirtschaftliche
                              sem Fall liegt er bei rund 30–50 m/ha), können Ge-          Optimalbereich.
                              biete mit Handlungsbedarf schnell identifiziert wer-               Um zu beurteilen, welche Strassen ausgebaut
                              den.                                                        bzw. herabgestuft werden sollen, empfehlen wir, in
                                     Der hier verwendete Grenzwert für eine zu            Gebieten mit Handlungsbedarf den Zustand der
                              dichte Erschliessung ist höher als der in Abbildung         Stras­sen vor Ort zu beurteilen (z.B. Koffertiefe und
                              3 dargestellte ökonomische Optimalbereich. Dafür            -breite per Locheisen ermitteln) und darauf aufbau-
                              gibt es mehrere Gründe. Für die Eingangsparameter           end über die Weiterverwendung der einzelnen Stras­
                              in die Matthews-Formeln sind keine präzisen Werte           sensegmente zu entscheiden. Die Entscheidung
                              verfügbar, insbesondere für Rückekosten und Unter-          sollte sich dabei an den folgenden Richtlinien/Zie-
                              haltskosten der Forststrassen. Weiter liefern die           len orientieren:
                              Matthews-Formeln eine rein wirtschaftliche Kenn-            •      Sackgassen vermeiden (ungünstig für Holzab-
                              grösse. Schwer quantifizierbare Aspekte wie der             transporte);
                              ­Bodenschutz in der Holzernte werden nicht berück-          •      mit anderen Nutzungen abstimmen;
                               sichtigt. Bei dichterer Erschliessung kann bei un-         •      Unterhalt möglichst gering halten (optimale
                               günstigen Witterungsbedingungen vermehrt von               Strassensteigung 3 bis 6%, Querneigungen bevorzu-
                               der Waldstrasse aus gearbeitet werden, die Rückegas-       gen, weite Kurvenradien, trockenes Gelände wäh-
                               sen müssen weniger befahren werden. Bei dichterer          len).
                               Erschliessung braucht es weniger Rückegassen, auf                 In den meisten Fällen ist es wohl nicht sinn-
                               denen potenziell Befahrungsschäden auftreten               voll, bestehende Strassen zu Maschinenwege oder
                               könnten. Für die Bodenschutzaspekte fehlen heute           Rückegassen zurückzubauen. Angezeigt ist eher, sie
                               verlässliche quantitative Grundlagen. Aus diesen           im Unterhalt herabzustufen und als Maschinenwege
                                                                                          oder Rückegassen zu verwenden. Dies trägt bei ent-
                                                                                          sprechender Planung zur ­Bodenschonung bei, da die
                                                                                          Holzerntearbeiten bei ­u ngünstigen Witterungsver-
234 000
                                                                                          hältnissen von diesen zurückgestuften Strassenab-
                                                                                          schnitten aus erfolgen können. Die Indikatorkarten
                                                                                          eignen sich für die Analyse von grösseren zusam-
                                                                                          menhängenden Wäldern; entlang von Waldrändern
                                                                                          und in kleinen, zerstückelten Wäldern müssen sie
                                                                                          mit Vorsicht interpretiert werden.
232 000

                                                                                                Diskussion und Verwendung in
                                                                                                der Praxis

                                                                                                Die vorgestellten Methoden und Produkte
230 000
                                                                                          schaffen die Grundlagen für die detaillierte Beurtei-
                                                                                          lung und die Anpassung der Erschliessungssituation
                                                                                          und der Holzernteverfahren im Schweizer Wald, in-
                                                                                          dem sie das Erkennen von Handlungsbedarf und die
                                                                                          Wahl von Massnahmen unterstützen. Sie ergänzen
                                                                                          die bisherigen LFI-Produkte und entwickeln diese
228 000                                                                                   weiter; dabei sind sie nicht nur für das LFI selbst von
                                                                                          Relevanz, sondern auch für Bund und Kantone. Bei-
                                                                                          spielsweise erlauben sie es, Fragen zu beantworten,
                                                                                          die anlässlich der Revision des Waldgesetzes im Jahr
                                                                                          2016 zur Walderschliessung aufgeworfen worden wa-
                    618 000              620 000             622 000
                                                                                          ren.
       Waldstrassen      Strassendichte [m/ha]              0        1000        2000 m         Aktuell erarbeiten einige Kantone Gesamtkon-
                                0         40         80                                   zepte für die Weiterentwicklung oder die Überarbei-
                                10        50         90                                   tung der Erschliessung. Im Kanton Bern wurden
                                20        60         100                                  dazu in einem Pilotprojekt sowohl die Erschlies­
                                30        70                                              sungsgüte als auch die ökonomische Bewertung ver-
Abb 4 Karte der Strassendichten (m/ha) für die Region Bannwil/Niederbipp (BE).            wendet und als Produkte mit grossem Nutzen und
Relief: swisstopo                                                                         hoher Qualität gelobt. Das hier vorgestellte Gütekon-

Schweiz Z Forstwes 172 (2021) 5: 268–277                                                                          CONNAISSANCES              275
zept wurde spezifisch für den Kanton Bern deutlich                                BONT L (2013) Entwurf eines optimalen Seillinienlayouts für die

      erweitert und auf individuelle Bedürfnisse ange-                                     Holzernte in steilem Gelände. Schweiz Z Forstwes 164: 321–
                                                                                           327. doi: 10.3188/szf.2013.0321.
      passt. Die Erkenntnisse daraus wurden wiederum für
                                                                                        BONT L (2016) Optimales Layout einer Walderschliessung.
      die Weiterentwicklung der LFI-Methode zur Beur-
                                                                                           Schweiz Z Forstwes 167: 294–301. doi: 10.3188/szf.2016.0294.
      teilung der Erschliessungsgüte verwendet. Im Kan-                                 BONT L, HEINIMANN H, CHURCH R (2012) Concurrent optimiza-
      ton Graubünden flossen die Ergebnisse der Analyse                                    tion of harvesting and road network layouts under steep ter-
      der Erschliessungsgüte in den Waldentwicklungs-                                      rain. Ann Oper Res 1–24.
      plan1 ein und dienen als objektives Instrument, um                                BONT LG, FRAEFEL M, FISCHER C (2018) A spatially explicit method

      Prioritäten bei der Weiterentwicklung der Erschlies­                                 to assess the economic suitability of a forest road network for
                                                                                           timber harvest in steep terrain. Forests 9: 169.
      sung zu setzen.
                                                                                        BRÄNDLI UB, ABEGG M, ALLGAIER LEUCH B, EDITORS (2020)
             Die grössten Unsicherheiten bestehen bei der
                                                                                           Schweizerisches Landesforstinventar. Ergebnisse der vierten
      ökonomischen Bewertung bei der Festlegung der op-                                    Erhebung 2009–2017. Birmensdorf: Eidgenöss Forsch.anstalt
      timalen Strassendichte. Um zuverlässige Aussagen                                     WSL. 341 p.
      zu machen, müssen Grundlagen zu den Kosten des                                    BRANG P, KÜCHLI C, SCHWITTER R, BUGMANN H, AMMANN P
      Strassenunterhalts und zu den distanzabhängigen                                      (2016) Waldbauliche Strategien im Klimawandel. In: Pluess
      Rückekosten erhoben werden. Ebenso müssen be-                                        AR, Augustin AR, Brang P, editors. Wald im Klimawandel.
                                                                                           Grundlagen für Adaptationsstrategien. Bern: Haupt. pp. 341–
      triebliche Risikoüberlegungen in die Entscheidung
                                                                                           365.
      einfliessen – ein dichtes Strassennetz hat den Vor-
                                                                                        BRANG P, SCHÖNENBERGER W, FREHNER M, SCHWITTER R, THOR-
      teil, dass selbst bei langen Regenperioden ein grosser                               MANN J ET AL (2006) Management of protection forests in
      Teil des Waldes von der Waldstrasse aus bewirtschaf-                                 the European Alps: an overview. For Snow Landsc Res 80 (1):
      tet werden kann und der Waldboden dadurch ge-                                        23–44.
      schont wird.                                                                      BÜRGI P, THOMAS M, PAULI B, AUER N (2018) Forstwirtschaftli-
             Geht es um das Reengineering, also um die                                     ches Testbetriebsnetz der Schweiz: Ergebnisse der Jahre 2014–

      Wahl der Strassen, die weiterhin für die Basiser-                                    2016. Neuenburg: Bundesamt Statistik. 48 p.
                                                                                        CIOLDI F, BRÄNDLI UB, DIDION M, FISCHER C, GINZLER C ET AL
      schliessung benötigt werden, können Optimierungs-
                                                                                           (2020) Waldressourcen. In: Brändli UB, Abegg M, Allgaier
      modelle eingesetzt werden, wie sie von Epstein et al
                                                                                           Leuch B, editors, Schweizerisches Landesforstinventar. Ergeb-
      (2006), Stückelberger et al (2007), Bont et al (2012)                                nisse der vierten Erhebung 2009–2017. Birmensdorf: Eidge-
      und Bont (2013, 2016) beschrieben und angewendet                                     nöss Forsch.anstalt WSL. pp. 35–119.
      worden sind. Solche Optimierungsmodelle eignen                                    EPSTEIN R, WEINTRAUB A, SAPUNAR P, NIETO E, SESSIONS JB ET
      sich aber nur für die Analyse kleiner Gebiete, da die                                AL (2006) A combinatorial heuristic approach for solving re-

      benötigte Rechenleistung mit der Waldfläche expo-                                    al-size machinery location and road design problems in for-
                                                                                           estry planning. Operations Res 54: 1017–1027.
      nenziell zunimmt. Um damit sinnvolle Resultate zu
                                                                                        FISCHER C, ROHNER B, HEROLD A, ALLGAIER LEUCH B, TEM-
      erzielen, ist es zudem zwingend erforderlich, detail-
                                                                                           PERLI C ET AL (2020) Holzproduktion. In: Brändli UB, Ab­
      lierte Eingabewerte bezüglich Strassenzustand und                                    egg M, Allgaier Leuch B, editors. Schweizerisches Landes-
      erwartetem Unterhalt der einzelnen Strassenstücke                                    forstinventar. Ergebnisse der vierten Erhebung 2009–2017.
      zu verwenden. Dies kann daher nicht im R     ­ ahmen                                 Birmensdorf Eidgenöss Forsch.anstalt WSL. pp. 147–187.
      eines landesweiten Produktes geschehen. Deshalb                                   FISCHER C, STADELMANN G (2019) Calculation of potential tim-

      war es zielführender, im Rahmen dieses Projektes ei-                                 ber harvesting costs (HeProMo). In: Fischer C, Traub B, edi-
                                                                                           tors. Swiss National Forest Inventory – methods and models
      nen räumlichen Indikator bzw. eine Hinweiskarte
                                                                                           of the fourth assessment. Cham: Springer. pp. 257–263.
      zu erstellen, auf deren Basis eine Detailplanung er-
                                                                                        FRUTIG F, HOLM S, PEDOLIN D, THEES O (2016) Holzernte Pro-
      folgen kann.                                       n                                duktivitätsmodelle HeProMo, Version 2.3. Birmensdorf: Eid-
               Eingereicht: 4. November 2020, akzeptiert (mit Review): 19. April 2021      genöss Forsch.anstalt WSL.
                                                                                        HAHN P, HEYNEN D, INDERMÜHLE M, MOLLET P, BIRRER S (2005)
                                                                                           Holznutzung und Naturschutz. Praxishilfe mit waldbaulichen
      1 www.wep.gr.ch (15.3.2021)                                                          Merkblättern. Bern: Bundesamt Umwelt Wald Landschaft.
                                                                                           113 p.
                                                                                        HEINIMANN HR (1998) A computer model to differentiate skid-
                                                                                           der and cable-yarder based road network concepts on steep
      Literatur                                                                            slopes. J For Res (Japan) 3: 1–9.
                                                                                        HEINIMANN HR (2017) Forest road network and transportation
      ABEGG B (1978) Schätzung der optimalen Dichte von Waldstras­                         engineering – state and perspectives. Croat J For 38: 188–173.
         sen in traktorbefahrbarem Gelände. Birmensdorf: Eidgenöss                      HOLM S, FRUTIG F, LEMM R, THEES O, SCHWEIER J (2020) He-
         Anstalt forstl Vers.wes, Mitt 52: 99–213.                                         ProMo: A decision support tool to estimate wood harvesting
      ABEGG B (1988) Wirtschaftliche Erschliessung von Wäldern in                          productivities. PLOS ONE 15: e0244289.
         Hanglagen. Entscheidungsgrundlagen zur Beurteilung von Er-                     MATTHEWS DM (1942) Cost control in the logging industry. New
         schliessungsvarianten. Birmensdorf: Eidgenöss Anstalt forstl                      York: McGraw-Hill. 374 p.
         Vers.wes, Ber 302. 176 p.                                                      MÜLLER K, FRAEFEL M, CIOLDI F, CAMIN P, FISCHER C (2016) Der
      BAFU, EDITOR (2013) Waldpolitik 2020. Visionen, Ziele und Mass-                      Datensatz «Walderschliessungsstrassen 2013» des Schweize-
         nahmen für eine nachhaltige Bewirtschaftung des Schweizer                         rischen Landesforstinventars. Schweiz Z Forstwes 167: 136–
         Waldes. Bern: Bundesamt Umwelt. 66 p.                                             142. doi: 10.3188/szf.2016.0136

276   WISSEN                                                                                               Schweiz Z Forstwes 172 (2021) 5: 268–277
STÜCKELBERGER JA, HEINIMANN HR, CHUNG W (2007) Improved              WASER LT, FISCHER C, WANG Z, GINZLER C (2015) Wall-to-wall
                           road network design models with the consideration of vari-           forest mapping based on digital surface models from image-
                           ous link patterns and road design elements. Can J For Res 37:        based point clouds and a NFI forest definition. Forests 6:
                           2281–2298.                                                           4510–4528.
                        VERKERK PJ, COSTANZA R, HETEMÄKI L, KUBISZEWSKI I, LESKI-
                           NEN P ET AL (2020) Climate-smart forestry: the missing link.
                           forest policy and economics 115: 102164.

                        Nouveaux produits pour l’évaluation                                  Assessing timber-harvesting systems and
                        des systèmes de récolte de bois et de la                             forest road networks in Switzerland: new
                        desserte forestière                                                  tools

                        Pour que la forêt puisse offrir des services écosystémiques tels     If forests are to perform ecosystem services such as supply-
                        que la fourniture de bois, la protection contre les dangers na-      ing timber, providing protection against natural hazards, con-
                        turels, la conservation de la biodiversité, les espaces de dé-       serving biodiversity, providing recreational areas, and serv-
                        tente et le stockage du carbone, des mesures de gestion syl-         ing as a carbon sink, silvicultural control measures are
                        vicole sont nécessaires, et un bon accès avec des routes             required. To enable the implementation of such control meas-
                        forestières est indispensable pour une mise en œuvre efficace        ures, a well-developed network of forest roads is necessary.
                        de ces mesures. Cet article présente trois nouveaux produits         This paper describes three new tools of the Swiss National
                        de l’Inventaire forestier national suisse (IFN) qui contribuent      Forest Inventory (NFI) that help to make timber harvesting
                        à rendre la récolte de bois plus efficiente et à optimiser la des-   more efficient and to optimise forest access. The first tool is
                        serte forestière. Le premier de ces produits est un modèle qui       a model for selecting the best timber-harvesting method eco-
                        permet de déterminer la méthode de récolte la plus favorable         nomically for each NFI sample plot. It uses spatial data on the
                        économiquement pour chaque placette de l’IFN. Il utilise pour        topography and the forest road network, on the stand char-
                        cela des données spatiales relatives à la topographie, au ré-        acteristics and on the timber-harvesting methods used on
                        seau de routes forestières, des données concernant les peu-          the NFI sample plots, as well as expert-based decision trees.
                        plements et des informations quant à la méthode de récolte           The results indicate that, to ensure the economically best har-
                        employée sur la placette ainsi que des arbres de décision ba-        vesting method is applied, more highly mechanised tech-
                        sés sur des avis d’experts. Les résultats montrent qu’avec le        niques, which save costs, should generally be used. For ex-
                        procédé le plus économique, on augmenterait la mécanisa-             ample, according to the NFI4 survey (field surveys 2009–2017),
                        tion, ce qui pourrait baisser les coûts. Selon l’enquête réali-      fully mechanised techniques are used on only 8.5% of the
                        sée durant l’IFN4 (relevés de terrains 2009–2017), le procédé        NFI sample plots but it would actually be best to use them
                        entièrement mécanisé a été utilisé sur 8.5% des placettes,           on 26.3% of the plots. The second tool involved a standard-
                        alors que selon le meilleur procédé, on aurait pu travailler         ised assessment of the quality of the forest road networks in
                        ainsi sur 26.3% des placettes. Le deuxième produit contient          Swiss forests, taking into account, among other things, to-
                        une évaluation harmonisée et couvrante de la qualité de la           pography, soil properties, the current forest road network
                        desserte, en considérant notamment la topographie, les ca-           and obstacles to timber harvesting. The assessment found
                        ractéristiques du sol, le réseau de routes forestières et les obs-   that the current forest road network is suitable for efficient
                        tacles à la récolte de bois. Cette évaluation a montré que la        forest management on about half of the Swiss forest area, but
                        desserte est adaptée pour une gestion forestière efficiente sur      only conditionally or not at all each on a quarter of it. For the
                        environ la moitié de la surface forestière de la Suisse, alors       third tool, the optimal road density was determined taking
                        que sur un quart, elle n’est que possible sous conditions et         into account road and extraction costs. On the basis of the
                        sur le dernier quart pas du tout. Le troisième produit a déter-      current road density, it is now possible to obtain an overview
                        miné la densité optimale de routes forestières, en considérant       of the economic efficiency of forest road networks for larger
                        les coûts de débardage et des routes, ce qui offre un aperçu         areas. The three tools provide a useful basis for detailed ar-
                        pour de grands territoires de l’efficience économique des des-       ea-wide assessments of the forest road networks and the tim-
                        sertes forestières, en comparaison avec la densité actuelle.         ber-harvesting systems in Swiss forests. They have already
                        Les trois produits fournissent des bases pour une évaluation         been used for cantonal forest planning in the cantons of Bern
                        détaillée et couvrante de la situation de la desserte et des sys-    and the Grisons.
                        tèmes de récolte dans la forêt suisse, ce qui est déjà mis en
                        œuvre dans les planifications cantonales de Berne et des Gri-
                        sons.

Schweiz Z Forstwes 172 (2021) 5: 268–277                                                                                 CONNAISSANCES                   277
Sie können auch lesen