Um bis Mitte des Jahrhunderts eine weitgehende Treibhausgasneutralität glaubhaft erreichbar zu machen, ist es erforderlich, den Verkehrssektor so weit wie möglich zu elektrifizieren. Die Elektrifizierung von Pkw und Nutzfahrzeugen ist vor allem durch regulatorische Vorgaben getrieben, in der EU insbesondere durch die Verordnungen über die CO2-Flottenzielwerte. Vergleichbare Vorgaben, welche die Elektrifizierung mobiler Maschinen und Geräte, wie Kettensägen, Bagger, Diesellokomotiven, Binnenschiffe, Landmaschinen und Zweiräder anreizen, fehlen bislang auf EU Ebene. Hinzukommt, dass die Ansätze zur CO2-Regulierung für Straßenfahrzeuge nicht einfach auf mobile Maschinen und Geräte übertragen werden können. Zum Beispiel sind Baumaschinen meist 'zulassungsfrei', d.h. die Anzahl der jedes Jahr in Verkehr gebrachten Baumaschinen ist den Behörden nicht genau bekannt. Durch die Elektrifizierung von mobilen Maschinen, Landmaschinen und Zweirädern ergeben sich erhebliche 'Co-Benefits' in Form wesentlich niedrigerer Lärmemissionen, höherer Arbeitssicherheit und weniger gesundheitlicher Belastungen an Baustellen, Entlastung von Anwohner*innen und niedrigerer Luftschadstoffbelastung. Das Vorhaben sollte vor dem Hintergrund des aktuellen regulatorischen Rahmens Regulierungsoptionen zur Elektrifizierung der genannten Fahrzeuge, Maschinen und Geräte in der EU, z.B. über Flottenzielwerte, über Quotensysteme etc., aufzeigen und diese bewerten. Im Ergebnis werden ausgewählte Optionen feiner ausgearbeitet, Vorschläge zu möglichen konkreten Anforderungen bzw. Zielwerten auf Basis von Kosten und technischen Potentialen abgeleitet und in Form eines Abschlussberichts veröffentlicht.
Zielsetzung: Der vorliegende Projektentwurf zielt darauf ab, die Kosten- und Energieeffizienz sowie die möglichen Umweltauswirkungen von forstlichen Wertschöpfungsketten durch Digitalisierung im Maschinen- und Prozessbereich zu verbessern. Die Praxistauglichkeit der Anwendungsbeispiele steht dabei besonders im Focus. Im Detail sollen nachfolgende Fragestellungen beantwortet werden: Räumlich explizite Abschätzung der Schadholzmengen nach einem Windwurfereignis für eine Modellregion sowie Entwicklung eines optimalen Aufarbeitungskonzepts. - Mit welchen Werkzeugen, Methoden und Modellen kann das Ausmaß und die räumliche Konzentration der geworfenen/geschädigten Bäume schnellstmöglich ermittelt werden? - Wie können geschädigte Bäume sicher geerntet werden, um Pilz- oder Insektenbefall und Feuerrisiko vorzubeugen und um eine Wiederaufforstung zu ermöglichen? - Wie kann die Qualität des Holzes durch effiziente Lagerung und Konservierung erhalten werden, um Lieferungen an die holzverarbeitende Industrie und damit das Einkommen der Waldbesitzer zu erhalten? Evaluierung der wissenschaftlichen und praktischen Anwendbarkeit von sog. Smart Services (z.B. Husqvarna Fleet Services oder Stihl Smart Connector) bei der Motorsäge. Durchführung von Produktivitätsstudien mit dem Ziel die Effizienz und Ergonomie bei der Motorsägentätigkeit zu verbessern. Entwicklung eines Tools für Mastseilgeräte, welches Produktions- und Betriebsparameter für weitergehende Analysen (z.B. Produktivität, Treibstoffverbrauch usw.) zur Verfügung stellt sowie die Kommunikation mit anderen Akteuren entlang der Wertschöpfungskette erlaubt. Implementierung von StanForD als Datenstandard. Optimierung der Holzernte am Steilhang durch Einsatz innovativer Technologien. Der Schwerpunkt liegt bei der hochmechanisierten Holzernte mit Motorsäge und Mastseilgerät mit Prozessor im Baumverfahren sowie der traktionswindenunterstützten vollmechanisierten Holzernte mit Harvester und Forwarder im Sortimentsverfahren. Effizienzsteigerungen, Treibstoffverbrauchsreduktion und Ressourcenschonung (Bestand und Boden) sind dabei die wichtigsten Optimierungsziele. Bedeutung des Projekts für die Praxis: In Zukunft werden in Wirtschaft und Gesellschaft die Relevanz und das Ausmaß der Digitalisierung noch stärker zunehmen. Das vorliegende Projekt soll die Akzeptanz der Akteure entlang der Wertschöpfungskette Holz im Zusammenhang mit Digitalisierungsentwicklungen steigern und Ihnen die Bedeutung und Chancen der Digitalisierung besser bewusstmachen. Aus der Sicht der Forstwirtschaft kann die erfolgreiche Anwendung von digitalen Technologien nicht nur zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit beitragen, sondern liefert in Zeiten des Klimawandels wichtige Impulse zur Steigerung der Energie- und Kosteneffizienz sowie Ressourcenschonung in Kontext mit einem klimaangepassten Waldmanagement. Der digitale Wandel unterstützt die nachhaltige Entwicklung und den Klimaschutz. (Text gekürzt)
In Europa werden jedes Jahr mehr als 400 Millionen m3 Holz geerntet. Moderne Holzerntemaschinen gestalten den Holzernteprozess weitaus rationeller als bei der konventionellen motormanuellen Holzernte mittels Motorsäge. Diese sogenannten Cut-to-length-Systeme (CTL) erfassen bei der technischen Holzproduktion detaillierte Daten über jeden Baum. Diese Daten gewinnen zunehmend an Bedeutung für ihre Nutzung außerhalb des eigentlichen Produktionsprozesses als Basis für die nachhaltige Bewirtschaftung der europäischen Wälder. Allerdings erfordert die Bedienung dieser Spezialmaschinen eine fachbezogenen Aus- oder Weiterbildung mit langwierigen, intensiven Übungen, damit die erforderlichen Kenntnisse und Fähigkeiten erlangt werden. Die Übungsdauer beträgt in der Regel ein Jahr bis die Übungsschwelle und bis zu drei Jahren bis die volle Leistungsfähigkeit erreicht wird. Dennoch weisen Absolventen aktueller Ausbildungsprogramme und selbst Maschinenführer mit langjähriger Erfahrung Produktivitätsunterschiede von bis zu 40% auf. Um den Ausbildungs- und Übungsprozess wirksamer zu gestalten und auch bei routinierter Maschinenbedienung ein hohes Leistungsniveau zu sichern, werden im Projekt neue Coaching-, Assistenz- und Feedback-Systeme für Neueinsteiger und erfahrene Führer von Holzernte- und Holzrückemaschinen entwickelt. Diese sollen dem Forstmaschinenführer eine Eigenkontrolle seiner Leistungsfähigkeit ermöglichen, ihm außerdem Verbesserungsbereiche aufzeigen und im laufenden Betrieb Hilfestellung geben. Methoden der Kognitionswissenschaft werden angewendet, um gezieltes Feedback in geeigneten Formaten und zu optimalen Zeitpunkten bereitzustellen, die die Wahrnehmung und das Verständnis des Bedieners fördern und ihn zu ausgewogeneren Arbeitsmethoden und -techniken anleiten. Dadurch trägt das Projekt zur Effizienzsteigerung, einer verbesserten Nutzung der Holzressourcen und zur Gestaltung eines besseren und sichereren Arbeitsplatzes bei.
Im Rahmen eines Projektes zur Untersuchung der Ökobilanz (CO2-Bilanz) neuer Technologien für die Holzernte ist vom Fachbereich Forsttechnik des BFW eine vergleichende Studie der Leistungsfähigkeit der neuesten Generation Akkukettensägen mit herkömmlichen Benzinmotorkettensägen durchgeführt worden. Hierbei wurden im Rahmen der Untersuchung 5 Motorsäge, davon 2 akkubetriebene Sägen, miteinander verglichen. Die Tests umfassten sowohl die Ermittlung der Schnittleistung, aber auch ergonomische und umweltökologische Aspekte wie Lärmbelastung, Vibrationsbelastung und Treibstoff- bzw. Energieverbrauch. Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass die Akkusägen hinsichtlich Schnittleistung durchaus mit kleineren, etwa 1,6 kW starken Benzinmotorsägen mithalten können. Hinsichtlich Lärm weisen Akkusägen deutliche Vorteile gegenüber Benzinmotorsägen auf. Sowohl während der Durchführung der Trennschnitte, als auch bei Astungsmaßnahmen wiesen die Akkusägen einen Schalldruckpegel von etwa 90 dB(A) auf und waren somit deutlich leiser als die Benzinmotorsägen mit einem Schalldruckpegel zwischen 105 und 115 dB(A). Hinsichtlich Vibrationsbelastung weisen hingegen beide Akkusägen ähnliche Vibrationswerte auf wie Benzinmotorsägen. Diese lagen in etwa zwischen 2,5 und 3,0 m/sek2 und damit unterhalb des Expositionsgrenzwertes. Ein signifkanter Unterschied der Akkusägen zu den Benzinmotorsägen konnte nicht festgestellt werden.
Garden tools generate noise which, in residential areas, recreational areas and elsewhere can constitute a major source of noise pollution that is often found to be highly disturbing. The Blue Angel eco-label for garden tools provides guidance that makes it easier to purchase particularly low-noise garden tools.This guide is based on the Blue Angel eco-label criteria, whose requirements are more stringent than the provisions of the applicable EU law, i.e. Directive 2000/14/EC, which relates to noise emission in the environment by equipment for use outdoors.
Gartengeräte verursachen Arbeitsgeräusche, die zum Beispiel in Wohn- und Erholungsgebieten eine erhebliche Lärmbelastung darstellen können. Der Leitfaden orientiert sich an den Kriterien des Blauen Engel für Gartengeräte (DE-UZ 206), der neben weiteren Produktkriterien sehr anspruchsvolle Lärmanforderungen enthält.
Die Garten-Saison hat wieder begonnen. Gartenfreundinnen und -freunde freuen sich auf frische Luft, Sonne, Ruhe und Entspannung im eigenen Garten. Dass damit auch viel Arbeit verbunden ist, versteht sich von selbst. Rasen mähen, Hecken scheren, Bäume beschneiden, all das gehört zur Gartenpflege einfach dazu. Dabei helfen uns zunehmend motorisierte Maschinen und Geräte. An dieser Stelle hören Ruhe und Entspannung auf, denn Rasenmäher, Motorkettensägen, Gartenhäcksler und Co. können für enormen Lärm sorgen.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Angesichts der Verknappung der fossilen Brennstoffe sowie zunehmender Forderungen nach Schadstoffreduktion und Klimaschutz treten ein sparsamer Verbrauch und geringe Emissionen auch bei Klein-motoren in den Vordergrund. Gemeint sind damit Anwendungen wie Mopeds und Motorräder, aber auch Rasenmäher oder Motorsägen mit Ottomotoren. Im Gegensatz zu größeren Motoren können keine aufwendigen und kostenintensiven Techniken, wie z. B. Katalysatoren, zum Einsatz kommen, da dies von den Kunden nicht akzeptiert würde, denkt man beispielsweise an Massenmärkte für Motorräder in Asien. Dort ist das Motorrad das Hauptfortbewegungsmittel. Ottomotoren werden entweder mit Saugrohr-Vergasern oder mit Benzineinspritzern betrieben. Für Motorräder kostet ein normaler Vergaser zwischen 10-20 EUR, ein Einspritzer dagegen 100-150 EUR, weshalb letzterer nur für größere Motorräder eingesetzt wird. Die technisch aufwendigere Einspritzung trägt durch genaue Dosierung des Kraftstoffes zur Einsparung bei, während in konventionellen Vergasern, die starr auf einen Hauptlastfall eingestellt sind, Kraftstoff vergeudet wird. Jedoch werden die meisten kleineren Ottomotoren aus Kostengründen mit Vergasern ausgerüstet. Die Firma BING GmbH ist der größte Vergaserhersteller in Deutschland. Zusammen mit dem Institut für Fahrzeugtechnik (IFZN) der Fachhochschule Nürnberg und der sachs engineering GmbH sollte ein elektronisch gesteuerter Vergaser entwickelt werden, der nur ca. 30% eines Einspritzsystems kostet. Durch die Steuerung sollten 10-15% Kraftstoff und Emissionen eingespart werden. Die Kombination dieser ökologischen und ökonomischen Vorteile bietet weltweit beste ermarktungsaussichten, gerade angesichts tendenziell steigender Ölpreise. Fazit: Mit dem Vorhaben wurde das Prinzip der Steuerbarkeit der Gemischzufuhr für Viertakt-Kleinmotoren mit einer getakteten Düse auf Basis von Signalen aus der Zündelektronik nachgewiesen, so dass auch ohne Verwendung einer Lambda-Sonde ein Motorbetrieb mit ? ? 1 für annähernd alle Lastfälle eingestellt werden kann. Es ist ein effizienter Kompromiss zwischen Saugrohr-Vergaser und Einspritzer entstanden, der in puncto Kraftstoffverbrauch und Emissionen bessere Werte erzielt als der Saugrohr-Vergaser, aber kostengünstiger angeboten werden kann als der technisch aufwendigere Einspritzer. Mit dem neuen System werden für kleine Viertakt-Motoren auch in Zukunft verschärfte Abgasnormen eingehalten wer-den können.
In naher Zukunft werden Treibstoffen für motorgetriebene Kleingeräte verstärkt biogene Anteile beigemischt werden. Im Rahmen des Forschungsprojektes wird untersucht, welche Konsequenzen sich für den Menschen als Anwender und für die Geräte ergeben werden. Die Untersuchung beinhaltet umfangreiche Praxiseinsätze mit alternativen Kraftstoffen mit unterschiedlichen Anteilen biogener Beimengungen.
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