Kennzahlen Hacker
Mit die besten Leistungen wurden mit Einwegklingen erzielt
|

Kennzahlen zu Hackern: Instandhaltung

06. November 2019

In einer italienischen Studie wurden Aufzeichnungen von Unternehmen zu Mobilhackern ausgewertet und daraus Kennzahlen abgeleitet, die fundierte Maschinenkostenkalkulationen ermöglichen. Im ersten Teil (F&T 10/2019) wurden die Methodik beschrieben und die Ergebnisse zur Wertentwicklung, zur Lebensdauer und Nutzungsintensität sowie zur langfristigen Produktivität vorgestellt. Der zweite Teil beschreibt die Instandhaltungskosten sowie den Treibstoffverbrauch.

Die Studie umfasst 51 Hackereinheiten mit einem Leistungsspektrum von 51 bis 456 kW. Es waren 21 Maschinen (39 %) mit einem eigenen unabhängigen Motor ausgestattet, während 30 vom Transportfahrzeug über die Zapfwelle angetrieben wurden. Mit zwei Ausnahmen waren alle Zapfwellenmaschinen an landwirtschaftliche Traktoren gekoppelt. Die wesentlichen Kennzahlen sind in Tab. 1 enthalten (s. F & T 10/2019, S. 52). Eine Einheit besteht jeweils aus einem Hacker, einem Kran und einer Transporteinheit. Die Preise und Kosten in Tab. 1 umfassen stets die gesamte Hackereinheit. Sofern das Transportfahrzeug und das Lademittel nicht eins mit dem Hacker waren und unabhängig vom Hacker für die Durchführung anderer Aufgaben genutzt werden konnten, wurden die Preise und Kosten entsprechend prozentual berücksichtigt.

Reparatur vs. Wartung

Die Instandhaltungskosten umfassen die Kosten für Reparatur und Wartung. Der Begriff Wartung umfasst alle Maßnahmen, welche routinemäßig und regelmäßig durchgeführt werden, wie etwa das Schärfen der Messer und ihr Ersatz, Flüssigkeits- und Filteraustausch, Ersatz von Schläuchen und anderen Verschleißteilen sowie periodische Inspektionen. Im Gegensatz dazu beinhalteten Reparaturen sporadische Maßnahmen, die nicht auf regelmäßiger Basis auftreten, wie etwa: gründliche Überholung oder Neuaufbau des Motors, Reifenaustausch, Instandsetzung des Einzugstischs oder des Auswurfsystems, größere Getriebearbeiten usw.

Reparaturen und Wartung machten zwischen 1,5 und 29 % der gesamten Hackerkosten (einschließlich Treibstoff und Arbeit) aus: der durchschnittliche Anteil betrug 14 %, was 2,20 € je Tonne Hackschnitzel entspricht. Bei den Hackern mit eigenem Antrieb war der Anteil mit 16,6 % signifikant höher als bei den über die Zapfwelle angetriebenen Maschinen (12,5 %).

Die Instandhaltungskosten werden allgemein auf die Maschinengröße und den Anschaffungspreis bezogen und aus diesem Grund am besten als das Verhältnis zwischen den gesamten aufaddierten Instandhaltungskosten und dem Maschinenpreis ausgedrückt. Im Mittel machte das 32 % aus und schwankt dabei zwischen 1 und 100 %. Zwischen den Hackern mit eigenem Antrieb und denen mit externem Antrieb gab es hier keine signifikanten Unterschiede. Ausgedrückt in Prozent der Wertminderung machten die Instandhaltungskosten im Mittel 59 % der Abschreibung für Maschinen mit 3 500 Betriebsstunden und 121 % für solche mit 10 000 Stunden aus.

Der Hacker hat den größten Anteil an den Instandhaltungskosten, unabhängig vom Verfahrenstyp (Abb. 1). Dagegen waren die Instandhaltungskosten für das Transportfahrzeug bei den zapfwellengetriebenen Einheiten größer als bei den Selbstfahrern. Das Transportfahrzeug spielt hier auch eine wichtigere Rolle: Es muss sowohl für den Maschinenantrieb als auch die Fortbewegung sorgen. Bei den über die Zapfwelle betriebenen Einheiten fielen halb so viele jährliche und stündliche Instandhaltungskosten an (Tab. 1) wie bei denen mit eigenem Antrieb: trotzdem waren deren Instandhaltungskosten je Tonne produzierter Hackschnitzel um 50 % höher. Dies ist ihrer geringeren Produktivität geschuldet. Hinsichtlich der Relation der gesamten aufgelaufenen Instandhaltungskosten zum Anschaffungspreis gab es keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Verfahrenstypen.

Reparaturen häufig am Traktor

Bei Hackereinheiten mit eigenem Antrieb verteilten sich die Reparaturen annähernd gleichmäßig zu je 30 % auf die drei Bestandteile Hacker, Kran und Transportfahrzeug. Im Gegensatz dazu hatten Reparaturen am Hacker bei den Einheiten mit Antrieb über die Zapfwelle nur 17 % an den Instandhaltungskosten, das Transportfahrzeug dafür mehr als 40 %. Dies deutet auf eine große Beanspruchung und/oder eine anlagenbedingte strukturelle Schwäche des Transportfahrzeugs hin. Auffällig: 7 von 28 Unternehmen, also 25 % der Traktor getriebenen Hackereinheiten hatten das ursprüngliche Transportfahrzeug bereits durch ein um 50 % größeres ersetzt, weil die ursprünglichen Maschinen für zu schwach befunden wurden und außerordentlich viel Wartungsaufwand erforderten.

Ob die Transportfahrzeuge bei den über die Zapfwelle angetriebenen Hackern tatsächlich untermotorisiert sind, sollte eine Überprüfung der Reparaturursachen an den Traktoren zeigen. Zwei Drittel der Reparaturen waren gleichmäßig verteilt auf den Motor und das Getriebe, aber die Reparaturen am Motor waren erheblich teurer und machten 50 % der gesamten Reparaturkosten am Traktor aus. Reparaturen am Getriebe repräsentierten 20 % der Reparaturkosten bei den Traktoren. Der Ersatz von Reifen war die dritthäufigste Reparaturmaßnahme, die für die landwirtschaftlichen Traktoren aufgezeichnet wurde, was 15 % der Ereignisse und 12 % der Kosten ausmachte.

 

In einem weiteren Schritt wurden diese Zahlen mit denselben Reparaturzahlen für Motor, Getriebe und Reifen verglichen, die bei den Hackern mit eigenem Antrieb aufgezeichnet wurden. Die Analyse betrachtete nur die Kupplung, das Getriebegehäuse, Teile der Drosselung und der Welle im Getriebe und nicht die Treibriemen. Diese werden als Teil des Hackers und nicht des Traktors betrachtet. Die Analyse hatte aber zum Ziel, die Zuverlässigkeit des Traktors zu ermitteln. Die statistische Auswertung bestätigte einen signifikanten Unterschied in der Verteilung der Reparaturereignisse: Bei den Traktoren traten doppelt so viele Motor- und Reifenreparaturen auf. Es gab eine große Streuung bei den Kosten für einzelne Reparaturen, weshalb hier keine statistisch gesicherten Unterschiede zwischen den beiden Konfigurationen festgestellt werden konnten. Die Daten deuten also darauf hin, dass Traktoren viel größere Motor- und Reifen-Reparaturkosten haben als Hacker mit eigenem Antrieb, sowohl hinsichtlich der Kosten bei dem einzelnen Ereignis als auch den Kosten über die Maschinen-Lebensdauer hinweg.

Messer oft zu früh geschärft

Bei der Hackerkomponente waren 20 % der Instandhaltungskosten gleichmäßig auf die Zuführungseinheit und das Ausfuhrsystem verteilt, während sich 80 % auf die Messer bezogen. Die Kosten für die Messer umfassten das Schärfen sowie den Ersatz von Messern, der Messerhalterung und von Gegenschneiden. Der Zeitraum bis zum Schärfen eines Messersatzes schwankte zwischen 14 und 240 t produzierter Hackschnitzel. Unternehmen, die wenig produzierten, schärften häufiger und einige von ihnen bekräftigten, dass sie routinemäßig am Ende eines Arbeitstages die Messer schärfen würden, ungeachtet des aktuellen Abnutzungszustandes. Werden die Unternehmen mit sehr geringer Produktion ausgeklammert (≤ 2000 t im Jahr), dann schwankte die durchschnittliche Menge an Hackschnitzeln, die zwischen zwei Schärfgängen erzeugt wurden, zwischen 100 und 180 t. In diesem Fall gab es keinen signifikanten Unterschied zwischen Einweg-Messern und konventionellen wiederverwendbaren Messern. Tatsächlich wurden einige der besten Leistungszahlen mit Einwegmessern erzielt.

Vor allem bei kleineren Maschinen werden die Messer oft verfrüht geschärft
|

Das routinemäßige verfrühte Messerschärfen, das bei zahlreichen kleinen Maschinen praktiziert wird, ist eine fragwürdige Praxis. Möglicherweise wird das mit dem Wunsch gerechtfertigt, während des Arbeitstages nicht für das Schärfen anhalten zu müssen. Andererseits kann ein offensichtlich verfrühtes Messerschärfen auch auf einen untermotorisierten Traktor hindeuten, der nur dann eine akzeptable Leistung zeigt, wenn die Messer in einem Topzustand sind. Dafür spricht, dass bei einem Drittel der zapfwellengetriebenen Systeme

Das erste Modell hat die klassische Struktur, welche bereits in anderen Studien verwendet wurde. Es ist so angelegt, dass sie das Verhältnis zwischen den insgesamt aufgelaufenen Instandhaltungskosten und dem Anschaffungspreis als Funktion der Abnutzung angibt, ausgedrückt in den Gesamtstunden, die zum Zeitpunkt der Schätzung bereits gearbeitet wurden. Dabei wurde eine Indikator-Variable eingeführt, um eine bessere Genauigkeit beim Umgang mit gebraucht gekauften Maschinen zu erzielen. Bei diesen Maschinen sind verlässliche Informationen über die vor dem Gebrauchtkauf bereits aufgelaufenen Instandhaltungskosten grundsätzlich nicht verfügbar und man muss sich mit den Aufzeichnungen nach diesem Zeitpunkt begnügen. Wären diese Maschinen ausgeschlossen worden, würde man den Käufern von gebrauchter Ausrüstung keinen guten Dienst erweisen. Mit folgender Gleichung lässt sich der Instandhaltungssatz, also das Verhältnis der insgesamt aufgelaufenen Instandhaltungskosten zum Anschaffungspreis schätzen:

Dabei sind „Std.“ die Betriebsstunden und für „Gebraucht“ ist der Wert 1 einzusetzen, wenn die Maschine gebraucht gekauft wurde, ansonsten der Wert 0. Dieses Modell ist hochsignifikant und erklärt mehr als 80 % der Streuung innerhalb des Datensatzes. Wenn es auf Gebrauchtmaschinen angewendet wird, unterstellt es eine durchschnittliche Nutzung von annähernd 4 000 Stunden zum Zeitpunkt des zweiten Kaufs. Das Modell sagt einen Instandhaltungssatz von 60 % bei 10 000 Stunden vorher, ohne signifikante Unterschiede zwischen den über die Zapfwelle angetriebenen Maschinen und solchen mit eigenem Antrieb (Abb. 2).

Treibstoffkosten als Indikator

Abb. 2: Das Verhältnis der insgesamt angefallenen Instandhaltungskosten zum Anschaffungspreis (Instandhaltungssatz) in Abhängigkeit von den Betriebsstunden.
|

Die in Abb. 2 dargestellte Kurve ist leicht nach unten gekrümmt, was bedeutet, dass der Instandhaltungssatz mit der Nutzungsdauer mit etwas abnehmender Rate wächst. Es zeigt, dass der Aufschub des Maschinenersatzes nach ausgedehnter Nutzung nicht notwendigerweise dazu führt, dass die Wartungskosten außer Kontrolle geraten. Stattdessen scheinen die Wartungskosten mit weiterer Nutzung langsam nach oben zu kriechen.

Selbstverständlich kann ein Verlass allein auf den Anstieg der Wartungskosten täuschen, weil Entscheidungen zum Ersatz auch auf Informationen über Produktionsverluste infolge der abnehmenden mechanischen Verfügbarkeit und Effizienzverluste gegenüber neueren Maschinen gestützt werden müssen.

Das zweite Modell bezieht die Instandhaltungskosten in Euro je Tonne auf den Treibstoffverbrauch in Litern je Tonne. Das Modell stützt sich auf die Annahme, dass der Treibstoffverbrauch ein Indikator ist, der die Effekte der Maschinengröße, des Verschleißes und der Arbeitsbedingungen integrieren kann. Wir verwenden nicht die Treibstoffkosten pro Tonne, um den verwirrenden Effekt unterschiedlicher Treibstoffpreise innerhalb Europas auszublenden. Dieses Modell kann immer noch zwei Drittel der Streuung in den Daten erklären und es ist bequem zu verwenden: es sagt ganz einfach, dass die Wartungskosten in Euro pro Tonne das 0,57-fache des Spritverbrauchs in Litern pro Tonne sind:

Der Treibstoffverbrauch wird von denselben Faktoren bestimmt, die auch die Wartungskosten bestimmen. Er wächst mit der Maschinengröße, mit den Stunden der Nutzung (als Folge des Verschleißes) und mit den Jahren der Nutzung (als Folge der Veralterung). Unachtsame oder unerfahrene Fahrer werden ebenfalls eine Zunahme des Treibstoffverbrauchs wie auch der Wartungskosten erfahren.

Zuverlässigkeit der Kennzahlen

Abschließend bleibt die Frage, ob diese rein italienische Stichprobe von Hackerunternehmen geeignet ist, auch die Situation in anderen Ländern widerzuspiegeln. Während die Verfahren und eingesetzte Technik innerhalb Europas verhältnismäßig gleich sind, können die Kosten für Löhne, Treibstoff und Ersatzteile erheblich zwischen den Ländern schwanken. Dies wird vermutlich die Schätzung der Wartungskosten beeinflussen. Dies ist aber einer der Gründe, weshalb die Analyse auf dimensionslose Verhältnisse, wie den Instandhaltungssatz in Prozent, abzielte, als Größen, die einigermaßen robust gegenüber Effekten lokaler Kostenunterschieden sind.

Als kritisch mag auch beurteilt werden, dass hier Aufzeichnungen von Unternehmen verwendet wurden, die nicht nach einem standardisierten Verfahren erhoben wurden. Andererseits gab es für niemanden Gründe, uns ungenaue oder täuschende Zahlen zur Verfügung zu stellen. Die allgemeine Konsistenz des Datensatzes deutet darauf hin, dass die Angaben der Unternehmen für den Zweck der Studie genau genug sind. Grobe Ungenauigkeiten wären durch eine große Streuung der Daten und wiederholt vorkommende Ausreißer auffällig geworden. Beides trat nicht auf.

Arbeiten am Auswurfgebläse fallen nicht unter die regelmäßige Wartung
|
Spinelli, R.; Elliason, L.; Magagnotti , N. (2019]: Determining the repair and maintenance cost of wood chippers. Biomass and Bioenergy, v122 (201903): 202-210 https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2019.01.024