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Neues Erntesystem für Pflanzmaterial zur Energieholz-Produktion

Neues Erntesystem für Pflanzmaterial zur Energieholz-Produktion

Ernten, sortieren, bündeln, verpacken: Bei der Produktion von Stecklingen für die Weiden- und Pappelzucht war das bisher mühevolle, teure Handarbeit. Die Erzeugung erneuerbarer Holzenergie geriet damit ökonomisch in Bedrängnis. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt Rod-Picker hat Abhilfe geschaffen: Die Ernte und Verarbeitung von Pflanzmaterial konnte mit der Entwicklung eines neuen Systems automatisiert werden. Der Personaleinsatz lässt sich dadurch um mehr als zwei Drittel verringern.
Rod-Picker-Projekt
Europäische Länder haben ein großes Potenzial zur Energieholz-Produktion. Allerdings limitierten unter anderem die technischen Möglichkeiten sowie die Kosten der Zucht von Pflanzmaterial die Anbaumenge. Die Automatisierung und Optimierung der Weiden- und Pappelrutenernte im Mutterquartier sowie deren automatisierte Verarbeitung (Sortieren, Bündeln, Verpacken) wurden daher als Ziele des Rod-Picker-Projektes definiert.
Unter wirtschaftlichen und technischen Gesichtspunkten hat das Konsortium ein System entwickelt, das alle Prozessschritte, vom Feld bis zur Auslieferung, abdeckt. Aufgrund der verschiedenen Arbeitsphasen war es notwendig, das System in zwei Abschnitte zu unterteilen: Das Erntemodul sowie die Sortier- und Bündeleinheit.
Das Erntemodul
Das für die Ernte und Verarbeitung von Pflanzmaterial in Mutterquartier entwickelte System besteht aus zwei Teilsystemen, einer Erntemaschine und einer Sortier- und Bündeleinheit. Der erste Schritt der Ernte wurde durch zwei Sägeblätter in Bodennähe und den optionalen Einsatz eines oberhalb angeordneten Messers (Mähbalken) realisiert. In einem zweiten nachgeschalteten Schritt transportieren Förderbänder die abgeschnittenen Ruten auf die Plattform des Ernters. Mit einer Erntegeschwindigkeit von bis zu 13 km/h und einer beweglichen Plattform, die die Anordnung der Ruten auf der Plattform optimiert, können durch die Rod-Picker Ernteeinheit bis zu 1.000 kg geerntete Ruten transportiert werden. Die Erntemaschine eignet sich auch für andere in Kurzumtriebsplantagen verwendete Baumarten. Über eine bewegliche Seitenklappe mit integrierten Entladebändern kann das Ablegen der Ruten erfolgen.
Die Erntemaschine wurde als einachsiger Anhänger mit Schwenkdeichsel entwickelt. Für den problemlosen Einsatz sollte eine Zapfwellenleistung von 36 kW sowie ein geeignetes Zugfahrzeug mit einer Leistung von 60 kW vorhanden sein, was im Vergleich mit anderen Erntemaschinen für normale KUP verhältnismäßig gering ist.
Die Sortier- und Bündeleinheit
Die geernteten Ruten werden einer Aufbereitung zugeführt. Dabei werden Parameter wie Durchmesser, Länge, Form bzw. Verästelungen durch das Gerät gemessen. Der maximal mögliche Durchmesser der Ruten sollte 30 mm nicht überschreiten, während die Länge der Rute unbegrenzt sein kann. In einem ersten Schritt wird jede Rute einer Schneideinheit mit zwei Messern und Sensor-/Kamera-Technologie zugeführt, bei der beschädigte oder verzweigte Ruten abgeschnitten werden.
Verarbeitete Ruten werden auf ein zweites Förderband geschoben. Wenn eine definierte Anzahl Ruten erreicht ist, bewegt das zweite Förderband die losen Ruten zur Bündeleinheit. Die Arbeitsgeschwindigkeit der Sortier- und Bündelungseinheit ist je Sortierlinie auf eine akkumulierte Rutenlänge von 6.000 m ausgelegt.
Ein Vorteil der Sortier- und Bündeleinheit ist, dass nur ein oder zwei Arbeiter zur Bedienung erforderlich sind.
Das Konsortium
Die beteiligten Unternehmen Egedal Maskinfabrik A/S (Dänemark), Salixenergi Europe AB (Schweden) und Lempe GbR (Deutschland) vermarkten zukünftig die neue Entwicklung. Die Forschungseinrichtungen im Netzwerk, die TU Dresden (Deutschland), die Universität Timisoara (Rumänien) und das ttz Bremerhaven (Deutschland) evaluierten den technischen Einsatz des Prototypen.
Neben der praktischen Umsetzung wurden rechtliche Rahmenbedingungen und die Nachhaltigkeitsbewertung beleuchtet.
ttz Bremerhaven

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