Pflanzspaten Isiepro
Ergospirometrie: Mit dieser „Gasmaske“ wird die körperliche Anstrengung ermittelt. Dazu wird die Menge der eingeatmeten Luft gemessen, die Atemfrequenz und der Sauerstoffgehalt beim Ausatmen.
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Pflanzspaten IsiePRO unter die Lupe genommen

27. Februar 2019

Die IsiePRO-Pflanzspaten sind auf der Interforst 2018 vorgestellt worden. Im Rahmen einer Masterarbeit hat der Lehrstuhl für forstliche Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnik der Georg-August-Universität Göttingen das dazugehörige Pflanzverfahren untersucht und mit bestehenden Pflanzverfahren verglichen.

Der Pflanzspaten IsiePRO ist sowohl für wurzelnackte als auch Containerpflanzen geeignet. Das Pflanzverfahren stellt eine Modifikation des „Canadian Tree Planting“ dar und verspricht eine hohe Produktivität bei geringer energetischer und ergonomischer Belastung. In der Masterthesis wurde eine Arbeitszeitstudie mit begleitender Ergospirometrie durchgeführt und das neue Pflanzverfahren mit dem Neheimer Verfahren (mittels Spaten) und dem Harzer Pflanzverfahren (mittels Haue) verglichen.

Verfahrensablauf

Eine Pflanzung mit dem Pflanzspaten IsiePRO erfolgt in vier Schritten-siehe Bildergalerie unten und hier im Video.

Der Spaten wird zunächst ein- oder beidhändig quer zur Pflanzrichtung in den Boden gestoßen, ggf. wird mit dem Fuß nachgetreten. Danach wird das Pflanzspalt geöffnet, indem der Spaten vorwärts und rückwärts gehebelt wird. Nun wird die Pflanze in das Pflanzloch eingeschwungen und ausgerichtet. Im letzten Schritt wird der Pflanzspalt durch Antreten der Erde an der Pflanze geschlossen. Bei den Versuchen wurden sowohl wurzelnackte als auch Containerpflanzen von Laub- und Nadelhölzern gepflanzt. Die Sortimente reichten von 1+0 bis 2+1. Die Pflanzreihen waren von Kronenmaterial geräumt und die Hangneigung reichte von eben bis schwach geneigt. Für einen Feldversuch, bei dem die Rahmenbedingungen möglichst homogen sein sollen, schwankte die Temperatur relativ stark, zwischen 6 und 30 °C an den einzelnen Versuchstagen.

Im Zuge der Untersuchung führten vier Probanden an sechs Tagen Versuchspflanzungen mit dem Pflanzverfahren IsiePRO sowie jeweils einem Vergleichsverfahren durch. Die Versuche fanden in Lohr am Main und in Münchehof statt. Die Probanden arbeiteten dabei mit einem Ergospirometriegerät, das durch Messung des Atemvolumens sowie des Kohlenstoffdioxid- und Sauerstoffgehalts der Ausatemluft Rückschlüsse auf den inneren Energieumsatz zulässt.

Zusätzlich wurden die Probanden während der Arbeitsausführung mittels Videokamera aufgenommen, um anschließend eine Ergonomieanalyse nach der OWAS-Methode (Ovako Working Posture Analysis) durchzuführen. Hier wird die körperliche Belastung anhand der Haltung von Rücken, Armen und Beinen des Probanden beurteilt. Die dabei ermittelte Codierung führt zu einer Einordnung in sogenannte „Maßnahmenklassen“. Damit lassen sich die verschiedenen Körperhaltungen nach den damit verbundenen Belastungen bewerten.

Arbeitszeitstudie

Eine Arbeitszeitstudie über insgesamt 1 860 Pflanzungen ergab beim Vergleich der Normalzeiten (NZ – mit dem Leistungsgrad bewertete Zeitverbräuche) einen Vorteil der Pflanzverfahren IsiePRO und Harzer gegenüber dem Neheimer Verfahren. Da in dieser Zeit bislang keine Allgemeinen Zeiten (AZ), wie zum Beispiel Pausenwege oder das Nachfassen von Pflanzmaterial berücksichtigt sind, wurde ein praxisüblicher Aufschlag von 20 % (REFA-Fachausschuss Forstwirtschaft, 2004) gegeben. Das Setzen von 1 000 Pflanzen erfolgte mit der Harzer Haue bzw. dem IsiePRO-Spaten 16 % bzw. 13 % schneller als mit dem Neheimer Spaten (siehe Planzeiten in Tab. 1). Der Zeitunterschied zwischen den erstgenannten Verfahren ist dabei statistisch nicht genau nachweisbar, der Unterschied zum Harzer Pflanzverfahren jedoch schon.

Abb. 1: Anteile der in optimaler Qualität gepflanzten Bäume
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Neben der Produktivität wurde stichprobenartig die Pflanzungsqualität der Verfahren beurteilt. Dazu wurden 190 über die Fläche verteilte Pflanzen hinsichtlich ihrer Tiefe, ihrer Festigkeit sowie ihrer lotrechten Ausrichtung beurteilt. Bei der Beurteilung der Pflanzungsqualität schneidet das Neheimer Verfahren insgesamt am besten ab (Abb. 1). Mit geringem Abstand folgt das Pflanzverfahren IsiePRO. Beim Harzer Pflanzverfahren standen die Setzlinge zwar sehr schön gerade, es zeigte aber Mängel in der Pflanztiefe sowie in der Festigkeit des Sitzes im Boden.

Ergospirometriestudie

In der Ergospirometriestudie traten hohe Unterschiede bei der physiologischen Beanspruchung zutage. Statistisch ließ sich jedoch leider nicht nachweisen, ob das jeweils am Pflanzverfahren lag. Vielmehr spielen die Hangneigung sowie die Beschaffenheit des Bodens eine große Rolle. Wenig Einfluss hatte auch die Außentemperatur. Mit dem Neheimer Spaten pflanzten die Probanden mit der geringsten inneren Gesamtleistung. Im Pflanzverfahren IsiePRO war der Energiebedarf 18 % höher. Die höchste Beanspruchung hatten die Arbeiter im Harzer Pflanzverfahren, welches im Vergleich zum Neheimer Verfahren 29 % mehr innere Energieleistung erforderte (im Vergleich zu IsiePRO 14 %).

Abb. 2: Ergonomische Belastung der verschiedenen Pflanzverfahren, eingeteilt in Maßnahmenklassen (MK)
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Ergebnisse

Das Neheimer Pflanzverfahren zeigt einen statistisch gesicherten Nachteil in der Produktivität gegenüber den beiden Vergleichsverfahren. Vergleichszahlen aus anderen Studien zeigten jedoch mitunter bessere Planzeiten des Neheimer Verfahrens, die denen der beiden anderen Verfahren entsprachen.

Der Energiebedarf aller drei Pflanzverfahren liegt im Bereich schwerer Arbeit, die nur saisonal und mit einer nachhaltigen Pausenorganisation kontinuierlich durchgeführt werden kann. Es lassen sich zwar Unterschiede im Energiebedarf der einzelnen Pflanzverfahren feststellen. Diese können allerdings nicht direkt auf die Wahl des Pflanzverfahrens zurückgeführt werden.

Die Ergonomiestudie ergab, dass die Spatenpflanzverfahren IsiePRO und Neheimer dem Hauenpflanzverfahren aus dem Harz gegenüber Vorteile aufweisen. Unter den Pflanzspaten schneidet das Neheimer Pflanzverfahren besser ab. Für das Pflanzverfahren IsiePRO wird empfohlen, die Anteile der Maßnahmenklasse 2, etwa das Arbeiten in gebückter Haltung beim Einschwingen, so weit wie möglich zu reduzieren. Eine weitere Einordnung der Verfahren ergab Hinweise auf weitere Vorteile der Spatenpflanzung. Hier sind die nahe Führung am Körper sowie die Möglichkeit der Prüfung auf Steine vor dem Einstechen zu nennen.

Die beiden verglichenen Pflanzspaten: links der Neheimer, rechts der IsiePRO in der großen Ausführung mit 28,5 cm langem Blatt
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Das Pflanzverfahren IsiePRO liegt hinsichtlich der energetischen Beanspruchung und der ergonomischen Belastung leicht hinter dem Neheimer Verfahren. Es überzeugt durch eine hohe Produktivität, der Pflanzspaten durch ein deutlich geringeres Gewicht und stellt somit eine interessante Alternative für die Praktiker dar.

Max Gerbaulet, Dirk Jaeger

Max Gerbaulet ist Revierassistent beim Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen und ist im Regionalforstamt Münsterland im Borkenkäfermonitoring und Waldschutz tätig. Prof. Dr. Dirk Jaeger leitet die Abteilung Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie an der Universität Göttingen

Stimmen aus der Praxis

Neben den rein wissenschaftlichen Ergebnissen der Masterarbeit von Max Gerbaulet gab es natürlich noch die subjektiven Einschätzungen der Probanden – allesamt erfahrene Forstwirte, die sich trotz jahrelanger Gewöhnung an andere Pflanzverfahren zum Teil sehr schnell mit dem IsiePRO-Spaten anfreunden konnten und das neue Gerät in ihr Repertoire aufnahmen.

Eine gewisse Grundsatzfrage stellt dabei das Gewicht des Werkzeugs dar: Selbst der größere der beiden IsiePRO mit 285 mm Blattlänge (es gibt auch einen mit 260 mm) wiegt mit rund 1,6 kg nur knapp die Hälfte eines Neheimer Spatens mit 3,1 kg. Damit hat der Arbeiter deutlich weniger Masse zu bewegen. Das Werkzeug entwickelt für sich jedoch wesentlich weniger Wucht beim Einschlagen in den Boden. Letzteres wurde jedoch vielfach als weniger bedeutsam eingeschätzt, zumal auf schweren Böden, wo ohnehin mit dem Fuß nachgetreten werden muss. Da wurde vielmehr der geringe Eindringwiderstand des neuen Spatens gelobt, dessen konisches Blatt relativ scharfe Schneidkanten aufweist. Im Ergebnis ist das Pflanzloch beim IsiePRO auch etwas breiter, was mehr Platz für Wurzeln bedeutet. Das geringere Gewicht findet auch Anklang, wenn der Pflanzplatz zuerst ein wenig freigemacht werden muss, z. B. durch Abziehen einer Rohhumus-Auflage, oder später beim Zuschieben des Loches mit der lockeren Erde. Bei diesen kurzen Kratz- bzw. Stocherbewegungen ist ein leichtes Werkzeug angenehmer zu führen. Die D-Form des Griffes erlaubt dabei eine natürlichere Handhaltung als der T-Griff des Neheimers.

Die wissenschaftliche Studie kritisiert einen höheren Anteil an belastenden Körperhaltungen beim IsiePRO-Verfahren. In der Wahrnehmung der Probanden glich sich das teilweise dadurch wieder aus, dass sich die Haltung variieren lässt. Es ist beispielsweise möglich, die Pflanze im Stehen oder knieend einzuschwingen.

Die Ursprungsversion des Spatens aus Kanada ist für Containerpflanzen auf vollständig beräumten Flächen gedacht. Mit der Modifikation des IsiePRo ist das Verfahren für eine breite Palette von Pflanzensortimenten geeignet und bewährt sich auch im Voranbau, wie das in Deutschland häufig praktiziert wird. Die Arbeitsproduktivität ist dabei sehr hoch. Das erfreut den Unternehmer natürlich auch.

Heinrich Höllerl

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Heinrich Höllerl