Inovatívne postupy a technológie v lesnom hospodárstve

Sektor lesného hospodárstva ako jeden z prvých začal využívať technické a technologické postupy, ktoré zodpovedali prírode blízkemu hospodáreniu s využívaním princípov zeleného rastu.
Vyplývalo to z toho, že zásady trvalo udržateľného hospodárenia sa v lesných podnikoch začali presadzovať už za čias Márie Terézie a Jozefa II., ktorí si uvedomovali, aké je dôležité zachovať lesy pre budúce pokolenia. V súčasnosti je verejnosť ovplyvnená dôsledkami klimatickej zmeny, ktorá má významný vplyv na lesné ekosystémy a spôsobuje zmeny v štruktúre druhového zastúpenia drevín a v stabilite lesných ekosystémov, čo sa prenáša do rastu dopytu po zabezpečení plnenia ekosystémových služieb. To bude mať vplyv na výkonnosť lesného hospodárstva a dostupnosť drevnej suroviny pre drevospracujúci a energetický priemysel.
Tendencie zmien v intenzite využívania lesných ekosystémov sú súčasťou významných dokumentov svetových organizácií. Parížska dohoda (Paris Agriment 2015) uvádza les ako súčasť nástrojov na zníženie obsahu uhlíka v atmosfére. Je vypracovaný celý rad dokumentov medzinárodných organizácií i vedeckých komunít, ktoré predikujú dôsledky globálnych zmien (ekonomických, klimatických) na vznik nových sociálnych problémov i problémov ekonomického rastu. Dokumenty upozorňujú na nutnosť adaptácie národných ekonomík a identifikáciu vplyvu na sociálnu stabilitu. K svetovým tendenciám, ktoré pravdepodobne ovplyvnia využívanie a produkciu dreva pre drevospracujúci priemysel, patrí aj vznikajúci trh s ekosystémovými službami ako reakcia na globálne klimatické zmeny. Ide o konkurenčnú alternatívu využívania lesa na produkciu a spracovanie dreva.
Uvedenou problematikou sa zaoberá APVV projekt Inovatívne metódy analýzy výkonnosti lesnícko-drevárskeho komplexu s využitím princípov zeleného rastu. Na jeho riešení sa podieľajú pracoviská Lesníckej aj Drevárskej fakulty Technickej univerzity vo Zvolene. Prioritným cieľom projektu je návrh inovatívnych metód a postupov analýzy a kvantifikácie vplyvov klimatických zmien na ekonomický vývoj lesného hospodárstva, efektivitu drevospracujúceho priemyslu a sociálnu stabilitu regiónov v súlade s princípmi zeleného rastu. Riešitelia majú možnosť využívať jedinečné laboratórne pracovisko na simuláciu rastových procesov a lesný ekosystém, ktorý obhospodaruje Vysokoškolský lesnícky podnik s výmerou takmer 10-tisíc ha. Syntéza výsledkov umožní identifikovať rizikové faktory ohrozujúce udržanie výkonnosti sektora lesného hospodárstva a drevospracujúceho priemyslu.
Vysokoškolský lesnícky podnik nie je len najväčším prírodným laboratóriom na výskum, ale aj miestom, kde majú možnosť sa študenti stretnúť s technológiou a logistikou ťažby a prvotným spracovaním dreva. Umožňuje tak implementáciu výsledkov výskumu do praxe a spojenie pedagogického procesu s praxou. Študentom jednotlivých fakúlt, ako aj univerzitného študijného programu ekonomika a manažment prírodných zdrojov poskytuje možnosť duálneho vzdelávania v oblasti techniky, ekológie, drevárstva, lesníctva a ekonómie. Vedomosti, ktoré študenti získavajú v jednotlivých odboroch štúdia, si môžu otestovať v praxi formou cvičení alebo pri vypracovaní bakalárskych, diplomových či dizertačných prác.
Najviac ich vždy zaujme práca ťažbovo dopravných technológií, ktoré v súčasnosti musia spĺňať najvyššie kritériá efektívnosti a ekológie .
Ťažba dreva na Slovensku sa najčastejšie realizuje tzv. motomanuálnym spôsobom. To znamená, že spílenie stromu, jeho odvetvenie a odrezanie vrcholcovej časti realizuje pracovník (piliar) manuálne pomocou ručnej motorovej reťazovej píly. Táto ťažbová metóda sa zároveň nazýva kmeňová a týmto spôsobom sa na Slovensku vyťaží viac ako 90 percent dreva. Ak by pracovník zároveň vykonával kvalitatívne hodnotenie a priečne delenie na sortimenty surového dreva v jednotlivých kvalitatívnych triedach, išlo by o sortimentovú ťažbovú metódu. Pri ťažbe celých stromov (bez odvetvenia a odrezania častí tenších ako 7 cm) ide o stromovú ťažbovú metódu. Tieto činnosti sa majú možnosť študenti Technickej univerzity vo Zvolene naučiť v rámci praktických cvičení (obrázok 1).
Obrázok 1 Hlavné cvičenia z predmetu prenosné reťazové píly a nácvik spiľovania stromu
Vrchol technologických riešení v ťažbe dreva predstavujú viacoperačné technológie. K nim patria aj tzv. harvestery, ktoré vykonávajú viaceré technologické operácie spolu (spiľovanie stromu, odvetvovanie, priečne delenie na sortimenty. Podiel týchto technológií v ťažbe dreva na Slovensku je veľmi nízky z viacerých subjektívnych aj objektívnych príčin. V rámci vzdelávacieho procesu študenti majú možnosť sa v prevádzke zoznámiť s týmito strojmi v rámci praktických ukážok (obrázok 2). Nácvik obsluhy a praktický výcvik majú možnosť absolvovať na profesionálnom trenažéri firmy Valmet/Komatsu, ktorý má rovnakú riadiacu jednotku so softvérom ako reálne stroje (obrázok 3).
Obrázok 2 Praktické ukážky harvestera firmy Ponsse študentom v rámci hlavných cvičení
Obrázok 3 Trenažér harvestera a forwardera vo vzdelávacom procese.
Nadväzujúcou technologickou operáciou na ťažbu dreva je sústreďovanie dreva. Týmto pojmom všeobecne označujeme pohyb stromu od miesta spílenia (pňa) až na lesný sklad dreva alebo odvozné miesto. V sústreďovaní dreva z lesného porastu na odvozné miesto alebo lesný sklad na Slovensku prevládajú traktorové technológie (asi 80 %). V prevažnej miere sa využívajú špeciálne lesné kolesové traktory vybavené navijakom alebo hydromanipulátorom, ktoré boli skonštruované špeciálne na prácu v lese (obrázok 4).
Obrázok 4 Prezentácia špeciálneho lesného kolesového traktora s hydromanipulátorom na „bezúväzkové“ sústreďovanie v lesnom poraste pre študentov
Alternatívu predstavujú malé vývozné traktory (forwardery) (obr. 5), ktorých výhodami sú najmä malé rozmery, dobrá priechodnosť v náročnom teréne a univerzálne využitie aj na iné práce (napr. v poľnohospodárstve).
Obrázok 5 Forwarder pri terénnych hlavných cvičeniach na Vysokoškolskom lesníckom podniku TU Zvolen
V náročných terénnych podmienkach sa pri sústreďovaní využívajú tzv. vzdušné technológie sústreďovania dreva. Patrí k nim vrtuľníková technológia (sústreďovanie dreva vrtuľníkom) a technológia využívajúca lesnícke lanovky. Sústreďovanie dreva vrtuľníkom patrí k vysokovýkonným technológiám. Je však mimoriadne náročná na organizáciu práce, potrebu kvalifikovanej obsluhy a vyznačuje sa vysokými nákladmi na jednotku produkcie. Preto sa využíva len v ťažko prístupných lokalitách, v ktorých je jedinou možnou alternatívou. Častejšie sa využívajú lesnícke lanovky (obrázok 6), ktorých produktivita v závislosti od podmienok predstavuje približne 20 až 60 m3 za jeden pracovný cyklus. Lanovka môže drevo sústreďovať aj v náročných technologických podmienkach hore alebo dolu svahom. Drevo sa sústreďuje buď v tzv. polozávese – konce sústreďovaných kmeňov sa dotýkajú terénnej podložky –, alebo v plnom závese sústreďované kmene sa pohybujú výlučne vo vzduchu zavesené na lanách lanovky. Lesnícke lanovky môžu mať rôzne technologické varianty. Pohonný stroj môže predstavovať traktor alebo iný motorový agregát a samotná lanovka je k nemu pripojená, prípadne je lanovka sústava lán, navijakov, lanovkového vozíka a ostatných častí, ktoré sú poháňané bázovým strojom. Ďalšou alternatívou je, že pohonný agregát s lanovkou predstavujú jeden technologický celok.
Obrázok 6 Prezentácia lesníckej lanovky Larix 3T v podmienkach Vysokoškolského lesníckeho podniku Křtiny na Mendelovej univerzite v Brne
Lesnícky sektor má teda k dispozícii veľmi širokú škálu moderných, ekologických a výkonných technológií, ktoré možno vzhľadom na veľkú variabilitu prírodných podmienok na Slovensku uplatniť. Tieto technológie zároveň predstavujú budúcnosť v rámci preferovaného prírode blízkeho obhospodarovania lesov. Musí to však byť previazané s hustou lesnou cestnou sieťou, ktorá umožní tieto technológie účelne nasadiť pri jemných formách hospodárenia, tak aby pri ťažbe dreva nebol zároveň poškodený zostávajúci porast. Prírode blízke spôsoby obhospodarovania lesných porastov produkujú stromy s veľkým objemom drevnej hmoty. Práve na ťažbu a efektívne sústreďovanie takýchto objemných nákladov sú potrebné výkonné a moderné technológie, bez ktorých nie je možné takéto drevo vyťažiť bez škôd na okolitom a následnom poraste. Ďalším hendikepom nasadenia týchto technológií je finančná podvýživa celého lesníckeho sektora a ohodnotenie prác v ťažbe a sústreďovaní dreva, ktoré ekonomicky neumožňujú reálnu obnovu technologického parku. Nie je výnimkou, že v našich lesoch pracujú stroje, ktoré majú 30 aj viac rokov. Dôležité je hľadať riešenia, ako tento stav zlepšiť, k čomu by mali prispieť aj výsledky projektu APVV uvedeného v úvode príspevku.
Prof. Ing. Iveta Hajdúchová, PhD.
Doc. Ing. Miloš Gejdoš, PhD.
Lesnícka fakulta Technickej univerzity vo Zvolene, www.tuzvo.sk