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Abgeschlossene Projekte

 

Sensorgestützte Optimierung der Eichenholztrocknung

Die Trocknung insbesondere von groß dimensionierter Eichenholzsägeware kann bisher nur sehr schonend über lange Zeiträume durchgeführt werden. Grund hierfür sind die Parenchymstränge des Eichenholzes, die bei zu scharfer Trocknung kollabieren und so zu Rissen und Honigwabenmusterbildung führen. Daraus ergeben sich lange und teure Trocknungszeiten (bis zu 2 Jahre). Das Projekt „Sensorgestützte Optimierung der Eichenholztrocknung“ hat daher zum Ziel, auf der Basis von bestehendem chemischen und technischen Grundlagenwissen ein sensorgestütztes Trocknungskonzept zu entwickeln, das die technische Trocknung von Eichenholz kontrolliert beschleunigt, ohne Riss- und Honigwabenmusterbildung zu riskieren. Der Einfluß des Flaschenhalses Trocknung auf die Produktion kann so verringert werden, was z.B. die Verfügbarkeit von Eichenholz für den Holzbau verbessern kann.

                                                                                                                                                   Projektlaufzeit: 01.01.2016 bis 31.12.2018

Förderung: GFH Freiburg, Gesellschaft zur Förderung der forst- und holzwirtschaftlichen Forschung an der Universität Freiburg im Breisgau e.V.

Anprechpartner: Dr. Sebastian Paczkowski

Wissenschaftliche Leitung: Dr. Sebastian Paczkowski

 

Emissionsmessungen bei Lagerung und Verbrennung von Holzpellets

Emissionen bei der Verbrennung oder Lagerung von Pellets werden zunehmend als Problem gesehen (Svedberg et al., 2004, Projekt BIOCOMBUST: http://www.biocombust.eu/geo). Das hier beantragte Projekt beschäftigt sich daher mit der Reduzierung dieser Emissionen. Das mittelfristig zu erreichende Ziel sind emissionsoptimierte Pellets die bei der Verbrennung z.B. die Filtertechnik schonen, weil sie weniger VOCs (Volatile Organic Compounds) emittieren oder nur sehr geringe Mengen des gefährlichen Kohlenstoffmonoxids (CO) bei der Lagerung freisetzen. Um dieses mittelfristige Ziel zu erreichen soll im Rahmen dieses Projekts der Einfluss einer thermischen Vorbehandlung auf CO und VOC Emissionen von gelagerten und verbrennenden Fichtenspänen untersucht werden.               

                                                                                                                                                                                     Projektlaufzeit: 01.01.2015 bis 31.12.2017

Förderung: GFH Freiburg, Gesellschaft zur Förderung der forst- und holzwirtschaftlichen Forschung an der Universität Freiburg im Breisgau e.V.

Anprechpartner: Dr. Sebastian Paczkowski

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger

 

TC4LIFE: Waldbewirtschaftungsmethoden für eine effiziente und nachhaltige Bereitstellung von Biomasse und Ökosystemdienstleitungen                                

Südostasien als aufstrebende Region bietet für deutsche Forschungs- und Bildungsinstitutionen vielfältige Kooperationsmöglichkeiten. Im Rahmen der Konzeption und Durchführung einer „Travelling Conference“ sollten in bis zu drei Zielländern Veranstaltungen angeboten werden, um Forschungsnetzwerke aufzubauen und die Forschungsinfrastruktur vor Ort kennenzulernen. Dabei sollten aktuelle Forschungsthemen vorgestellt, diskutiert und mögliche zukünftige Forschungs- und Arbeitsfelder identifiziert und erschlossen werden. Die „Travelling Conference“ soll neben dem Publikum aus der Wissenschaft, auch Wirtschafts- und Politikvertreter in den Partnerländern ansprechen.

Die Travelling Conference „Low Impact Forest Management for Efficient and Sustainable Supply of Forest Resources and Ecosystem Services” wurde von der Professur für Forstliche Verfahrenstechnik, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg organisiert. Die Konferenzen wurden in Zusammenarbeit mit ausgewählten Partnern ausgerichtet:

  • Vietnam National University of Forestry, Hanoi, Vietnam
  • Mulawarman University, Samarinda, Indonesien
  • Forest Research Center Sabah in Zusammenarbeit mit der University Malaysia Sabah, Kota Kinabalu, Malaysia


Die deutsche Delegation bestand aus sechs Wissenschaftlern der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg aus der Professur für Forstliche Verfahrenstechnik, der Professur für Bodenökologie und der Professur für Waldbau sowie zwei Unternehmern der Firmen GISCON Systems GmbH und OpenForests UG.

Projektlaufzeit: 01.10.2015 bis 29.02.2016

Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (Mittelgeber), Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (Projektträger)

Anprechpartner: Dr. Martin Brunsmeier

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger

 


REPLAN: Verbessertes Ressourcenmanagement in der Forstwirtschaft durch qualifizierte Planzeiten und Plankosten für standardisierte Arbeitsverfahren

 

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                        Die Ziele des Projektes sind die Herleitung, Erschließung und ggf. Erfassung von  Planzeiten und Plankosten zur Steuerung ausgewählter forstbetrieblicher Prozesse. Die Auswahl dieser Prozesse soll so erfolgen, dass die Ergebnisse bundesweit übertragbar sind. Im Rahmen des Projektes wird eine Datenbank konzipiert und erstellt, die von Waldbesitzern, Forstbetrieben, forstlichen Beratern und Forstunternehmern genutzt werden kann. Weitere zentrale Aufgaben sind die Entwicklung eines Konzepts zur kontinuierlichen Datensammlung und -aktualisierung sowie die dauerhafte Etablierung eines entsprechenden Netzwerkes aus interessierten Meldebetrieben um über das Projektende hinaus eine laufende Aktualisierung der Daten zu gewährleisten. Hierdurch wird das Kostenbewusstsein gefördert und ein effizientes Ressourcenmanagement in der Forstwirtschaft ermöglicht.

 

Projektlaufzeit: 01.04.2015 - 31.05.2018

Förderung: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (Mittelgeber), Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (Projektträger)

Ansprechpartner: Felix Rinderle

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger

 


SOLVE: EmiSsionsreduzierte HOLzernte- und LogistikVErfahren

An zukünftige Waldstrukturen adaptierte Nutzungs- und Bereitstellungskonzepte

Projektziel ist die Identifikation von naturschonenden Holzernte- und Bereitstellungsverfahren für zukünftige aufgrund des zu erwartenden Klimawandels veränderte Baumartenzusammensetzungen und –mischungen, Waldstrukturen, Nutzungsintensitäten und –häufigkeiten von hoher Relevanz. Dazu werden die Verfahren ökobilanziell hinsichtlich der Treibhausgasemissionen (in CO2-Äq.), des Energieaufwands (in MJ-Äq.) und der Energieeffizienz bewertet. Sogenannte „hot-spots“ werden innerhalb der Wald-Holz-Kette ermittelt, die für die Energiebilanz und den Kohlenstoffhaushalt von besonderem Gewicht sind.

Die Bewertungen erfolgen getrennt nach den wichtigsten Baumartenzusammensetzungen, Merkmalen und Bewirtschaftungstypen (z.B. Nieder- und Hochwald) und Flächencharakteristika (z.B. verschiedene Hangneigungsklassen) und berücksichtigen auch gegenseitige Wechselwirkungen von Prozessen. Gesucht sind solche Verfahren, die sich langfristig positiv auf den Gesamtkohlenstoffhaushalt des Waldes auswirken.

Die Ergebnisse werden in Form einer Entscheidungsmatrix zusammengestellt, die Waldbesitzern oder Einsatzplanern übersichtlich und für verschiedene Bedingungen zeigt, welches Holzernte- und Bereitstellungsverfahren aus umweltbezogener Sicht in einem konkreten Fall zu favorisieren wäre. Die besonders naturschonenden und emissionsarmen Prozesse der Holzernte, der Bringung und des Transports werden in Form eines Empfehlungskatalogs dargestellt, der zeigt, durch Einsatz welcher Verfahren möglichst hohe klimapositive Effekte erzielt werden können.

 

Projektlaufzeit: 3,5 Jahre

Förderung: Förderrichtlinie Waldklimafonds des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz und des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

Ansprechpartner: Dr. Janine Schweier

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger

  

BioÖkonomieForschung_logo
BioPotential: Regionale Verfügbarkeit von Lignozellulose als Primärrohstoff  für Baden-Württemberg

 

Das Land Baden-Württemberg fördert im Forschungsprogramm Bioökonomie u.a. sieben wissenschaftliche Projekte an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Die Forscherinnen und Forscher wollen mit ihren Ansätzen dazu beitragen, die nachhaltige und wirtschaftliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe zu verbessern.

Ziel ist zum einen, Wege zu ergründen, solche Biomassen nachhaltig bereitzustellen – die Produktion der Bäume und Gräser soll die biologische Vielfalt fördern und den Erhalt von Ökosystemen sichern. Zum anderen wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein Konzept für Bioraffinerien entwerfen: Diese Anlagen sollen Lignozellulose zu biobasierten chemischen Produkten und Materialien verarbeiten. Dem Ansatz zufolge können anfallende Nebenprodukte zudem dazu dienen, Energie zu erzeugen oder Nahrungs- und Futtermittel zu produzieren. So soll es möglich sein, die Biomasse ganzheitlich zu nutzen und damit die Wertschöpfung und die Ressourceneffizienz zu erhöhen.

Das Teilprojekt BioPotential ist im Forschungsverbund Lignozellulosebasierte Wertschöpfungsketten angesiedelt: Alle möglichen im Rahmen eines Bioökonomiekonzepts zu entwickelnden Konversionsverfahren haben einen hinsichtlich Menge und Qualität spezifischen Bedarf an Rohstoffen. Nur wenn diese zu vertretbaren Kosten und mit minimalen negativen Umweltwirkungen auf Dauer bereitgestellt werden können, ist das jeweilige Konversionskonzept wirtschaftlich tragfähig und nachhaltig realisierbar. Ziel des Projekts ist daher die konzeptionelle Entwicklung und beispielhafte Durchführung einer regionalisierten, quantitativen Jahresaufkommens- und Verfügbarkeitsanalyse von Lignozellulose als Primärrohstoff um optimierte Standorte für Konversionsanlagen zu finden.

 

Projektlaufzeit: 01.10.2014 – 30.09.2017

Förderung: Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden Württemberg

Ansprechpartner: Dr. Marcus Lingenfelder

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger, Prof. Dr. Dr. hc Gero Becker (ehemals Professur für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft), Prof. Dr. Barbara Koch (Professur für Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme)

 

 

lin2value.jpgLin2Value: Innovative Technologien und Dienstleistungen in nachhaltigen und multifunktionalen Landnutzungssystemen in China

 
project_china
 
Das Vorhaben soll die Möglichkeiten und methodischen Grundlagen neuer Technologien und innovativer Ansätze im Kontext einer Verbesserung der Bewirtschaftung von Chinas Wäldern untersuchen. Multifunktionale Forstwirtschaft kann in vielfältiger Weise zur Sicherung und Verbesserung von Ökosystemdienstleistungen, wie z.B. Wasser- und Erosionsschutz sowie Kohlenstoffbindung, beitragen und gleichzeitig die Effizienz der Landnutzung in Bezug auf die ökonomische Produktivität steigern.Die effiziente Produktion von Holzbiomasse wird außerdem im Hinblick auf eine Erhöhung der Versorgung mit nachwachsenden Rohstoffen zur Energieerzeugung betrachtet. Innovative Technologien zur Erfassung, Beerntung, Einschätzung der Holzqualität sowie Holzverwendung werden untersucht.
Möglichkeiten für standortsangepasste Produktionskonzepte für Holzbiomasse werden unter ökonomischen, ökologischen und Nachhaltigkeitskriterien bewertet und überprüft.
Das Arbeitspaket beinhaltet folgende Zielsetzungen:
  • Entwicklung von teilmechanisierten Ernteverfahren unter chinesischen Bedingungen, insbesondere Untersuchung und Einführung von seilgestützten Erntesystemen
  • Entwicklung von Nutzungskonzepten für Rundholz kleinerer Dimensionen und Bambus zur Herstellung sekundärer Energieträger, namentlich Pellets
 

Projektlaufzeit: März 2012 - September 2015

Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Ansprechpartner: Stephan Hoffmann

Website: www.lin2value.de

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger

 

RaLaReg: Automatische Radlastregelung zur Verbesserung der Bodenschonung

 
Der Ansatzpunkt bei diesem Projekt liegt darin, dass bei vielen Forstfahrzeugen so genannte Bogieachsen verwendet werden. Bei diesen Achsen sind jeweils das rechte und linke Räderpaar pendelnd am Fahrzeugrahmen gelagert, wodurch sich eine gute Geländegängigkeit beim Überfahren von Hindernissen oder Gräben ergibt. Durch die geometrischen Verhältnisse der Bogieachsen verursacht das Antriebsmoment Schubkräfte, die wiederum zu einem Aufstellmoment führen und einer ständigen Bodenhaftung aller Räder entgegenwirken. Bei hohen Zugkräften und beim Befahren von Steigungen verstärkt sich dieser "Aufstelleffekt". Unter Umständen kann ein Rad dann sogar abheben. In manchen Fahrsituationen, beispielsweise beim Überfahren eines Hindernisses, ist hingegen der Aufstelleffekt auch wünschenswert. Mit diesem Forschungsprojekt soll eine Lösung erarbeitet werden, die dem Aufstelleffekt abhängig von der Fahrsituation entgegenwirkt, so dass die Räder der Bogieachse einen möglichst gleichmäßigen Bodenkontakt haben und die Bodenschonung und Traktion verbessert wird.
 

Projektlaufzeit: Juni 2013 - Juni 2015

Förderung: Cluster Forst und Holz Baden-Württemberg

Ansprechpartner: Florian Schnaible

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger

 
 

Sozioökonomische und ökologische Bewertung der Kapazitätsbemessungen von Biomasseanlagen zur Unterstützung der ländlichen Entwicklung in Mexiko

 
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Dieses Projekt zielt auf die Entwicklung einer Methodik zur holistischen Bewertung der Eignung von dezentralisierten Bioenergieanlagen auf Basis von lignocellulosehaltiger Biomasse aus dem Wald. Dies beinhaltet die Erarbeitung von regionalen Energie-Lieferketten, welche die nachhaltige Entwicklung ländlicher Kommunen fördert. Eine Analyse der Nutzung forstlicher Biomasse, die ökonomische Realisierung von Veränderungen der Holzbereitstellungskette, sowie eine Beschreibung und Bewertung der ursächlichen sozialen Faktoren sollen ebenfalls erfolgen. Daraufhin werden die erarbeiteten Alternativen mit dem "Sustainability Assessement Tool" bewertet.
 

Projektlaufzeit: Januar 2014 - September 2017

Förderung: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)

Ansprechpartner: Ulises Flores

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger

 
 

Herleitung eines qualifizierten Waldkontrollmaßes für Stammholzabschnitte und die Integration von Poltererfassungsmethoden in die Holzbereitstellungskette

 
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Das Ziel dieser Studie ist die Evaluierung der Genauigkeit von Harvesterdaten und die Analyse der Verwendbarkeit des abgeleiteten mittleren Stückvolumens pro Sortiment für die weiteren Prozesse in der Holzbereitstellungskette durch Integration photo-optischer Poltererfassungsmethoden zur automatisierten Bestimmung von Poltervolumen und -stückzahl. Diese Informationen sind unter anderem zur Qualitätskontrolle der Rückung sowie für die Transportplanung und zur Überprüfung des Werkseingangsmaßes von Bedeutung.
 

Projektlaufzeit: seit 2013

Ansprechpartner: Martin Opferkuch, Siegmar Schönherr

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger

 
 

Analyse von belastenden Körperhaltungen und Bewegungsabläufen in der motormanuellen Laubstarkholzernte

 
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Die Untersuchung basiert auf einer Feldstudie zu motormanuellen Fäll- und Aufarbeitungsarbeiten in einem Laubstarkholzbestand in Baden-Württemberg. Dabei werden die zwei methodischen Ansätze zur optischen Analyse und Bewertung von belastenden Körperhaltungen Ovako Working-postures Analysis System (OWAS) und Rapid Upper Limb Assessment (RULA) herangezogen, da diese häufig in der Industrie zur Anwendung kommen. Diese wurden vergleichend für die Studie angewendet und hinsichtlich des Erhebungs-aufwandes aber vor allem der erzielten Ergebnisse hinsichtlich identifizierter belastender Körperhaltungen und ihrer qualitativen und quantitativen Gewichtung bewertet. Dabei erfolgte sowohl eine Betrachtung der
Intensität als auch der zeitlichen Fortdauer der belastenden Körperhaltungen in den einzelnen Arbeitsablaufabschnitten. Zusätzlich werden eine Beanspruchungsanalyse mittels Herzfrequenzmessungen und eine subjektive Belastungswahrnehmung durch Befragung der Probanden durchgeführt.
 

Projektlaufzeit: seit 2012

Ansprechpartner: Siegmar Schönherr

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger

 
 

Optimierung der Holzlogistik in Baden Württemberg

  
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Bildquelle: AGR, 2013
 
 

Projektlaufzeit: seit 2014

Förderung: Cluster Forst Holz

Ansprechpartner: Dr. Thomas Smaltschinski,
Martin
Opferkuch

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger

  
 

Bodenschäden durch Befahrung von Harvestern und Forwardern

 

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Die hochmechanisierte Holzernte mittels Harvester und Forwarder gewinnt in den befahrbaren Lagen von Atlantic Canada zunehmend an Bedeutung. Diese Studie betrachtet die durch Befahrung beider Maschinentypen entstehenden Bodenschäden in zwei Beständen in New Brunswick (Kanada). Dabei soll mittels Langzeitbeobachtungen das Ausmaß der Bodenverdichtung, sowie die Dauer der Schädigung bis zu einer möglichen Verringerung aufgrund natürlicher Prozesse untersucht werden. Die Messung der Bodenverdichtung erfolgt dabei durch den Einsatz eines radiometrischen Verfahrens mittels Isotopensonde, welche keine Extraktion von Bodenproben erfordert. Die Bodendichtemessungen werden seit 2005 einmal jährlich für unterschiedliche Befahrungsintensitäten und Reisigauflagen an identischen Messpunkten erhoben.

 

Projektlaufzeit: seit 2005

Förderung: NBIF, NSERC

Ansprechpartner und wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger

 
 

Einbindung der Glutbetttemperatur in ein Gesamtkonzept zur Emissionsminderung in Biomassekleinfeuerungen (COFIT - Controlled Firebed Temperature)

 
Feinstaubminderung aus Biomassefeuerungen mittels gezielter Einflussnahme auf die Glutbetttemperatur als Primärmaßnahme. Sowie der Einsatz von Sekundärmaßnahme mit dem Gesamtziel einer signifikanten Minderung der partikelförmigen Emissionen.


Projektlaufzeit: drei Jahre

Förderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), KWB Deutschland - Kraft und Wärme aus Biomasse GmbH

Ansprechpartner: Matthias Gehrig (Hochschule Rottenburg)

Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Dirk Jaeger, Prof. Dr. Stefan Pelz

Link: http://www.hs-rottenburg.net/biomasse.html

  
 
KOREFERENZ UND BERATUNG
 

Spatially modelling forest trafficability with ForHym and LiDAR-based cartographic depth-to-water

The thesis proposal deals with mapping weather-affected changes in soil moisture over time. This is to visualize where and when soils would be subject to severe rutting and compaction under forest operations. The approach taken is modular by connecting temporal hydrothermal processes dealing with soil wetting, drying, freezing, and thawing to spatially anticipated locations of dry versus wet soil drainage conditions. The temporal variations within specific textured soils can be modeled at daily resolution based on air temperature, and precipitation (rain, snow) data. This is done with the Forest Hydrology Model (ForHyM). The spatial variations can be derived from LiDAR-generated bare-ground elevation surfaces at 1 m resolution by way of the newly developed metric depth-to-water index (DTW), for which DTW < 10 , 10–25, 25-50, 50-100, > 100 cm indicates very poor, poor, imperfect, moderately well and well drainage conditions, respectively. The results of doing so will be illustrated for forested areas in Northern and Central New Brunswick in reference to actual forest harvesting and wood forwarding tracks. The attempt is to generalize the methodology for weather-dependent and geospatially base forecasting of soil conditions to better enable forest operation planning as seasons change from dry to wet and from wet to dry within seasons and from year to year.
 

Projektlaufzeit: seit 2013

Ansprechpartner: Marie-France Jones (University of New Brunswick)

Wissenschaftliche Leitung: Paul A. Arp., PhD (Supervisor), Jasen Golding (Supervisor), Prof. Dr. Dirk Jaeger (Committee Member)

 

 

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