Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm ISBN 951-40-1960-1 ISSN 1795-150X www.metla.fi Metsäteknologiasektorin visio ja tiekartta vuoteen 2020 Antti Asikainen, Antti Ala-Fossi, Arto Visala ja Päivi Pulkkinen Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Metlan työraportteja / Working Papers of the Finnish Forest Research Institute -sarjassa julkaistaan tutkimusten ennakkotuloksia ja ennakkotulosten luonteisia selvityksiä. Sarjassa voidaan julkaista myös esitelmiä ja kokouskoosteita yms. Sarjassa ei käytetä tieteellistä tarkastusmenettelyä. Kirjoitukset luokitellaan Metlan julkaisutoiminnassa samaan ryhmään monisteiden kanssa. Sarjan julkaisut ovat saatavissa pdf-muodossa sarjan Internet-sivuilta. http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/ ISSN 1795-150X Toimitus Unioninkatu 40 A 00170 Helsinki puh. 010 2111 faksi 010 211 2101 sähköposti julkaisutoimitus@metla.fi Julkaisija Metsäntutkimuslaitos Unioninkatu 40 A 00170 Helsinki puh. 010 2111 faksi 010 211 2101 sähköposti info@metla.fi http://www.metla.fi/ 2 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Tekijät Asikainen, Antti, Ala-Fossi, Antti, Visala, Arto & Pulkkinen, Päivi Nimeke Metsäteknologiasektorin visio ja tiekartta vuoteen 2020 Vuosi 2005 Sivumäärä 90 + liites. ISBN 951-40-1960-1 ISSN 1795-150X Yksikkö / Tutkimusohjelma / Hankkeet Joensuun tutkimuskeskus / - / 7172 Metsäteknologiasektorin visio ja tiekartta Hyväksynyt Jari Parviainen, tutkimuskeskuksen johtaja, 21.4.2005 Tiivistelmä Kun perinteisessä puunjalostuksessa ja -korjuussa työpaikat ovat vähentyneet jatkuvasti, metsäkoneiden valmistuksessa työpaikkojen lukumäärä on kasvanut. Euroopassa ja laajemminkin koko maailmassa on tapahtumassa korjuuteknologian uusjako; runkomenetelmä, jolla korjataan edelleen yli puolet maailman raakapuusta, on väistymässä tavaralajimenetelmän tieltä. Muutoksen seurauksena Suomen metsäkoneteollisuus kasvaa sekä liikevaihdoltaan että työllistävyydeltään. Suomen metsä- teknologiasektorin kannalta tulevaisuuden avainkysymykseksi muodostuu se, pystytäänkö asema maailmanmarkkinoiden tärkeimpänä konetoimittajana säilyttämään. Uhkakuvana on osaamisen ja konevalmistuksen siirtyminen halvemman tuotannon maihin. Metsäteknologiasektorin visio ja tiekartta -hankkeessa hahmoteltiin visio metsäteknologian toimialasta vuonna 2020. Tähän päästiin kokoamalla metsäteknologiasektorin teollisuuden sekä tutkimus- ja kehittämisorganisaatioiden näkemykset sektorin tavoitetilasta ja asemasta sekä konetuotannon että alan asiantuntijaosaamisen osalta. Tuloksena syntyi tiekartta niistä toimen- pidekokonaisuuksista, joita vision saavuttaminen edellyttää. Toimialaa tarkasteltiin maailmanlaajuisesti siten, että Eurooppa, Venäjä ja Pohjois-Amerikka olivat tarkemman tarkastelun kohteena. Puun- korjuukoneiden osalta pyrittiin selvittämään nimenomaan Suomessa valmistettujen tavara- lajimenetelmän koneiden nykytilannetta ja mahdollisuuksia tulevaisuudessa. Projektin luonteesta johtuen haastateltaviksi valittiin lähinnä suomalaisia alan yrityksiä ja osaajia. Selvityksessä ei tehty tarkkoja kannattavuuslaskelmia, vaan pyrittiin realistisiin arvioihin tulevaisuuden puunkorjuumääristä ja tulevaisuudessa tarvittavista koneista erityisesti teollisuuspuun ja energiajakeen korjuussa. Metsäkoneiden kokonaismaailmanmarkkinat vuonna 2020 ovat noin 6 000–8 000 konetta, joista 4 000–6 000 on tavaralajimenetelmän koneita. Jos Euroopan ja Venäjän hakkuut koneellistuvat nopeasti ja myös Etelä- ja Pohjois-Amerikan markkinoiden osittaisessa valtauksessa onnistutaan, voidaan päästä jopa 6 000 koneen vuosimarkkinoihin. Alan kasvupotentiaali on mittava ja tämän potentiaalin realisoitumista voidaan tukea teknologiaohjelman keinoin. Monet teknologiset innovaatiot olisivat hyödyllisiä myös metsäteknologiasektorilla, mutta niiden kustannustehokkaassa soveltamisessa metsäympäristössä on paljon kehitettävää. Konekonsepteja ja teknologiaa on kehitettävä erilaisten markkina-alueiden tarpeet huomioiden. Automaatiolla on keskeinen asema kehityksessä. Asiasanat metsäkoneet, metsäteknologia, tulevaisuus Julkaisun verkko-osoite http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Tämä julkaisu korvaa julkaisun Tämä julkaisu on korvattu julkaisulla Yhteydenotot Antti Ala-Fossi, Metsäntutkimuslaitos, Joensuun tutkimuskeskus, PL 68, 80101 Joensuu. Sähköposti: antti.ala-fossi@metla.fi. Muita tietoja Hankkeen osarahoitus: Tekes 3 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Sisällys 1 Johdanto.....................................................................................................................6 2 Visio ja tiekartta – määritelmät ja lähtökohta ..........................................................7 2.1 Käsitteiden määrittely ja tehtävän rajaus ............................................................................7 2.2 Vision ja tiekartan työstäminen ..........................................................................................9 2.3 Metsäteknologiasektorin tila Suomessa ..............................................................................9 3 Raakapuun käytön ja metsäoperaatioiden kehitystrendit....................................14 3.1 Maapallon metsävarat .......................................................................................................14 3.2 Maailman ja Euroopan puunkorjuu...................................................................................18 3.2.1 Hakkuisiin vaikuttavia tekijöitä: vuoristoisuus ja lehtipuusto ...............................18 3.2.2 Toteutuneet hakkuumäärät.....................................................................................21 3.3 Teollisuuspuun korjuu ......................................................................................................23 3.3.1 Tavaralajimenetelmän konetyypit..........................................................................23 3.3.2 Runkomenetelmän konetyypit ...............................................................................24 3.3.3 Tavaralajimenetelmän mahdollisuudet ja rajoitteet ...............................................25 3.3.4 Hakkuun koneellistaminen sekä tavaralaji- ja runkomenetelmän suhteet .............27 3.4 Metsäenergian korjuu........................................................................................................30 3.4.1 Korjuumenetelmät ja -määrät Euroopassa .............................................................30 3.4.2 Nykyinen tilanne Suomessa, Ruotsissa ja Tanskassa ............................................32 3.5 Muut metsäoperaatiot........................................................................................................34 3.5.1 Kehitystrendit erityisesti Suomessa .......................................................................34 3.5.2 Istutus maailmanlaajuisesti ....................................................................................36 4 Metsäteknologiasektorin visio vuoteen 2020 ........................................................37 4.1 Puunhankinnan toimintaympäristö vuonna 2020..............................................................37 4.1.1 Metsäkoneteknologia osana puuntuotannon logistista prosessia ...........................37 4.1.2 Liiketoimintaprosessien kehittyminen...................................................................40 4.1.3 Puukaupan integroituminen Itämeren ympäristössä ..............................................42 4.2 Teollisuuspuun korjuu ......................................................................................................43 4.2.1 Korjuukoneketjujen teoreettiset määrät .................................................................43 4.2.2 Korjuukoneketjujen realistiset määrät ...................................................................44 4.3 Metsäenergian korjuu........................................................................................................46 4.3.1 Kehitystrendit ........................................................................................................46 4.3.2 Koneiden määrä .....................................................................................................47 4.4 Muut metsäoperaatiot........................................................................................................49 4.5 Visio maailmanmarkkinoiden kehittymisestä ja Suomen asemasta..................................51 4.5.1 Konemyynti ...........................................................................................................51 4.5.2 Suomen asema ja kyky reagoida markkinoiden muutoksiin..................................53 4.5.3 Venäjä markkina-alueena ......................................................................................55 5 Tiekartta – teknologian ja liiketoimintaprosessien kehittämismahdollisuudet ja - tarpeet .....................................................................................................................56 5.1 Metsäteknologiaan liittyviä teknologiaohjelmia (Tekes)..................................................56 4 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm 5.2 Kone- ja automaatioteknologian yleinen kehitys..............................................................58 5.3 Tietotekniikka puunhankinnan toimintaympäristössä.......................................................60 5.4 Metsäkoneiden kehittämiskohteet.....................................................................................62 5.4.1 Konekonseptit ja rakenne.......................................................................................62 5.4.2 Katkonnanohjaus ...................................................................................................65 5.4.3 Automaatio alustaratkaisuissa ja liikuntamekanismeissa ......................................67 5.4.4 Nosturin ja hakkuulaitteen ohjaus..........................................................................68 5.4.5 Aistintekniikka.......................................................................................................70 5.4.6 Automaattinen ohjaus ............................................................................................71 5.4.7 Metsäenergian korjuu ............................................................................................73 5.5 Metsänhoitokoneet ja muut metsäoperaatiot.....................................................................74 5.6 Kuljettajien rekrytointi ja metsäkoneenkuljettajakoulutuksen kehittämiskohteet ............75 5.7 Liiketoimintaprosessien kehittäminen ..............................................................................77 5.8 Toimijoiden roolit metsäkoneiden kehitystyössä..............................................................78 6 Yhteenveto................................................................................................................81 Lähteet .........................................................................................................................83 Kirjallisuus ja tietoverkko.......................................................................................................83 Haastattelut ja keskustelut.......................................................................................................88 Liite 1............................................................................................................................91 5 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm 1 Johdanto Suomeen on syntynyt maailman mittakaavassa merkittävin metsäkoneita valmistava teollisuuskeskittymä. Pohjoismaisen puunkorjuumenetelmän maailmanmarkkinat ovat n. 2 900 konetta, joista n. 1 700 valmistetaan Suomessa. Koneenvalmistuksen palveluksessa työskentelee alihankinta mukaan lukien yli 1 000 työntekijää ja alan yritysten liikevaihto on yli 500 milj. € vuodessa. Kun perinteisessä puunjalostuksessa ja -korjuussa työpaikat ovat vähentyneet jatkuvasti, metsäkoneiden valmistuksessa työpaikkojen lukumäärä on kasvanut. Euroopassa ja laajemminkin koko maailmassa on meneillään korjuuteknologian uusjako; runkomenetelmä, jolla korjataan edelleen yli puolet maailman raakapuusta, on väistymässä tavaralajimenetelmän tieltä. Muutoksen seurauksena Suomen metsäkoneteollisuus kasvaa sekä liikevaihdoltaan että työllistävyydeltään. Yleistettynä verrattaessa moniin muihin toimialoihin työkoneet, maatalous- ja metsätraktorit, pyöräkuormaajat, satamalukit, murskaimet jne. edustavat kypsää, hitaan kasvun alaa, jossa loppukäyttäjiä palvelevat konseptiyritykset ovat usein konsolidoituneet monikansallisiksi jättiyhtiöiksi (Kivikko ym. 2004). Suurien metsäkonevalmistajien lisäksi alalla toimii silti myös pieniä valmistajia, myös Suomessa. Suuret metsäkonevalmistajat toimivat jo tällä hetkellä kansainvälisesti ja ne kykenevät ottamaan haltuun uusia markkina-alueita. Uusien markkina-alueiden haltuun ottaminen vaatii tuekseen tutkimus- ja kehityspanosta, sillä esimerkiksi tavaralajimenetelmän koneiden menestyksellinen käyttöönotto edellyttää uuden markkina-alueen toimintaolosuhteiden perusteellista tuntemusta. Esimerkiksi Baltian maissa ja Venäjällä alhainen työvoiman hinta on suosinut manuaalista hakkuuta. Metsäenergian korjuuteknologia on monelta osin nopean kehityksen vaiheessa, jolloin tut- kimuksella saatavat hyödyt ovat panostukseen nähden korkeita. Toisin kuin hakkuukoneiden ja metsätraktoreiden valmistajat, metsäenergian korjuukoneita valmistavat yritykset ovat usein pieniä ja keskisuuria konepajoja, joilla ei ole resursseja hankkia tietoa uusista markkina-alueista. Myös tutkitun tiedon saaminen koneiden tuottavuuksista ja kustannuksista edellyttää ulkopuolista tukea. Tietoa yritykset tarvitsevat sekä koneiden kehitystyötä että niiden markkinointia varten. Metsänuudistamisen ja -hoidon teknologinen kehittäminen on siirtymässä manuaalisista menetelmistä täyskoneellistettuihin ratkaisuihin. Tähän kehitykseen on ollut useita syitä, joita ovat mm. tilapäistyövoiman saannin vaikeutuminen sekä kallistunut manuaalisen työn hinta. Toisaalta Suomessa metsänenergian talteenotto on parantanut istutuskoneiden kilpailukykyä, kun istutusta haittaavat hakkuutähteet korjataan energiaksi. Uudet teknologiat ovat vielä kehitysvaiheessa ja niiden edelleen kehittäminen vaatii runsaasti tutkimus- ja kehityspanoksia. 6 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm 2 Visio ja tiekartta – määritelmät ja lähtökohta 2.1 Käsitteiden määrittely ja tehtävän rajaus Hankkeessa hahmoteltiin visio metsäteknologian toimialasta vuonna 2020. Tähän päästiin kokoamalla metsäteknologiasektorin teollisuuden sekä tutkimus- ja kehittämisorganisaatioiden näkemykset sektorin tavoitetilasta ja asemasta sekä konetuotannon että alan asian- tuntijaosaamisen osalta. Tuloksena syntyi lisäksi tiekartta niistä toimenpidekokonaisuuksista, joita vision saavuttaminen edellyttää. Metsäteknologiasektori-käsite voidaan määritellä lähtien pohjoismaisesta metsäteknologian tutkimusalan määrittelystä. Metsäteknologiasektorin ydin on puunkorjuun ja -kuljetuksen, puun erityyppisen käsittelyn sekä taimituotannon, metsänuudistamisen ja -hoidon kone- ja laitevalmistus. Metsäteknologiasektoriin sisältyvät em. koneiden ja laitteiden muodostamien logististen järjestelmien ohjauksessa ja johtamisessa tarvittavat järjestelmät ja organisaatiot sekä niiden tutkimus ja kehittäminen. Myös alan koulutus- ja tutkimusorganisaatioiden voidaan katsoa olevan olennainen osa metsäteknologiasektoria. Metsäteknologisen tutkimus- ja kehitystyön kohteita ovat työn tuottavuus, kustannukset, ergonomia, työturvallisuus, työn jälki, puutavaran laatu ja sen hallinta, puubiomassan talteenotto, ympäristövaikutukset ja yrittäjyys sekä kone- ja laitevalmistuksen tukeminen ja järjestelmäosaaminen. Lisäksi tutkimuskohteena ovat ihmisen, työn, koneen ja metsäympäristön välinen vuorovaikutus metsätaloudessa sekä teknologisten ratkaisujen siirto uusiin toimintaympäristöihin. Toimialaa tarkasteltiin maailmanlaajuisesti siten, että Eurooppa, Venäjä ja Pohjois-Amerikka olivat tarkemman tarkastelun kohteena. Muiden maiden ja maanosien osalta tarkasteltiin ainoastaan tärkeimpiä metsätalousmaita. Puunkorjuukoneiden osalta pyrittiin selvittämään nimenomaan Suomessa valmistettujen tavaralajimenetelmän koneiden nykytilannetta ja mahdollisuuksia tulevaisuudessa. Suomen metsäteknologiasektorin kannalta avainkysymykseksi muodostuu se, pystytäänkö asema maailmanmarkkinoiden tärkeimpänä konetoimittajana säilyttämään. Uhkakuvana on osaamisen ja konevalmistuksen siirtyminen halvemman tuotannon maihin. Tässä selvityksessä ei tehty tarkkoja kannattavuuslaskelmia, vaan pyrittiin ainoastaan realistisiin arvioihin tulevaisuuden puunkorjuumääristä ja tulevaisuudessa tarvittavista koneista erityisesti teollisuuspuun ja energiajakeen korjuussa. Myös metsänuudistamisen ja -hoidon teknologiaa tarkasteltiin. Projektin luonteesta johtuen haastateltaviksi valittiin lähinnä suomalaisia alan yrityksiä ja osaajia. Käsitteitä (Karjalainen ym. 2004) Hakkuusäästö: Keskimääräinen vuotuinen puuston nettokasvun ja hakkuiden erotus. Hakkuut: Tiettynä aikana kaadettujen yli 0 cm rinnankorkeusläpimitaltaan (1,3 m) olevien puiden keskimääräinen kuoren päältä mitattu pystytilavuus, sisältäen myös ne puut tai puun 7 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm osat, jotka jäävät hakkuun jälkeen metsään. Sisältää myös metsänhoidolliset ja ei-kaupalliset harvennukset ja kaiken biomassan, joka jää metsään. Biomassahakkuut sisältävät kaiken kaadetun biomassan, siis myös rungon, latvuksen ja juuribiomassan. Hakkuutähteet: Hakkuusta jäänyt runko-, latvus- ja juuribiomassa eli kaikki hakattu biomassa vähennettynä poistuma (ainespuu). Kaupalliset hakkuut: Vuotuiset hakkuut, jotka tuottavat voittoa metsänomistajalle. Sisältää hakkuut, joiden tarkoituksena on saada puutavaraa jatkojalostettavaksi, kuten saha- tai rakennuspuuksi. Ei sisällä puun ottoa suoraan omaan kulutukseen, kuten esimerkiksi polttopuuksi. Kokopuumenetelmä: Puunkorjuumenetelmä, jossa puutavara kuljetetaan kokonaisina karsimattomina runkoina kaukokuljetusreitin varteen tai mahdollisesti käyttöpaikalle saakka. Luonnonpoistuma: Keskimääräiset vuotuiset elävän puuston menetykset, jotka johtuvat muista kuin hakkuista, ts. luonnolliset kuolemat, joiden aiheuttajina ovat olleet taudit, hyönteisten hyökkäykset, tulipalot, tuulenkaadot tai muut fyysiset vauriot. Puuntuotantoon käytettävissä oleva metsä: Metsä, jonka puuntuotantoa eivät rajoita merkit- sevästi mitkään lainsäädäntöön liittyvät, taloudelliset tai ympäristörajoitukset. Sisältää kaikki em. alueet riippumatta siitä, onko ollut hakkuita. Puutavaran tuotanto: Puun tuottaminen yleensä, hakkuilla tai muuten korjattuna, kuorellisena tai ilman, pyöreänä, halkaistuna tai muussa muodossa. Runkomenetelmä: Puunkorjuumenetelmä, jossa puutavara kuljetetaan kokonaisina karsittuina runkoina kaukokuljetusreitin varteen tai mahdollisesti käyttöpaikalle saakka. Tavaralajimenetelmä: Puunkorjuumenetelmä, jossa runko katkotaan haluttuihin pituuksiin puutavaralajeiksi heti kaatamisen jälkeen hakkuukohteella. Tavaralajimenetelmässä tarvitaan samojen työvaiheiden tekemiseksi vähemmän erilaisia konetyyppejä kuin kokopuu- tai runkomenetelmässä. Vuotuinen bruttokasvu: Kasvavien puiden tilavuuden vuotuinen lisäys. Kaikkien vähintään 1,3 m pitkien puiden keskimääräinen vuotuinen tilavuuden lisäys. Sisältää myös niiden puiden tilavuuden lisäyksen, jotka on kaadettu tai jotka ovat kuolleet ko. aikana. Vuotuinen nettokasvu: Vuotuinen bruttokasvu vähennettynä luonnonpoistuma. Tekstissä kuutiometreinä m3, ilmoitetut tilavuudet on esitetty ensisijaisesti kiintokuutiometreinä, ellei toisin ole erikseen ilmoitettu. 8 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm 2.2 Vision ja tiekartan työstäminen Vision työstäminen aloitettiin määrittelemällä Suomen ja maailman metsäteknologiasektoria kuvaavia tunnuslukuja. Toimialan yritysten perustiedot, teknologinen taso, asema maailmanmarkkinoilla sekä kehityspotentiaali selvitettiin. Työssä hyödynnettiin mm. Tulevaisuuden Metsäfoorumi -hankkeen työryhmien tuloksia ja aikaisempia puunhankinnan ja metsäteknologian alan tulevaisuustutkimuksia. Seuraavassa vaiheessa selvitettiin sektorin toimijoiden käsitykset toimialan tavoitetilasta vuonna 2020 sekä määriteltiin niiden pohjalta visio metsäteknologiasektorille. Aineisto koottiin haastattelututkimuksena. Haastateltavina oli mm. metsäteollisuuden puunhankinnan edustajia, puuta käyttävän pk-teollisuuden edustajia, metsäkoneteollisuuden johtohenkilöitä sekä yliopistojen ja tutkimuslaitosten metsäteknologian tutkijoita. Haastatteluja tehtiin yhteensä noin 30 kpl. Sektorin tilaa kuvaavina muuttujina olivat esimerkiksi alan teknologian taso suhteessa globaaliin tasoon, markkinaosuudet EU:ssa ja muualla maailmassa, kyky reagoida markkinamuutoksiin jne. Lisäksi määritettiin ”kuilu” näiden muuttujien nykyhetken ja tavoitetilan arvojen välillä. Kuiluanalyysin pohjalta nimettiin vision kannalta keskeiset kehittämisalueet sekä hahmoteltiin tiekartta nykytilan ja vision välille. Tiekarttaan laadittiin omat tasot eri toimijaryhmille. Samalla arvioitiin vision saavuttamisen edellyttämät rahalliset ja osaamiseen liittyvät resurssitarpeet sekä se, kuinka suuri osa visiota toteutuu BAU-kehityksellä ja mikä osuus edellyttää lisäpanostusta 2.3 Metsäteknologiasektorin tila Suomessa Suomessa valmistettavat metsäkoneet ovat pääasiassa tavaralajimenetelmään soveltuvia hakkuukoneita ja kuormatraktoreita. Myös energiapuun korjuuseen soveltuvien koneiden ja lait- teiden osuus on merkittävä. Näistä tärkeimpiä ovat hakkurit, paalaimet sekä metsä- ja maantiekuljetusratkaisut. Lisäksi Suomessa valmistetaan paljon mm. hakkuulaitteita, kuormaimia ja nostureita, joita voidaan yhdistää muualla valmistettuihin peruskoneisiin. Suomessa myytiin vuonna 2004 noin 425 uutta metsäkonetta, joista enemmistö oli harvennusmetsiin tarkoitettua kalustoa (haastattelut, Riikilä 2004, Metsätrans 2005). Kuvassa 1 on esitetty Suomessa toimivia metsäkonevalmistajia toimipaikkoineen. Kuvassa esitettyjen peruskoneiden valmistajien lisäksi Suomessa toimii useita kytkettävien erillislaitteiden ja hakkuulaitteiden valmistajia. 9 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Logset Logman Sampo-Rosenlew Valtra (tehdas) Pinox Komatsu Forest Ponsse Profi-ForestProsilva Timberjack(tehdas) RCM-Harvester Logbear Kuva 1. Suomessa toimivia metsäkonevalmistajia toimipaikkoineen. Toimipaikoista on ensisijaisesti esitetty kokoonpanopaikkojen sijainti. Metsäkoneiden ja hakkuulaitteiden valmistajia Seuraavana on esitetty poimintoja Suomessa toimivista metsäkone- ja hakkuulaitevalmistajista. Aiemmasta kartasta poiketen mainittuina on myös erillisten eli pääasiassa maataloustraktoriin kytkettävien työkoneiden valmistajia. Mainittujen yritysten lisäksi on olemassa lukuisia muita alihankintayrityksiä, jotka valmistavat peruskoneiden tiettyjä osia ja tuotantoa on usein myös muiden toimialojen koneisiin. Esittelyt perustuvat pääasiassa internetistä lainattuihin yritysten omiin esittelyihin, eikä luettelo ole erityisesti pienimpien yritysten osalta yksiselitteinen ja kattava. AFM-Forest Ltd on mm. hakkuulaitteita ja kouria valmistava yritys, jonka päätoimipaikka on Jyväskylässä. Yrityksen tuotannosta yli 90 % viedään ulkomaille ympäri maailman. (AFM- Forest Ltd 2005). Farmi Forest Oy kehittää ja valmistaa maataloustraktoreihin liitettäviä työkoneita, mm. juontolaitteita, hakkureita, puutavarakuormaimia ja metsäperävaunuja. Farmi-laitteita viedään kaikille mantereille yli 30 maahantuojan välityksellä, mutta nykyiset päämarkkina-alueet ovat Eurooppa ja Pohjois-Amerikka. Viennin osuus liikevaihdosta on yli 80 %. (Farmi Forest Oy 2005). Junkkari Oy on maa- ja metsätalouskoneiden konetoimittaja, joka suunnittelee, markkinoi ja valmistaa kylvöön, rehuntekoon, kasvinsuojeluun, kuljetukseen sekä metsänhoitoon tarkoitettuja maa- ja metsätalouskoneita. Junkkari Oy sijaitsee Etelä-Pohjanmaalla, Ylihärmässä. (Junkkari Oy 2005). 10 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Kesla Oyj on yksi maailman johtavista puutavarakuormainten ja nosturien valmistajista. Se kehittää, valmistaa ja markkinoi kouraharvestereita, hakkureita ja erilaisia nostureita tuotemerkillä Foresteri sekä metsäperävaunuja, kuormaimia, sykeprosessoreita ja rulla- ja sykeharvestereita tuotemerkillä Patu. Lisäksi valmistetaan henkilönostimia. Yhtiön pääpaikka sijaitsee Joensuussa ja sillä on tuotantoyksiköt myös Kesälahdella ja Ilomantsissa. Vuoden 2003 liikevaihto oli 17,8 milj. €, mistä metsäkoneiden osuus oli 15,6 milj. € (87 %). Vuoden 2004 liikevaihdoksi arvioidaan noin 21–23 milj. €. Liikevaihdosta yli puolet menee vientiin. Koneita viedään yli 20 maahan, lähinnä eri puolille Eurooppaa, Venäjälle, Kanadaan, Yhdysvaltoihin ja Australiaan. Yritys työllisti vuonna 2003 keskimäärin 171 henkilöä. Vuoden 2004 tuotanto jakaantui noin seuraavasti: − 1500 nosturia (Patu ja Foresteri), joista isoja puutavaranostureita n. 250 − 100 hakkuulaitetta (rullat ja sykkeet) − 500 metsäperävaunua (traktorikäyttöiset) − 25 isompaa hakkuria. (Kesla Oyj 2004; haastattelu Kesla Oyj, Lehikoinen 2004). Komatsu Forest Oy markkinoi Valmet -metsäkoneita Suomessa, Baltiassa, itäisen Keski- Euroopan maissa ja Venäjällä. Se on maailman toiseksi suurin metsäkoneiden valmistaja. Tuotteet ovat pääasiassa tavaralajimenetelmän hakkuukoneita, kuormatraktoreita, korjureita ja hakkuulaitteita, joiden kokoonpano tapahtuu Ruotsissa. Yhtiö kuuluu maailmanlaajuiseen Komatsu Ltd -konserniin, joka osti sen Kone-konsernilta loppuvuodesta 2003. Kone Oyj:n metsäkoneliiketoiminnot tunnettiin aiemmin nimellä Partek Forest. Myydyn liiketoiminta- alueen liikevaihto oli kauppahetkeä edeltäviltä 12 kuukaudelta noin 240 milj. € ja henkilöstömäärä noin 1 000. Koko Komatsu -konsernin liikevaihto on noin 9 mrd. dollaria. Yritys valmistaa noin 750 tavaralajimenetelmän metsäkonetta vuodessa. (Komatsu Forest Oy 2004; haastattelu Komatsu Forest Oy, Alahuhtala, Siuro 2004). Kone-Ketonen Oy valmistaa yksiotehakkuulaitteita tuotenimellä Keto. Tuotantolaitokset sijaitsevat Kristiinankaupungissa. Keto-kourat sopivat niin maatalous- kuin metsätraktoriinkin sekä kaivukonealustoille. Pohjoismaiden lisäksi tuotteita viedään Keski-Eurooppaan, Pohjois- Amerikkaan, Japaniin ja Australiaan. (Kone-Ketonen Oy 2004). Kone-Meskus Oy on Lumijoella sijaitseva yritys. Yritys valmistaa ja markkinoi AM-tuotteita, joita ovat AM-hakkuulaitteet, AM-keräävä-koura sekä AM-hydrauliikkayksikkö. (Kone- Meskus Oy 2005). Lako Forest Oy Ltd toimii Merimaskussa. Yritys on aloittanut kouraharvestereiden suunnittelun ja sarjavalmistuksen vuonna 1979, ja valmistaa Lako-merkkisiä eri kokoisia kouria ensiharvennuksiin, harvennuksiin ja päätehakkuisiin. (Lako Forest Oy Ltd 2005). Lako Oy on keskittynyt hakkuulaitteiden kehittämiseen, valmistamiseen ja markkinointiin. Tuotteita viedään yli kahteenkymmeneen maahan. Yhdessä jälleenmyyjiensä kanssa Lako Oy tarjoaa asiakkailleen maailmanlaajuisen palveluverkoston ja tuotetuen. Yhtiön päätoimipaikka on Turussa. (Lako Oy 2005). 11 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Logman Oy sijaitsee Kurikassa ja valmistaa kuormatraktoreita sekä hakkuukoneita, jotka voidaan varustaa eri valmistajien hakkuu- ja mittalaitteilla. Yrityksen palveluksessa on 16 henkilöä ja koneiden vientimaita ovat mm. Viro, Venäjä, Saksa ja Yhdysvallat. Kolmannes koneista on ulkomailla. Logman Oy on kokoonpanotehdas, jonne osat tulevat alihankkijoilta, pääosin Etelä-Pohjanmaalta. (Logman Oy 2005). Metso-Metalli Oy sijaitsee Jyväskylän maalaiskunnassa. Päätuotteita ovat Arbro - sykeharvesterit, joiden lisäksi pulverimaalaus sekä metallityöt. Lisäksi yhtiö markkinoi mm. Joutsa Siim -metsäperävaunuja ja kuormaimia. (Metso-Metalli Oy 2005). Outokummun Metalli Oy on 1980 perustettu keskisuuri konepajayritys. Vuonna 2002 yhtiön liikevaihto oli 14 miljoonaa € ja henkilöstö 65 henkeä. Oma tuotekehitys ja omat tuotteet ovat kehittyneet merkittäväksi osaksi konepajan toimintaa. Outokummun Metalli Oy on valmistanut eri Timberjack hakkuulaitemalleja vuodesta 1984 alkaen. (Outokummun Metalli Oy 2005). Oy Logset Ab on Koivulahdessa sijaitseva hakkuukoneiden, kuormatraktoreiden ja hakkuulaitteiden valmistaja. Koneita toimitetaan useimpiin Euroopan maihin ja tuotannosta me- nee vientiin yli 70 %. Yhtiöllä on myyntikonttoreita eri puolilla Eurooppaa sekä Kanadassa ja Venäjällä. Yhtiön liikevaihto oli vuonna 2002 hieman yli 12 milj. €. Henkilökuntaa yrityksessä on noin 60. (Oy Logset Ab 2004). Oy RCM Harvester Ltd on erikoistunut pienkoneteknologiaan, jolle tunnusomaista on koneen ohjaus kauko-ohjauksen avulla. Päätuotteena on kauko-ohjattava hakkuukone ensiharvennukseen. Yrityksen toimipaikka sijaitsee Kangasalassa. (Oy RCM Harvester Ltd 2005). Pentin Paja Oy on metsä- ja maanrakennuskoneiden tuotekehitykseen ja valmistukseen erikoistunut yritys, jonka päätoimipaikka sijaitsee Joensuussa. Yritys valmistaa Naarva- tuotenimellä useita erilaisia tuotteita pääasiassa taimikon ja nuoren metsän hoitoon, mm. hakkuulaitteita, kouria, laikkureita ja reikäperkauslaitteita. Tuotteita viedään maailmanlaajuisesti. (Pentin Paja Oy 2005). Pinox Oy (aiemmin S. Pinomäki Ky) on Ylöjärvellä sijaitseva konepaja, joka valmistaa hakkuukoneita, kuormatraktoreita, korjureita, hakkuulaitteita, nostureita sekä metsäenergian korjuukoneita, kuten hakkureita ja paalaimia. (Pinox Oy 2004). Ponsse -konserni suunnittelee, valmistaa ja markkinoi tavaralajimenetelmään perustuvia metsäkoneita sekä puunkorjuuseen liittyvää tietotekniikkaa. Konsernilla on tytäryhtiöt Ruotsissa, Norjassa, Ranskassa, Isossa-Britanniassa ja Yhdysvalloissa. Pääkonttori sijaitsee Suomessa Vieremällä. Vuonna 2003 Vieremän yksikkö valmisti 399 metsäkonetta, joista vientiin meni 242 kpl (noin 60 %). Vuoden 2004 alussa yritys arvioi vientiin menevän noin 57 % koneista. Työntekijöitä konsernilla on yhteensä noin 550, joista tytäryhtiöissä reilu sata. 12 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Vuoden 2003 lopussa Ponsse nousi kotimaiseksi markkinajohtajaksi niin hakkuukoneiden kuin kuormatraktoreidenkin osalta. Konsernin liikevaihto vuonna 2003 oli 163,5 milj. € ja tuotanto noin 400 metsäkonetta. (Ponsse Oyj 2004; haastattelu ja keskustelu Ponsse Oyj, Tiitinen, Mononen 2005). Profi-Forest Oy on Muuramessa sijaitseva hakkuukoneiden valmistaja, jonka hakkuukoneita käytetään harvennushakkuilla kotimaassa sekä monissa maissa ympäri Eurooppaa. Tuotteissaan yritys keskittyy alustakoneen valmistukseen ja toimivan, kokonaistaloudellisen malliston luomiseen yhteistyössä alan erikoissektoreiden johtavien valmistajien sekä asiakkaiden kanssa. Alustakone varustellaan kunkin markkina-alueen erityisvaatimusten mukaisesti. (Profi-Forest Oy 2005). ProSilva Oyj on Ruovedellä sijaitseva metsäkoneiden valmistaja, joka valmistaa tavaralajimenetelmän hakkuukoneita, sekä myy vaihtokoneita ja tarvikkeita. Yrityksen lähtökohtana on ollut metsäluontoa säästävien, aikaisempaa kevyempien, mutta silti tehokkaiden, laadukkaiden ja kustannuksiltaan kilpailukykyisten metsäkoneiden valmistaminen. (ProSilva Oyj 2005). Sampo-Rosenlew Oy valmistaa mm. puimureita, teollisuuspesukoneita ja metsäkoneita. Yhtiön liikevaihto oli vuonna 2003 noin 56 milj. €, mistä metsäkoneiden myynti oli 4,3 milj. € (noin 8 %). Yritys arvioi vuoden 2004 metsäkonemyynniksi 4,9 milj. €. Yhteensä yhtiössä työskentelee yhteensä noin 460 henkilöä. (Sampo-Rosenlew Oy 2004). S & A Nisula Oy on Jämsässä sijaitseva metsäkoneyritys, joka on erikoistunut koneellisen puunkorjuun lisäksi koneiden tuotekehitykseen ja rakentamiseen. Päätuotteita ovat yhdistelmäkourat, joilla voidaan toteuttaa sekä hakkuuta että kuormausta. Yritys valmistaa myös mm. ketjunpitimiä sekä jarruriipukkeita. (S & A Nisula Oy 2005). Timberjack Oy on metsäkonealan markkinajohtaja: sen osuus maailmanmarkkinoista on noin 50 %. Yritys on nykyisin osa amerikkalaista Deere & Company -konsernia, jolla on noin 43 000 työntekijää ja toimipisteitä yli 160 maassa. Konsernin liikevaihto oli vuonna 2003 noin 15,5 miljardia dollaria, josta maarakennus- ja metsätoimialan osuus oli 2,7 mrd. dollaria. Konsernin maataloustraktorituotanto on noin 50 000 traktoria vuodessa. Vuoden 2004 aikana Deere odottaa maarakennus- ja metsäkonetoimialansa liikevaihdon nousevan noin 50 prosenttia. Yrityksellä on metsäkonealan laajin jälleenmyyntiverkosto: yli 300 toimipistettä 50 eri maassa. Timberjack valmistaa metsäkoneita sekä tavaralaji- että runkomenetelmien tarpeisiin. Koneita työskentelee yli 80 maassa. Tuotantoyksiköitä yrityksellä on Suomessa, Kanadassa ja Yhdysvalloissa. Joensuussa valmistetaan tavaralajimenetelmään soveltuvia hakkuukoneita, kuormatraktoreita ja kuormaimia. Työntekijöitä Timberjack Oy:ssä on noin 600, joista noin 300 työntekijää työskentelee Joensuussa. Yritys arvioi valmistavansa vuoden 2004 aikana Joensuussa noin 1 200 metsäkonetta. (John Deere 2004; haastattelu Plustech Oy, Peltola 2004; Salmela 2004). 13 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Valtra Oy Ab kehittää, valmistaa, markkinoi ja huoltaa Valtra-traktoreita. Valtra on traktoreissa Pohjoismaiden markkinajohtaja ja toiseksi myydyin merkki Latinalaisessa Amerikassa. Liikevaihto vuonna 2003 oli 852 milj. € ja henkilöstömäärä 2 600, joista noin 850 Jyväskylässä ja Suolahdessa. Suolahden tehtaalla valmistettiin vuonna 2003 noin 10 000 ja Brasilian tehtaalla noin 9 000 traktoria. Suolahden valmistuksesta menee 25 % Suomeen, 15 % Ranskaan ja 10 % Ruotsiin. Valtra on ollut vuoden 2004 alusta lähtien osa yhdysvaltalaista AGCO-yhtymää. Suurin osa liikevaihdosta tulee maataloustraktoreista, mutta Valtra valmistaa myös harvennushakkuisiin tarkoitettuja hakkuukoneita ja kuormatraktoreita, joiden markkinointi ei tällä hetkellä ole aktiivista. Metsäkäyttöön maataloustraktoreihin on saatavissa erilaisia lisälaitteita, joita alihankkijat valmistavat. (Valtra Oy Ab 2004; keskustelu Valtra Oy Ab, Mattila 2005). Velj. Moisio Oy on metsäkoneurakointia, metsäkonealan tuotekehittelyä ja konepajatoimintaa harjoittava yritys. Konepajan tuotteita ovat mm. Moipu-yhdistelmäkourat ja -syöttöpyörät. Asiakkaita on sekä Suomessa että ulkomailla. (Velj. Moisio Oy 2005). Wikar Oy Ab, paremmin tunnettu tuotenimeltään KRONOS, sijaitsee Kruunupyyssä. Maatalouskoneiden lisäksi yritys on erikoistunut metsäkuormainten ja -vaunujen, harvesteriyksiköiden sekä traktorien oheislaitteiden valmistukseen ja kehittämiseen eri maiden vaihteleviin olosuhteisiin sopiviksi. Asiakkaita on tuhansia lukuisissa maissa. (Wikar Oy Ab 2005). Em. yritysten lisäksi merkittävimpiä kuormainten valmistukseen erikoistuneita valmistajia Suomessa ovat Loglift Jonsered Oy Ab ja Logmer Forest Oy Ltd. Loglift Jonsered Oy Ab:lla on jälleenmyyjäverkosto yli 50 maassa sekä oma myyntiyhtiö Ruotsissa ja Saksassa. Yhtiön päätoimipaikka sijaitsee Salossa (Loglift Jonsered Oy Ab 2005). Logmer Forest Oy Ltd:n päätoimipaikka sijaitsee Oulaisissa (Logmer Forest Oy Ltd 2005). 3 Raakapuun käytön ja metsäoperaatioiden kehitystrendit 3.1 Maapallon metsävarat Maapallolla on metsää noin 3 870 milj. ha, josta istutusmetsiä on noin 5 %. Trooppisten ja subtrooppisten metsien osuus on noin 56 % ja muiden eli boreaalisten ja lauhkeiden vyöhykkeiden metsien osuus noin 44 %. Yli puolet maapallon metsäpinta-alasta sijaitsee kuuden valtion alueella (Kuva 2). Suojeltujen metsien määrä maailmassa on noin 479 milj. ha eli 12,4 % maailman metsäpinta- alasta. Euroopassa suojeltujen metsien osuus on vain 5 %, mikä johtuu pääosin Venäjän suurista metsäalueista, jotka eivät virallisesti ole suojelun piirissä, vaikka niiden käyttö on paikoin hyvin vähäistä. Suojelukäytännöt ja -määritelmät vaihtelevat erittäin paljon eri puolilla maailmaa, joten tarkkojen lukumäärien arvioiminen on vaikeaa. Metsätalouden käytettävissä on koko 14 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm maailmassa keskimäärin 86 % metsistä. Loput 14 % jäävät ulkopuolelle sijainnin, vuoristojen, suojelun tai muiden syiden takia. (Global Forest Resources Assessment 2000). Erityisesti Euroopassa metsävarat ovat lisääntyneet viimeisten viidenkymmenen vuoden aikana, kun vuotuiset hakkuut ovat jääneet alle kasvun (Karjalainen ym. 2004). Venäjä 22 % Brasilia 14 % Kanada 6 % USA 6 % Muut 44 % Kiina 4 % Australia 4 % Eurooppa 27 % Pohjois- ja Keski- Amerikka 14 %Etelä- Amerikka 23 % Afrikka 17 % Aasia 14 % Oseania 5 % Kuva 2. Maapallon metsäpinta-alan jakautuminen eri maiden kesken ja maanosittain. Venäjän metsät on sisällytetty Euroopan metsäpinta-alaan. (Global Forest Resources Assessment 2000). Yhdysvalloilla on noin 302 milj. ha metsämaata eli noin 33 % koko maan pinta-alasta. Länsi- Yhdysvalloissa metsät ovat pääasiassa julkisessa omistuksessa, kun itäosan metsät ovat pääasiassa yksityisomistuksessa. Kaikkiaan yksityisomistuksessa on noin 58 % metsäpinta- alasta. Noin kaksi kolmannesta eli 204 milj. ha metsistä luokitellaan puuntuotantoon soveltuvaksi maaksi, jossa tuotto on vähintään 1,4 m3/ha/vuosi. Noin 11 % metsämaasta on istutettu (22 milj. ha), joista suurin osa sijaitsee etelässä (67 % eli 14,5 milj. ha). (North American Forest Commission 2002). Yhdysvaltojen metsät ovat maailman vaihtelevimpia. Sekä havu- että lehtipuulajeja on runsaasti. Länsi- ja itäosissa enemmistönä ovat havupuut, mutta maan keski- ja eteläosat ovat lähinnä lehtipuuvaltaisia. (Global Forest Resources Assessment 2000). Kanadan maapinta-alasta lähes puolet eli 418 milj. ha on metsien peitossa, mistä 235 milj. ha on kaupallista metsää – tuottaen puuta tai muita metsätuotteita. Tällä hetkellä 119 milj. ha on ensisijaisesti puuntuotannossa. Vuonna 2000 arvioitiin istutettujen ja kylvettyjen metsien pinta- alaksi yhteensä 0,43 milj. ha eli noin 4 % puuntuotantoalueiden pinta-alasta. (North American Forest Commission 2002). Toisaalta tuntemattomasta syystä FAO:n (FAOSTAT 2004) mukaan Kanadassa ei olisi lainkaan istutusmetsiä. Kanadan metsistä suurin osa on havupuuta. Ainoastaan maan etelä- ja itäosissa lehtipuusto on vallitsevana, missä puulajeja ovat erityisesti vaahtera ja tammi. Esiintyviä puulajeja on yhteensä noin 180 ja myös erilaisia metsätyyppejä on paljon. (Global Forest Resources Assessment 2000). Venäjällä metsiä on noin 800 milj. ha eli noin puolet pinta-alasta. Yli 25 % maapallon puustotilavuudesta on Venäjällä. Lähes 95 % Venäjän metsistä on boreaalista, mikä on noin 60 % maapallon boreaalisista metsistä. Noin 55 % metsäalasta katsotaan olevan ekologisesti ja taloudellisesti saavutettavissa. Hyödynnettävissä oleva metsäala on kaksi kertaa koko Euroopan 15 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm metsäalueen suuruinen. Puuston tilavuuden arvioitiin vuonna 2001 olevan noin 74,5 mrd. m3 ja vuotuista kasvua noin 871 milj. m3. Vuonna 2001 hakattavissa oli 509 milj. m3, mutta hakkuita tehtiin noin 115 milj. m3 eli noin 20 %. Alhaiseksi määrä jäi erityisesti Siperiassa ja Kaukoidässä, mutta toisaalta parhaat taloudelliset mahdollisuudet metsien hyödyntämiseen ovat Euroopan puoleisilla alueilla, joissa hakkuumahdollisuuksista käytetään 60–90 %. (Russian Forests 2003). Yli puolet Venäjän metsäalasta on havumetsävaltaista, noin 40 % sekametsää ja alle 10 % lehtimetsävaltaista. Lehtipuusto on vallitsevana maan eteläosissa. Pohjois- ja länsiosissa pääpuulajeja ovat kuusi ja mänty, Siperiassa ja Kaukoidässä lehtikuusi. Koko Venäjän metsävaroista havupuiden osuus on noin 80 %, joista lehtikuusi on tärkein. Metsäalasta noin 1/5 sijaitsee Euroopan puoleisen Venäjän alueella. Lopusta neljästä viidesosasta merkittävä osa on käytön ulkopuolella ja tulee todennäköisesti myös jäämään hankalien olosuhteiden vuoksi. (Global Forest Resources Assessment 2000). Kuvassa 3 on esitetty Venäjän hallintopiirit. Hallintopiireistä suurimmat metsäalueet sijaitsevat Siperiassa (42 % metsävaroista), Kaukoidässä (28 %) ja Luoteis-Venäjällä (11 %). Siperiassa ongelma on, että saavutettavissa olevien metsävarojen arvokkain osa on jo hyödynnetty ja metsänhoidon laiminlyöntien vuoksi hakatut metsät ovat muuttuneet arvottomiksi lehtipuumetsiksi. Metsäteollisuus on hitaasti supistunut ja sen kannattavuus heikentynyt. Kuljetusyhteyksiä parantamalla tilannetta voitaisiin korjata joksikin aikaa. Runsas 11 % Venäjän metsävaroista on Luoteis-Venäjällä, jossa eniten puuvaroja on Komin tasavallassa ja Arkangelin alueella. Luoteis-Venäjän metsäteollisuus on kaikilla osa-alueilla kehittyneintä koko Venäjällä. Etuina ovat Euroopan markkinoiden läheisyys ja melko kehittynyt infrastruktuuri Venäjän muihin alueisiin verrattuna. Yli 1/3 Venäjän puunkorjuu- ja puunjalostuslaitoksista sekä noin puolet suurista sellu- ja paperi- ja kartonkitehtaista sijaitsee Luoteis-Venäjän alueella. Puun tehokasta hyödyntämistä jarruttavat neuvostoajoilta peräisin oleva infrastruktuuri, metsäteiden puute, puunkorjuu- ja metsäkoneiden sekä alan tuotantoteknologian ja - menetelmien vanhentuneisuus jne. Puuta korjataan Venäjällä huomattavasti vähemmän kuin esimerkiksi Kanadassa ja Yhdysvalloissa, joiden metsävarat ovat olennaisesti pienemmät. Puunkorjuumäärässä Venäjä on vain hieman edellä Suomea ja Ruotsia, joiden metsävarat ovat maiden pinta-alan vuoksi vain murto-osa Venäjän metsävaroista. (Finpron maatietopalvelu 2004). Luoteis-Venäjän hallintoalueeseen kuuluvat Komin ja Karjalan tasavallat; Arkangelin, Vologdan, Kaliningradin, Leningradin, Murmanskin, Novgorodin ja Pihkovan alueet; Pietarin kaupunki sekä Nenetsien autonominen piirikunta. Luoteis-Venäjällä sijaitsee merkittävä osa Venäjän taloudellisesti hyödynnettävissä olevista metsistä. Metsävaroiltaan rikkaita alueita ovat etenkin Arkangelin alue, Karjalan tasavalta, Vologdan alue, Komin tasavalta sekä eteläiset osat Murmanskin alueesta. Suurimmat metsävarat löytyvät Komista, jonka metsäpinta-ala on yli 30 milj. ha ja puuvaranto lähes 3 mrd. m3. Luoteis-Venäjän business-barometrin mukaan Luoteis- Venäjä ja erityisesti Pietari on yksi suomalaisyritysten tärkeimmistä business-alueista lähivuosina. Luoteis-Venäjällä talouskehityksen uskotaan olevan nopeampaa kuin muualla 16 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Venäjällä. (Niskanen 2004). Luoteis-Venäjän osuus koko Venäjän teollisista hakkuista (industrial roundwood production) on ollut viimeisen kymmenen vuoden aikana noin 35–40 %. Gerasimovin (2004) mukaan Venäjällä hakattiin vuonna 2002 noin 80 milj. m3 ja Luoteis- Venäjällä noin 30 milj. m3. Toisaalta FAOSTAT (2004) arvioi hakkuut hieman suuremmiksi. Kuva 3. Venäjän hallintopiirit. Kiinan metsäpinta-ala on noin 163 milj. ha, josta istutusmetsiä on noin 45 milj. ha eli 27 %. Kiinan metsät ovat hyvin runsaslajisia. Koillisosissa metsät ovat pääasiassa havumetsää. Met- sien pinta-ala kasvoi 5 milj. ha:lla vuosina 1980–1993 istutusten ansiosta. Istutuksia tehtiin 21 milj. ha, kun luonnonmetsien pinta-ala väheni samalla 16 milj. ha. Kehitys ei ole ollut toivottua biodiversiteetin kannalta, joten hallitus on kieltänyt hakkuut monilla alueilla ja perustanut miljoonia hehtaareita suojelualueita. Kiinan hallitus yrittää saada ulkomaisia yrityksiä perustamaan nykyaikaisia sellu- ja paperitehtaita, jotka käyttäisivät puuta muiden raaka- aineiden sijasta, mutta vielä on epäselvää, mistä kaikki tarvittava puu otetaan – ehkä tuodaan. Kiinasta on nopeasti tulossa yksi suurimmista kaikkien metsätuotteiden tuojista. Se, mitä Kiinassa tapahtuu, voi vaikuttaa dramaattisesti koko maailman metsiin. (Global Forest Resources Assessment 2000; Nguyen 2002). Brasiliassa on noin 544 milj. ha metsää, josta noin 6 milj. ha on istutettua. FAO:n (FAOSTAT 2004) mukaan istutettua metsää on noin 5 milj. ha. Suuri osa metsäalueesta on trooppista sademetsää, jossa lehtipuut ovat vallitsevia. Istutusmetsät ovat pääasiassa eukalyptusta ja mäntyä, joita kasvatetaan erityisesti sellu- ja paperiteollisuutta varten sekä poltto- ja rakennuspuuksi. (Global Forest Resources Assessment 2000). Australiassa on noin 153 milj. ha luonnonmetsiä ja noin 1,2 milj. ha istutusmetsiä. Tavoitteena on nostaa istutusmetsien pinta-ala 3 milj. ha:iin vuoteen 2020 mennessä. Istutusmetsistä saadaan tällä hetkellä noin 2/3 metsäteollisuuden käyttämästä puusta. (World Forest Institute 2004). 17 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Australian metsät sijaitsevat pääasiassa rannikkoalueilla, korkeintaan 700 km:n päässä sisämaasta. Vallitsevia ovat eukalyptus- ja akasiametsiköt. Eukalyptus kattaa noin 80 % Australian metsäalasta ja akasia noin 8 %. Trooppista sademetsää on noin 1 milj. ha eli alle 1 %. (Global Forest Resources Assessment 2000). 3.2 Maailman ja Euroopan puunkorjuu 3.2.1 Hakkuisiin vaikuttavia tekijöitä: vuoristoisuus ja lehtipuusto Euroopassa vuoristoalueiden metsillä on puuntuotannollista merkitystä, vaikka monia laajoja metsäalueita sijaitsee myös alavammilla mailla – kuten erityisesti Baltiassa, Ranskassa, Suomessa, Saksassa, Norjassa, Puolassa ja Ruotsissa. Helpomman maaston alueilla metsätalouden infrastruktuurin, puunkorjuun ja kuljetuksen kustannukset ovat merkittävästi alhaisemmat kuin vuoristoalueilla. Metsä peittää yli 80 % monista vuoristoalueista, esim. Ranskassa ja Sloveniassa. Lisäksi esim. Pyreneillä, Cantabrian vuorilla, Saksassa, itäisillä Alpeilla, Apenniineilla sekä suurimmassa osassa Karpaatteja ja Bulgarian Balkania metsän peitossa on 61–80 %. Vain muutamilla vuoristoalueilla metsää on keskimäärin alle 20 %, kuten Länsi-Norjassa, Brittein saarilla, Kreikassa ja Sisiliassa. (Nordregio 2004). Nordregio (2004) määrittelee vuoristoisuuden alueen korkeuden ja pinnanmuotojen perusteella käyttämällä viittä eri kriteeriluokkaa (Taulukko 1). Valtion koko vuoristoala saadaan laskemalla kaikkien viiden vuoristoisuusluokan pinta-alat yhteen. Euroopan maiden osalta vuoristoalat ja niiden osuudet pinta-alasta on koottu taulukkoon 2. Taulukko 1. Vuoristoisuusluokat (Nordregio 2004). Korkeus merenpinnasta Pinnanmuotojen kriteerit < 300 m Suuria paikallisia kontrasteja pinnanmuodoissa 300–1 000 m Korkeusvaihtelut yli 300 metriä 7 kilometrin säteellä tai suuria paikallisia kontrasteja 1 000–1 500 m Mikä tahansa edellisistä kriteereistä tai tietyllä tavalla mitattu rinteen kaltevuus vähintään 5 1 500–2 500 m Mikä tahansa edellisistä kriteereistä tai tietyllä tavalla mitattu rinteen kaltevuus vähintään 2 > 2 500 m Ei kriteerejä pinnanmuodoille (kaikki vuoristoa) Taulukkoon 2 on koottu Euroopan Unionin jäsenmaiden vuoristoalueiden osuudet maa-alasta, lehtipuun osuudet hakkuista sekä hakkuiden tämänhetkiset koneellistamisasteet. Niiden perusteella on arvioitu mahdollisuuksia koneellistaa puunkorjuuta edelleen. Eri maiden välillä on huomattavia eroja pinnanmuodoissa, hakatun puuston rakenteessa ja hakkuukoneiden käyttömäärissä. 18 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Taulukko 2. Vuoristoisuuden ja lehtipuuston osuuden vaikutus hakkuiden koneellistamismahdollisuuksiin EU25-maissa (vuoristoisuus: Nordregio 2004; lehtipuun osuus ja hakkuiden koneellistamisasteet: Karjalainen ym. 2004). Maa Vuoristoisuus, % maa-alasta Lehtipuun osuus hakkuista, % Hakkuiden koneellistamisaste, % Alankomaat 0 27 25 Belgia 4 27 80 Espanja 56 40 30 Irlanti 11 1 90 Iso-Britannia 25 7 95 Italia 60 73 2 Itävalta 73 8 30 Kreikka 78 43 0 Kypros 48 -- -- Latvia 0 33 5 Liettua 0 44 0 Luxemburg 4 27 -- Malta 0 -- -- Portugali 39 48 30 Puola 5 25 2 Ranska 22 39 40 Ruotsi 25 6 98 Saksa 15 20 35 Slovakia 62 8 0,7 Slovenia 78 41 0,7 Suomi 0 12 97 Tanska 0 20 50 Tšekki 32 11 10 Unkari 5 89 15 Viro 0 32 55 Lehtipuiden koneellinen hakkuu on yhä ongelmallista erityisesti paksujen oksien ja rungon sekä oksien mutkaisuuden vuoksi. Oksien karsiminen aiheuttaa helposti liian suuria vaurioita runkopuuhun, jolloin hyödynnettävän ainespuun laatu heikkenee. Ongelmaan on pyritty löytämään helpottavia ratkaisuja ja esimerkiksi suurilla konevalmistajilla on mallistossaan valittavissa erityisiä lehtipuille tarkoitettuja hakkuulaitteita, joita myydään mm. Länsi- ja Keski- Eurooppaan. Suomessakin korkealaatuisimpien lehtipuutukkien hakkuu tehdään usein manuaalisesti metsurityönä. Arvioitaessa vuoristoisuuden vaikutusta maiden puunkorjuuseen maat sijoitettiin eri vuoristoisuusluokkiin, joiden perusteella koneellisesti korjattavissa oleva puumäärä arvioitiin. Laskelmassa käytettiin taulukossa 3 esitettyä luokitusta. Laskelmassa oletettiin, että kaikki havupuusto voidaan korjata koneellisesti. Arvioitaessa lehtipuuston vaikutusta hakkuiden koneellistamiseen käytettiin taulukossa 4 esitettyä luokitusta. 19 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Taulukko 3. Euroopan maiden luokittelu hakkuiden koneellistamismahdollisuuden ja maaston vuoristoisuuden mukaan. Vuoriston osuus Hakkuista koneellistettavissa Luokkaan sijoittuvat maat < 10 % 95 % Ruotsi, Suomi, Puola, Viro, Latvia, Liettua, Belgia, Unkari, Tanska, Alankomaat ja Luxemburg 10-30 % 90 % Saksa, Ranska, Iso-Britannia ja Irlanti 30-40 % 80 % Portugali ja Tšekki 40-50 % 70 % -- 50-60 % 55 % Espanja 60-70 % 45 % Italia ja Slovakia 70-75 % 40 % Itävalta > 75 % 20 % Kreikka, Slovenia Taulukko 4. Euroopan maiden luokittelu lehtipuuhakkuiden koneellistamismahdollisuuden mukaan. Maaryhmä Lehtipuustosta koneellisesti korjattavissa Suomi ja Ruotsi 90 % Baltian maat (Viro, Latvia ja Liettua) 70 % Muut Euroopan maat 60 % Taulukossa 5 on vertailun vuoksi esitetty lehtipuuhakkuiden osuuksia Euroopan ulkopuolella sekä eri maanosissa vuoden keskiarvona vuonna 2001 ja 2002. Maailmanlaajuisesti lehtipuiden nykyiset hakkuut sijoittuvat pääasiassa maapallon eteläisille alueille ja esim. Euroopassa osuus on keskimääräistä pienempi. Joillakin alueilla, kuten Indonesiassa ja Intiassa, käytännössä lähes kaikki hakkuut kohdistuvat lehtipuustoon. Taulukko 5. Lehtipuuhakkuiden osuuksia eri maanosissa sekä eräissä maissa Euroopan ulkopuolella vuoden keskiarvona vuosina 2001 ja 2002. (Metsätilastollinen vuosikirja 2003). Maa Lehtipuun osuus hakkuista, % Aasia 60 Afrikka 81 Australia 47 Eurooppa 24 Pohjois-Amerikka 28 Brasilia 61 Chile 21 Indonesia 99 Intia 86 Japani 19 Kanada 18 Kiina 36 Uusi-Seelanti 1 Venäjä 23 Yhdysvallat 32 20 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm 3.2.2 Toteutuneet hakkuumäärät Puuta maailman metsissä kasvaa yhteensä noin 386 mrd. m3. Metsiä hakattiin koko maailmassa vuonna 2001 noin 3,3 mrd. m3, josta hieman yli puolet oli polttopuuta. Vuonna 2000 teollisuuspuun osuus oli noin 1,4 mrd. m3 ja määrän arvioidaan kasvavan vuoteen 2010 mennessä 1,63 mrd. m3:iin. Hakkuiden lisäys tulee pääasiassa Itä-Euroopasta ja Venäjältä, joiden osuus lisäyksestä on noin 1/5. Hakkuumäärät kasvavat keskimäärin 1,5 % vuodessa, josta noin puolet tulee nopeakasvuisista istutusmetsistä. Kehitysmaiden kaikesta puun käytöstä noin 80 % menee polttoaineeksi, ja Afrikassa jopa noin 89 %. (Global Forest Resources Assessment 2000, Metsätilastollinen vuosikirja 2003, Komatsu Forest Oy 2004). Tropiikin ulkopuolisilla alueilla yli 70 % vuotuisesta kasvusta hakattiin, jos Venäjä jätetään tarkastelun ulkopuolelle (Venäjä 9 %). Osuus kertoo kehittyneiden maiden tehokkaasta puunkäytöstä. Kuvassa 4 on esitetty kaikki maailman hakkuut sekä teolliset hakkuut vuonna 2001 maanosittain. Hakkuut jakautuvat melko tasaisesti maanosien välille, mutta tilanne on erilainen, jos polttopuuhakkuut jätetään tarkastelun ulkopuolelle. Teollisen puun hakkuista noin 2/3 sijaitsee Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Havumetsiä on hakattu selvästi lehtimetsiä intensiivisemmin. Erityisen selvästi tämä ilmenee Pohjois-Amerikassa, jossa havumetsien hakkuumahdollisuuksista on käytetty 98 %. Euroopassa vastaava osuus on 68 %. (Global Forest Resources Assessment 2000). Eurooppa 17 % Aasia 30 % Afrikka 18 % Pohjois- Amerikka 20 % Oseania 2 % Latinalainen Amerikka 13 % Eurooppa 30 % Aasia 14 % Afrikka 4 % Pohjois- Amerikka 38 % Latinalainen Amerikka 11 % Oseania 3 % Kuva 4. Osuus maailman hakkuista maanosittain v. 2001. Vasemmalla kaikki hakkuut, oikealla vain teollisen puun hakkuut. (Metsätilastollinen vuosikirja 2003). Seuraavassa puunkorjuuta käsitellään tarkastelemalla alueittain vuotuista metsänkasvua, nykyi- siä hakkuumääriä ja hakkuusäästöjä. Puunkorjuun koneellistamisasteet ja eri puunkorjuu- menetelmien osuudet arvioitiin saatavilla olevien tietojen ja asiantuntijalausuntojen perusteella. Hakkuita tarkasteltiin lähinnä maanosittain ja tärkeimpien alueiden eli Euroopan ja Pohjois- Amerikan osalta maittain. Euroopan tilannetta tarkasteltiin erityisesti EU25-maiden osalta. Euroopan maat jaettiin ryhmiin taulukon 6 mukaisesti. 21 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Taulukko 6. Euroopan jako pienempiin maantieteellisiin osa-alueisiin. Maaryhmä Maa Pohjoismaat Suomi, Ruotsi Baltia Viro, Latvia, Liettua Itäinen Eurooppa Itävalta, Puola, Slovakia, Tšekin tasavalta, Unkari Läntinen Eurooppa Luxemburg, Ranska, Saksa Koillis-Eurooppa Alankomaat, Belgia, Irlanti, Iso-Britannia, Tanska Iberia Espanja, Portugali Eteläinen Eurooppa Italia, Kreikka, Kypros, Malta, Slovenia Euroopan metsien osalta tarkasteltiin vain puuntuotantoon käytettävissä olevia alueita, jolloin suojelualueet ja korkeimmat vuoristot jätettiin tarkastelun ulkopuolelle. Hakkuumäärät ovat pääosin 1990-luvulta ja ne on laskettu useiden vuosien keskiarvona aina, kun se on ollut mahdollista. Hakkuusäästöt laskettiin vuotuisen kasvun ja hakkuumäärien erotuksena (Kuva 5). Koska tarkasteluun on otettu ainoastaan puuntuotantoon soveltuvat alueet, voidaan arvioida, että hakkuusäästöt ovat ainakin teoriassa hyödynnettävissä olevaa puuta. Korjuun taloudellisuuteen ei tässä selvityksessä puututtu. Taulukoissa 7–9 on esitetty teollisten hakkuiden määriä eri alueilla Euroopassa ja muualla maailmassa. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Po hj oi sm aa t B al tia Itä in en E ur oo pp a Lä nt in en Eu ro op pa Ko ill is -E ur oo pp a Ib er ia Et el ä- Eu ro op pa M ilj . m 3 /v uo si Vuotuinen kasvu Hakkuut Hakkuusäästö Kuva 5. Euroopan eri alueiden metsien vuotuiset kasvut, hakkuut ja hakkuusäästöt (Karjalainen ym. 2004). Suomessa kaikkien metsien vuotuinen kasvu on 78 milj. m3 ja poistuma 65 milj. m3. Tämä ei tarkoita sitä, että metsistä voisi hakata 13 milj. m3 nykyistä enemmän, sillä osa metsäalasta on suojeltua ja monet metsänomistajat arvostavat myös metsiensä virkistys- ja monikäyttöä. 22 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Hakkuumäärän lisäämismahdollisuudet ovat siis rajalliset ja koskevat vain talouskäytössä olevia metsiä. (Hakkila 2004a). Taulukko 7 ja 8. Hakkuut maailmassa eri alueilla (Taulukko 7) ja EU25-maissa alueittain (Taulukko 8), vuosien 1999– 2002 keskiarvot (FAOSTAT 2004). (industrial roundwood). Venäjä on laskettu Eurooppaan. Alue Hakkuut yhteensä, 1000 m3/vuosi EU25-maat 308 292 Eurooppa 463 737 Pohjois-Amerikka 609 810 Aasia 223 705 Afrikka 67 405 Etelä-Amerikka, Oseania ym. 208 679 Koko maailma 1 573 336 Maaryhmä Hakkuut yhteensä, 1000 m3/vuosi Pohjoismaat 106 274 Baltia 23 666 Itäinen Eurooppa 57 316 Läntinen Eurooppa 77 202 Koillis-Eurooppa 15 871 Iberia 22 026 Eteläinen Eurooppa 5 938 EU25-maiden hakkuut keskittyvät Pohjoismaihin ja Keski-Eurooppaan. Maanosittain tarkasteltuna suurimmat hakkuumäärät ovat Pohjois-Amerikassa eli käytännössä Yhdysvalloissa ja Kanadassa. Yhdysvalloissa hakataan kaikista maailman maista selvästi eniten, lähes yhtä paljon kuin Euroopassa ja Venäjällä yhteensä. Taulukko 9. Hakkuut eri maissa, vuosien 1999–2002 keskiarvot (FAOSTAT 2004). (industrial roundwood). Maa Hakkuut yhteensä, 1000 m3/vuosi Suomi 48 999 Ruotsi 57 275 Venäjä 110 900 Kanada 195 741 Yhdysvallat 414 068 Brasilia 102 344 Kiina 95 941 Australia 23 326 3.3 Teollisuuspuun korjuu 3.3.1 Tavaralajimenetelmän konetyypit Tavaralajimenetelmässä hakkuu ja metsäkuljetus toteutetaan pääasiassa kahden koneen korjuuketjulla, johon kuuluvat harvesteri eli hakkuukone ja kuorman kantava kuormatraktori. Käytössä on myös ns. korjureita, joilla voidaan toteuttaa sekä hakkuu että metsäkuljetus. Vaihtoehtoisesti ns. omatoimisessa korjuussa käytetään usein maataloustraktoripohjaisia ratkaisuja, joissa traktoriin kytketään erillisiä lisälaitteita esim. perävaunu, kuormain tai juontolaitteet. Tässä esitetyn ns. pohjoismaisen tavaralajimenetelmän koneiden lisäksi esim. Pohjois-Amerikassa käytetään myös koneketjuja, joissa hakkuukoneen työvaiheet on jaettu erillisille koneille, esim. kaato-kasauskone ja prosessori. Konetyyppien jaossa on käytetty perustana Uusitalon (2003) esittämää jakoa. 23 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Harvesteri eli hakkuukone. Käytössä olevat hakkuukoneet ovat pääsääntöisesti kuormain- eli yksioteharvestereita, joilla puun kaikki hakkuunaikaiset käsittelyvaiheet (kaato, karsinta, katkonta) voidaan toteuttaa kuormaimeen kytketyllä hakkuulaitteella eli hakkuupäällä. Kuormaimen pituudet ja hakkuulaitteiden koot vaihtelevat siten, että puustoltaan erilaisille leimikoille on olemassa erilaisia kone- ja laitevaihtoehtoja. Koneet ovat pääasiassa pyöräalustaisia, mutta käytössä on myös tela-alustaisia koneita, jolloin peruskoneena on esim. kaivukone. Kuormatraktori. Kuormatraktorilla kuljetetaan katkotut puutavaralajit kaukokuljetusreitin, tavallisesti tienvarsivarasto, aloituspisteeseen siten, että kuljetettavan kuorman koko paino kohdistuu kuormatraktoriin. Käytössä olevat kuormatraktorit on pääsääntöisesti varustettu kiinteällä kuormatilalla ja kuormaimella. Hydrostaattis-mekaanisen voimansiirron ja erilaisten rengas-, tela- ja teliratkaisujen ansiosta eteneminen vaikeassakin maastossa on jouhevaa. Korjuri. Samalla peruskoneella toteutetaan sekä hakkuu että metsäkuljetus. Tällä hetkellä korjurit voidaan jakaa kahteen perustyyppiin toimintaperiaatteen mukaan. Toisella perustyypillä hakkuu ja metsäkuljetus voidaan toteuttaa samalla ajokerralla varustusta vaihtamatta. Tällöin kuormaimen päässä käytetään ns. yhdistelmäkouraa, jolla voidaan sekä hakata että kuormata. Toisessa perustyypissä koneeseen kytkettäviä laitteita ja varustusta (esim. hakkuulaite ja kuormatila) vaihdetaan siirryttäessä hakkuusta metsäkuljetukseen. Perustyyppien sisällä on eroja koneiden rakenteessa (esim. kuormatilan rakenne). Korjurin etuja korjuuketjuun verrattuna ovat mm. vähäisempi siirtojen määrä eri leimikoiden välillä sekä toiminnan parempi muunneltavuus. 3.3.2 Runkomenetelmän konetyypit Runkomenetelmässä hakkuu ja metsäkuljetus toteutetaan korjuuketjulla, johon yleensä kuuluu vähintään kolme erilaista peruskonetta. Käytettävät koneet ovat tavaralajimenetelmän koneita enemmän erikoistuneet tiettyihin työvaiheisiin siten, että koneet ovat rakenteeltaan ja käytettävyydeltään yksinkertaisempia. Konetyyppien jaossa on käytetty perustana Uusitalon (2003) esittämää jakoa. Kaato-kasauskone. Kaato-kasauskonetta käytetään hakkuussa puiden kaatoon ja runkojen kasaukseen juontokasoiksi. Kaato-kasauskoneet voidaan jakaa kahteen perustyyppiin kaatopään sijainnin mukaan. Drive-to-tree feller buncherissa kaatopää sijaitsee koneen rungossa, jolloin runkoa kaadettaessa kone ajetaan runkoa vasten. Swing-to-tree feller-buncherissa kaatopää on kytketty kuormaimeen ja alustakone on tavallisesti tela-alustaista kaivukonetta muistuttava. Juontotraktori. Juontotraktorilla rungot kuljetetaan vetämällä siten, että osa runkojen painosta kohdistuu maahan. Juontotraktorit voidaan jakaa pihtijuonto- ja pankkojuontotraktoreihin. Pankkojuontotraktorissa on erillinen kuormain lastausta varten. 24 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Karsinta-katkontakone tai erilliset karsinta- ja katkontakoneet. Tienvarsivarastolla tai käyttöpaikalla rungot karsitaan ja katkotaan joko erillisillä karsinta- ja katkontakoneilla tai yhä useammin molempiin työvaiheisiin soveltuvilla karsinta-katkontakoneilla. 3.3.3 Tavaralajimenetelmän mahdollisuudet ja rajoitteet Tavaralajimenetelmästä on tullut yksi vakiomenetelmä puunkorjuussa Euroopassa, Etelä- Amerikassa ja Australiassa sen jälkeen, kun hakkuukoneet ja kuormatraktorit tulivat markkinoille 1970-luvulla. Tavaralajimenetelmän metsäkoneet kasvattavat osuuttaan koneellisesta puunkorjuusta nopeimmin Pohjoismaiden ulkopuolella ja yhä enemmän myös Pohjois-Amerikassa. Metsätalous ympäri maailman on hitaasti siirtymässä kokopuu- menetelmästä tavaralajimenetelmään. (Komatsu Forest Oy 2004, Ponsse Oyj 2004). Tavaralajimenetelmän koneet ovat pieniä ja edistyksellisiä, ja niiden vaikutus maaperään ja ympäristöön jää suhteellisen vähäiseksi. Menetelmän etuina ovat korkea työn tuottavuus ja ympäristöystävällisyys sekä hyvä soveltuvuus myös pienikokoisiin leimikoihin ja harvennushakkuisiin. Puutavara säilyy puhtaampana ja se saadaan korjattua tarkemmin. Kun tavaralajit saadaan erilleen, niitä voidaan varastoida ennen toimittamista loppukäyttäjälle. Tavaralajimenetelmään siirtyminen merkitsee hakkuutyön monipuolistumista ja lisävaatimuksia koneen käyttäjille, kun puu katkotaan jo metsässä loppukäyttäjän tarpeiden mukaisesti. (Komatsu Forest Oy 2004, Ponsse Oyj 2004). Tämänhetkiset tavaralajikoneiden ongelmat liittyvät korkeisiin pääoma- ja käyttökustannuksiin sekä koneenkäyttäjien pitkään oppimisaikaan. Yleisesti puunkorjuun koneellistamisen esteinä ovat runkojen suuri koko ja lehtipuiden hankala muoto. Esimerkiksi Etelä-Euroopassa runkojen koko ja muoto voivat olla tavaralajimenetelmää rajoittavia tekijöitä. Sen sijaan kaivukonealustaisilla koneilla voidaan käsitellä suuria runkoja helpommin. Yleisesti puunkorjuumenetelmän valintaan vaikuttavat eniten puuston koko, hakkuutapa (avohakkuu vai harvennus), metsikön tiheys ja maasto (kaltevuus, kivet ja lumi). Muita vaikuttavia tekijöitä ovat mm. katkottavan puutavaran pituus, koneenkäyttäjän ominaisuudet ja puun käyttötarkoitus. (Technology Road Map… 1996, Forest Engineering Research Institute of Canada 2004). Monissa maissa koneiden kuljettajat ovat vähäisesti koulutettuja ja koneet ovat yksinkertaisia – tällöin niitä pystytään käyttämään ilman erityistä koulutusta. Tulevaisuudessa ongelmaksi muodostuu se, mistä tavaralajimenetelmän koneille löydetään maailmalla kuljettajia, koska menetelmä vaatii kuljettajalta monipuolista osaamista? Uusien kuljettajien kouluttaminen on kallista ja voi estää uuteen konetyyppiin ja menetelmään vaihtamisen. Tavaralajimenetelmän yleistymistä rajoittaa koneiden kalleus verrattuna kokorunkomenetelmän koneisiin, vaikka tuottavuudet ovat molemmilla menetelmillä yleensä hyvät. Tavaralajimenetelmän koneiden hintaa nostavat niihin sisältyvät rungon mittaus- ja 25 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm apteerausjärjestelmät. Kun metsäteollisuustuotteiden hinnat eivät ole nousussa, ei välttämättä ole innostusta panostaa tuotantoketjun alkupään kalliisiin ratkaisuihin. Yleistymiseen vaikuttaa hidastavasti myös hyvien rahoituskeinojen vaikea löytäminen. Suomessa itse tuote kelpaa lainan vakuudeksi, mutta tilanne ei ole sama esim. Keski-Euroopassa. Investoinnista aiheutuu tällöin helposti rahoitusongelmia. Kansainvälisesti tavaralajimenetelmää voidaan soveltaa eri tavoin. Esimerkiksi Kanadassa tavaralajimenetelmä ei terminä välttämättä tarkoita sitä, että siellä käytettäisiin pohjoismaisia tavaralajimenetelmän koneita. Rinnakkaisessa menetelmässä rungot tuodaan kokonaisina tien varteen ja jaetaan prosessorilla tavaralajeiksi tien varressa. Eräiden arvioiden mukaan tämä voi olla jopa valtaa saava menetelmä. Lisäksi useilla alueilla tavaralajimenetelmän korjuussa käytetään yleisesti kaivukonepohjaisia koneita, mikä ei ole yleistä Suomessa. Suomessa tavaralajimenetelmän valintaa suosii mm. täysperävaunuautojen käyttö kuljetuksissa, kun muualla puoliperävaunujen käyttö on yleisempää. Kuljetuksen logistiikka on alueittain rakennettu vallitsevan menetelmän mukaan, mikä on useiden vuosien kehityksen tulos. Runkomenetelmän kilpailukyky esimerkiksi Suomessa parantuisi, jos tehtaat sijaitsisivat nykyistä keskitetymmin ja puutavaralogistiikka olisi siten yksinkertaisempi toteuttaa. Alueellinen infrastruktuuri ja toimintaympäristön asettamat rajoitteet ovat yleisesti merkittävässä asemassa puunkorjuumenetelmää kehitettäessä. Esimerkiksi Ranskassa teiden kapeus ja maantiekuljetuksia koskevat ajoneuvoleveyksien rajoitteet ohjaavat metsäkoneiden ja varusteiden valintaa Tavaralajimenetelmällä rungot pystytään hyödyntämään tarkemmin eri käyttäjien tarpeiden mukaan. Alueilla, missä käytetään kokorunkomenetelmää, metsäteollisuudessa on totuttu siihen, että raaka-aine tuodaan kokonaisina runkoina jalostuslaitokselle ja siitä voidaan vapaasti muokata tarvittavia pölkkyjä tarpeen mukaan. Tavaralajimenetelmän yleistymistä voivat rajoittaa myös erilaiset sahatavaralajit sekä sahausteknologia. Runkomenetelmän eräänä etuna on katkontatarkkuus, jossa voidaan hyödyntää mm. läpivalaisua. Toisaalta tavaralajimenetelmällä rungon ainespuuksi kelpaamattomat osat voidaan erotella jo metsässä ja korjattu puutavara säilyy ehjempänä. Tukkipuussa vahingolliset puun rakenteen repeytymät voidaan usein havaita vasta myöhäisessä jatkojalostusvaiheessa, jolloin viat aiheuttavat tappioita koko aikaisemmalle prosessiketjulle. Suomessa muutamilla sahoilla on mietitty kokonaisina runkoina korjuun etuja ja se on soveltaen käytössä esimerkiksi siten, että ainoastaan tukkiosuus ja kuituosuus erotellaan metsässä toisistaan. Tällöin hakkuukoneella hakatun tukkisuman jakaumaa voidaan täydentää sahalla tehtävällä tukkiosan katkonnalla. Tulevaisuudessa kiinnitetään entistä enemmän huomiota hakkuiden ympäristövaikutuksiin (RIL = reduced impact logging). Monissa maissa luonnonmetsien hakkuille on asetettu rajoituksia, koska pelätään laajamittaisten koneellisten hakkuiden negatiivisia ympäristövaikutuksia. Tällöin pienet tavaralajimenetelmän koneet voivat olla parempia kuin isot runkomenetelmän koneet. (The State of the World's Forests 2001). 26 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Tavaralajimenetelmän koneiden ympäristöystävällisyys ei kuitenkaan ole yksiselitteistä, sillä esim. kuormatraktorit ovat painavia ja jättävät syviä uria varsinkin pehmeässä maastossa. Ympäristöystävällisyytenä voidaan lisäksi pitää kykyä tehdä harvennushakkuita ja tuoda puutavara pois metsästä lyhyenä, mutta käsite on väljempi uudistushakkuulla. Tavaralajimenetelmällä voidaan paremmin tehdä myös poikkeuksellisia poimintahakkuita, jotka johtuvat esimerkiksi hyönteistuhoista tai alueellisista erikoistarpeista kuten metsäpaloriskien vähentäminen. Yksiotehakkuukone on syntynyt pohjoismaisessa toimintaympäristössä, johon kuuluvat mm. harvennushakkuut. Koneita markkinoitaessa pitäisi levittää harvennushakkuuta kasvatusmenetelmänä. Esimerkiksi läntisessä Kanadassa, jossa valtio omistaa metsät ja hakkuuoikeuksia jaetaan vain esim. 25 vuoden ajanjaksolle, kannustinta harvennushakkuisiin ei ole. Kanadassa käytössä olevat korjuumenetelmät ovat usein tehokkaita paikallisissa olosuhteissa, joissa korostetaan alhaisia korjuukustannuksia. Tämä asettaa haasteita tavaralajimenetelmän markkinointiin. Venäjän metsätalous ja -teollisuus ovat viime vuosina osoittaneet kasvavaa kiinnostusta tavaralajikorjuuta kohtaan. Suurimpina esteinä ovat toistaiseksi olleet runkomenetelmää suosiva infrastruktuuri tehtailla, uusien koneiden kalleus ja ammattitaitoisten kuljettajien puute. Toisaalta tavaralajimenetelmää puoltavat mm. sopivuus kaikkiin hakkuisiin, saadun puutavaran puhtaus ja työn korkea tuottavuus. Koneita ja osaamista on siirretty erityisesti Pohjoismaista. (Gerasimov 2004). Tavaralajimenetelmä voi edellyttää myös parempaa tieverkkoa kuin runkomenetelmä. Venäjällä on vankka koulutusperinne, mutta ongelma on koulutuksen sisältö. Brasiliassa puunhankintayritykset ottavat vastuun koneiden ostosta ja koulutuksesta. Ne perustavat koulutuskeskuksen ja kouluttavat ihmiset. Erään arvion mukaan uusien alueiden tavaralajimenetelmään siirtymisessä on otettava oppia muutamista Etelä-Amerikassa toimivista yrityksistä etenkin koulutuksen suhteen. 3.3.4 Hakkuun koneellistaminen sekä tavaralaji- ja runkomenetelmän suhteet Maailmanlaajuisesti tarkasteltuna puunkorjuun koneellistamisessa on suurta vaihtelua. Pohjoismaissa lähes kaikki puutavara korjataan jo koneellisesti, mutta tilanne on toinen useissa Itä-Euroopan maissa. Tavaralajimenetelmän metsäkonemarkkinat maailmassa ovat tällä hetkellä noin 2 900 konetta vuodessa. Esimerkiksi Ruotsissa myydään vuosittain uusia kuormatraktoreita ja hakkuukoneita noin 300 kumpaakin. Suomessa puunkorjuukaluston määrä on pysynyt samalla tasolla viime vuosina (Jaakkola 2004). Kuvassa 6 on esitetty puunkorjuun ja kuljetuksen kalusto Suomessa vuosina 1982–2003 Metinfon (2005) mukaan. Kuvan esittämät määrät sisältävät vuoden aikana keskimäärin käytössä olleen metsäteollisuuden ja Metsähallituksen puunkorjuu- ja kuljetuskaluston sekä metsänhoitoyhdistysten korjuupalvelun kaluston. 27 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm 0 500 1000 1500 2000 2500 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 Ko ne m ää rä , k pl Metsätraktorit Puutavara-autot Hakkuukoneet Kuva 6. Puunkorjuun ja kuljetuksen kalusto Suomessa vuosina 1982–2003 (Metinfo 2005). Ajoneuvohallintokeskuksesta saatujen tietojen mukaan kaikkien rekisteröityjen metsäkoneiden määrä on erityisesti kuormatraktoreiden osalta em. huomattavasti suurempi, vaikka kaikkia koneita ei ole rekisteröity (Metsätrans 2005). Metsätrans-lehden keräämien tietojen mukaan 31.12.2004 Suomessa oli rekisteröityjä hakkuukoneita 1 788 ja kuormatraktoreita 2 757 kappaletta. Vastaavia tilastoihin vaikuttavia laskentatekijöitä lienee myös muissa maissa. Ruotsissa hakkuut ovat olleet noin 70 milj. m3 vuodessa, mistä lähes kaikki on hakattu koneellisesti. Käytössä on noin 1 400 hakkuukonetta, joista keskimääräinen hakkuukone tekee noin 60 000 m3 puuta vuodessa – tuottavimmat noin 100 000 m3. (Skogforsk 2004). Tarkkoja tietoja tavaralajimenetelmän osuudesta maailman puunkorjuussa on vaikea esittää, sillä tilanne vaihtelee maittain. Esim. osassa Euroopan maita käytetään puunkorjuussa yhä paljon runkomenetelmää. Taulukossa 10 on esitetty arvioita käytössä olevista tavaralajimenetelmän koneista muutamissa esimerkkimaissa. Taulukko 10. Käytössä olevien tavaralajimenetelmän koneiden määriä esimerkkimaissa. Maa Vuosi Hakkuukoneet Kuormatraktorit Lähde Ruotsi 2004 1 500-2 000 2 000-2 500 Skogforsk, Magnus Thor [14.2.2005] Luoteis-Venäjä 2004 300-400 750-800 Metla, Yuri Gerasimov [7.9.2004] Viro 2004 125 400-500 Metla, Antti Asikainen [7.8.2004] Metsäkoneiden laajimmat markkinat ovat Pohjois-Amerikassa ja Skandinaviassa, joiden osuus kokonaismarkkinoista on yli 80 %. Metsäkoneiden markkinat kasvavat nopeammin kuin hakkuumäärät erityisesti Latinalaisessa Amerikassa, Itä-Euroopassa ja Kaakkois-Aasiassa. Skandinavian markkinat ovat jo suhteellisen kylläiset, eikä kasvua enää tapahdu. Perinteinen 28 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm pohjoisamerikkalainen kokopuumenetelmä on edelleen tehokkain suurialaisilla hakkuilla, joissa rungon koko on suuri, minkä vuoksi siirtyminen tavaralajimenetelmään ei tapahdu vielä seuraavien 10–20 vuoden kuluessa. Pohjois-Amerikassa joillakin alueilla tavaralajimenetelmä on erittäin harvinainen ja esim. Ontarion metsistä tavaralajimenetelmällä korjataan vain noin 1 % puutavarasta. Suomessa ja Pohjoismaissa menetelmän osuus on noin 100 %, Saksassa 60 %, Michiganissa ja Wisconsinissa 85 % ja Minnesotassa lähes 40 %. Menetelmä on kuitenkin yleistymässä Pohjois- Amerikassa (Northern Ontario Business 2004). Kanadassa tehdyn tuoreen laskelman mukaan tavaralajimenetelmän osuus on Itä-Kanadassa noin 40 % koko hakkuista, mutta Länsi- Kanadassa menetelmä ei ole juurikaan käytössä (haastattelu Forest Engineering… 2005). Erityisesti pienirunkoisilla leimikoilla kaato-kasauskoneen, prosessorin ja kuormatraktorin muodostama tavaralajimenetelmän koneketju on arvioitu pohjoismaista menetelmää tehokkaammaksi mm. runkojen joukkokäsittelyyn ja koneiden lyhyisiin siirtomatkoihin perustuen. Menetelmän osuus on arvioitu noin puoleksi tavaralajimenetelmän käytöstä. Kuvassa 7 on esitetty puunkorjuumenetelmien osuuksia hakkuista Kanadassa Albertan itäpuolella Pulkin (2003) mukaan. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Su ht ee llin en o su us h ak ku is ta , % Tavaralajimenetelmä Runkomenetelmä Kokorunkomenetelmä Kuva 7. Puunkorjuumenetelmien osuuksia hakkuista Kanadassa Albertan itäpuolella (Godin 2001, Pulkki 2003). EU:n metsäkonemarkkinat ja erityisesti tavaralajimenetelmän osuus ovat kasvussa. Vaihtelu maiden välillä ja sisällä on suurta. Italiassa on tällä hetkellä hitaasti kehittyvät markkinat, mutta mm. Espanjassa kasvu on nopeaa ja hakkuista suurin osa tehdään koneellisesti. Pohjoisempana Ranska on siirtymässä hitaasti kokopuukorjuusta tavaralajimenetelmään. Ranskassa hakkuiden koneellistamisaste on noin 40 % vaihdellen alueittain merkittävästi, mikä johtuu pääosin hakattavasta puulajistosta ja vuoristoisuudesta. Esim. Keski-Ranskassa korjuu on lähes 29 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm kokonaan koneellistettua, mutta osissa Ranskaa osuus on vain 35 %. Espanjassa ja Portugalissa vaihtelu on suurta. Italiassa koneellisen puunkorjuun osuus on vielä melko vähäinen ja muutos on hidasta mm. konservatiivisesta ajattelutavasta johtuen. Espanjassa, Portugalissa ja Italiassa teollisuuden viljelymetsien puu korjataan koneellisesti, mutta yksityismetsänomistajien hakkuissa manuaalinen menetelmä on yleisin. 3.4 Metsäenergian korjuu 3.4.1 Korjuumenetelmät ja -määrät Euroopassa Metsähakkeen tuotantoa varten on kehitetty koneita, joista tärkeimpiä ovat erilaiset hakkurit ja murskaimet, hakkuutähdepaalaimet sekä energiapuukourat. Myös ns. yhdistelmäkoneita on käytössä, esim. palstahakkurit, hakkurihakeauto sekä yhdistetty maanmuokkaus- ja hakkuutähteen korjuukone (Hakkila 2004a). Haketus voi tapahtua palstalla, tienvarressa, terminaalissa tai käyttöpaikalla (Kuva 8). HAKKUUTÄHTEIDEN JA PIENPUUN KASAUS Hakkuu- tähteiden niputus Hakkuu- Hakkuu- tähteiden tähteiden Hakkuutähteiden metsä- metsä- metsäkuljetus kuljetus ja lähi- Palsta- kuljetus haketus ja Palsta- hakkeen haketus ja metsä- hakkeen Väli- termi- kuljetus kuljetus varasto- naali- käyttö- haketus haketus paikalle Haketus ja hakkeen Hakkeen Hakkuu- auto- auto- tähteiden kuljetus kuljetus auto- kuljetus Käyttö- paikka- haketus/-murskaus KÄYTTÖPAIKKA Kuva 8. Metsähakkeen vaihtoehtoisia tuotantoketjuja (Nousiainen 1999, Laitila 2000, Asikainen ym. 2001). Metsähakkeen tuotantomäärä on toistaiseksi suhteellisen pieni ja tuotanto jakaantuu eri järjestelmien kesken, mikä on haitallista koneenrakennuksen ja teknologian kehittämisen kannalta. Yksikään menetelmä ei ole osoittautunut yksiselitteisesti muita paremmaksi. Hakkuutähteiden ja kantojen talteenotto on alettu nähdä myös metsän uudistamista valmistelevana toimenpiteenä, johon on kehitetty koneita, joilla hakkuutähteen metsäkuljetus ja maanmuokkaus toteutetaan samalla kerralla. (Hakkila 2004b). Euroopan suurimmat biomassareservit sijaitsevat Suomessa, Ruotsissa, Saksassa ja Ranskassa, mutta myös Puolalla ja Espanjalla on merkittäviä reservejä. Erityisesti Saksassa metsien 30 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm vuotuinen kasvu on huomattavasti hakkuita suurempi. Vuoristot vaikuttanevat korjattavissa olevan metsäenergian määrään erityisesti Itävallassa, Kreikassa ja Italiassa. Tässä on kuitenkin oletettu, että energiajae on korjattavissa sieltä, mistä ainespuukin on hakattu. Vuoristoisuus vaikuttaa myös metsäenergian korjuukustannuksiin. (Karjalainen ym. 2004). Metsäenergiapotentiaali jakaantuu kolmeen pääryhmään: − Ainespuun korjuusta jääneet hakkuutähteet (latvukset, oksat, neulaset ja runkohukkapuu) − Hakkuusäästöt (vuotuisen kasvun ja hakkuiden erotukseen) − Kanto- ja juuripuun talteenotto. (Karjalainen ym. 2004). Biomassan talteenoton kannalta on merkityksellistä korjataanko puut tavaralaji- vai runko- menetelmällä. Bioenergia on toistaiseksi sivutuote ja jopa 90 % biomassapotentiaalista on yhteydessä ainespuuhun (Hakkila 2004a). Teoreettista potentiaalia ei voida kokonaisuudessaan ottaa talteen. Rajoitteina ovat monet teknis-taloudelliset, ekologiset sekä metsien monikäyttöön liittyvät tekijät, joiden yhteisvaikutusta on vaikea tarkkaan arvioida. Näitä tekijöitä ovat mm. vaihtoehtoisten energiamuotojen hinnat, metsähakkeen laatuvaatimukset ja niiden kehittyminen, verotus, tuet, korjuuteknologian ja logistiikan taso, infrastruktuuri sekä alan toimijoiden valmiudet ja asenteet. Teknisesti ja taloudellisesti korjattavissa oleva määrä on selvästi laskennallista määrää pienempi (Hakkila 2004b). Taulukossa 11 on esitetty metsäenergiapotentiaalia Euroopan tasolla. Laskelmassa on oletettu, että metsäenergiaa on teknisesti mahdollista ottaa talteen 75 % avohakkuista ja 45 % harvennuksista. Talteenottokelpoisiksi arvioitiin 65 % koneellisessa hakkuussa ja 50 % manuaalisessa hakkuussa. Lisäksi oletettiin, että 25 % nykyisestä hakkuusäästöstä saataisiin hakkuun piiriin ja 20 % avohakkuiden kannoista on korjuukelpoista. Näillä oletuksilla EU25- maiden teknisesti korjattavissa olevan metsäenergian määrä olisi 140 milj. m3 vuodessa, mistä 72 milj. m3 tulisi nykyisten hakkuiden hakkuutähteistä ja 68 milj. m3 käyttämättä olevista biomassareserveistä ja hakkuumahdollisuuksista. (Karjalainen ym. 2004). 31 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Taulukko 11. Metsäenergian potentiaaliset korjuumäärät Euroopassa (Karjalainen ym. 2004). Maa Päätehakkuut, osuus, % Hakkuun koneell. aste, % Hakkuutähde yhteensä, milj.m3/vuosi Hakkuista saatavissa oleva hakkuutähde, milj. m3/vuosi Hakkuu- säästöstä saatava hakkuutähde, milj. m3/vuosi Hakkuu- tähteistä saatava juuripuu, milj. m3/vuosi Hakkuu- säästöstä saatava juuripuu, milj. m3/vuosi Alankomaat 25 % 80 % 0,6 0,2 0,1 0,1 0,0 Belgia 70 % 80 % 2,4 1,0 0,1 0,2 0,0 Espanja 70 % 30 % 4,2 1,5 1,7 0,4 0,6 Irlanti 82 % 95 % 1,2 0,6 0,1 0,1 0,0 Iso-Britannia 80 % 90 % 4,2 1,8 0,6 0,4 0,2 Italia 0 % 2 % 2,8 0,6 0,8 0,0 0,0 Itävalta 30 % 18 % 9,4 2,7 1,0 0,2 0,1 Kreikka 6 % 0 % Kypros Latvia 76 % 5 % 2,6 0,9 0,4 0,2 0,2 Liettua 50 % 0 % 2,1 0,6 0,3 0,1 0,1 Luxemburg Malta Portugali 70 % 30 % 3,4 1,2 0,1 0,3 0,0 Puola 44 % 2 % 11,7 3,4 0,9 0,0 0,0 Ranska 76 % 40 % 21,3 8,1 2,8 1,0 0,5 Ruotsi 70 % 98 % 33,0 14,1 2,4 3,9 1,1 Saksa 5 % 35 % 22,0 5,6 4,6 0,8 0,7 Slovakia 40 % 0,7 % 2,8 0,8 0,5 0,0 0,0 Slovenia 0 % 0,7 % 1,1 0,4 0,2 0,0 0,0 Suomi 70 % 97 % 25,1 10,7 2,1 3,1 1,0 Tanska 50 % 70 % 1,1 0,4 0,1 0,1 0,0 Tšekki 83 % 10 % 8,3 2,8 3,0 0,7 0,2 Unkari 72 % 15 % 1,6 0,6 0,3 0,2 0,1 Viro 73 % 55 % 1,5 0,6 0,2 YHTEENSÄ 162,4 58,6 22,1 11,8 5,0 3.4.2 Nykyinen tilanne Suomessa, Ruotsissa ja Tanskassa Pohjoismailla on laajaa puuenergia-alan kokemusta sekä osaamista ja Suomessa, Ruotsissa ja Tanskassa metsähakkeella on tärkeä merkitys energialähteenä. Tulevaisuudessa metsäenergian merkitys tulee Euroopassa korostumaan, sillä EU on asettanut tavoitteeksi lisätä uusiutuvien energialähteiden käyttöä 12 %:iin kaikesta energiankäytöstä vuoteen 2010 mennessä. Nordledenin (2003) mukaan Pohjoismaiden biopolttoainepotentiaalit, jotka sisältävät myös teollisuuden jäteliemet ja energiapuumetsiköt, ovat vuonna 2010: − Norja, 25 TWh − Ruotsi, 130 TWh − Suomi, 95 TWh 32 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm − Tanska, 45 TWh. (Nordledens slutrapport 2003). Suomi on bioenergian hyödyntäjänä maailman kärkimaita. Vuonna 2003 energiantuotantoon käytettiin noin 19,5 milj. m3 kiinteitä puupolttoaineita, mistä saatiin noin 39 TWh energiaa. Tämä vastasi noin 9 % kaikkien energianlähteiden kokonaiskulutuksesta Suomessa. Kaikkien puuperäisten polttoaineiden osuus Suomen kokonaisenergiankulutuksesta oli noin 19 %. (Metsätilastollinen vuosikirja 2004). Metsäenergian halvin ja runsain lähde on päätehakkuista saatava hakkuutähdehake. Vuonna 2002 sen osuus kaikesta metsähakkeesta oli 63 %. Lisäksi haketta saadaan harvennuksien pienpuusta sekä kanto- ja juuripuusta. (Hakkila 2004a). Vuonna 2002 metsähaketta käytettiin noin 1,7 milj. m3, josta hakkuutähdehaketta oli 1,1 milj. m3 ja pienpuuhaketta 0,6 milj. m3 (Hakkila & Harstela 2004). Vuonna 2003 metsähakkeen käyttö kohosi 2,1 milj. m3:iin, josta hakkuutähteen osuus oli noin 60 % eli 1,26 milj. m3. Lisäksi vuonna 2003 käytettiin noin 6,2 milj. m3 puuta pientalojen lämmitykseen, mistä ns. jätepuun osuus oli noin 1 milj. m3. (Metsätilastollinen vuosikirja 2004). Tällä hetkellä tavallisin metsäenergian korjuujärjestelmä Suomessa on välivarastohaketus, jossa hakkuista saatava pienpuu ja hakkuutähde kuljetetaan tienvarteen haketettavaksi, jonka jälkeen raaka-aine kuljetetaan hakkeena käyttöpaikalle. Jonkin verran käytetään myös palstahakkureita. Uutena menetelmänä paalausteknologia siirtää metsässä tai välivarastolla tapahtuvan haketuk- sen tehtaille, sillä monille suurille lämpölaitoksille on asennettu kiinteitä murskaimia, mikä mahdollistaa keskitetyn haketuksen käyttöpaikalla. Tämä ns. risutukkimenetelmä on kehittynyt viime vuosina nopeasti ja vuonna 2004 Suomessa oli käytössä 24 hakkuutähdepaalainta. (Hakkila 2004a, Hakkila & Aarniala 2002). Lyhyillä kuljetusmatkoilla hakkuutähde voidaan kuljettaa prosessoimattomana käyttöpaikalla haketettavaksi. Pienpuuhakkeen ongelmana on ollut alhainen tuottavuus ja ihmistyön kalleus, mihin helpotusta on tuonut keräävän kaatopään yleistyminen ja useamman rungon yhtäaikainen käsittely. Tuotantoketju on koneellistumassa kokonaan ja haketta on alettu tuottaa myös itsenäisesti, eikä enää ainespuun korjuun yhteydessä. (Hakkila 2004a). Pienpuuhakkeen tuotannossa eräänä hyötynä nähdään nuorten harvennusmetsien hoidon tukeminen (Hakkila ja Fredrikson 1996, Hakkila 2004b, Laitila ym. 2004). Pienpuuhakkeen laatutekijöistä mm. kosteus ja palakoko ovat hakkuutähdehaketta helpommin hallittavissa. Lisäksi pienpuun käyttö energialähteenä lisää huoltovarmuutta, koska tuotanto on monipuolisemmalla pohjalla ja tuotantomäärät eivät ole riippuvaisia metsäteollisuuden ainespuun korjuumääristä. (Laitila ym. 2004). Ruotsissa suurin osa metsähakkeesta tulee päätehakkuiden hakkuutähteistä. Mahdollinen lisääminen tapahtuu harvennus- ja muun pienpuun käytön kautta. (Filipsson 1998). Hakkuutähteiden paalaustekniikka ei ole saavuttanut yhtä suurta suosiota kuin Suomessa, vaan metsäenergian kiinnostuksen kohteena on ollut erityisesti usean puun yhtäaikainen käsittely (Focus Bioenergy 2004). Vuonna 2002 biopolttoaineiden ja turpeen osuus Ruotsin kokonaisenergiankulutuksesta oli 16 % eli 98 TWh, josta puupolttoaineita (puu ja hake) oli 44 %. Haketta käytettiin vuonna 2003 33 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm noin 11,4 milj. m3 ja sahanpurua sekä kuorta noin 4,5 milj. m3. Lisäksi vuosittain käytetään noin 7 milj. pino-m3 puuta pientalojen lämmitykseen. Biopolttoaineiden käyttö energiantuotannossa jatkaa kasvuaan erityisesti kaukolämpösektorilla. (Skogsstatistisk årsbok 2004). Tällä hetkellä puuperäisillä polttoaineilla tuotetaan Ruotsissa noin 50 TWh energiaa, kun laskelmien mukaan olisi mahdollista tuottaa 135 TWh. Tutkijat arvioivat, että jokaista bioenergialla lisää tuotettua terawattituntia kohti syntyy 300 uutta työpaikkaa (Focus Bioenergy 2003). Borglund (2004) arvioi, että metsäenergiaa voitaisiin lisätä 30 TWh:lla seuraavien 10 vuoden aikana. Tanskassa biomassa on tärkein osa uudistuvien energialähteiden tuotannosta ja kattaa lähes 80 %. Suunnitteilla on lisätä energiapuuviljelmiä. Suuri osa energiapuusta poltetaan yksityistaloissa ja kaukolämpölaitoksissa. Nykyisin haketta käytetään noin 450 000 m3 vuodessa, mikä vastaa noin 100 000 tonnia öljyä. Skov & Landskabin (2004) mukaan energiapuun käyttöä voidaan lisätä nykyisestä ilman että teollisuuden puuntarve vaarantuu. Tanskassa vuoden 2003 hakkuista 50 % oli poltto- ja energiapuuta. (Poll 2004). 3.5 Muut metsäoperaatiot 3.5.1 Kehitystrendit erityisesti Suomessa Vuonna 2003 Suomessa metsiä uudistettiin 156 000 ha, josta 37 000 ha luontaisesti ja 119 000 ha viljellen. Taimikonhoidon ja nuoren metsän kunnostuksen vuotuiset työmäärät ovat nousseet 1990-luvun puolivälistä ollen vuonna 2003 noin 232 000 ha. (Metsätilastollinen vuosikirja 2004). Taulukossa 12 on esitetty metsänhoito- ja perusparannustöiden määriä Suomessa vuonna 2003. Vuonna 2003 Suomen metsänviljelypinta-alasta 3/4 eli noin 86 540 ha perustettiin istuttamalla (Metsätilastollinen vuosikirja 2004). Istutus on yhä ihmistyövaltaista ja vuonna 2003 Suomessa istutettiin koneellisesti vain noin 1,5 % (Vartiamäki 2003, Saarinen 2004). Metsäteollisuuden ja Metsähallituksen hallinnoimilla alueilla koneellinen istutuspinta-ala oli vuonna 2002 noin 630 ha (Strandström 2003). Suomen taimitarhoilla tuotetaan vuosittain noin 160 milj. puuntainta. Määrä on laskenut huippuvuosista, jolloin tuotanto oli noin 240 milj. puuntainta vuodessa. (Rantala 2004). Suomalaisessa taimitarhatuotannossa tehokkuutta on pyritty lisäämään lähinnä kehittämällä tuotannon yksittäisiä työvaiheita ja pyrkimällä vähentämään taimitarhatuotannolle perinteistä ihmistyövaltaisuutta. Tuotantoon on pyritty saamaan skaalaetuja mekanisoimalla mm. taimien pakkaamista, mutta yleisesti logistiikka- ja IT-teknologiassa metsänviljelyteknologia on puunhankintaa jäljessä. Paakkutaimien osuus Suomen taimituotannosta oli vuonna 2002 noin 94 % (Metsätilastollinen vuosikirja 2003). Tällä hetkellä taimia tuodaan vuosittain noin 10 milj. kappaletta Ruotsista (Metsätilastollinen vuosikirja 2004), jossa keskimääräinen taimitarhakoko on Suomea suurempi. 34 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Suurimmat suomalaiset taimitarhat on yhtiöitetty, mutta useiden omistajat ovat metsäkeskuksia, jotka eivät ole asettaneet yhtiöille tuottovaatimuksia vaan tarkoitus on välillisesti tukea metsänhoidon edellytyksiä. Suurista metsäalan toimijoista mm. Metsähallituksella ja UPM Metsällä on omia taimitarhoja. Lisäksi Metsäntutkimuslaitoksella on oma tutkimustaimitarha. Taulukko 12. Metsänhoito- ja perusparannustyöt Suomessa vuonna 2003 (Metsätilastollinen vuosikirja 2004, Metinfo 2004). Työlaji Työmäärä, ha / tiet: km Kokonaiskustannus, 1000 € UUDISTUSALAN VALMISTAMINEN 33 187 Raivaus 70 109 7 892 Maan muokkaus 131 264 24 739 -laikutus 32 769 -äestys 56 310 -mätästys 35 249 -säätöauraus 5 267 -pellon muokkaus 1 669 Kulotus 1 343 556 METSÄNVILJELY JA TAIMIKON VARHAISHOITO 59 328 Kylvö 32 247 5 858 Istutus 86 540 51 740 Täydennysviljely 2 463 889 Heinäntorjunta 5 979 841 PELLONMETSITYS 1 956 TAIMIKONHOITO 137 642 41 786 NUOREN METSÄN KUNNOSTUS 94 454 29 840 PYSTYKARSINTA 5 175 2 301 METSÄNLANNOITUS 22 966 4 035 KUNNOSTUSOJITUS 15 691 Ojituksen suunnittelu 6 471 Kunnostusojitus 67 479 9 220 METSÄTEIDEN RAKENTAMINEN, PERUSPARANNUS JA KUNNOSSAPITO 28 527 Metsäteiden suunnittelu 4 007 Metsäteiden rakentaminen 977 7 512 Metsäteiden perusparannus 1 820 9 622 Metsäteiden kunnossapito 7 386 JUURIKÄÄVÄN TORJUNTA 50 916 Vuonna 2003 Suomessa metsänviljelypinta-alasta neljännes eli noin 32 247 ha perustettiin kylvämällä (Metsätilastollinen vuosikirja 2004). Metsänkylvöstä tehtiin vuonna 2002 koneellisesti 57 %. Kylvökoneita käytettiin eniten teollisuuden ja valtion metsissä ja vähiten yksityisissä metsissä. Tällä hetkellä kylvökoneita on Suomessa arviolta noin 70 kappaletta (Rummukainen 2004). Tällä hetkellä käytössä olevien eri maanmuokkausmenetelmien välillä on eroja, jolloin hakkuutähteiden korjuun vaikutusta äestyksen tuottavuuteen ei voida yleistää. Muokattaessa 35 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm äestämällä, runsaasti hakkuutähteitä sisältävillä kohteilla on todettu lievää ajonopeuden alenemista ja muokkausjäljen peittävyyden alenemista verrattuna hakkuutähteet korjattuun kohteisiin. (Tynkkynen 1974, Hämäläinen ja Kaila 1987, Saksa ym. 2002). Vuonna 2003 Suomessa taimikonhoitopinta-ala oli noin 137 642 ha (Metsätilastollinen vuosikirja 2004). Suurimmillaan taimikonhoitopinta-alat olivat 1970-luvulla noin 500 000 ha. Taimikonhoito on varsin vähäisesti koneellistettua ja työtä tehdään pääasiassa raivaussahalla ihmistyövaltaisesti. Joitakin koneellisia yksiköitä on olemassa, mutta yleisesti taimikonhoidon koneellistamisessa on kehitettävää. 3.5.2 Istutus maailmanlaajuisesti Istutusmetsiä oli maailmassa vuonna 2000 yhteensä noin 187 milj. ha ja vuosittain istutetaan noin 4,5 milj. ha, josta suurin osa sijaitsee Aasiassa ja Etelä-Amerikassa (89 %). Istutuksista arvioidaan onnistuvan noin 3 milj. ha ja noin puolet on tarkoitettu teolliseen käyttöön. Vaikka istutusmetsien osuus kaikista maailman metsistä on vain 5 %, saatiin niistä vuonna 2000 noin 35 % puuraaka-aineesta. (Global Forest Resources Assessment 2000). Maailmalla on kasvava trendi, että istutusmetsiä käytetään yhä enemmän teollisuuden puun lähteinä. Vuonna 2000 Aasiassa sijaitsi noin 62 % kaikista istutusmetsistä ja erityisesti Kiina, Filippiinit ja Meksiko pyrkivät kasvattamaan istutusmetsien pinta-alaa. Kiinan tavoite on vuoteen 2010 mennessä 9,7 milj. ha istutusmetsiä. Noin 60 % maapallon istutusmetsistä (forest plantations) sijaitsee neljässä maassa: Kiinassa, Intiassa, Venäjällä ja Yhdysvalloissa. (The State of the World's Forests 2001). Kanadassa istutetaan joka vuosi noin 650 milj. puuta, ja Yhdysvalloissa noin 1500 milj. (Forestinformation.com 2004). Kuvassa 9 ja taulukoissa 13–14 on esitetty tilastoja maailman istutusmetsistä. Eurooppa 17 % Pohjois- ja Keski- Amerikka 9 % Etelä- Amerikka 6 % Afrikka 4 % Aasia 62 % Oseania 2 % Kuva 9. Maailman istutusmetsien jakautuminen maanosittain pinta-alan mukaan (Global Forest Resources Assessment 2000). Istutuksen koneellistamista on maailmalla tutkittu, mutta riittävän kustannustehokasta menetelmää ei ole vielä keksitty. Useissa maissa työvoiman kustannukset ovat alhaiset ja 36 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm tilapäistyövoimaa kausittaiseen työhön on ollut riittävästi saatavilla. Toisaalta monilla alueilla esim. Pohjois-Amerikassa luontaisen uudistamisen osuus on kasvanut. Taulukko 13. Istutusmetsien tilanne vuonna 2000 eräissä maanosissa (Global Forest Resources Assessment 2000). Maanosa Istutettua, 1000 ha Istutusten lisäys, 1000 ha/vuosi Metsäpinta-ala, 1000 ha Istutusmetsien osuus, % Afrikka 8 036 194 649 866 1,2 Aasia 115 847 3 500 547 793 21,1 Oseania 2 848 15 197 623 1,4 Eurooppa 32 015 5 1 039 251 3,1 Pohjois- ja Keski-Amerikka 17 533 234 549 304 3,2 Etelä-Amerikka 10 455 509 885 618 1,2 Koko maailma 186 733 4 458 3 869 455 4,8 Taulukko 14. Istutusmetsät eräissä valtioissa vuonna 2000 (Global Forest Resources Assessment 2000). Maa Istutettua, 1000 ha Istutusten lisäys, 1000 ha/vuosi Metsäpinta-ala, 1000 ha Istutusmetsien osuus, % Yhdysvallat 16 238 121 225 993 7,2 Kanada 0 -- 244 571 0 Brasilia 4 982 135 543 905 9,2 Chile 2 017 85 15 536 13,0 Venäjä 17 340 ei tietoa 851 392 2,0 Kiina 45 083 1 154 163 480 27,6 Intia 32 578 1 509 64 113 50,8 Indonesia 9 871 271 104 986 9,4 Thaimaa 4 920 225 14 762 33,3 Japani 10 682 ei tietoa 24 081 44,4 Australia 1 043 ei tietoa 154 539 0,7 Istutuskoneiden kehittelyssä työtä on toistaiseksi tehty eniten Ruotsissa, mutta mahdollisuuksia esim. Euroopan teknologia- ja markkinajohtajaksi Suomella on yhä olemassa, koska kehitystyö muualla maailmassa on suhteellisen vähäistä. Tällä hetkellä Suomessa on istutuskoneiden kehittämiseksi visioita, mutta koneiden valmistus on yhä Ruotsissa. Yleisesti voidaan sanoa, että koneiden kehittämistyö edellyttää potentiaalisia markkinoita ja markkinat edellyttävät koneiden kehittämistä. 4 Metsäteknologiasektorin visio vuoteen 2020 4.1 Puunhankinnan toimintaympäristö vuonna 2020 4.1.1 Metsäkoneteknologia osana puuntuotannon logistista prosessia Globaalisti toimivien metsäyhtiöiden kehitystoiminta on yhdenmukaistanut korjuuteknologiaa yhtiöiden koko toiminta-alueella. Erityisesti Euroopassa tavaralajimenetelmä on laajasti 37 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm käytössä, sillä metsäteollisuutta johdetaan pääosin pohjoismaista käsin. Myös Venäjän Aasian puoleisissakin osissa tavaralajimenetelmää on käytössä. Suomessa puun haltuun saanti on tulevaisuudessa puunhankinnan suurimpia haasteita, sillä väestö keskittyy kaupunkeihin ja suhde metsään muuttuu (Rummukainen ym. 2003). Puunhankinnan toimintaympäristön merkittävimmät koneteknologiset muutokset Suomessa liittyvät turvemaiden osuuden kasvuun puunkorjuussa ja harvennushakkuiden lisääntymisen aiheuttamaan työn tuottavuuden laskuun. Kaikilla osa-alueilla korjuuteknologian ja logistiikan tutkimus voi tarjota kansantaloudellisesti tärkeitä ja metsäteollisuuden kansainvälistä kilpailukykyä edistäviä tuloksia. Kuvassa 10 on esitetty puunhankinnan tutkimuksen resurssitarpeita Suomessa Rummukaisen ym. (2003) mukaan. Kuva 10. Puunhankinnan tutkimuksen resurssitarpeita yhdistettynä kehitysvisioihin (Rummukainen ym. 2003). Tulevaisuudessa puunkorjuu ja metsänhoitotyöt hoidetaan yrittäjävetoisesti sekä Suomessa että koko Euroopassa. Vain puun vastaanotossa toimii metsäteollisuuden edustaja, mutta muut toiminnot tekee itsenäinen korjuuyrittäjä. Korjuu- ja kuljetusyrittäjille tulee lisää tehtäviä puunhankinnassa ja metsäteollisuusyritysten hankintaorganisaatiot ohenevat, kun niille jää todennäköisesti vain raakapuun ostosta huolehtiminen – ellei myös sitä ulkoisteta. Tulevaisuudessa korjuu- ja kuljetusyrittäjät toimittavat puuta useammille puunkäyttäjille. Tämä asettaa vaatimuksia mm. eri yritysten tietojärjestelmien yhteensopivuudelle, sillä kaikkien koneiden ja kuljettajien pitäisi kyetä kommunikoimaan kaikkien asiakkaiden järjestelmien kanssa. Korjuuyritysten koon kasvaessa yrittäjillä on mahdollisuus hankkia erikoiskoneita kohteisiin, jotka aikaisemmin korjattiin yleiskoneilla. Lisäksi tavoitteena on, että samalla konekannalla voitaisiin normaalin puunkorjuun lisäksi istuttaa, tehdä maanmuokkausta ja korjata energiapuuta silloin, kun muun puunhankinnan volyymit ovat vähäisiä. Menettelyllä mahdollistetaan ympärivuotinen työllisyys ja kaluston aikaisempaa tehokkaampi työllistäminen. 38 Metlan työraportteja 8 http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2005/mwp008.htm Tulevaisuudessa konemäärät puunkorjuussa vähenevät ja energiapuun korjuussa kasvavat, mutta kokonaiskaluston määrä pysyy lähes samana, mahdollisesti lisääntyy hieman. Tulevaisuudessa metsäteknologiasektoriin vaikuttavia kansainvälisiä tekijöitä ovat mm. miten s. isäntälinjan hakkuu vähenee, sillä koko Euroopan tasolla maanviljelijöiden määrä vähenee. etsätöihin saatavissa olevan työvoiman määrä Euroopassa vähenee koko ajan, mikä edellyttää uunhankinnassa ei tapahtune radikaaleja muutoksia, jotka muuttaisivat merkittävästi etsäalueiden omistuksellinen hajaantuminen vaikuttaa koneiden kehitykseen. Esim. Suomessa laajasti avohakkuut ovat sallittuja ja tuleeko EU:n taholta paineita toimintatapojen muuttamiseksi. Venäjällä metsälaki vaikuttaa kehityksen nopeuteen. Muut maat ovat Suomea jäljessä logistiikassa, joten suomalaisilla teknologian toimittajilla on paljon hyödynnettäviä markkina-alueita. Muita tulevaisuuden kysymysmerkkejä ovat mm. miten pieniin läpimittoihin puunkorjuussa mennään, miten bioenergian käyttö kehittyy ja miten puut tulevaisuudessa halutaan hakata? N Teollisuuden puunkorjuu hoidetaan ammattimaisesti, myös Suomessa. Toisaalta ns. harrastusmetsänhoito voi lisääntyä ja lisätä pienteknologian kysyntää. Uudet, kehittyvät markkina-alueet siirtyvät suoraan nykyaikaisiin puunkorjuumenetelmiin. M työntekijäkohtaisen tuotoksen kasvattamista. Ihmistyön osuus tuotettua puumäärää kohti vähenee seuraavien 15 vuoden aikana. Joidenkin arvioiden mukaan Suomessa konekohtaiset käyttöasteet ja siten tuottavuudet täytyy saada korkeammalle tasolle, koska kansainvälisessä vertailussa tuottavuustasot ovat matalalla. Käyttöasteiden ja tuottavuuden kasvu ilman muita sivuvaikutuksia vaikuttaisi koneiden määrään vähentävästi. Yleisesti kymmenen viime vuoden aikana esijalostusta on siirtynyt metsään, mikä on antanut lisäarvoa, mutta alentanut tuottavuutta. Tietojärjestelmien ja korjuuyrittäjien itseohjautuvuuden lisääntyessä toimihenkilöiden työskentely metsässä vähenee entisestään. P hakkuukoneita tai kuormatraktoreita. Markkinoille tulleet korjurit ja muut yhdistelmäkoneratkaisut vallannevat kuitenkin osan konemarkkinoista. Ruotsissa keskustelua on herättänyt puun alkuperä. Ongelma on ratkaistavissa mm. teknologian avulla: mahdollisesti jokaiseen pölliin tulee tulevaisuudessa tunniste, jolla se voidaan yksilöidä jo koneen kour