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Welche Bedeutung hat der Wald in unserer Gesellschaft?
- Ökonomische Bedeutung (wirtschaftlicher Nutzen) ->pflanzliche nachwachsende Ressourcen, Holzproduktion
- Ökologische Bedeutung (Schutz des Lebensraums/der Lebensqualität) ->Wasserspeicher (Moose), Lebensraum+ Schutz für viele Pflanzen und Tierarten, Luft- und Wasserfilter, Sauerstofflieferant, Erosionsschutz, Bindung von CO2
- Soziale Bedeutung -> Erholung und Freizeitraum
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Wie unterscheiden sich die Waldbehandlungskonzepte Segregation und Integration?
- Segregation: Wirtschaftenden/höhere Instanz legt Ziel für den Wald fest. Andere Ziele stehen hinter diesem Ziel. Bsp. Ziele: Natur-, Wasserschutz oder Holzerzeugung
- Meisten Forstwirtschaften auf der Welt folgen diesem Prinzip
- Integration: eine Fläche dient mehreren Zielen gleichermaßen. Wirtschaftenden müssen einen Kompromiss finden um alle Ziele zu erfüllen. Deutsche Forstwirtschaft folgt größtenteils dieses Prinzip.
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Was ist der Unterschied zwischen Niederwald, Mittelwald und Hochwald?
- Niederwald: Bäume werden nach kurzer Zeit geerntet (10-15J). Wurzeln schlagen von alleine nochmal aus (Stockausschlag). Nächste Generation wächst ohne Zusatzaufwand. Selten in Deutschland/Mitteleuropa [Weiden, Pappeln, Eschen]
- Mittelwald: Wie Niederwald nur, dass manche Bäume 100+J wachsen um Bauholz zu erzeugen. Vorteil, wenn Bau- und Brennholz benötigt wird. Zwei Schichten: gleichaltriger Niederwald und ungleichaltriger Hochwald [Fichte, Buche, Eiche >120J]
- Hochwald: wertvolle Bäume werden als Nutzholz gezüchtet. Abfallprodukt ist Brennholz. 80-100 Jahre benötigt ein Umtrieb[Fichte, Buche, Eiche >120J]
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Was versteht man unter Waldrestholz?
- nicht stofflich nutzbarer Teil der Bäume, welcher normalerweise nach Holzeinschlag oder Rodung auf dem Waldboden verbleibt (Nebenprodukt)
- Zusammensetzung: Baumkrone, Äste, Blätter, Nadeln und X-Holz (nicht verkaufbare Stammteile)
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Ist es sinnvoll, Waldrestholz energetisch zu verwerten?
- Kronenholz/X-Holz Entnahme muss weitgehend ohne Nadel/Blätter erfolgen (abgetrocknet)
- ->Hauptteil an Mikronährstoffen der dem Wald entzogen wird.
- Idee: reine Holzasche Wald zurückführen->zu aufwendig
- Baumkrone, Äste haben geringe energetische Ausbeute, aber sehr aufwendige Ernte.
- Nicht sinnvoll - Ausnahme: Vollbäume die an der Straße entastet werden.
- Papier, Zellstoff oder Werkstoffe sind zu bevorzugen, weil höherwertig durch kaskadische Nutzung (Sekundärbiomasse)
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Welchen Einfluss hat die Waldbesitzstruktur auf die Mobilisierung von Holz?
- 63% des Waldes in Dtl gehören Privatpersonen 7 von 11 Mio ha
- Mehr nachwachsendes Holz, als eingeschlagenes->Mehr Holz zur Verfügung ohne Nachhaltigkeitsproblem
- Grund: Privatwald und Kleinprivatwald
- kein wirtschaftliches Nutzungsinteresse
- Waldbesitzer zu alt ist um aktiv im Wald zu arbeiten
- genauer Grenzverlauf der Flächen nicht bekannt ist
- Fehlen der Technik
- Unterschätzen von Zuwachspotential
- Keine ausführlichen aktuellen Daten vorhanden
- Holzmobilisierung soll Privatwaldbesitzer unterstützen und vorhandenes Potential ausschöpfen
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Welche drei Kernbereiche stehen bei der Nachhaltigkeit in einem Spannungsfeld?
- Ökologische Aspekte: Lebensgrundlage nur in dem Maße beanspruchen wie diese sich auch regeneriert (kein Raubbau an der Natur)
- Ökonomische Aspekte: Kein Nachteil für kommende Generationen generieren. Möglichkeit diese Wirtschaftsweise dauerhaft zu betreiben muss gegeben werden.
- soziale Aspekte: Keine Konflikte und Eskalierende Situationen auslösend.
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Mit welchem Hauptproblem haben die stofflichen Nutzer von Holz zu kämpfen?
- stoffliche Nutzung wird derzeit nicht gefördert
- Sicherung von Nahrungsmittel steht an erster Stelle
- Lange Umtriebszeit für (rein) stoffliche Nutzung
- Rohstoffe fallen nicht gleichzeitig übers Jahr an
- Lange Transportwege, lohnen sich oftmals nicht->signifikanter Teil der stofflich nutzbaren Güter geht dadurch verloren
- Konkurrenz zur energetische Nutzung
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Welcher Bereich der energetischen Nutzung wird durch Biomasse überwiegend bedient?
- Schwerpunkt -> Gewinnung von Energieträger und Energieformen: Öle, Fette, Gase, Flüssigbrennstoffe, Festbrennstoffe („Tank“)
- Zusätzlich -> Ernährung von Mensch und Nutztier: Nahrungsgüter, Futtermittel („Teller“)
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Welche Folgen hat die Nutzungskonkurrenz stofflich/energetisch bei Biomassen?
- Stoffliche Biomasse ist teuer und hat meist längere Umtriebszeit
- Lebensmittelproduktion hat Priorität, direkt danach die stoffliche Nutzung
- Rein energetische Nutzung steht am Ende
- Daraus ergibt sich eine Flächenkonkurrenz (-> stoffliche Biomassen benötigen mehr Zeit, blockieren Flächen)
- Anbau für rein energetische Zwecke zerstört Naturhaushalt der Ackerfläche
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Welchen Einfluss hat der Ölpreis auf die energetische Nutzung von Biomasse?
- Je höher der Ölpreis desto höher die Nachfrage nach energetischer Biomasse
- je höher Ölpreis desto eher wird Biomasse in Biokraftstoff umgewandelt (energetsch genutzt)
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Wie berechnet sich die Bruttowertschöpfung?
Bruttowertschöpfung=Produktionswert-Vorleistungen
- Produktionswert: Waren und Dienstleistungen zu Herstellpreisen=Wert der Hergestellten Waren und Dienstleistungen
- Vorleistungen: Waren, Rohstoffe, Dienstleistungen=Summe der in der Wertschöpfungskette bezogenen Waren und Dienstleistungen
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Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Effizienz und Effektivität.
- Effektivität: Maß für Wirksamkeit -> Verhältnis von erreichtem Ziel zu möglichem Ziel, Energiegewinn je Flächeneinheit
- (Energetisch: nutzbarere Energiegehalt zu möglichem Energiegehalt)
- Effizienz: Verhältnis zwischen erreichtem Erfolg zu erforderlichem Aufwand
- (Energetisch: nutzbarer Energiegehalt zu aufgewendete Energie)
- Bsp. Mais: hohe Effektivität, aber sinkende Effizienz durch viele Umwandlungs-/Prozessschritte
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Welche Baumarten werden auf KUP üblicherweise in Mitteleuropa angebaut?
Pappel und Weide, Robinie (Erle, Birke)
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Worin liegt der Vorteil dieser Baumarten (Pappel, Weide)?
- Stockausschlag (fehlende Pflanzenteile können selbst reproduziert werden)
- Schnellwachsend
- Pflegeleicht
- Resistent
- Angepasst
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Welche Vorteile biete der Anbau von schnellwachsenden Baumarten auf landwirtschaftlichen Nutzflächen (KUP) gegenüber konventionellen Nutzpflanzen wie z.B. Mais, Raps und Getreide? Nennen Sie 3 Vorteile und erläutern Sie diese kurz.
- Verbesserte Biodiversität (Landschaftsbild, Insekten,…)
- CO2 neutrale Brennstofferzeugung
- Zusätzliche Wertschöpfungskette (Ernte im Winter)
- Geringerer Pflegeaufwand
- Grenzstandorte (Abhänge,..) nutzbar
- Extensive Nutzung von KUPs für 20Jahre, schnellwachsende Bäume bieten Möglichkeit der mehrjährigen Ernte je nach Bedarf
- Rekultivierung der Fläche durch Verrotten von Laub und Wurzelstöcken
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Wann erfolgt üblicherweise die Ernte von Pflanzgut und Energieholz. Benennen Sie den theoretisch zur Verfügung stehenden Zeitraum.
- In der Vegetationsruhe von Dezember bis März
- Besonders viel Energie/Wasser im Holz gespeichert zu dieser Zeit ->Vorbereitung auf Frühling
- Bodenfrost schütz Maschinen vor Einsinken
- Bodenfrost schütz Wurzelstock und Haarwurzeln junger Bäume vor den Maschinen
- Zu kalte Temperaturen führen zu extrem harten Bäumen -> viel Feingut und Staub
- optimale Erntefenster schwer ausmachbar
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Nennen Sie mind. zwei gängige Bauarten von Hackaggregaten für den mobilen und stationären Einsatz.
- Mobil: Scheibenhacker, Trommelhacker und Schneckenhacker
- Stationär: Trommelhacker auf LKW Fahrwerk, angehängter Trommelhacker (Traktor als Energiequelle)
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Welche Eigenschaften werden durch die Gutparameter Wassergehalt und Hackstücklänge beeinflusst? Nennen Sie mindestens ein Beispiel wie die zuvor genannten Gutparameter technisch bestimmt werden können.
- Wassergehalt: Heizwert, Lagestabilität und Transportmasse (Schüttdichte) wird beeinflusst. Biomasse nur mit geringem Wassergehalt energetisch nutzbar und lagerbar.
- Feuchtemessgeräte [Vol%], Trockenschrank [m%], Widerstandsverfahren (elektrisch)
- Hackstücklänge: Einsatz in Heizanlagen, Schüttdichte, Förderverhalten, Trocknungszeit wird beeinflusst
- Siebturm (Rüttelsieb), Schwingsieb, Siebrutsche (Schwingsieb), manuelles Vermessen
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In welchem Bereich liegt der Wassergehalt erntefrischen Materials? Und warum ist das problematisch?
- 40-61% Pappel, 30-56% Weide
- Hoher Wassergehalt beeinflusst Heizwert
- benötigt mehr Kraftaufwand beim Ernten
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Worin liegt das Problem biologischer Aktivität?
- Schimmel- und Pilzbefall (auch problematisch für Mensch)
- Wassergehalt steigt
- Verrottung ->Biomasseverlust
- Selbstzersetzung
- ->energetischer Nutzen sinkt
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Welchen Einfluss hat die Umtriebszeit auf die Erntetechnik?
- Kurze Umtriebszeit (<3Jahre): Feldhächsler und 10.000 – 20.000 Stecklinge pro ha
- Mittlere Umtriebszeit: Feldhächsler und Mähbündler; Forsttechnik bei großen Stämmen
- Längere Umtriebszeit (>10Jahre): Forsttechnik, deskontinuierlich, 2.000 – 5.000 Steckling pro ha
- -> Mehr Stammholz, weniger Rinde
- -> mehr Kraftaufwand beim Ernten benötigt
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Warum sollte die geplante Umtriebszeit schon vor oder spätestens zur Anlage der KUP bekannt sein?
- Pflanzabstände müssen auf die Erntetechnik ausgelegt werden
- Genügend große Wege und Wendemöglichkeiten müssen gegeben sein
- Erwartende Größe der Bäume muss beachtet werden.
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Nennen Sie mind. zwei Schädlinge (pauschal), die für KUP in Frage kommen?
- Schadpilze (Blattrost)
- Schadinsekten (gr. Roter Pappelblattkäfer)
- Säugetiere (Wildverbiss durch Rehe bei jungen Bäumen)
- Blattwespen
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Nennen Sie einen Vor- und Nachteil der Hackgutlinie?
- +kontinuierliche Ernte: bis zu 9-fache Ernteleistung(!)
- +einstufige Bereitstellungskette
- -Direktes Trockenen nötig, nur energetische Nutzung
- -Reihenkultur erforderlich
- -Separater Abtransport (!)
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Nennen Sie einen Vor- und Nachteil der Ganzstammlinie?
- +Vortrocknung am Feldrand möglich
- -zweistufige Bereitstellungskette
- -Langsam, aufwendiger, diskontinuierlich
- -teuer (!)
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Warum ist ein Schnellläufer-Schredder (Grinder) zur Herstellung von Energieholzhackgut für eine Hackschnitzelheizung ungeeignet? Skizzieren Sie dazu das Prinzip eines Grinders!
Staubentwicklung und unregelmäßige Hackgutlänge, durch zufälliges einschlagen der Hämmer auf das Gut
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Welcher Typ von Zerkleinerungsmaschine ist am besten für die Herstellung von Energieholzhackgut geeignet? Warum wird dieser trotzdem kaum genutzt?
- Schneckenhacker-perfekte Qualität des Hackguts, geringer Feinanteil
- Teuer
- geringer Durchsatz
- nur bei Stammholz sehr gleichmäßiges Hackgut
- für jede Hackschnitzelgröße extra Schnecke erforderlich (bei anderen Maschinen kann dies über Drehzahl/Vorschub geregelt werden)
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Beschreiben Sie den theoretischen Trocknungsverlauf bei der Trocknung poröser nasser Güter wie Holz!
- 1. konvektive Trocknung -> Wasser geht von der Oberfläche als Wasserdampf an Umgebungsluft über (linear)
- 2. Gut erwärmt sich, Flüssigkeitsaustrag durch Transportprozesse im Gut inneren (langsamer, nicht linear)
- 3. gesamte Feuchtigkeit liegt gasförmig vor, weitere Trocknung durch Sorptive Gleichgewicht zwischen Gut und Trocknungsluft bestimmt (sehr langsam, nicht linear)
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