Mera rätt råvara 2.0 : Slutrapport

Mera rätt råvara 2.0

Slutrapport

Dan Olofsson

1

, Linus Hägg

2

, Tommy Vikberg

2

,

Ann Eklund

3

1 _{Stenvalls Trä}

2 _{RISE Research Institutes of Sweden} 3 _Sveaskog

- 2 -

Sammanfattning

På den japanska limträmarknaden uppskattas den norrländska furan p.g.a. dess utseende såväl som dess höga hållfasthet. Produkten benämns Lamina och har sedan 15 år tillbaka växt från en liten obetydlig andel till att idag stå för ett stort bidrag för många furusågverk i Norrland. Det som skiljer den japanska marknaden mot den europeiska är dess önskemål om speciella längder som vi traditionellt inte tillverkar på sågverken. Ska önskemålen uppfyllas krävs det även att apteringen i skogen följer med.

Tyvärr är inte alla stockar tillräckligt bra för att uppfylla de styrkekrav som krävs för den japanska marknaden vilket gör att stockar som inte klarar dessa måste sorteras bort och användas för andra marknader. Resultatet av de bortsorterade stockarna är att dessa då får fel längd för den alternativa marknaden och måste då korrigeras med ett extra avkap. Det är därför det är viktigt att så bra det bara går försöka lokalisera vilka avverkningar som

innehåller höga andelar av vissa produkter, i detta fall Lamina, och utifrån den informationen styra aptering mot kundönskemål för att skapa mest möjliga virkesvärde.

Inom ramen för projektet Mera Rätt Råvara togs en indikator fram där data från de skogliga systemen, baserat på uppgifter som inhämtats och bedömts i fält i samband med

avverkningsplanering, används föra att prediktera hållfastheten. Detta projekt är en förlängning på det arbetet och syftar till att förstå mer om korrelationen mellan trädens egenskaper och sågverksprodukternas egenskaper. Mer specifikt har arbetet handlat om att förfina och utvärdera indikatorn i olika typer av skogar med avseende på framför allt ålder. Projektets resultat visar att indikatorn med god precision klarat av att förutse ifall

avverkningen är lämpad för produkter för den japanska marknaden. Av de åtta

testavverkningar som gjorts låg sju av dessa med ett utfall på mellan 93 - 99% laminakvalitet i timmersorteringen inom det specifika dimensionsintervallet som produkten tas ut i. Alltså mindre än 7% klarade inte av de japanska kraven. Detta kan jämföras med utfallet under år 2020 utan styrning med hjälp av indikatorn. Där låg utfallet på 74%, vilket innebär att med hjälp av indikatorn kan önskade vedegenskaper anrikas.

Vidare visar projektets resultat att gallringsskogar inte alls har de vedegenskaper som krävs för att få ett högt utfall av Lamina. Denna kunskap innebär att gallringar ska apteras på ett annat sätt än slutavverkningar och mot andra typer av slutprodukter.

Indikatorn i sig har också förbättrats genom Mera Rätt Råvara 2.0. Ett problem med den befintliga skogliga indikatorn visade sig vara att skogsbeståndens skötselhistorik inte alltid var kända. I den nya indikatorn uteslöts skötselhistoriken som parameter och istället togs fler parametrar som beskriver det faktiska beståndet med i analysen. Den nya indikatorn visade sig också bli något bättre på att prediktera Laminavärdet.

Projektet har varit så lyckat att resultaten används idag för att styra apteringen i våra avverkningar så att tillredningen i skogen bättre matchar de kundönskemål som sågverket har att ta hänsyn till.

3

Innehållsförteckning

Innehåll

2 Metoder och genomförande ... 4

3 Resultat, slutsatser ... 6

4

Sammanfattning

1 Inledning

1.1 Bakgrund

Mera rätt råvara 2.0 är fortsättningen på projektet Mera rätt råvara mellan Stenvalls Trä, Sveaskog, RemaSawco, och RISE. I Mera rätt råvara utvecklades en indikator som utifrån skogliga parametrar identifierar skogsbestånd med förväntat hög andel rotstockar som lämpas för produktion av så kallad Lamina. Indikatorn baseras på beståndsparametrarna ålder, temperatursumma, höjd över havet, bonitet, skötsel, lutning och bärighet. Lamina är en furuprodukt med hög hållfasthet som produceras för den japanska marknaden där vissa speciallängder är önskvärda. Vid inmätningen identifieras stockar som lämpas för produktion av Lamina med hjälp av en multivariat modell. Tanken med den utvecklade indikatorn är att bestånd som förväntas resultera i höga andelar Lamina ska specialapteras, vilket

förhoppningsvis leder till ett ökat värde för alla parter i förädlingskedjan.

1.2 Syfte och mål

På övergripande nivå syftar projektet till att förstå korrelationen mellan trädens egenskaper4

och sågverksprodukternas egenskaper. Tanken är att den ökade förståelsen i förlängningen ska leda till bättre grundade apteringsbeslut i skördaren och möjliggöra prognoser av

produktutfall. Målet med Mera rätt råvara 2.0 är att validera och bygga vidare på resultaten från Mera rätt råvara. Mer specifikt är målen att:

Delprojekt 1 validera indikatorn som utvecklats i Mera rätt råvara,

Delprojekt 2 undersöka ursprunget till den variation som uppmäts av röntgenmätramen i timmersorteringen,

Delprojekt 3 undersöka användbarheten av hprProp5 _{som underlag för apteringsbeslut,}

Delprojekt 4 identifiera ytterligare slutprodukter vars förekomst likt Lamina kan förutspås baserat på skogliga data,

Delprojekt 5 undersöka överensstämmelsen mellan diameter och längdmätningar i skördaren och i timmersorteringen, samt

Delprojekt 6 undersöka potentialen att öka virkesvärdet genom att anpassa apteringsmodellerna efter avverkningsform.

2 Metoder och genomförande

Inom ramen för delprojekten 1 och 2 har åtta provavverkningar från Sveaskogs innehav mätts in vid Stenvalls anläggningar i Sikfors och på Lövholmen. De åtta avverkningarna valdes så att om indikatorn från Mera rätt råvara fungerar väl förväntas en hög andel av rotstockarna i dessa avverkningar vara lämpade för produktion av Lamina. Av de åtta provavverkningarna hade fyra högre beståndsåldrar än typiska slutavverkningar

(avverkningarna 1 – 4 ) och fyra typiska beståndsåldrar för slutavverkningar (avverkningarna 5 – 8). Eftersom indikatorn visar att ökad beståndålder inverkar positivt på andelen

rotstockar som lämpas för produktion av Lamina fanns en betydande risk att provmaterialet skulle bestå av slutavverkningar med höga beståndsåldrar.

4 _{Här innefattas även växtplatsförhållanden.}

5

För kunna undersöka indikatorns lämplighet för avverkningar med typiska beståndsåldrar för slutavverkningar säkerställdes att sådana ingick i provmaterialet. Tabell 1 visar

provavverkningarnas beståndsåldrar. För att undersöka frågeställningen i delprojekt 2 utvaldes avverkningarna 3 och 4 eftersom de var visuellt homogena. Data från inmätningen har analyserats för att bestämma andelarna rotstockar som uppfyller kriterierna för

produktion av Lamina i de olika provobjekten. Spridningarna i värdena för inmätningens Laminamodell har också beräknats och jämförts.

Tabell 1. Proavverkningarnas beståndsåldrar. Avverkningarna 3 och 4 bedömdes som visuellt homogena

Provavverkning 1 2 3 4 5 6 7 8

Beståndsålder (år) 139 132 107 121 85 91 109 97

Ett problem med den befintliga skogliga indikatorn visade sig vara att skogsbeståndens skötselhistorik inte alltid var kända. En ny skoglig indikator togs därför fram med data från slutavverkningsbestånden från det tidigare projektet ”Mera rätt råvara” samt detta projekt. I den nya indikatorn uteslöts skötselhistoriken som parameter och istället togs fler parametrar som beskriver det faktiska beståndet med i analysen.

Inom delprojekt 3 har skördardata från nio avverkningar som mätts in vid Stenvalls anläggningar kompletterats med beräknade egenskaper från hprProp. Beräknade egenskaper har jämförts med motsvarande egenskaper från inmätningen.

Överlag har tillgången på testdata visat sig bli begränsande för takten i projektet i sin helhet. För att få en säker koppling mellan skog och sågad produkt krävs fysisk särhållning och särskilda tidsfönster för testernas genomförande. En konsekvens av detta är att delprojekt 4 inte har varit möjligt att genomföra. Möjligheten att prediktera fler slutprodukter än lamina har istället i någon mån beaktats i delprojekt 6.

I samråd med projektets styrgrupp uteslöts delprojekt 5 eftersom det ansågs bara kunna ge svar på hur väl mätningen överensstämde mellan skördare och sågverk för den utvärderade maskinen vid utvärderingstillfället. För att ge en rättvisare bild behöver flertalet maskiner följas upp under en längre tid.

Den ekonomiska potentialen med anpassad aptering mot Lamina har utvärderats i

produktionen. Tidigare undersökningar i Mera rätt råvara har påvisat tydliga skillnader i data från inmätningen mellan gallringar och slutavverkningar. För att utvärdera potentialen med att anpassa apteringen mot avverkningsformen har tre representativa gallringsavverkningar mätts in vid Stenvalls anläggningar i Sikfors och på Lövholmen inom ramen för delprojekt 6. Utfallet vid inmätningarna har därefter analyserats.

6

3 Resultat, slutsatser

3.1 Uppnådda resultat i förhållande till syfte och mål

Delprojekt 1

Tabell 2 presenterar andelarna av rotstockarna inom önskat diameterintervall som klassades som lämpliga för produktion av Lamina vid inmätningarna av provavverkningarna. För provavverkningarna 1 – 4 som har förhållandevis höga beståndsåldrar bedömdes mer än 90% av rotstockara som lämpliga för produktion av Lamina. För provavverkningarna 5 – 8 som har typiska beståndsåldrar för slutavverkningar klassades en något lägre andel som lämplig för Lamina. Lägst andel stockar som klassades som lämpliga för Lamina återfanns i provavverkning 5. Orsaken till det låga utfallet har inte kunnat fastställas.

Tabell 2. Andelarna av rotstockarna inom önskat diameterintervall som klassades som lämpliga för produktion av Lamina vid inmätningen.

Provavverkning 1 2 3 4 5 6 7 8

Utfall Lamina (%) 93 99 98 97 74 95 93 96

Det visade sig möjligt att utesluta skötsel från den skogliga indikatorn ifall denna ersattes med andra parametrar, se figur 1. Roten av kvadratmedelfelet beräknades när man använde den skogliga indikatorn från tidigare projekt till 35 och med den nya indikatorn till 12. De parametrar som ingår i den nya indikatorn är ”Höjd över havet”, ”Temperatursumma”, ”Ålder”, ”Diameter Tall (grundytevägd)”, ”Trädhöjd Tall (grundytevägd)” och ”Medelstam Tall”.

Figur 1. Differens mellan de skattade och uppmätta laminavärdet för de olika avverkningarna. Blå kvadrater är vid användandet av indikatorn från projektet Mera rätt råvara, Orange triangel är när diameter, höjd och medelstam användes från skördardata och grå cirklar är när dessa tre parametrar togs fram med tillgängligt planeringsunderlag som finns före start av avverkning.

Från figuren ovan kan man visuellt se att den nya indikatorn är bättre på att prediktera laminavärdet samt att det har en marginell inverkan ifall man använder höjd, diameter och medelstam från planeringsunderlaget eller från skördardata efter avslutad avverkning.

7

Delprojekt 2

Tabell 3 presenterar spridningarna i Lamina-modellvärdet för provavverkningarna i form av standardavvikelser. Vi noterar att de visuellt homogena provavverkningarna (3 och 4) inte uppvisar signifikant mindre spridning än övriga provavverkningar. Detta antyder att den observerade spridningen i Lamina-modellvärdet inte förklaras av visuellt observerbara variationer i ett skogsbestånd. Hur stor del av den observerade spridningen som är

oförklarlig (naturlig variation) respektive förklarlig (mikroklimat) är dock svårt att svara på.

Tabell 3. Uppmätta standardavvikelser för Lamina-modellvärdet. Provavverkningarna 4 och 5 bedömdes som visuellt homogena.

Provavverkning 1 2 3 4 5 6 7 8

Standardavvikelse 17 15 17 16 19 17 20 16

Delprojekt 3

Figur 2 visar en jämförelse av stockegenskaper som mätts med röntgen respektive beräknats baserat på skördardata med hprProp för nio olika avverkningsområden. Eftersom

skillnaderna mellan mätningar med röntgen och beräkningar med hprProp förefaller slumpmässiga kan den senare inte användas för att prediktera den förra. Slutsatsen är att hprProp har en begränsad användbarhet som underlag för individuella apteringsbeslut avseende produkter som identifieras vid inmätningen med stockröntgen.

Figur 2. Stockegenskaper enligt röntgenmätram (∙∙∙) och enligt beräkningar med hprProp (—) för olika avverkningsområden. 300 400 500 600 kg /m3 Avverkningsområde

Kärnvedsdensitet

Kärnvedsdiameter

Kvistvarvsavstånd

Årsringsavstånd

8

Delprojekt 6

Anpassad aptering mot Lamina har implementerats och är i operativ drift. De ekonomiska konsekvenserna av den anpassade apteringen har analyserats, men detaljer angående den ekonomiska konsekvensanalysen återfinns inte i denna rapport.

Utfallen vid inmätningarna av de tre gallringarna avseende stockar lämpade för produktion av Lamina och friskkvistprodukter återfinns i tabell 4. Utfallet avseende Lamina för Sikfors gäller i enlighet med då rådande inställningar i timmersorteringen. Detta innebär att en högre andel stockar lämpade för produktion av Lamina kan erhållas genom att höja prioriteten för Lamina i sorteringen. Utfallet för Lövholmen tar inte hänsyn till

prioritetsordningen i timmersorteringen utan visar det maximala utfallet för respektive produkt.

En rimlig förklaring till de förhållandevis höga andelarna Lamina respektive låga andelarna friskkvist som observerats för gallring 1 är att detta bestånd var relativt gammalt, 68 år jämfört med 57/586 _{år och 50}7 _{år. Som väntat var de observerade andelarna Lamina i}

gallringarna så låga att det inte skulle vara lönsamt med anpassad aptering mot Lamina.

Tabell 4. Utfallen vid inmätningarna av de tre gallringarna avseende stockar lämpade för produktion av Lamina och friskkvistprodukter.

Sikfors Lövholmen

Gallring 1 2 3 1 2 3

Utfall Lamina (%) 42 12 20 41 17 24

Utfall friskkvist (%) - - - 60 76 74

Figur 3 visar toppdiameterfördelningen för de tre gallringarna vid inmätningen på

Lövholmen. Eftersom det är ett relativt litet antal i de extrema diameterklasserna har dessa uteslutits från analysen. I Figur 4 visas hur den observerade friskkvistandelen varierar mellan olika diameterklasser för olika stocktyper.

Gallring 1 Gallring 2 Gallring 3

Figur 3. Toppdiameterfördelningar för de tre gallringarna vid inmätningen på Lövholmen. Heldragen linje visar fördelningen av stockarnas toppdiametrar (mm). Prickade och streckade linjer visar motsvarande fördelningar för rotstockar respektive topp/mellanstockar.

6 _{Två ståndorter.} 7 _{Avser 94 % av arealen.} 0 200 400 600 800 1000 110 130 150 170 190 0 400 800 1200 1600 110 130 150 170 190 0 400 800 1200 1600 2000 110 130 150 170 190

9

Gallring 1 Gallring 2 Gallring 3

Figur 4. Friskkvistandelen i olika diameterklasser vid inmätningen på Lövholmen av de tre gallringarna. Heldragen linje visar friskkvistandelen för alla stockar. Prickade och streckade linjer visar motsvarande andelar för rotstockar respektive topp/mellanstockar.

Vi ser som väntat att den observerade friskkvistandelen minskar med ökad diameter och är lägre för rotstockar än för topp/mellanstockar. Frågan är om nivåerna på friskkvistandelarna är lägre än förväntat? För att besvara denna frågeställning behöver friskkvistutfallet

kontrolleras efter sågning, vilket inte rymts inom ramen för detta projekt. Ett nyligen beviljat projekt finansierat av TräCentrum Norr kommer dock utreda friskkvistutfallet vid inmätning och om anpassad aptering kan öka utfallet av friskkvistprodukter.

Slutsats

Projektet i sin helhet visar att det är möjligt att prediktera vilka skogsbestånd som är lämpliga för en specifik produkt. Det står också klart att den korrelation som finns mellan trädens egenskaper och produkternas egenskaper ger att virkestillredningen ska vara en annan i gallringsskogar än i äldre skogar. Projektet har studerat Lamina. Det är fullt rimligt att anta att även andra produkter är möjliga att prediktera med hjälp av skogliga data och en anpassad indikator.

Indikatorn som tagits fram ger en god prediktion av Lamina men den innehåller samtidigt en portion av osäkerhet. För att minska denna osäkerhet behövs en större datamängd där avverkningar med lätthet kan följas från skog till timmersortering. För att detta ska vara praktiskt genomförbart behövs en automatisk koppling som knyter ihop data från varje specifik avverkning, med uppgifter från inmätningen av just det timret, ihop med specifik sorteringsbatch.

Projektet har även påvisat att inom en avverkning finns en naturlig spridning i stockarnas hållfasthet som gör att viss andel inte klarar av de japanska kraven. Om denna spridning är genetiskt betingad eller beror på det enskilda trädets specifika växtplats och närhet till andra träd kan diskuteras. För att öka träffsäkerheten ytterligare skulle det sannolikt behövas mer och exaktare information om skogsbestånden än vad som är tillgängligt idag i de skogliga registren. En utveckling av timmersorteringens facit i form av bättre röntgenmodeller skulle även det bidra till ökad precision. Med en ökad precision skulle den skogliga basen för lamina bli ännu större, vilket i sin tur kan leda till bättre lönsamhet inom den skogliga värdekedjan. 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120 130 140 150 160 170 180 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120 130 140 150 160 170 180 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120 130 140 150 160 170 180

10

Om TräCentrum Norr

En centrumbildning vid Luleå tekniska universitet. Målet för TräCentrum Norr är en svensk träindustri som genom nya/utvecklade produkter, system och tjänster kan öka förädlingsvärdet och stärka konkurrenskraften till gagn för såväl företagen som hela samhället.

Deltagande parter i TräCentrum Norr är: Derome, Lindbäcks Bygg, Martinsons, SCA Wood, Norra Skog, Sågverken Mellansverige, SÅGAB, Sveaskog, Setra, Holmen, Luleå tekniska universitet, RISE Research institute of Sweden, Skellefteå kommun och Piteå kommun.