Økt utnyttelse av skogens biomasse - Enhanced forest biomass utilization Innledning Forbruket av bioenergi i Norge i dag utgjør 16 TWh. Regjeringen har som mål å øke uttaket av bioenergi med 14 TWh innen 2020. Hovedråvaren vil være økt uttak fra skogen (jomfruelig virke: hogstavfall, lauvtrevirke m.m.) avfall fra trelast og treforedlingsindustrien biomasse fra jordbruket (halm og kornavrens) husholdnings- og matavfall, og husdyrgjødsel til biogass Det potensielle ressursgrunnlaget ligger først og fremst i skogen. Det er nå dobbelt så mye tømmer i skogene som for hundre år siden - tilveksten er rekordstor, allikevel hogges mindre enn halvparten av tilveksten. Tilveksten ligger på rundt 28 mill. m 3 mens vi hogger 8-11 m 3. Mye tyder på at vi kan øke hogsten opp til 15 mill. m 3 innenfor miljømessig forsvarlige rammer. Skogbruk i Nordland Totalt landareal i Nordland er 3 630 200 ha hvorav skogkledd areal er 1 025 900 ha, mens produktivt skogareal er 582 900 ha (16 %). Snaumyr under skoggrensen er 129 800 ha (3,4%) mens jorbruksarealet i drift er 52 700 ha (1,5%). Stående kubikkmasse av stammevirke under bark er 9,3 mill m 3 gran, 11,8 mill m 3 lauv og 2,1 mill m 3 furu. Tilveksten av stammevirke under bark i produktiv skog var 347 000 m 3 med lauv, 378 000 m 3 med gran og 55 000 m 3 med furu. Til sammen er tilveksten på produktiv skogsmark ca. 780 000 m 3. Avvirkningen i Nordland i 2005 var ca 220 000 m 3, av dette utgjør gran og furu ca 120 000 m 3 og lauvtrevirke ca 100 000 m 3. Ca 50 000 m 3 av avvirkningen er til eget bruk, av dette er 41 000 m 3 brenselsved og 10 000 m 3 foredling på eget sagbruk. Nordland har et stort potensial i å øke avvirkningen Total avvirkning er ca 220 000 m 3 mens tilveksten er ca 800 000 m 3. Tilveksten på 800 000 m 3 er stammevirke under bark, i tillegg kan, bark, greiner og topper (GROT) samt røtter og stubber brukes som bioenergi. Stammevirke under bark utgjør ifølge Marklunds funksjoner ca 50 % av trebiomassen. Total tilvekst er da ca 1 600 000 m 3 i Nordland. 1 600 000 m 3 tilsvarer ca 3,2 TWh. En stor del av tilveksten kan ikke avvirkes på grunn av miljømessige og økonomiske forhold. Med bakgrunn i de uutnyttede ressursene vurderes næringspotensialet som svært betydelig. I Nordland fylker er det til sammen ca 11 000 eiendommer over 2,5 da. (fra landbrukstellingen 1989). Bare 2100 eiendommer har mer enn 500 da skog. Relevans. Økt bruk av skogsvirke til energiformål og til andre biomassebaserte produkter fører til økt konkurranse om råstoffet. Tradisjonelle virkessortiment som massevirke og sponplatevirke etterspørres også av pelletsindustrien, fjernvarmeprodusenter og annen, ny biomassebasert industri. I lys av denne situasjonen utgjør hogstavfall og topper (GROT), gjengroingsskog samt heltrær/tynningsvirke en marginal virkesmengde med et stort potensiale.
På politisk hold i Nordland fylke er man bekymret for at Nordland gror igjen. Økt gjengroing er også et problem i forhold til trafikksikkerheten. Utnyttelse av gjengroingsskog til bioenergi vil øke utsikten for turistene. Skog og landskap har flere lagrings- og tørkeforsøk gående i Troms. Skog og landskap ønsker å øke sin FoU virksomhet innen bioenergi i Nord-Norge. Det har også vært stor interesse for denne søknaden i Troms fylke. Biologisk mangfold og landskapsverdier Prosjektets hovedmål vil være å fremskaffe virke fra gjengroingsskog og bunting av GROT og tynningsvirke, så vil prosjektet ha et våkent øye for eventuelle økologiske konsekvenser av økt biomasseuttak for bioenergiformål i Nordland. Man ønsker for eksempel å vurdere konsekvensene av å fjerne gjengroingsskog langs veier for å øke trafikksikkerhet og generelt for å oppgradere og åpne landskapsbildet. Redusert beiting fører til gjengroing (les: ravineskog) og viktige landemerker er i dag skjult både for turister og andre. Åkerkanter og kraftgater må ryddes. Det er et stort behov for tynning i Nordland. Fra Nordland finnes det få forskningsresultater innen heltreutnyttelse, asketilførsel og bioenergi fra skog. Kunnskap fra Finland, Sverige og andre land tilsier at endringer i næringsbudsjettet etter biomasseuttak er helt avhengig av a) omfang og form på uttaket, b) når uttaket gjøres samt c) forholdene på uttaksstedet (treslag, bunnvegetasjon, jordbunnsforhold, topografi og klima). Forståelsen av de underliggende prosesser som muliggjør fremtidige predikasjoner er fortsatt mangelfull. Sammenlignet med våre naboland har Norge spesielle naturforhold, for eksempel klimagradienter sør/nord og øst/vest, store regionale topografiske variasjoner og kystnær lauv- og blandingsskog. Dette begrenser den direkte overføringsverdien av resultater av forsøk gjort andre steder. Norsk institutt for skog og landskap har generelt vurdert en rekke forskningsspørsmål relatert til disse problemstillinger (Toril Eldhuset 2007): Langs klimatiske og topografiske gradienter er det viktig å klarlegge Status for lager av karbon og næring i jord og biomasse. Endring i disse lagrene og i klimagassutslipp ved ulik intensitet av biomasseuttak, med forskjellige trearter og på ulikt jordsmonn. Betydningen av ulike typer og mengder hogstavfall for oppbygging av lageret av organisk materiale i jord (limit value) og for næringsstatus og vannhusholdning. Betydningen av endret innhold av organisk karbon i jord på mikroklima, jordbunnsfauna og mikroorganismer. Effekter av økt biomasseuttak på erosjon, spesielt i bratt terreng, og påfølgende endring av vannkvalitet i bekker. Effekter av økt biomasseuttak på biologisk mangfold. Effekter av økt biomasseuttak på naturlig foryngelse. Konsekvenser for valg av foredlet materiale ved planting. Råteproblematikk som følge av intensivert mekanisk uttak. Økte problemer med skadesopper og -insekter ved intensiv produksjon av ett eller få treslag. Effekter av tilbakeføring av aske (evt. kombinert med nitrogen). Endringer i skogstruktur, følger for vindstabilitet. Endringer i kulturlandskapet.
I tillegg er det viktig å vise til økonomiske og politiske implikasjoner av de eksperimentelle resultatene. Det kan oppstå konflikter mellom økonomiske hensyn og f. eks. biodiversitet eller karbonlagring i jord. Det kan være aktuelt å inkludere forskere som arbeider med slike spørsmål i prosjektene. Arbeidet vil kreve en kombinasjon av eksisterende kunnskap (innledende litteraturstudium), feltforsøk, kjemiske analyser og modellering. Resultatene vil bidra til at man Kan utarbeide retningslinjer og anbefalinger for bærekraftig biomasseuttak på ulike lokaliteter. Kan få sikrere tallmateriale for rapportering til UNFCCC og Kyotoprotokollen. Prosjektets hovedmål. Hovedmålet for prosjektet vil være å fremskaffe ny kompetanse og erfaring ved fremskaffelse av virke fra gjengroingsskog og bunting av GROT/tynningsvirke som skal redusere driftskostnadene. Man skal videre studere optimal logistikk for videretransport, flishogging/maling/knusing, og solding, samt gi et troverdig kostnadsbilde for uttak av skogsbrensel i Norge. Prosjektet skal legge grunnlaget for et driftsteknisk nettverk i Nordland omkring drift av marginale virkesressurser som GROT og heltrær (tynnningsvirke). Det er stor interesse for bondevarmekonseptet i Norge. Bondevarme systemet enger seg godt i mindre tettsteder. For å øke interessen for bondevarmekonseptet er det viktig med et rasjonelt driftsopplegg og maksimal energiutnyttelse av flisa. Alle ledd i bondevarme konseptet vil bli studert. I Finland er det flere bondevarmeselskaper. METLA vil gjøre studier av disse. Prosjektet vil ha nært samarbeid med de Finske undersøkelsene. Basert på disse erfaringene vil de optimale driftssystemer bli beskrevet. Prosjektet legger videre opp til et godt samarbeide mellom FoU miljøer og bedrifter i Nordland. Dette prosjektet vil ha både nasjonal og internasjonal relevans. Norsk institutt for Skog og landskap vil sammen med de fremste FoU miljøene innen bioenergi i Sverige og Finland ha stor aktivitet i Nordland i dette prosjektet. Resultatene vil være nyttige, ikke bare for Nord- Norge, men også for resten av Norge. Gjennomføring Ved tids-, kostnads- og kvalitetstudier (flis) skal man teste og tilegne seg erfaring ved bruk av buntemaskinen til Rognan Bioenergi AS. Dette innebærer en registrering og analyse av drifts- og investeringskostnader for ulike virkeskvaliteter og under ulike driftsforhold. Disse studier og andre logistikkrelaterte studier skal gjennomføres for hele verdikjeden fra stubbe til sluttprodukt. Prosjektet skal også kvalitetssikre prosessen for hvor egnet flisa vil være som energiflis. For å oppnå kundetilpassede bioenergileveranser legges det opp til lagrings- og tørkeforsøk av ulike sortimenter. Lagrings- tørkeforsøkene vil særlig fokusere på fuktighet og energiinnhold i virke. Det er stort behov for tynning i Nordland. Prosjektet vil studere ulike systemer for tynning med fokus på energiproduksjon av alene eller både energi- og massevirkeproduksjon. Det legges opp til å undersøke de mest fremtidsrettede logistikksystemene fra Sverige og Finland tilpasset Nordland sitt bratte og vanskelige terreng.
Økt skogsbrenselkvalitet vil være viktig for å forbedre økonomien for bioenergi. Det vil derfor bli utført ulike typer lagrings- og tørkeforsøk. Ulike anlegg krever ulik fuktighet for størst mulig energiutnyttelse av flisa. Lagrings- og tørkesforskøkene vil bli utført på ulike steder i Nordland. Det vil bli foretatt målinger fuktighet, tørrstofftap, brennverdien, temperatur, relativ luftfuktighet, Allskog BA og Rognan Bioenergi AS ser et potensiale i å bruke GROT og heltrevirke til energiformål og eventuelt til andre biobaserte produkter. Allskog BA, som vil fungere som ansvarlig prosjektleder, savner erfaring med nye driftsmetoder for marginale virkeskvanta. Norsk institutt for skog og landskap er samtidige i ferd med å bygge opp ny kompetanse innen bioenergi ved sitt nye strategiske instituttprogram (SIP). Instituttet vil integrere dette interegprosjektet med de andre bioenergiprosjektene, effekten kan bli 1 + 1 =3. Dette prosjektet vil være unikt i og med at det har samarbeid med de ledende forskningsmiljøene i Sverige og Finland. Samarbeid med de ledende forskningsmiljøene innen bioenergi i verden vil være viktig for Norge for å nå målsettingen om øke bruken av bruken av bioenergi med 14 TWh innen 2020. I så måte er dette prosjektet unikt. Prosjektet vil to ganger i året ha seminarer med formidling av resultater. I tillegg vil prosjektet har egen internettside samt utgi brosjyrer, fagartikler og vitenskapelig artikler, alt med fokus på Nordland. Det vil bli ansatt en prosjektmedarbeider på heltid med kontorsted i Nordland. Prosjektmedarbeideren vil utføre arbeide sitt i samarbeide med de øvrige bioenergimedarbeiderne på Skog og landskap i særdeleshet. I tillegg vil det bli tett koordinering mot FoU miljøene i Sverige og Finland. Det planlegges også at personell fra Sverige og Finland kan ha lengre arbeidsopphold i Nordland, samt vise versa. Det vil også, etter behov, være medarbeidere fra Skog og landskap med på ulike studier i Nordland. Hovedprosjektet har flere interessante delprosjekter som Norge ikke vil delta i. Men Norge vil gjennom deltakelse i hovedprosjektet få tilgang til FoU miljøene i disse delprosjektene. Dette prosjektet vil ha fokus på hele verdikjeden. Verdien av samspill gjennom alle delprosjektene i hovedsøknaden i skogen prosjektene 1 8 og i fabrikken prosjektene 9-12 vil ha et spesielt fokus. Hele verdikjeden er med igjennom de 12 delprosjektene. Dette er viktig for å optimalisere hele kjeden. Referansegruppe Prosjektet vil ha i referansegruppe med følgende personer og organisasjoner. Fra noen organisasjoner kan det være flere representanter, f. eks. fra ulike avdelinger. Det kan også være aktuelt å utvide med flere organisasjoner enn det som er foreslått her: Allskog ved Ole Lauglo (leder) Fylkesmannen i Nordland (Landbruk/miljø) Statskog Nordland fylkeskommune Norsk institutt for Skog og landskap Juha Nurmi METLA (hovedprosjektleder) Noen kommuner i Nordland
Budsjett (NOK): År Del-prosjekter 0 1 2 Informasjon (Cross-border activities) 450 000 450 000 650 000 Hogst av skog i bratt- og vanskelig terreng med 530 000 450 000 530 000 flertrehåndtering GROT fra sluttavvirkning 360 000 360 000 360 000 Brenselskvalitet 444 000 524 000 244 000 Sum (NOK) 1 784 000 1 784 000 1 784 000 Finansiering: NOK År 0 1 2 Statlige Interreg midler 892 000 892 000 892 000 Nordland fylkeskommune 446 000 446 000 446 000 Norsk institutt for skog og landskap 262 000 262 000 262 000 Fylkesmannen i Nordland 184 000 184 000 184 000 Sum (NOK) 1 784 000 1 784 000 1 784 000
Budsjett på delprosjekter (NOK) År Del-prosjekter 0 1 2 Personal 300 000 300 000 500 000 Investeringer Øvrig 150 000 150 000 150 000 Informasjon (Cross-border activities) 450 000 450 000 650 000 Personal 330 000 300 000 430 000 Investeringer 150 000 120 000 50 000 Øvrig 50 000 30 000 50 000 Hogst av skog i bratt- og vanskelig terreng 530 000 450 000 530 000 med flertrehåndtering Personal 280 000 250 000 300 000 Investeringer 50 000 60 000 30 000 Øvrig 30 000 50 000 30 000 GROT fra sluttavvirkning 360 000 360 000 360 000 Personal 334 000 414 000 184 000 Investeringer 60 000 60 000 20 000 Øvrig 50 000 50 000 40 000 Brenselskvalitet 444 000 524 000 244 000 Personal 1 244 000 1 264 000 1 414 000 Investeringer 260 000 240 000 100 000 Øvrig 280 000 280 000 270 000 Sum (NOK) 1 784 000 1 784 000 1 784 000