Tillgängliga mängder grot inom 100 km radie från Värnamo

Institutionen för teknik och design, TD Tillgängliga mängder grot inom 100 km radie från Värnamo Available amount of forest residuals within a 100 km radius of Värnamo Agunnaryd 2007-09-24 Examensarbete nr: TD 089/2007 Bengt Nilsson Avdelningen för Skog och Träteknik

Organisation/ Organization VÄXJÖ UNIVERSITET Institutionen för teknik och design Växjö University School of Technology and Design Författare/Author(s) Nilsson, Bengt Dokumenttyp/Type of document Handledare/tutor Examinator/examiner Examensarbete/ Diplomawork Thörnqvist, Thomas Thörnqvist, Thomas Titel och undertitel/title and subtitle Tillgängliga mängder grot inom 100 km radie från Värnamo Available amount of forest residuals within a 100 km radius of Värnamo Sammanfattning (på svenska) Det egentliga målet med denna rapport är att skapa underlag för beräkning av hur mycket biomassa från grot som kan bli tillgänglig för förgasningsanläggningen VVBGC (Växjö Värnamo Biomass Gasification Centre) i Värnamo som är en pilotanläggning för CHRISGAS (Clean Hydrogen-RIch Synthesis GAS). CHRISGAS-projektet syftar till att demonstrera framställning av väterik syntetisk gas för tillverkning av fordonsbränsle. Om upptagningsområdet till VVBGC antas vara 100 km radie finns det inom detta område ca 1,8 miljoner hektar skogsmark, inom detta upptagningsområde slutavverkas ca 18 000 ha varje år där grotuttag är möjligt. En slutavverkningsmogen tall med en brösthöjdsdiameter på 30 cm har ett grotutbyte på 0,23 kg grot per kg stamved, medan en gran med samma brösthöjdsdiameter har hela 0,42 kg grot per kg stamved. En björk med brösthöjdsdiameter på 25 cm har däremot ett grotutbyte på 0,31 kg grot per kg stamved. Totalt sett finns varje år en potentiell tillgång torrmassa grot på ca 710 000 ton inom upptagningsområdet, men beroende på vilken hanteringsmetod som används försvinner mellan 30 50 % utav torrmassan. Det betyder att den torrmassa grot som verkligen blir tillgänglig för industrin är ca 350 000 ton (motsvarande ca 1,7 TWh) om det inte ingår några barr i uttaget. Det är dock teoretiskt möjligt att den totala mängden grot kan bli upp mot 500 000 ton torrmassa (motsvarande ca 2,5 TWh) om allt grot tas ut innan barren faller av. Den hanteringsmetod som används i störst utsträckning idag för att få ett avbarrat grot medför en kostnad på 117 kr/mwh medan buntningsmetoderna där barren ingår i uttaget kostar 85-90 kr/mwh. Det betyder alltså att förädlingskostnaden att låta barren trilla av blir ca 30 kr/mwh. Nyckelord grot, skogsbränsle, hanteringskostnader, energiinnehåll Abstract (in English) The actual aim of this report is create a foundation for the calculation of how much biomass from branches and tops (GROT in Swedish) can be available for the gasification centre VVBGC (Växjö Värnamo Biomass Gasification Centre) in Värnamo, which is a pilot centre for CHRISGAS (Clean Hydrogen-RIch Synthesis GAS). The CHRISGAS project aims to demonstrate the generation of hydrogen-rich synthetic gas for the production of vehicle fuel. If the withdrawal area to VVBGC is presumed to be a 100 km radius, there are approximately 1.8 million hectares of forest. Within this withdrawal area are final logs of ca. 18,000 ha each year where branches and tops withdrawal is possible. A final felling of a mature pine with a diameter breast height of 30 cm has a branch and top exchange of 0.23 kg branches and tops per kg of stemwood, whereas a spruce with the same diameter breast height has 0.42 kg branches and tops per kg of stemwood. A birch with a diameter breast height of 25 cm lies in between the pine and spruce with a branches and tops exchange of 0.31 kg branches and tops per kg stemwood. Each year, the total potential of dry matter branches and tops within the withdrawal area is approximately 710,000 tons, but depending on which handling method is used, between 30-50% of the dry matter is lost. This means that the actual amount of dry matter branches and tops for industry is approximately 350,000 tons (equivalent to ca. 1.7 TWh), if no needles are included in the withdrawal. It is, however, theoretically possible that the total amount of branches and tops be upwards of 500,000 tons dry matter (equivalent to ca. 2.5 TWh), if all branches and tops are removed before the needles off. The handling method mainly used today to remove needles from branches and tops costs 117 kr/mwh, whereas the bundling method where the needles are included in the withdrawal costs 85-90 kr/mwh. This also means that the separation cost of letting the needles fall off will be approximately 30 kr/mwh. Key Words branches and tops, forest fuel, handling cost, energy content Utgivningsår/Year of issue Språk/Language Antal sidor/number of pages 2007 Svenska 57 Internet/WWW http://www.vxu.se/td

Innehållsförteckning Innehållsförteckning... I Förord... III Sammanfattning...IV Summary... VII 1 Inledning... 1 1.1 Delprojekt inom CHRISGAS... 2 1.2 Skogsbränsle... 3 1.4 Tidigare forskning...4 1.5 Syfte... 4 1.6 Avgränsningar... 4 2 Bakgrund... 5 2.1 Skogsmarksareal... 5 2.2 Skyddad areal... 6 2.3 Hygge med grotuttag... 6 2.4 Natur- och miljökonsekvenser... 7 2.5 Trädslagsfördelning... 9 2.6 Normalbeståndet... 10 2.6.1 Erfarenhetstal från slutavverkning... 10 2.6.2 Torr-rådensitet... 10 2.6.3 Effektivt värmevärde... 11 2.7 Normalskogsberäkning... 12 2.8 Biomassafunktioner... 13 2.9 Grotutbyte... 14 3 Tillvaratagande av skogsbränsle... 15 3.1 Substansförluster... 15 3.1.1 Hanteringsförluster... 16 3.1.2 Lagringsförluster... 16 3.2 Tre sortiment grot... 18 3.3 Hanteringsmetoder... 19 3.3.1 Grot utan barr... 19 3.3.2 Grot med barr... 20 3.3.3 Substansförluster och hanteringskostnader... 21 4 Resultat... 22 4.1 Upptagningsområde... 22 4.2 Grotutbyte... 23 4.2.1 Grotutbyte per träd... 23 4.2.2 Grot per hektar... 24 4.4 Potentiella tillgångar av grot... 24 4.4.1 Slutavverkningsareal inom upptagningsområdet... 24 4.4.2 Grot inom upptagningsområdet... 24 4.4.3 Energitillgång inom upptagningsområdet... 25 4.5 För industrin tillgänglig grot... 26 4.5.1 Grot inom upptagningsområdet... 26 4.5.2 För industrin tillgänglig energi samt hanteringskostnad... 27 I

5 Diskussion... 28 5.1 Upptagningsområde... 28 5.2 Grotutbyte... 29 5.3 Potentiella tillgångar grot... 30 5.3.1 Grot inom upptagningsområdet... 30 5.3.2 Trädslagsfördelning... 31 5.3.3 Skyddad skogsmarksareal... 32 5.4 För industrin tillgänglig grot... 34 5.4.1 Substansförluster... 34 5.4.2 Grot inom upptagningsområdet... 35 5.4.3 För industrin tillgänglig energi... 35 5.4.4 Hanteringskostnad... 36 5.5 Felkällor... 36 5.6 Slutsatser... 39 6 Referenser... 40 6.1 Tryckta källor... 40 6.2 Elektroniska källor... 41 6.3 Övriga källor... 41 Bilaga 1 Skogsmarksareal inom upptagningsområdet... a Bilaga 2 Skogsmarksareal, kommun- och trädslagsvis...b Bilaga 3 Slutavverkningsareal, kommun- och trädslagsvis... c Bilaga 4 Potentiell tillgång grot, kommun- och trädslagsvis...d II

Förord Föreliggande rapport är ett examensarbete på kandidatnivå utförda vid avdelningen för Skogoch Träteknik, vid Växjö universitet under 2006-2007. Rapporten är en del av Work Package 5 inom CHRISGAS i avsikt att beräkna tillgången på grot inom upptagningsområdet för projektets förgasningsanläggning i Värnamo. Studien har utförts i nära samarbete med professor Thomas Thörnqvist (Växjö universitet) och jag vill härmed framföra ett stort tack för att han bidragit med sina erfarenheter, handledning och stora engagemang i mitt arbete. Dessutom vill jag även speciellt tacka följande personer: - Harald Säll (Växjö universitet) för att ha ställt upp som bollplank och bidragit med stöd och synpunkter på mitt arbete. - Rolf Björheden (Växjö universitet) för att ha varit behjälplig med sina erfarenheter under arbetets gång. - Albin Andersson (Södra skogsägarna) för att ha hjälpt till att ta fram erfarenhetstal för normala slutavverkningsbestånd i regionen. - Per Annemalm (Komatsu Forest AB) för att jag fått använda figurer förställande skogsmaskiner för att kunna beskriva de olika hanteringsmetoderna. - Dieter Reinisch (John Deere Forestry AB) för att jag fått tillgång till bilder av skogsmaskiner. - Wayne Chan som hjälpt till med de engelska översättningarna. Dessutom vill jag rikta ett generellt tack till alla andra som på ett eller annat sätt hjälpt och stöttat mig under tiden som jag genomfört mitt arbete. III

Sammanfattning För att få en uppfattning om hur mycket energi som den svenska skogen kan bidra med behövs flera undersökningar som beräknar tillgången på olika energikällor. Lokalt kan en känd energitillgång vara intressant för en nyetablering eller utbyggnad av värmeverk eller förgasningsanläggning, medan det på global nivå är intressant att veta hur mycket energi som kan produceras. Det egentliga målet med denna rapport är att skapa underlag för beräkning av hur mycket biomassa från grot som kan bli tillgänglig för förgasningsanläggningen VVBGC (Växjö Värnamo Biomass Gasification Centre) i Värnamo som är en pilotanläggning för CHRISGAS (Clean Hydrogen-RIch Synthesis GAS). CHRISGAS-projektet syftar till att demonstrera framställning av väterik syntetisk gas för tillverkning av fordonsbränsle. Syftet med rapporten är att beräkna potentiell och tillgänglig mängd biomassa från det primära skogsbränslet grot inom upptagningsområdet för förgasningsanläggningen VVBGC i Värnamo. Vid avverkning av skog hamnar grenar och toppar på marken. Dessa grenar och toppar kallas för avverkningsrester eller hyggesrester. Om det däremot sker någon specifik hantering av avverkningsresterna som syftar till att ta tillvara dem för energiproduktion kan de även kallas för GROT (GRenar Och Toppar) eller det mer övergripande namnet skogsbränsle. I skogsvårdslagens 1 fastslås: Skogen är en nationell tillgång som skall skötas så att den uthålligt ger en god avkastning samtidigt som den biologiska mångfalden behålls. Vid skötseln skall hänsyn tas även till andra allmänna intressen. Denna lag lägger grunden för hur den svenska skogen får utnyttjas och hur det svenska skogsbruket skall skötas. Det som blir allra mest påtagligt för skogsbränsleuttag är delen som säger att skogen skall skötas så att den uthålligt ger en god avkastning. Skogsstyrelsen (2001) har därför tagit fram rekommendationer om hur skogsbränsleuttag och kompensationsgödsling bör ske för att inte oönskade effekter ska uppstå på näringsbalansen i marken, på biologisk mångfald eller på vattenkvalitén i sjöar, vattendrag och grundvatten samt så att det inte sker någon nettotillförsel av skadliga ämnen (t.ex. tungmetaller) till marken. Enligt rekommendationerna bör skogsbränsleuttaget i allmänhet ske så att merparten av barren lämnas kvar, väl spridda över hela avverkningsområdet. Ett alternativ till avbarrning skulle kunna vara att lämna kvar fler hela grenar och toppar och på det sättet få kvar lika mycket näring som finns i barren. Grundkonceptet vid skogsbränsleuttag bör alltid vara att inte näringsuttaget blir större än den näring som kan vittras i området. Thörnqvist (2007) menar dock att stor del av debatten kring hur ett ökat skogsbränsleuttag påverkar näringsbalansen är obefogad. För det första kommer aldrig uttaget att motsvara hundra procent av trädets biomassa. Han menar att skillnaden på att låta barren trilla av på hygget eller låta dem ingå i uttaget inte är så stor som ofta görs gällande. Det viktigaste i resonemanget är däremot att om barren ingår i uttaget måste hanteringsmetoden vara så utformad att inte barren hamnar koncentrerat under de stora vältorna utmed bilväg, då de varken kommit skogsmark eller energiproduktion till nytta. Om upptagningsområdet till VVBGC antas vara 100 km radie med Värnamo som centrum finns det inom detta område ca 1,8 miljoner hektar skogsmark (8 % av Sveriges totala skogsmarksareal) fördelat på 48 kommuner. Utav denna skogsmarksareal anses 7 % eller ca 128 000 hektar som skyddsvärd areal som undantas från skogsbruk innan år 2010 enligt miljökvalitetsmålet Levande skogar. Därmed kan sägas att det finns ca 1,7 miljoner hektar produktiv skogsmark inom upptagningsområdet. Beräknas trädslagsfördelningen på den skogsmarksareal som finns inom VVBGCs upptagningsområde blir det 26 % tall, 54 % gran, 10 % björk och övriga trädslag 10 %, dessutom har Götaland störst årlig tillväxt i Sverige med 7,42 m 3 sk/ha (Skogsstatistisk årsbok 2007). IV

Inom upptagningsområdet för VVBGC finns varje år en potentiell slutavverkningsareal om knappt 23 000 hektar, dessutom bedöms endast 80 % (Jacobsson 2005) av avverkningarna bli aktuella för grotuttag. Främsta anledningen till detta torde vara att transportavstånden till industri är för långt och/eller att kostnaderna blir för höga. Det betyder att det finns drygt 18 000 hektar inom upptagningsområdet som kan ge skogsbränsle i form av grotuttag varje år. Genom att använda biomassafunktioner för att beräkna fördelningen mellan trädets olika delar kan ett grotutbyte beräknas. Grotutbytet anges i detta fall i torrmassa grot per torrmassa stamved. En slutavverkningsmogen tall med en brösthöjdsdiameter på 30 cm har ett grotutbyte på 0,23 kg grot per kg stamved, medan en gran med samma brösthöjdsdiameter har hela 0,42 kg grot per kg stamved. En björk med brösthöjdsdiameter på 25 cm ligger mittemellan tall och gran med ett grotutbyte på 0,31 kg grot per kg stamved. Grotutbytet kan sedan användas för att beräkna den potentiella tillgången av grot om stamvedsvolymen är känd. I normala slutavverkningar i regionen kring Värnamo betyder det att den torrmassa grot som potentiellt finns i ett tallbestånd är 24 ton/ha, ett granbestånd är 48 ton/ha och ett lövbestånd ger potentiellt 31 ton grot per hektar. Men för att ytterligare belysa markens förmåga att producera biomassa måste man även väga in den omloppstid som de olika träslagen har innan de slutavverkas och därmed få fram en medelproduktion per hektar och år. Det visar sig då att björken och granen producerar i stort sett lika mycket torrmassa per hektar och år. Dessutom är skillnaden i effektivt värmevärde så liten att Hakkila (1989) inte ens skiljer på grot från gran och björk utan barr/löv. Björken kan bli mer intressant om man vill producera mycket torrmassa i någon form av energiskogsodling. Men det skulle även kunna bli intressant för skogsägaren att i sitt befintliga skogsbruk driva fram björk till energived om ersättningen ökar och hamnar i samma nivå som nu betalas för massaveden. Inom 100 km radie från Värnamo finns det varje år ca 710 000 ton potentiell torrmassa grot. Utav detta kommer hela 2/3 eller 470 000 ton torrmassa från trädslaget gran. Tallen bidrar med knappt 100 000 ton torrmassa och björken med drygt 70 000 ton torrmassa. Övriga trädslag, främst ek, asp och al kommer tillsammans även de upp till ca 70 000 ton torrmassa tillsammans. Att generellt säga att uttag kan ske i lika stor utsträckning oavsett trädslag är förmodligen inte realistiskt, därför kan dessa potentiella volymer ifrågasättas. Förmodligen ska granens ca 470 000 ton torrmassa ses som den säkra grunden i hur mycket grot som potentiellt finns att tillgå. Hur mycket av den potentiella mängden grot som sedan kan levereras till industrin påverkas av hur effektiva de olika hanteringsmetoderna är vid insamlandet av skogsbränslet i skogen. Enligt Nilsson (2007) leder hantering och lagring av skogsbränslet till att det försvinner mellan 30-50 % torrmassa utav den potentiella mängd som finns på hygget vid avverkningen. Största anledningen till substansförlusterna är att barr och kvistar faller av grenar vid lagring och hantering. Lagras sedan skogsbränslet efter det är sönderdelat uppstår ytterligare substansförluster. Rent praktiskt betyder det att sönderdelningen bör ske så sent som möjligt i hanteringskedjan (Richardson m.fl. 2002). Fukthalten för skogsbränslet när det levereras till industrin ligger i allmänhet kring 45 %. Valet av hanteringsmetod ger även upphov till olika hanteringskostnader. Kostnaderna för att ta tillvara grot varierar beroende på vilken hanteringsmetod som används. Den mest använda hanteringsmetoden för skogsbränsleuttag i Sverige är anpassad efter värmeverkens önskemål samt vilka rekommendationer som ges med hänsyn till skogsmarken. Det betyder att merparten av skogsbränslet barrar av i processorhögar ute på hygget innan det samlas ihop på ett eller annat sätt. Denna hanteringsmetod kostar 117 kr/mwh medan buntningsmetoderna där barren ingår i uttaget V

kostar 85-90 kr/mwh (Nilsson 2007). Det betyder alltså att förädlingskostnaden att låta barren trilla av blir ca 30 kr/mwh. Utav de 710 000 ton torrmassa grot som finns inom 100 km radie från Värnamo kan man genom att enbart ta tillvara grot där barren trillat av maximalt nyttja ca 350 000 ton torrmassa. Däremot är inte all substansförlust av ondo, det är i vissa fall en förutsättning att en viss mängd avverkningsrester blir kvar på hygget. Detta för att uppfylla de rekommendationer som bl.a. Skogsstyrelsen (2001) har tagit fram om hur skogsbränsleuttag bör ske. Effektiviteten i uttaget skulle kunna förbättras genom att använda andra hanteringsmetoder, men det leder även till att industrins syn på skogsbränslets kvalitet måste förändras (Nilsson 2007). Denna rapport visar dock inte på hur bränslekvaliteten påverkas om barren ingår i grotuttaget. Men genom att använda hanteringsmetoder som även tar tillvara barren skulle det vara möjligt att öka de tillgängliga mängderna grot så att totalt 500 000 ton torrmassa skulle kunna tas ut. Det skulle även vara intressant att se hur ett skogsbränsle med färska barr skulle kunna användas i en förgasningsanläggning. Eftersom biomassan som skall förgasas skall torkas ner till en fukthalt på ca 10 % innan förgasningen sker (Bengtsson 2007), vore det intressant att se hur mycket mer energi det går åt att torka helt färska avverkningsrester jämfört med vissnade. Energin som är möjlig att utvinna från den torrmassa grot som blir tillgänglig påverkas av vilken hanteringsmetod som används eftersom skogsbränslets egenskaper påverkas. Det går därför inte säga att ett ton torrmassa alltid motsvarar en viss mängd energi då fukthalt, densitet, komponentfördelning kan variera. Resultatet visar dock att den mängd grot som finns inom 100 km radie från Värnamo och som kan tas till vara har ett energiinnehåll motsvarande 1,5 till 2,5 TWh. VI

Summary To get an understanding of how much energy the Swedish forest can contribute, several investigations are needed to calculate the supply of various energy sources. Locally, a known energy supply in a new establishment or expansion of a thermal plant or gasification centre, as well as how much energy can be produced at the global level are of interest. The actual aim of this report is create a foundation for the calculation of how much biomass from branches and tops (GROT in Swedish) can be available for the gasification centre VVBGC (Växjö Värnamo Biomass Gasification Centre) in Värnamo, which is a pilot centre for CHRISGAS (Clean Hydrogen-RIch Synthesis GAS). The CHRISGAS project aims to demonstrate the generation of hydrogen-rich synthetic gas for the production of vehicle fuel. The aim of the report is to calculate the potential and available amount of biomass from primary forest fuel branches and tops within the catchment area for the gasification centre VVBGC in Värnamo. During forest logging, branches and tops end up on the ground, called logging residuals. However, if the logging residuals are specifically handled to make use of them for energy production, they can even be termed GROT in Swedish (grenar och toppar) or branches and tops, or the more general term forest fuel. The Swedish Forestry Act 1 establishes that: The forest is a National resource. It shall be managed in such a way as to provide a valuable yield and at the same time preserve biodiversity. Forest management shall also take into account other public interests. This law lays the foundation for how the Swedish forest shall be used and how Swedish forest fuel should be handled. Most obvious for the withdrawal of forest fuel is where it states that the forest shall be handled so that this sustainment will result in a good yield. The Swedish Forestry Agency (2001) has therefore compiled recommendations on how forest fuel withdrawal and the return of nutrients should be conducted so that no unwanted effects will arise in the nutritional balance in the ground, to the biological diversity or the water quality in the lakes, watercourses and groundwater, as well as the occurrence of a net supply of harmful elements to the ground. According to the recommendations, the withdrawal of forest fuel should generally be conducted so that the majority of needles remain, well spread throughout the entire logging area. An alternative to removing the needles could be to leave several entire branches and tops, thus getting just as much nutrition found in the needles. The basic concept with forest fuel withdrawal should always be that the nutritional withdrawal not be larger than the nutrition that can decompose in the area. Thörnqvist (2007) states, however, that much of the debate surrounding how an increased forest fuel withdrawal affects the nutritional balance is unfounded. Firstly, the withdrawal will never equal one hundred per cent of the tree s biomass. He states that the difference by allowing the needles to fall in the forest area or letting them be part of the withdrawal is not as large as often claimed. The most important in the discussion, however, is that if the needles are included in the withdrawal, the handling method must be designed so that the needles do not end up concentrated beneath the large windrows along the roadside, thus neither forest land nor energy production can be benefited from. If the withdrawal area to VVBGC is presumed to be a 100 km radius with Värnamo as its centre, the entire area has approximately 1.8 million hectares of forest (8% of Sweden s total forest land area) divided among 48 municipalities. From this forest land area, 7% or ca. 128,000 hectares are considered protected area that is excluded from forestry before the year 2010, according to the environmental quality goal Living forests. Hence, it can be said that ca. 1.7 million hectares of productive forest are within the withdrawal area. The calculated VII

distribution for each species of tree in this forest land area within VVBGC s withdrawal area will be 26% pine, 54% spruce, 10% birch and 10% other species of trees; also, Götaland has Sweden s largest yearly growth with 7.42 m 3 sk/ha (Swedish Statistical Yearbook of Forestry 2007). Each year within the withdrawal area for VVBGC, there is a potential final felling area of approximately 23,000 hectares, and only 80% of the logging is judged (Jacobsson 2005) to be of immediate interest for branch and top withdrawal. The main reason for this is probably because the transport distance to industry is too long, the costs will be too high, or both. This means that there are almost 18,000 hectares within the withdrawal area that can provide forest fuel in the form of branches and tops each year. By using biomass functions to calculate the distribution between trees various parts, a branch and top replacement can be calculate. The branch and top replacement is stated in this case in dry mass branches and tops per dry mass stemwood. A final logging of a mature pine with a diameter breast heighet of 30 cm has a branch and top exchange of 0.23 kg branches and tops per kg of stemwood, whereas a spruce with the same diameter breast height has 0.42 kg branches and tops per kg of stemwood. A birch with a diameter breast height of 25 cm lies in between the pine and spruce with a branches and tops exchange of 0.31 kg branches and tops per kg stemwood. Branches and tops exchange can then be used to calculate the potential supply of branches and tops if the stemwood volume is known. Normal final felling in the region surrounding Värnamo means that the potential dry mass of branches and tops in a pine clump is 24 ton/ha, a spruce clump is 48 ton/ha and a leaf clump has a potential yield of 31 tons of branches and tops per hectare. But to illustrate further the ground s capacity to produce biomass, one must also consider the rotation period that different kinds of wood have before they are finally logged and thus produce an average production per hectare and year. This then showed that birch and spruce generally produce just as much dry mass per hectare and year. However, the difference in effective heating value is so small that Hakkila (1989) does not even distinguish branches and tops from spruce and birch, but rather needles and leaves. Birch can be more interesting if one wants to produce more dry mass is some form of energy forest seeding and planting. Still, it would even be interesting for forest owners to, in their existing forestry, push forward birch as an energy wood if remuneration increases and stays at the same level as is paid now for pulpwood. Within a 100 radius from Värnamo, there are approximately 710,000 tons of potential dry matter branches and tops each year, of which a whole 2/3 or 470,000 tons are from the spruce tree. Pine contributes with almost 100,000 tons, birch with 70,000 tons, and other types of wood, especially oak, aspen and alder, combine for almost 70,000 tons dry matter. To say in general that withdrawal can occur to equally great extents regardless of wood type is probably not realistic; hence, these potential volumes can be questioned. The spruce s approximate 470,000 tons of dry matter are seen as the safe foundation in how much branches and tops are potentially available. How much of this potential amount of branches and tops that can then be delivered to industry is affected by how efficient the various handling methods are during the collection of forest fuel in the forest. According to Nilsson (2007), the handling and storage of forest fuel leads to a loss of between 30-50% dry matter of the potential amount found in the clearing during logging. This is mainly due to needles and small twigs falling from branches during storage and handling. Further matter losses arise after the forest fuel is then divided into pieces and stored. In practice, this means that the dividing into pieces should be conducted as late as VIII

possible in the handling process (Richardson m.fl. 2002). When the forest fuel is delivered to industry, the moisture content generally lies around 45%. The choice of handling method also causes a variety of handling costs. The cost to take care of branches and tops varies depending on which handling method is used. The most used handling method for forest fuel withdrawal in Sweden is adapted to the wishes of the thermal plant as well as which recommendations consider forest land. This means that the majority of forest fuel sheds its needles in the processing piles out in the logging area before it is collected in one or another place. This handling method cost 117 kr/mwh, whereas the bundling methods where the needles are included in the withdrawal cost 85-90 kr/mwh (Nilsson 2007). This also means that the processing cost of allowing the needles to fall to the ground will be around 30 kr/mwh. By simply taking care of the branches and tops from the 710,000 tons of dry matter branches and tops found within the 100 km radius from Värnamo, 350,000 tons of dry matter can be used. However, not all matter losses are a bad thing and are in certain cases a condition that some amount of logging residuals remains in the forest area. This is to fulfil the recommendations that, among others, The Swedish Forestry Agency (2001) have outlined on how forest fuel withdrawal should be conducted. The efficiency of the withdrawal could be improved by using other handling methods, but this even leads to the industry view that the quality of forest fuel must change (Nilsson 2007). This report, however, does not show how fuel quality is affected if the needles are included in the branches and tops withdrawal. But by using handling methods that even take care of the needles, it should be possible to increase the available amount of branches and tops so that a total of 500,000 tons dry matter could be removed. It would even be interesting to see how a forest fuel with fresh needles could be used in a gasification centre. Since the biomass to be gasified will be dried down to a moisture content of approximately 10% before the gasification is conducted (Bengtsson 2007), it would be of interest to see how much more energy is needed to dry completely fresh logging residuals compared to withered. The energy that is possible to extract from the soon-to-be available dry matter branches and tops is affected by which handling method is used, since the quality of the forest fuel is affected. Therefore, it cannot be said that one-ton dry matter is always equivalent to a certain amount of energy where the moisture, density and component distribution can vary. The result shows, however, that the amount of branches and tops found within a 100 km radius from Värnamo and taken care of has an energy content equal to 1.5 to 2.5 TWh. IX

1 Inledning Gudrun och Per, är stormarna som skakat om det sydsvenska skogsbruket. Dessutom kommer deras telningar granbarkborrarna som ett brev på posten och misshandlar skogarna ytterligare. Skogsägare har haft det slitsamt de senaste åren för att rädda det som räddas kan av sina skogsfastigheter, samt på nytt föryngra de arealer som ödelagts. På något vis finns det dock en strimma av ljus och framtidstro, kanske kan vår svenska skog bidra till att mildra klimathotet, samtidigt som lönsamheten i skogsbruket kommer att öka! Sverige är fullt av det gröna guldet! Att använda skogsråvaran som energi är egentligen inget nytt, skogen har använts som bränsle för att värma människor och deras mat ända sen man lärde sig behärska elden. På så vis har skogen till viss del utgjort grunden för mänsklighetens överlevnad och utveckling. Tidigt lärde människan sig att förädla skogsråvaran ur energisynpunkt, man tillverkade träkol i primitiva fabriker, d.v.s. kolmilor. På så vis fick man ett bränsle som var lättare att hantera och som hade högre energiinnehåll. Det gick också att få upp högre temperaturer ur träkol än vad man kunde utvinna ur ren ved. Detta hade man stor nytta av när man t.ex. skulle utvinna järn och andra metaller ur malm. Att förädla skogsråvaran ur enegisynpunkt är heller inget nytt, fast nu är det dags för ytterligare ett steg. Genom förgasning ska man tillverka ett effektivt fordonsbränsle som kan ersätta oljan. För att få en uppfattning om hur mycket energi som den svenska skogen kan bidra med behövs flera undersökningar som beräknar tillgången på olika energikällor. Lokalt kan en känd energitillgång vara intressant för en nyetablering eller utbyggnad av ett värmeverk eller en förgasningsanläggning, medan det på global nivå är intressant att veta hur mycket energi som kan omvandlas från grot till värme eller fordonsbränsle. 1

1.1 Delprojekt inom CHRISGAS Denna rapport är ett delprojekt av Work Package 5 i CHRISGAS (Clean Hydrogen-RIch Synthesis GAS). CHRISGAS är ett projekt finansierat av Europeiska Unionen och Svenska Energimyndigheten. Projektet syftar till att demonstrera framställning av väterik syntetisk gas för tillverkning av fordonsbränsle. Framställningen skall ske genom förgasning av biomassa i pilotanläggningen VVBGC (Växjö Värnamo Biomass Gasification Centre) i Värnamo (se bild 1). Det egentliga målet med rapporten är att skapa underlag för beräkning av hur mycket biomassa som kan bli tillgänglig för förgasningsanläggningen VVBGC i Värnamo. Bild 1. CHRISGAS:s förgasningsanläggning VVBGC i Värnamo (Bild från: CHRISGAS). 2

1.2 Skogsbränsle Vid avverkning av skog hamnar grenar och toppar på marken. Dessa grenar och toppar kallas för avverkningsrester eller hyggesrester. Ett annat namn för avverkningsrester är GROT (GRenar Och Toppar). Om avverkningsresterna lämnas i skogen eller på hygget blir de inget annat än just rester. Om det däremot sker någon specifik hantering av avverkningsresterna som syftar till att ta tillvara dem för energiomvandling (t.ex. att de läggs i större högar för lättare vidarehantering), bedöms de istället som skogsbränsle (se bild 2) eller trädbränsle. Om skogsbränslet komprimeras till buntar kallas det grotbuntar. Om skogsbränslet sönderdelas kallas det bränsleflis eller bränslekross, beroende på om sönderdelningsmaskinen har knivar eller slagor. Bild 2. Ihopsamling av grenar och toppar på ett hygge (Bild från: John Deere Forestry AB). Enligt TNC 81 (1984) definieras skogsbränsle enligt följande: bränsle med skogligt ursprung, som inte passerat annan användning, bestående av trä och bark samt barr eller löv. I Skogsencyklopedin (2000) finns en annan formulering av definitionen skogsbränsle: trädbränsle som inte tidigare haft annan användning. Dit räknas bränsle av stammar, grenar och toppar (>>grot<<), barr och stubbar. Men även bränsle från skogsindustrins avfall och biprodukter som bark, flis och sågspån. (Skogsencyklopedin 2000) Det primära skogsbränslet är det bränsle som kommer direkt från skogen (Skogsencyklopedin 2000). Det sekundära skogsbränslet kommer sålunda från biprodukterna från skogsindustrin. Eftersom primärt skogsbränsle kommer som en produkt direkt ifrån skogen är det lättare att ta hänsyn till bränslets kvalitetsegenskaper redan i de första leden av hantering i skogen. För det sekundära skogsbränslet är råvaran egentligen avsedd för ett annat syfte än energiproduktion, och det är därför industrins primärprodukt (rundvirke) som sätter kvalitetskraven för bränslet. 3

1.4 Tidigare forskning Det har tidigare skrivits flera rapporter där tillgängliga mängder biomassa har beräknats för hela och delar av Sverige. En av de senaste är genomförd 2005 av Jacobsson på uppdrag av Skogsindustrierna där beräkningar bygger på erfarenhetstal från utbyte grot per avverkad kubikmeter rundvirke. Jacobsson visar i sin rapport att det 2005 togs ut ca 7 TWh från grot i Sverige, samtidigt som det finns en potential att öka grotuttaget upp till 15 TWh. Sveriges Lantbruksuniversitet har även arbetat med skogsbränsletillgångar, bl.a. på uppdrag av Skogsstyrelsen i rapporterna Skoglig konsekvensanalyser, SKA 99 och SKA 2003. 1.5 Syfte Syftet med föreliggande rapport är att beräkna potentiell och tillgänglig mängd biomassa från det primära skogsbränslet grot inom upptagningsområdet för förgasningsanläggningen VVBGC i Värnamo. Resultatet skall visa hur mycket grot som finns inom 100 km radie från Värnamo. Det färdiga resultatet skall sedan i kommande forskning kunna användas som underlag för att beräkna tillgången på och konkurrensen om tillgängligt skogsbränsle för VVBGC i Värnamo. 1.6 Avgränsningar I denna rapport avses endast grot från slutavverkningar, det betyder att volymer från röjningsgallringsavverkningar inte redovisas. För att inte få alldeles för många olika hanteringsmetoder att behandla, koncentreras rapporten till tre hanteringsmetoder som kan anses mer eller mindre aktuella i framtiden. Eftersom de hanteringsmetoder som beskrivs i denna rapport är de samma oavsett vilken användare som tar emot det levererade skogsbränslet benämns i fortsättningen i denna rapport både förbränningsanläggningar och förgasningsanläggningar som industri. Med begreppet potentiella mängder grot menas de grenar, barr och finkvist som finns på trädet i slutavverkningsögonblicket. De potentiella mängderna är inget annat än potentiella och det kommer aldrig gå att ta ut 100 % av dessa. De mängder grot som verkligen går att samla ihop och leverera till industri benämns tillgängliga mängder grot och varierar beroende på hanteringsmetod. 4

2 Bakgrund 2.1 Skogsmarksareal Sveriges landareal delas upp i olika kategorier, så kallade ägoslag (se fig.1). Enligt Skogsstatisk årsbok (2007) utgör ägoslaget skogsmark 55 % av Sveriges landyta. Enligt skogsvårdslagens 2 definieras skogsmark som all mark som är lämplig för virkesproduktion och som inte i väsentlig utsträckning används för annat ändamål. För att en mark skall anses som lämplig för virkesproduktion ska den varje år producera i genomsnitt minst en skogskubikmeter virke per hektar. I skogsvårdslagen står även att ny skog skall anläggas på outnyttjad mark, eller på mark där markens virkesproduktionsförmåga inte tas till vara. Fridlyst och militärt 10% Bebyggd 3% Annan mark 2% Åkermark 7% Naturbete 1% Fjäll 8% Skogsmark 55% Fjällbarrskog 1% Berg 2% Myr 11% Figur 1. Sveriges landareal fördelad på de olika ägoslagen 2001-2005 (Skogstatistisk årsbok 2007). Enligt Skogsstatistisk årsbok (2007) har Sverige drygt 23 miljoner hektar skogsmark. Skogsstyrelsen har tillsammans med Lantmäteriet år 2003 tagit fram uppgifter på skogsmarkens fördelning per kommun. Inom 100 kilometers radie från Värnamo finns det 48 kommuner som ligger helt inom eller har en del areal som berörs. Dessa kommuner har tillsammans 4 051 066 ha (Statistiska centralbyrån 2007) landareal varav 2 560 689 ha, d.v.s. 63 % som är skogsmarksareal. Eftersom denna andel skogsmark är betydligt större än riksgenomsnittet betyder det att regionen kring Värnamo är en mycket viktig del av skogsbruket i Sverige. 5

2.2 Skyddad areal Enligt ett riksdagsbeslut 1999 inrättades 15 miljökvalitetsmål i Sverige, efter det kom ytterligare ett miljökvalitetsmål 2005. Levande skogar är ett av de 16 miljökvalitetsmålen och Skogsstyrelsen är ansvarig myndighet för detta miljökvalitetsmål. Levande skogar har 1998 som basår och innehåller fyra delmål (Sveriges miljökvalitetsmål 2007): Delmål 1, 2010. Långsiktigt skydd av skogsmark Ytterligare 900 000 ha skyddsvärd skogsmark skall undantas från skogsproduktion till år 2010. Delmål 2, 2010. Förstärkt biologisk mångfald Mängden död ved, arealen äldre lövrik skog och gammal skog skall bevaras och förstärkas till år 2010 på följande sätt: - mängden hård död ved skall öka med minst 40 % i hela landet och med avsevärt mer i områden där den biologiska mångfalden är särskilt hotad, - arealen äldre lövrik skog skall öka med minst 10 %, - arealen gammal skog skall öka med minst 5 %, - arealen mark föryngrad med lövskog skall öka. Delmål 3, 2010. Skydd för kulturmiljövärden Skogsmarken skall brukas på sådant sätt att fornlämningar inte skadas och så att skador på övriga kända värdefulla kulturlämningar är försumbara senast år 2010. Delmål 4, 2005. Åtgärdsprogram för hotade arter Senast år 2005 skall åtgärdsprogram finnas och ha inletts för hotade arter som har behov av riktade åtgärder. Skogsstyrelsen har sedan i samarbete med Länsstyrelserna tagit fram regionala mål för att rent praktiskt uppfylla de fyra delmålen i Levande skogar. Skogsstyrelsen (2005) i Jönköping- Kronobergs län har inom delmål 1 i Levande skogar beslutat att det år 2010 finns 99 000 ha skyddsvärd skogsmark som ska vara undantagen från skogsproduktion på ett eller annat sätt. Detta i relation till den totala skogsmarksarealen inom de båda länen utgör den skyddade arealen ca 7 %. Övriga delmål inom Levande skogar påverkar skogsbränsleuttaget mer indirekt eftersom de delmålen rent allmänt syftar till att förbättra naturhänsynen i det allmänna skogsbruket. 2.3 Hygge med grotuttag Förutom de arealer som undantas för skogsproduktion i form av naturreservat och frivilliga avsättningar kommer ytterligare en viss del avverkningsområden inte bli aktuell för grotuttag. Främsta anledningen till detta torde vara att transportavstånden till industri är för långt och/eller att kostnaderna blir för höga. Men det kan även bero på tekniska svårigheter såsom att terrängen är svårframkomlig, vilket försvårar för skogsmaskinerna att ta sig fram. Exempel på sådana svårigheter kan vara att marken lutar, eller är för fuktig. En annan orsak kan vara att marken anses för känslig för grotuttag, samt att vissa markägare av olika anledningar inte vill ta ut grot. Jacobsson (2005) anger att en sammanvägd bedömning av andelen avverkningar där grot kommer tas ut är ca 80 % i södra och 70 % i norra Sverige. 6

2.4 Natur- och miljökonsekvenser I skogsvårdslagens 1 fastslås: Skogen är en nationell tillgång som skall skötas så att den uthålligt ger en god avkastning samtidigt som den biologiska mångfalden behålls. Vid skötseln skall hänsyn tas även till andra allmänna intressen. Denna lag lägger grunden för hur den svenska skogen får utnyttjas och hur det svenska skogsbruket skall skötas. Det som blir allra mest påtagligt för skogsbränsleuttag är delen som säger att skogen skall skötas så att den uthålligt ger en god avkastning. Ett för stort uttag av biomassa i form av grot kan alltså orsaka tillväxtförluster och på sikt utarma skogsmarken. I en miljökonsekvensbeskrivning från Skogsstyrelsen (1998) konstateras att uttag av både stamved och grot i granskog leder till tillfälliga, små tillväxtförluster. Skogsstyrelsen har därför tagit fram rekommendationer om hur skogsbränsleuttag och kompensationsgödsling bör ske för att inte oönskade effekter ska uppstå på näringsbalansen i marken, på biologisk mångfald eller på vattenkvalitén i sjöar, vattendrag och grundvatten samt så att det inte sker någon nettotillförsel av skadliga ämnen (t.ex. tungmetaller) till marken (Skogsstyrelsen 2001). Enligt rekommendationerna bör skogsbränsleuttaget i allmänhet ske så att merparten av barren lämnas kvar, väl spridda över hela avverkningsområdet. Sker skogsbränsleuttaget mer än en gång per omloppstid eller på svaga marker bör området kompensationsgödslas. I samband med röjning eller gallring kan barren tas ut en gång per omloppstid utan kompensationsgödsling. Skogsstyrelsen (1997) anger att barr, grenar och toppar utgör upp till 50 % av yngre träds totala biomassa ovan stubben. Andelen biomassa som utgörs av grot i förhållande till stamved minskar med trädets ålder. Dessutom är näringskoncentrationen allra störst i barren. Detta betyder att mycket näring återfinns i de delar av trädet som tas tillvara vid skogsbränsleuttag. Stamveden från gallringar och vid slutavverkningar utgör endast ca 20 % av den totala mängd organiskt material som produceras under en omloppstid. Om uttaget vid gallringar och slutavverkning omfattar hela trädets biomassa ovan stubbe blir uttaget av biomassa istället 30 % av den totala mängd organiskt material som produceras under omloppstiden. För att minimera risken för näringsläckage bör barren spridas jämt över hela uttagsområdet så att vegetationen får större möjlighet att tillgodogöra sig näringen i barren (Skogsstyrelsen 2001). I de flesta fall av skogsbränsleuttag ligger grenarna och topparna i processorhögar över första sommarhalvåret för att torka och barra av. Denna metod är således inte optimal för att få en spridning av barren, eftersom barren trots allt hamnar ganska koncentrerat under processorhögarna. Skogsstyrelsen (2001) menar att ambitionen bör vara att den tekniska utvecklingen ska förbättra barrspridningen över avverkningsområdet. Ett alternativ till avbarrning skulle kunna vara att lämna kvar fler hela grenar och toppar och på det sättet få kvar lika mycket näring som finns i barren. Grundkonceptet vid skogsbränsleuttag bör alltid vara att inte näringsuttaget blir större än den näring som kan vittras i området. Om näringsuttaget blir större behövs det ibland återföras näring till området. Skogsstyrelsen (2001) trycker extra på att kompensationsgödsling bör ske i samband med skogsbränsleuttag på områden där merparten av barren ingår i skogsbränsleuttaget. Kompensationsgödsling bör även ske på starkt försurad skogsmark och på torvmark. I områden med hög kvävebelastning kan barren emellertid alltid tas ut, då barruttaget i dessa fall till och med kan vara positiva för skogsmarken eftersom barren innehåller en stor mängd kväve. Kompensationsgödsling bör i första hand ske genom att återföra aska som blir kvar efter förbränning av skogsbränsle, men även vissa mineralnäringsprodukter kan användas (Skogsstyrelsen 2001). 7

Skogsstyrelsen (2001) påtalar att skogsbränsleuttag medför ett intensivare utnyttjande av skog och skogsmark. För att inte missgynna den biologiska mångfalden vid skogsbränsleuttag är det viktigt att växter och markområden som tidigare lämnats av hänsyn till natur- och kulturmiljö inte heller skadas av skogsbränsleuttaget. Likaså är det viktigt att inte rensopa uttagsområdet från död ved utan lämna en del toppar och grövre grenar, då mer död ved i skogen är önskvärd för den biologiska mångfalden. Skogsstyrelsen (1997) anger att skogsbränsleuttag ökar uttaget av näring med 1,5 5 gånger jämfört med enbart uttag av stamved eftersom att övervägande del av trädets näringsinnehåll finns i barr, grenar och toppar. Thörnqvist (2007) menar dock att stor del av debatten kring hur ett ökat skogsbränsleuttag påverkar näringsbalansen är obefogad. För det första kommer aldrig uttaget att motsvara hundra procent av trädets biomassa. Vid avverkningen och ihopsamling kommer alltid en viss del av grenar, barr och finkvist att falla av och hamna vid sidan av processorhögarna, Hakkila (1989) hänvisar till Mellström och Thörnlind 1981 som menar att det i vissa fall kan röra sig upp mot 50 % av avverkningsresterna som inte går att samla ihop (se kapitel 3.1.1). Thörnqvist (1984b) visar dessutom att de nyavverkade hyggesretser som kan tas tillvara, innehåller endast 30 40 % av näringsinnehållet av den totala biomassan som bortförs från ekosystemet vid helträdsutnyttjande. Fördelat på de olika näringsämnena betyder detta att man ytterligare bortför 50 60 % mer kväve, fosfor och kalium, 25 % mer kalcium och 40 % mer magnesium jämfört med om bara stamved och stambark tas ut. Lämnas avverkningsresterna kvar en sommar så barren faller av utgör ändå avverkningsresternas näringsinnehåll 24 % kväve, 19 % fosfor, 18 % kalium, 18 kalcium och 19 % magnesium i förhållande till vad ett uttag av enbart stamved och stambark medför. Detta betyder att skillnaden att låta barren faller av på hygget eller låta dem ingå i uttaget inte är så stor som ofta görs gällande. Ett något slarvigare uttag där mer av den totala mängden grenar lämnas kvar torde därför vara lika effektivt som för att lämna kvar näring på hygget. Det viktigaste i detta resonemang är därför att om barren ingår i uttaget måste hanteringsmetoden vara så utformad att inte barren hamnar koncentrerat under de stora vältorna utmed bilväg, då de varken kommit skogsmark eller energiproduktion till nytta. 8

2.5 Trädslagsfördelning Fördelningen mellan olika trädslag varierar i olika delar av Sverige. Blandningen av olika trädslag i ett bestånd påverkar bl.a. tillväxten, trädens form, m.m. Trädslagsfördelningen har även betydelse när mängden biomassa skall beräknas på areal eftersom mängden biomassa skiljer mellan olika trädslag. I Skogsstatistisk årsbok anges trädslagsfördelningen baserat på länsnivå. Trädslagsfördelningen i de län som har areal inom 100 kilometers radie från Värnamo redovisas i tabell 1. Denna fördelning är dock inte en beskrivning av enskilda slutavverkningsbestånd utan istället en beskrivning av trädslagsfördelningen sett till hela länet över alla åldersklasser. Tabell 1. Trädslagsfördelningen inom de län som har arealer inom 100 km radie från Värnamo (Skogstatistisk årsbok 2007). Län Tall Gran Björk Övrigt [%] [%] [%] [%] Östergötland 38,5 41,1 8,8 11,6 Jönköping 30,8 52,8 8,9 7,5 Kronoberg 25,3 55,6 11,3 7,8 Kalmar 36,3 43,6 7,7 12,4 Blekinge 11,7 54,7 8,9 24,7 Skåne 11,2 44,6 8,5 35,7 Halland 17,9 56,5 10,2 15,4 V Götaland 26,4 53,2 11,4 9,0 I hela regionen kring Värnamo är granen det dominerande trädslaget. I de sydligaste delarna av regionen ökar andelen lövträd och då främst ädellövträd. Beräknas trädslagsfördelningen på den skogsmarksareal som finns inom VVBGCs upptagningsområde blir det 26 % tall, 54 % gran, 10 % björk och övriga trädslag 10 %. 9

2.6 Normalbeståndet 2.6.1 Erfarenhetstal från slutavverkning Det kan variera mycket beroende på hur ett bestånd ser ut när det slutavverkas. Främst beror variationen på vilka tillväxtsegenskaper som marken har, men även hur skogsbruket bedrivs och vilka störningar som förekommit under omloppstiden. Södra (2007) har utifrån erfarenhetstal i regionen beskrivit normala slutavverkningsbestånd för tall, gran och björk (se tabell 2). Tabell 2. Erfarenhetstal angående vilka egenskaper som ett normalt slutavverkningsbestånd har (Södra 2007). Trädslag Omloppstid Volym rundvirke Stamantal Medeldiameter bh [år] [m3fub/ha] [st/ha] [cm] Tall 90 250 600 30 Gran 75 300 700 30 Björk 60 200 500 25 2.6.2 Torr-rådensitet Förutom ovanstående egenskaper för de olika trädslagen är även torr-rådensiteten en viktig del när tillgänglig biomassa skall beräknas för olika trädslag (se tabell 3). Torr-rådensiteten för ett material definieras som torr massa per rå volymenhet. Torr-rådensiteten för skogsbränsle beräknas enligt följande: Torr rådensitet = m o [kg/m 3 f] Vu där m o = bränslets massa i torrt tillstånd [kg] V u = bränslets volym i rått tillstånd [m 3 f] Tabell 3. Torr-rådensiteten för de tre vanligaste trädslagens stamved (Praktisk skogshandbok 1985). * Thörnqvist (2007) Trädslag Torr-rådensitet [kg/m 3 f] Tall 430 Gran 400 (380)* Björk 490 Det skiljer mycket på olika delar i det enskilda trädets densitet, som beror på anatomiska skillnader, t.ex. har den tjockväggiga sommarveden högre densitet än vårveden. I medeltal är densiteten som högst vid 1 2 mm årsringsbredd. Högst densitet i trädet finner man i rotstocken samt i grenarna (Träguiden 2006). Tillväxtplatsen har också stor betydelse för trädets totala densitet (Thörnqvist 1985). I princip minskar densiteten med ökad årsringsbredd och ju nordligare trädet har vuxit. Enligt Thörnqvist (2007) bör torr-rådensiteten för gran korrigeras till 380 kg/m 3 f då gran som växt i södra Sverige har en lägre densitet då det finns en större andel frodvuxen gran från bl.a. åkermarksplanteringar. 10

2.6.3 Effektivt värmevärde Det effektiva värmevärdet är ett mått på skogsbränslets energiinnehåll, d.v.s. den energimängd som frigörs vid fullständig förbränning beroende på vilken fukthalt skogsbränslet har. Det effektiva värmevärdet mäts i megajoule per kilogram torrsubstans (MJ/kg TS). Skogsbränslets effektiva värmevärdet påverkas av många olika faktorer, t.ex. om barren ingår eller inte. I tabell 4 redovisas det effektiva värmevärdet för grot utan barr/löv för olika trädslag och vid olika fukthalter. Tabell 4. Det effektiva värmevärdet för avbarrade/avlövade grenar från tall, gran och björk vid olika fukthalter (Hakkila 1989). Trädslag Effektivt värmevärde Effektivt värmevärde Effektivt värmevärde Effektivt värmevärde Grot utan barr/löv Fh=0% (W a ) Fh=20% Fh=40% Fh=60% [MJ/kg TS] [MJ/kg TS] [MJ/kg TS] [MJ/kg TS] Tall 20,4 19,8 18,7 16,6 Gran 19,7 19,1 18,1 16,0 Björk 19,7 19,1 18,1 16,0 För att beräkna ett effektivt värmevärde för ett skogsbränsle med en specifik fukthalt (W eff ) kan det effektiva värmevärdet för helt torrt bränsle sättas in i en formel och beräknas enligt följande: F Weff = Wa 2,441 [MJ/kg TS] 100 F där W eff = effektivt värmevärde för fuktigt bränsle [MJ/kg TS] W a = effektivt värmevärde för torrt bränsle [MJ/kg TS] 2,441 = vattnets ångbildningsvärme vid 25ºC [MJ/kg] F = skogsbränslets fukthalt [%] Eftersom det i denna rapport antas att det till industrin levererade grotet har en fukthalt på 45 % blir det effektiva värmevärdet för grot från tall 18,4 MJ/kg TS. Medan grot från gran och björk har ett effektivt värmevärde på 17,7 MJ/kg TS. 11

2.7 Normalskogsberäkning Begreppet normalskog är en matematisk och statistisk modell av ett skogsbruk i jämvikt beträffande virkesförrådets tillväxt och avgång (Skogsencyklopedin 2000). Om den skogsmark man vill studera antas vara jämt fördelad vad det gäller främst åldersklasser och produktionsförmåga kan t.ex. analyser göras på hur mycket virke som marken kan producera. I begreppet normalskog antas alltså att det år efter år finns lika stor areal som avverkas. Beräkningar med normalskogen tar inte heller hänsyn till eventuella störningar som kan påverka arealer eller virkesproduktion, t.ex. stormar och andra oförutsägbara händelser. Principen för hela modellen bygger på att om omloppstiden i medeltal anses vara 100 år betyder det att det varje år avverkas en hundradel av skogsmarksarealen som då får en jämn åldersfördelning. Det betyder då att varje år är slutavverkas 1 % av skogsmarksarealen liksom alla andra enskilda skogliga åtgärder utförs en gång vad 100 år (se figur 2). Även om begreppet normalskog inte styr det vardagliga skogsbruket torde det dock finnas en koppling då skogsbruket enligt skogsvårdslagen 1 anger att skogen är en nationell tillgång som skall skötas så att den uthålligt ger en god avkastning samtidigt som den biologiska mångfalden behålls. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Föryngring Röjning 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Röjning 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Gallring 1 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 Gallring 2 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 Gallring 3 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 Slutavverkning Figur 2. Principen för normalskogsberäkningar där varje enskild skoglig åtgärd utförs en gång per omloppstid som i detta exempel är satt till 100 år vilket gör att t.ex. slutavverkningsarealen utgör 1 % av totala skogsmarksarealen.. 12

2.8 Biomassafunktioner Marklund (1988) har utvecklat biomassafunktioner för tall, gran och björk. Funktionerna grundar sig på verkliga provträd där matematiska funktioner för torrmassa tagits fram för trädets olika delar. Funktionerna bygger på konstanter (se tabell 5-7) för olika delar av trädet som sätts in i en formel tillsammans med trädets diameter i brösthöjd. d dbh ln ( ts) = a + b d dbh + c där ts = massan torrsubstans av aktuell träddel [kg] d dbh = trädets brösthöjdsdiameter [cm] Tabell 5. Beroende variabler för biomassafunktioner för träddelar från tall (Marklund 1988). Tall a b c Stam pb -2,3388 11,3264 13 Stamved -2,2184 11,4219 14 Stambark -2,9748 8,8489 16 Levande grenar -2,8604 9,1015 10 Barr -3,7983 7,7681 7 Döda grenar -5,3338 9,5938 10 Stubbrotsystem -3,3913 11,1106 12 Stubbe -3,9657 11,0481 15 Rötter >_ 5cm -6,3413 13,2902 9 Rötter < 5cm -3,8375 8,8795 10 Tabell 6. Beroende variabler för biomassafunktioner för träddelar från gran (Marklund 1988). Gran a b c Stam pb -2,0571 11,3341 14 Stamved -2,2471 11,4873 14 Stambark -3,3912 9,8364 15 Levande grenar -1,2804 8,5242 13 Barr -1,9602 7,8171 12 Döda grenar -4,3308 9,955 18 Stubbrotsystem -2,4447 10,5381 14 Stubbe -3,3645 10,6686 17 Rötter >_ 5cm -6,3851 13,3703 8 Rötter < 5cm -2,5706 7,6283 12 Tabell 7. Beroende variabler för biomassafunktioner för träddelar från björk (Marklund 1988). Björk a b c Stam pb -3,0932 11,0735 8 Stamved -2,3327 10,8109 11 Stambark -3,2518 10,3876 14 Levande grenar -3,3633 10,2806 10 Döda grenar -5,9507 7,9266 5 13

2.9 Grotutbyte Genom att använda resultatet från biomassafunktionerna som beskrivs i tidigare avsnitt kan mängden grot beräknas i förhållande till hur mycket stamved som finns i ett träd. Grotutbytet [utbyte grot ] beräknas enligt följande formel: utbyte där grot = ( m + m + m ) b m lg sv utbyte grot = grotutbyte [kg grot/kg stamved] m b = torrmassan barr [kg] m lg = torrmassan levande grenar [kg] m dg = torrmassan döda grenar [kg] m sv = torrmassan stamved [kg] dg Grotutbytet varierar beroende på trädslag och trädets brösthöjdsdiameter. Det är därför viktigt att när grotutbytet appliceras på hela bestånd räcker det inte att ta hänsyn till torrmassan stamved. Även de grundläggande biomassafunktionerna måste korrigeras till medelstammens rätta brösthöjdsdiameter. 14

3 Tillvaratagande av skogsbränsle Hur mycket skogsbränsle som potentiellt kan levereras till industrin påverkas av hur effektiva de olika hanteringsmetoderna är vid ihopsamlandet av skogsbränslet i skogen (se bild 3). Dessutom avgör de olika hanteringsmetoderna vilka kvalitetsegenskaper som skogsbränslet får, t.ex. fukthalt eller om barren ingår i uttaget eller ej. De olika systemen i hanteringen ger även skillnader i vilken kostnad som uppstår för att ta tillvara skogsbränslet. Bild 3. Beroende på vilken hanteringsmetod som används vid ihopsamlandet av grot kan man få med sig olika mängder ut från hygget. På bilden syns en buntningsmaskin (Bild från: John Deere Forestry AB). 3.1 Substansförluster När träden växer innehåller de en viss mängd biomassa från minsta rot till yttersta topp. Biomassan delas in i biomassa ovan och under mark, delningen sker vid fällskäret. Utav biomassan ovan mark används i normalfallet all stamved som har en diameter grövre än 5 10 cm inkl. bark till sågtimmer och massaved. Återstoden, d.v.s. topp, grenar, kvistar, barr och bark utgör den totala mängd biomassa av det vi kallar avverkningsrester eller grot. Det är ofta denna potentiella volym som presenteras i de beräkningar av hur mycket biomassa som finns tillgänglig för energiomvandling i våra skogar. 15

3.1.1 Hanteringsförluster Det är däremot omöjligt att få med sig all biomassa ut från skogen, Hakkila (1989) hänvisar till Mellström och Thörnlind 1981 som menar att det i vissa fall kan röra sig upp mot 50 % av avverkningsresterna som inte går att samla ihop. Enligt Sondell (1984) kan en skotare få med sig mellan 66 75 % av avverkningsresterna. Det stämmer väl överens med att det allmänt sägs att 25 30 % av den totala mängden biomassa försvinner vid den inledande hanteringen i samband med avverkningen och tillvaratagandet av rundvirke. För att kunna ta in detta i beräkningarna kan dessa substansförluster bedömas vara fördelade enligt nedan: Trädet fälls och upparbetas grenar knäcks samt barr och kvistar faller av. Grenar, barr och kvistar hamnar även vid sidan om processorhögen. (orsakar ca 10 % substansförlust) När maskiner flyttar sig grot används som bärlager i blöta partier för att maskinen skall kunna ta sig fram. (orsakar ca 10 % substansförlust) Maskinerna kör även ofrivilligt över en del grot (orsakar ca 5 % substansförlust) Olika hanteringsmetoder är dessutom olika effektiva på att samla ihop den mängd avverkningsrester som finns i processorhögen, samt att transportera skogsbränslet till industrin. Dessa substansförluster kan väldigt överskådligt bedömas vara fördelade enligt nedan: Ihopsamling av färska avverkningsrester maskinen får inte med sig all biomassa som ligger i processorhögen, samt att en liten del biomassa trillar av under transporten. (orsakar ca 5 % substansförlust) Ihopsamling av vissna avverkningsrester vegetationen växer upp kring högarna och avverkningsresterna sjunker så att de blandas med jord, vilket ökar askhalten och begränsar uttaget tillsammans med att en del biomassa trillar av under transport till bilväg. (orsakar ca 10 % substansförlust) Vid sönderdelning på hygget eller vid bilväg vid hanteringen trillar lösa delar av och hamnar på marken, sönderdelat material hamnar även på marken istället för i containrarna. (orsakar substansförluster upp till 15 % beroende på om skogsbränslet är färskt, vissnat utan barr eller vissnat med barr) 3.1.2 Lagringsförluster Det största problemet med att lagra organiskt material i form av avverkningsrester är att lagringen medför en rad processer som leder till substansförluster. Enligt Thörnqvist (1984a) förändras skogsbränslets egenskaper när det lagras eftersom fysikaliska, kemiska och mikrobiella processer startar. Den förändring som sänker skogsbränslet volym och energiinnehåll mest är substansförluster av torrmassa från materialet. Största anledningen till substansförluster är att barr och kvistar faller av grenar vid lagring och hantering. Dessutom sker det en nedbrytning som orsakas av mikroorganismer i materialet. Även kvaliteten på bränslet påverkas då komponentfördelningen förändras. Densiteten och det effektiva värmevärdet förändras också. I större högar blir substansförlusterna betydligt mindre än om skogsbränslet lagras i mindre högar. Den största andelen av substansförlusterna i början av lagringen orsakas av barravfall som sker under första sommaren, 50 % av barren lossnar före juli månad (Flinkman m.fl. 1986). I många fall krävs det att trädbränsle lagras sönderdelat, eftersom värmeverken vill ha ett beredskapslager av bränsle så de inte riskerar att stå utan bränsle till pannorna. Likaså 16

kommer mycket av bränslet från t.ex. sågverksindustrin och där är bränslesortimenten redan sönderdelade. Generellt kan dock sägas att lagring av flis bör ske så kort tid som möjligt för att inte få kompostliknande fenomen i stacken. Rent praktiskt betyder det att sönderdelningen bör ske så sent som möjligt i hanteringskedjan. På så vis undviker man ökade risker för substansförluster, allergiska sjukdomar samt bränder i stackarna (Richardson m.fl. 2002). Thörnqvist och Jirjis (1990) anger att nedbrytningen startar omgående när det flisade materialet läggs ihop, värme utvecklas vilket leder till gynnsamma förhållanden för svamptillväxt, ökad risk för brand. Flislagring bör alltså inte ske under för långa perioder. Thörnqvist och Jirjis (1990) anger även att redan efter en veckas lagring har 3,6 % av torrmassan försvunnit och efter sju månader är substansförlusten ca 12 %. Fredholm och Jirjis (1988) har studerat substansförlusten i en 4 meter hög stack med bark där förlusten av torrmassa efter sex månaders lagring uppgick till hela 25 %. 17

3.2 Tre sortiment grot Virkesmätningsrådet (1999) har delat in biobränsle i olika sortimentsgrupper. Sortimentsgrupperna är biprodukter från sågverk, skogsbränslen, energiskog, återvunnet bränsle, förädlade bränslen och övriga bränslen. Varje sortimentsgrupp är sedan indelad i olika sortiment för att ge underlag för förbrukarens önskemål samt ersättning till säljaren. Utöver virkesmätningsrådets beskrivning av bränslen kan varje enskild förbrukare dessutom ha egna krav och önskemål på råvaran från sina leverantörer, t.ex. att skogsbränslet skall vara utan barr och vilken fukthalt skogsbränslet skall ha. Enligt Olsson (2006) upplevs alla dessa specifika krav och önskemål som opraktiska vid hanteringen i skogen. Det har gjort att producenten som levererar skogsbränsle har fått anpassa sina hanteringsmetoder efter önskemålen utan att få någon ersättning för merkostnaden. Dessa krav betyder att lönsamheten i skogsbränsleuttagen reduceras kraftigt. Den mest använda hanteringsmetoden för skogsbränsleuttag i Sverige är anpassad efter värmeverkens önskemål samt vilka rekommendationer som ges med hänsyn till skogsmarken. Det betyder att merparten av skogsbränslet barrar av i processorhögar ute på hygget innan det samlas ihop på ett eller annat sätt. Men barren innehåller inte bara mycket näring för skogsmarken, de innehåller även ca 25 % av skogsbränslets totala energiinnehåll. När behovet av bioenergitillgångar ökar blir det än mer viktigt att effektivisera skogsbränsleuttaget. Eftersom att flera hanteringsmetoder gör att barren ingår i skogsbränslet gäller det att hitta lämpliga sortiment för att kunna effektivisera skogsbränsleuttaget. Skall det totala energiuttaget från skogen öka måste skogsbränsleförbrukande industrier bli mer flexibla. Detta är den främsta anledningen till att det behövs en smidig sortimentsindelning så att man redan vid hanteringen i skogen ges möjlighet att enkelt påverka skogsbränslets egenskaper. Skogsbränslet skulle kunna indelas i tre olika sortiment som styrs av vilken hanteringsmetod som används, det kan vara utan barr, det kan innehålla vissna barr eller så kan det vara färskt, alltså innehålla färska barr (se figur 3). Utan barr O L I K A H A N T Färska Med E avverkningsrester vissna barr R I N G S M E T O Med D färska barr E R Figur 3. Skogsbränsle kan delas in tre olika sortiment, utan barr, med vissna barr och med färska barr. Beroende på vilket sortiment som eftersträvas påverkar vilken hanteringsmetod som används. 18

3.3 Hanteringsmetoder 3.3.1 Grot utan barr I denna rapport presenteras hur effektiviteten i tre olika hanteringsmetoder påverkar hur mycket biomassa som blir tillgängligt inom 100 km radie från Värnamo. Den första är en hanteringsmetod som ger ett skogsbränsle utan barr och som också är den vanligast använda metoden i Sverige. För att få grot utan barr används oftast en hanteringsmetod där hyggesresterna läggs i processorhögar vid avverkningen (se figur 4). Där får hyggesresterna ligga över första vegetationsperioden för att barra av och efter sommaren skotas de till ett avlägg, gärna i anslutning till bilväg. Där läggs skogsbränslet i större högar som täcks med papp för att hindra direkt regnvatten. Skogsbränslet lagras där upp till ett år för att torka ytterligare. Därefter flisas skogsbränslet av en flisskördare. Flisen hamnar i containrar som med lastbil transporteras till industri. Avverkning Lagring i processorhögar (0 12 månader) Vinter Vår Sommar Höst Skotning av grot till välta vid avlägg under sommar och höst Lagring i välta vid avlägg (6 24 månader) Höst Vinter Vår Sommar Höst Flisning av välta vid avlägg Direkt transport av fliscontainer till industri Figur 4. Beskrivning av hanteringsmetoden: Grot i välta, utan barr (Bilderna i figuren från Komatsu Forest AB). 19

3.3.2 Grot med barr De andra två hanteringsmetoderna som redovisas är två olika varianter av buntning av skogsbränslet. Det skiljer inget i själva hanteringen mellan de två buntningsmetoderna utan skillnaden ligger i om skogsbränslet lagras eller ej. Lagras buntarna vissnar barren när skogsbränslet torkar, skulle buntarna däremot levereras till industri utan längre tids lagring blir det istället ett skogsbränsle med färska barr (grönt grot). Om barren skall ingå i skogsbränsleuttaget (se figur 5) läggs hyggesresterna i processorhögar vid avverkningen. En grotbuntare gör sedan i direkt anslutning till avverkningen kompakta buntar av de färska hyggesresterna. Grotbuntarna skotas därefter ut till en upplagsplats vid bilväg. Där läggs grotbuntarna i travar som täcks med papp för att hindra direkt regnvatten. Grotbuntarna lagras där upp till ett år om man önskar att barren skall vissna. Därefter transporteras grotbuntarna med hjälp av timmerlastbil till industrin där buntarna flisas. Avverkning Buntning av grot Skotning av grotbuntar till välta vid avlägg Lagring i välta vid avlägg (0 24 månader) Vinter Vår Sommar Höst Vinter Vår Sommar Höst Transport av grotbuntar till industri Sönderdelning av grotbuntar vid industri Figur 5. Beskrivning av hanteringsmetoden: Buntat grot, med barr (Bilderna i figuren från Komatsu Forest AB). 20

3.3.3 Substansförluster och hanteringskostnader Enligt Nilsson (2007) är olika hanteringsmetoder olika effektiva (se tabell 8). Hantering och lagring av skogsbränslet gör att beroende på vilken hanteringsmetod som används försvinner mellan 30-50 % torrmassa utav den potentiella mängd som finns på hygget vid avverkningen. Fukthalten för detta skogsbränsle ligger i allmänhet kring 45 % när det levereras till industrin. Kostnaden för de olika metoderna varierar beroende på hanteringsmetodernas effektivitet, tidsåtgång, maskinresurser samt energiinnehåll. Tabell 8. Skogsbränslets fukthalt, substansförluster som uppstår vid hantering, samt vilka kostnader som tre olika hanteringsmetoder för tillvaratagande av grot medför (Nilsson 2007). Hanteringsmetod Substansförlust Hanteringskostnad [%] [kr/mwh] Grot i välta, utan barr 51 117 Buntat grot, med vissna barr 34 84 Buntat grot, med färska barr 30 88 Valet av hanteringsmetod ger även upphov till olika hanteringskostnader (se tabell x). Beroende på vilken hanteringsmetod som används kan kostnaden variera mellan 84-117 kr/mwh när det är levererat till industrin. 21

4 Resultat 4.1 Upptagningsområde Eftersom förgasningsanläggningen VVBGC ligger i Värnamo finns det intresse att beräkna hur mycket biomassa som finns inom upptagningsområdet. Om upptagningsområdet antas vara 100 km radie och centrum sätts till Värnamo berörs åtta olika län. I detta upptagningsområde finns 1 831 835 ha skogsmark fördelat på 48 kommuner som ligger helt eller delvis inom 100 km radie från Värnamo (se figur 4 och bilaga 1) Herrljunga Tidaholm Falköping Mullsjö Habo Tranås Ulricehamn Aneby Bollebygd Borås Jönköping Ydre Nässjö Eksjö Mark Tranemo Kungsbacka Svenljunga Gislaved Varberg Falkenberg Hylte Halmstad Vaggeryd Gnosjö Sävsjö VÄRNAMO Värnamo Alvesta Ljungby Vetlanda Hultsfred Högsby Uppvidinge Växjö Nybro Lessebo Emmaboda Laholm Markaryd Älmhult Tingsryd Örkelljunga Hässleholm Osby OlofströmKarlshamn Östra Göinge Kristianstad Figur 4. Karta som visar den areal som ryms inom 100 km radie från Värnamo och i denna rapport representerar upptagningsområdet för VVBGC. 22

4.2 Grotutbyte 4.2.1 Grotutbyte per träd Med hjälp av Marklunds biomassafunktioner har massan för trädens olika delar beräknats. Detta för att få fram en fördelning av de olika träddelarnas massa för det enskilda trädet vid en viss brösthöjdsdiameter (se tabell 9-11). Därefter har även grotutbytet beräknats i förhållande till hur mycket stamved som finns i trädet. Tabell 9. Massan för tallens olika delar vid en brösthöjdsdiameter på 30 cm samt hur stort grotutbytet är i förhållande till massan stamved (m 3 fub). Träddel Torrmassa Fördelning Barr 12,2 kg 3% Levande grenar, exkl. barr 40,6 kg 10% Döda grenar 6,4 kg 2% Stambark 16,4 kg 4% Stamved 262,2 kg 63% Stubbe och rötter större än 5 cm 78,5 kg 19% Hela trädet 416,3 kg 100% Grotutbyte 0,23 kg grot/kg stamved Tabell 10. Massan för granens olika delar vid en brösthöjdsdiameter på 30 cm samt hur stort grotutbytet är i förhållande till massan stamved (m 3 fub). Träddel Torrmassa Fördelning Barr 37,5 kg 8% Levande grenar, exkl. barr 68,9 kg 14% Döda grenar 6,6 kg 1% Stambark 23,7 kg 5% Stamved 266,4 kg 53% Stubbe och rötter större än 5 cm 96,1 kg 19% Hela trädet 499,2 kg 100% Grotutbyte 0,42 kg grot/kg stamved Tabell 11. Massan för björkens olika delar vid en brösthöjdsdiameter på 25 cm samt hur stort grotutbytet är i förhållande till massan stamved (m 3 fub). Träddel Torrmassa Fördelning Levande grenar, exkl. barr 53,5 kg 20% Döda grenar 1,9 kg 1% Stambark 30,2 kg 11% Stamved 176,8 kg 67% Hela trädet ovan mark 262,4 kg 100% Grotutbyte 0,31 kg grot/kg stamved 23

4.2.2 Grot per hektar Grotutbytet kan användas för att beräkna den potentiella tillgången av grot om stamvedsvolymen är känd. I tabell 12 redovisas den potentiella tillgången av torrmassan grot per hektar slutavverkning. Torrmassan grot är beräknat med hjälp av beräkning av grotutbytet i förhållande till torrmassan stamved som även den visas i tabellen. Tabell 12. Den potentiella tillgången av torrmassa per hektar slutavverkning fördelat på stamved och grot. Tall Gran Björk Övrigt [ton/ha] [ton/ha] [ton/ha] [ton/ha] Torrmassa stamved 108 114 98 98 Tormassa grot 24 48 31 31 4.4 Potentiella tillgångar av grot 4.4.1 Slutavverkningsareal inom upptagningsområdet Inom upptagningsområdet finns ca 1,8 miljoner hektar skogsmark (se bilaga 2), utav denna areal anses 7 % eller ca 128 000 hektar som skyddsvärd areal som undantas från skogsbruk innan år 2010 enligt miljökvalitetsmålet Levande skogar. Därmed kan sägas att det finns ca 1,7 miljoner hektar produktiv skogsmark inom 100 km radie från Värnamo. Efter normalskogsberäkningar för olika trädslag ger detta att det varje år finns en potentiell slutavverkningsareal på knappt 23 000 hektar, dessutom bedöms endast 80 % (Jacobsson 2005) av avverkningarna bli aktuella för grotuttag. Det betyder att det finns drygt 18 000 hektar inom upptagningsområdet som kan ge skogsbränsle i form av grotuttag varje år (se tabell 13 och bilaga 3). Tabell 13. Slutavverkningsarealen inom 100 km radie från Värnamo där grotuttag är aktuellt. Trädslag Slutavverkningsareal med grotuttag [ha] Tall 3947 Gran 9752 Björk 2305 Övrigt 2300 Totalt 18303 4.4.2 Grot inom upptagningsområdet Inom 100 km radie från Värnamo är den potentiella grot-tillgången beräknad till knappt 710 000 ton per år fördelad på olika trädslag (se tabell 14 och bilaga 4). Tabell 14. Den potentiella tillgången av grot inom 100 km radie från Värnamo fördelat på olika trädslag. Trädslag Potentiell grot-tillgång [ton] Tall 95781 Gran 471372 Björk 70832 Övrigt 70678 Totalt 708664 24

4.4.3 Energitillgång inom upptagningsområdet Den potentiella tillgången energi från grot inom 100 km radie från Värnamo skulle vara ca 3,5 TWh. Utav dessa 3,5 TWh skulle granen bidra med 2,3 TWh utav den potentiella energin (se diagram 1). 3,00 2,3 Energitilgång [TWh] 2,00 1,00 0,5 0,4 0,4 0,00 Diagram 1. Tall Gran Björk Övrigt Den potentiella mängden energi som de olika trädslagen bidrar med inom upptagningsområdet på 100 km radie från Värnamo. 25

4.5 För industrin tillgänglig grot 4.5.1 Grot inom upptagningsområdet Den del av den potentiella tillgången av grot som verkligen blir tillgänglig för industrin inom 100 km radie från Värnamo påverkas av vilka hanteringsmetoder som används (se diagram 2). Att enbart ta tillvara grot där barren trillat av kan maximalt ge ca 350 000 ton torrmassa. Genom att använda hanteringsmetoder som även tar tillvara barren skulle göra att de tillgängliga mängderna grot ökar upp till ca 500 000 ton torrmassa. 1000 900 800 700 709 GROT-tillgång [1000 ton TS] 600 500 400 347 468 496 300 200 100 0 Potentiell GROT-tillgång Tillgängligt GROT utan barr (löst) Tillgängligt GROT med vissna barr (buntat) Tillgängligt GROT med färska barr (buntat) Diagram 2. Potentiell och tillgänglig mängd biomassa från grot inom upptagningsområdet 100 km radie från Värnamo beroende på vilken hanteringsmetod som används. 26

4.5.2 För industrin tillgänglig energi samt hanteringskostnad Den mängd grot som blir tillgänglig inom 100 km radie från Värnamo och som kan tas till vara har ett energiinnehåll motsvarande 1,5 till 2,5 TWh beroende på vilken hanteringsmetod som används (se diagram 3). 5,0 200 4,0 ca 3,5 150 Energitillgång [TWh] 3,0 2,0 117 1,7 2,3 84 2,5 88 100 Hanteringskostnad [kr/mwh] 50 1,0 0,0 Potentiell Energitillgång Tillgängligt GROT utan barr (löst) Tillgängligt GROT med vissna barr Tillgängligt GROT med färska barr (buntat) (buntat) 0 Diagram 3. Jämförelse av hur mycket energi från grot som blir tillgänglig inom upptagningsområdet 100 km radie från Värnamo beroende på vilken hanteringsmetod som används. Dessutom redovisas kostnaden i kr/mwh för varje hanteringsmetod (punkter). Kostnaderna för att ta tillvara grot varierar beroende på vilken hanteringsmetod som används. Den vanligast använda hanteringsmetoden i Sverige där barren lämnas kvar på hygget kostar 117 kr/mwh medan buntningsmetoderna där barren ingår i uttaget kostar 85-90 kr/mwh. (Nilsson 2007) 27

5 Diskussion 5.1 Upptagningsområde Skogsmarksarealen på 1,8 miljoner hektar som ryms inom 100 km radie från Värnamo utgör ca 8 % av Sveriges totala skogsmarksareal (se figur 5), dessutom har Götaland störst årlig tillväxt i Sverige med 7,42 m 3 sk/ha (Skogsstatistisk årsbok 2007). Detta gör området kring Värnamo till en intressant och viktig del av Skogssverige. Figur 5. Den skogsmarksareal som ryms inom 100 km radie från Värnamo utgör ungefär 8 % av Sveriges totala skogsmarksareal. 28

5.2 Grotutbyte Att beräkna potentiella mängder grot kan göras på många sätt. Jacobsson (2005) har till exempel utgått ifrån erfarenhetstal utifrån hur mycket grot man kan leverera till industri per avverkad kubikmeter rundved. Detta utbyte ger 0,18 m 3 fast grot per avverkad kubikmeter rundved. Att applicera dessa erfarenhetstal i denna rapport är inte möjligt eftersom det direkt ger ett svar på hur mycket grot som finns tillgängligt. Det som söks till denna rapport är den potentiella tillgången på grot och först när den potentiella tillgången är känd beräknas den tillgängliga torrmassan. Däremot är volymen rundvirke ett bra utgångsläge eftersom denna volym är lätt att mäta och det finns mycket statistik på hur mycket virke som finns i en normal slutavverkning. När fördelningen mellan trädets olika delar har beräknats med hjälp av biomassafunktioner kan man lätt beräkna ett grotutbyte i förhållande till den kända och lätt mätbara stamvedens massa. När grotutbytet beräknas på detta sätt får man även fram skillnader mellan enskilda trädslag vilket är användbart när tillgången av grot ska beräknas. Biomassafunktionerna tillsammans med grotutbytet ger en mycket bra uppfattning om hur effektiva de olika trädslagen är på att producera biomassa. Men för att ytterligare belysa markens förmåga att producera biomassa måste man även väga in den omloppstid som de olika träslagen har innan de slutavverkas och därmed få fram en medelproduktion per hektar och år. Det visar sig då att björken och granen producerar i stort sett lika mycket torrmassa per hektar och år (se diagram 4). Dessutom är skillnaden i effektivt värmevärde så liten att Hakkila (1989) inte ens skiljer på grot från gran och björk utan barr/löv. Mest torrmassa grot producerar dock granen vilket visar på dess tydliga dominans i förmågan att producera grot. Björken däremot skulle bli mer intressant om man vill producera mycket torrmassa i någon form av energiskogsodling. Men det skulle även kunna bli intressant för skogsägaren att i sitt befintliga skogsbruk driva fram björk till energived om ersättningen ökar och hamnar i samma nivå som nu betalas för massaveden. 3,00 Årlig faktisk medelproduktion torrmassa i slutavverkningsmoget bestånd [ton] 2,00 1,00 Grot; 0,27 Stamved; 1,19 Grot; 0,64 Stamved; 1,52 Grot; 0,51 Stamved; 1,63 0,00 Diagram 4. Tall Gran Björk Årlig faktisk medelproduktion av grot respektive stamved per hektar och år i slutavverkningsmogna tall-, gran- och björkbestånd. 29

5.3 Potentiella tillgångar grot 5.3.1 Grot inom upptagningsområdet Eftersom grotuttag i dagsläget främst sker i bestånd där granen är det dominerande trädslaget finns det anledning att redovisa den potentiella tillgången på grot trädslagsvis. Eftersom detta i verkligheten kan påverka den tillgängliga mängden biomassa. Totalt sett finns det varje år ca 710 000 ton potentiell torrmassa grot inom 100 km radie från Värnamo. Utav detta kommer hela 470 000 ton torrmassa från trädslaget gran som därmed är det viktigaste trädslaget i regionen när det gäller att producera biomassa i form av grot. Tallen bidrar med knappt 100 000 ton torrmassa och björken med drygt 70 000 ton torrmassa. Övriga trädslag, främst ek, asp och al kommer tillsammans även de upp till ca 70 000 ton torrmassa tillsammans. Att generellt säga att uttag kan ske i lika stor utsträckning oavsett trädslag är förmodligen inte realistiskt, därför kan dessa potentiella volymer ifrågasättas. Förmodligen ska granens ca 470 000 ton torrmassa ses som den säkra grunden i hur mycket grot som potentiellt finns att tillgå. Till detta kan sedan ytterliggare trädslag bidra med ytterligare ca 240 000 ton torrmassa främst beroende på hur stora de biologiska effekter som kan uppstå vid grotuttag påverkar skogsmarken. Eftersom att inga djupare analyser av hur stor del av slutavverkningarna där grottuttag kan bli aktuellt är genomförda har ett medelvärde på 80 % av hyggena använts i dessa beräkningar för alla trädslag. Troligen blir denna andel lägre för alla bestånd där granen inte är det dominerande trädslaget, vilket gör att beräknade tillgångar av grot från övriga trädslag förmodligen är högt räknat. 30

5.3.2 Trädslagsfördelning I denna rapport har trädslagsfördelningen en central roll. De olika trädslagen bidrar med olika mängder grot, slutavverkningsarealen är beräknad med hjälp av trädslagsfördelningen och omloppstiden. Trädslagsfördelningen beskriver andelen olika trädslag på en viss areal och inte fördelningen i ett enskilt slutavverkningsbestånd. Beroende på hur skogsskötseln bedrivs påverkas trädslagsfördelningen i slutavverkningsbestånden. Ett exempel på det är att björken är ett pionjärträd och som väldigt lätt självföryngras på hyggena. Dessa många till antalet och dessutom unga björkar driver upp andelen björk i den totala trädslagsfördelningen då de förmodligen kommer att gallras bort innan beståndet når slutavverkningsmogen ålder. Detta favoriserar andelen björk i trädslagsfördelningen som redovisas i denna rapport, men eftersom det handlar om potentiella volymer som söks är detta ett övergripande och enkelt sätt att utgå från trädslagsfördelningen på detta sätt. När man räknar på detta sätt utgör granen 54 % av skogsmarksarealen inom 100 km radie från Värnamo. Samtidigt visar resultatet att granen producerar hela 2/3 av den potentiella tillgången på grot inom detta område (se diagram 5). Främsta anledningen är att grotutbytet för granen är 0,42 kg grot per kg stamved, vilket är betydligt mer än hos tallen och björken. Ett normalt slutavverkningsbestånd gran ger 300 m 3 fub/ha medan tall och björk ger 250 m 3 fub/ha respektive 200 m 3 fub/ha. Därtill skall läggas att granen har kortare omloppstid än tall och därför producerar granen helt enkelt mer biomassa per hektar än tallen i den här regionen. Utöver detta resonemang skall dessutom tilläggas att i dagens skogsbruk sker övervägande majoritet av allt grotuttag från bestånd där granen är det dominerande trädslaget. I första hand är det alltså granen som är mest intressant när tillgången på grot skall beräknas, vilket gör att de volymer som härleds till andra trädslag inte i samma utsträckning har samma förhållande mellan potentiell och tillgänglig volym som gran. Anledningen till detta är både frågan om att få uttaget lönsamt samt att skogsmarken som träden växer på lämpar sig olika bra för grotuttag. Övriga trädslag 10% Tall 14% Björk 10% Gran 66% Diagram 5. Granen är det dominerande trädslaget i regionen och utgör drygt halva skogsmarksarealen. Granens förmåga att producera grot blir då tydlig när hela 2/3 av den potentiella mängden grot som finns inom 100 km radie från Värnamo kommer från granen. Trädslagsfördelningen kan komma att förändras i framtiden. Debatten kring vilka trädslag som skogsägaren skall satsa på i framtiden har blivit aktuell efter de kraftiga stormar som 31

drabbat södra Sverige de senaste åren. Åsikten hos många skogsägare är numera att försöka ha en större lövandel på sina fastigheter, både enskilda lövbestånd samt en högre lövandel i grandominerade bestånd. Detta kan på sikt tillsammans med förkortad omloppstid leda till att trädslagsfördelningen och därmed tillgången på grot kommer att förändras på sikt (se bild 4). Bild 4. En sex år gammal plantering av gran där självsådden av löv gjort att det finns mycket björk i beståndet. Beroende på hur skogsägaren väljer att föryngra samt röja och gallra i sina skogar kan trädslagsfördelningen i framtiden förändras. 5.3.3 Skyddad skogsmarksareal Det är inte bara naturreservat, biotopskydd och arealer med skötselavtal som är undantagna från skogsproduktion, ungefär hälften av den skyddade arealen inom Levande skogar är skogsägarens egna frivilliga avsättningar. Ägoslaget skogsmark innehåller en del av den skogsmark som skyddas enligt miljökvalitetsmålet Levande skogar. Vissa naturreservat klassas däremot i statistiken som ett eget ägoslag. Det blir då lite diffust att exakt säga hur stor andel av skogsmarksarealen som verkligen skyddas inom Levande skogar. Men oavsett hur stor del av den skyddade arealen som i statistiken klassas som skogsmark påverkar det endast andelen skyddad areal med en procentenhet, vilket gör att den skyddade arealen i området utgör mellan 7 8 %. Att direkt jämföra och likställa de 7 % av skogsmarkarealen som är skyddsvärd med den produktiva skogsmarksarealen är inte realistiskt eftersom den skyddade arealen sannolikt inte är den mest högproducerande arealen (se bild 5). För att göra en bedömning om hur mycket grot som undantas från uttag på skyddade arealer är det trots allt intressant att göra en beräkning på hur mycket det handlar om. Om den skogsmarksareal som anses vara skyddsvärd antas vara lika produktiv som övrig skogsmarksareal skulle denna areal bidra med ca 50 000 ton. Även om den siffran förmodligen är mycket lägre ger det ändå en 32

fingervisning av hur den skyddade arealen påverkar. Utöver de 7 % av skogsmarksarealen som skyddas genom miljökvalitetsmålet Levande skogar har i denna rapport även 20 % av slutavverkningsarealen undantagits från grotuttag främst p.g.a. tekniska och ekonomiska faktorer. Skulle all skogsmarksareal vara produktiv och aktuell för grotuttag, inklusive skyddad areal skulle den potentiella tillgången av grot vara drygt 910 000 ton inom 100 km radie från Värnamo varje år. Detta är dock inget verkligt scenario utan den potentiella tillgången på grot som verkligen finns är som resultatet visar 710 000 ton per år. Bild 5. En av Skogsstyrelsen klassad sumpskog som markägaren valt att frivilligt skydda som en del av sin certifiering av fastigheten. Den skyddade skogsmarken är ofta områden där skogen växer lite sämre. Hur de övriga delmålen i miljökvalitetsmålet Levande skogar påverkar tillgången på biomassa från grot är svårt att göra någon bedömning av. Men förmodligen påverkar det tillgången på tillgänglig biomassa negativt. T.ex. skall areal med lövskog öka vilket leder till att dessa arealer förmodligen kommer att producera mindre andel grot. Likaså skall andelen äldre lövskog öka samtidigt som andelen död ved i skogen skall öka vilket möjligtvis kan påverka grotuttaget. I praktiken påverkar förmodligen inte de andra delmålen särskilt mycket eftersom stora delar av dem täcks in i de arealer som redan idag undantas från grotuttag på ett eller annat sätt. 33

5.4 För industrin tillgänglig grot 5.4.1 Substansförluster Substansförlusterna som uppstår vid hantering och lagring av grot begränsar hur mycket av den potentiella biomassan som verkligen går att använda. Av den potentiella mängden grot som finns i skogen försvinner upp till hälften beroende på vilken hanteringsmetod som används vid ihopsamlandet och lagringen av groten. Effektiviteten i uttaget skulle kunna förbättras genom att använda andra hanteringsmetoder, men det leder även till att industrins syn på skogsbränslets kvalitet måste förändras (Nilsson 2007). Däremot är inte all substansförlust av ondo, det är i vissa fall en förutsättning att en viss mängd avverkningsrester blir kvar på hygget. Detta för att uppfylla de rekommendationer som bl.a. Skogsstyrelsen (2001) har tagit fram riktlinjer om hur skogsbränsleuttag bör ske för att inte oönskade effekter ska uppstå på näringsbalansen i marken, på biologisk mångfald eller på vattenkvalitén i sjöar, vattendrag och grundvatten samt så att det inte sker någon nettotillförsel av skadliga ämnen (t.ex. tungmetaller) till marken. I princip kan en sammanfattning av dessa rekommendationer göras genom att säga att merparten av barren bör lämnas på hygget genom att tillåta en avbarrning när skogsbränslet lagras i små processorhögar första sommaren (se bild 6). Ingår barren i uttaget kan istället ett alternativ till avbarrning kunna vara att lämna kvar fler hela grenar och toppar och på det sättet få kvar lika mycket näring som finns i barren. Grundkonceptet vid skogsbränsleuttag bör alltid vara att näringsuttaget inte blir större än den näring som kan vittras i området. Om näringsuttaget blir större behövs det ibland återföras näring till området genom en s.k. kompensationsgödsling. Bild 6. De volymer avverkningsrester som tas tillvara läggs i processorhögar för att låta barren trilla av under sommaren. Men det hamnar även volymer vid sidan om processorhögarna som tillsammans med barren utgör den substansförlust av den potentiella volymen som inte kommer att tas till vara. 34

Att sätta ett medelvärde på hur stor substansförlust som sker vid hantering av grot är inte det enklaste eftersom det förekommer så många olika varianter av hanteringsmetoder. Resonemanget bör dock föras utifrån den potentiella mängden biomassa, det man sedan kan säga är att det beroende på hanteringsmetod försvinner någonstans mellan 30 50 % av torrmassan. 5.4.2 Grot inom upptagningsområdet Det verkliga värdet på hur mycket grot som kan tas ut påverkas av vilka hanteringsmetoder som används samt hur stora arealer som verkligen blir aktuella för grotuttag. Därför blir slutsatsen av detta resonemang att beroende på andel hygge med grotuttag, samt vilka hanteringsmetoder som används finns en möjlighet att ta ut någonstans mellan 350 000 470 000 ton torrmassa grot inom 100 km radie från Värnamo. Det som känns mest realistiskt är att om barren skall ingå i uttagen kommer hanteringsmetoden att utformas så att barren vissnar. Men det skulle även vara intressant att se hur ett skogsbränsle med färska barr skulle kunna användas i en förgasningsanläggning. Eftersom biomassan som skall förgasas skall torkas ner mot en fukthalt på 10 % innan förgasningen (Bengtsson 2007) vore det intressant att se hur mycket mer energi det går åt att torka helt färska avverkningsrester jämfört med vissnade. Därför redovisas även sortimentet med färska barr vilket skulle kunna öka uttaget upp till 500 000 ton torrmassa samtidigt som hanteringen och logistiken kring skogsbränslet skulle kunna bli effektivare. Denna rapport visar dock inte hur bränslekvaliteten påverkas om barren ingår i grotuttaget. 5.4.3 För industrin tillgänglig energi Energin som går att utvinna från den torrmassa grot som blir tillgänglig påverkas av vilken hanteringsmetod som används eftersom skogsbränslets egenskaper påverkas. Det går därför inte säga att ett ton torrmassa alltid motsvarar en viss mängd energi då t.ex. fukthalt och komponentfördelning kan variera. Resultatet visar dock att den mängd grot som finns inom 100 km radie från Värnamo och som går att ta tillvara skulle kunna ge 1,5 till 2,5 TWh. Det betyder därmed att tala om en potentiell energimängd motsvarande de potentiella mängderna torrmassa som groten har inte är realistiskt. Det kommer aldrig att vara möjligt att ta ut hela energiinnehållet på 3,5 TWh som den potentiella biomassan motsvarar. 35

5.4.4 Hanteringskostnad Hanteringskostnaden är den kostnad som uppstår för att förflytta skogsbränslet från hygget in till industrin, allt från ihopsamlande till lagring och vägtransport. Olika hanteringsmetoder ger upphov till olika kostnader, den traditionella hanteringsmetod som används i Sverige där avverkningsresterna tillåts barra av innan de samlas ihop kostar 117 kr/mwh. Om avverkningsresterna istället samlades ihop direkt efter avverkning av en s.k. buntningsmaskin får man med sig mer skogsbränsle till industrin till en kostnad av 84 kr/mwh (Nilsson 2007). För att sätta kostnaden i relation till hur mycket skogsbränsle som finns inom 100 km radie från Värnamo krävs inte mer än ett enkelt räkneexempel. Anta att oavsett vilken hanteringsmetod som används så tar vi inte ut mer än de 1,7 TWh som den traditionella hanteringsmetoden medför. Att på traditionellt sätt låta barren trilla av skulle kosta den samlade industrin ca 200 miljoner kr att ta tillvara de 350 ton torrmassa grot som krävs. Skulle samma mängd avverkningsrester istället buntas skulle kostanden inte bli mer än ca 140 miljoner kr. Räknar man på detta vis blir alltså förädlingskostnaden att låta barren trilla av 33 kr/mwh vilket motsvarar drygt 56 miljoner kronor när man ser till den totala volymen inom 100 km radie från Värnamo. Att däremot tro att man helt ska gå över till buntning för att kapa kostnader är kanske väl naivt. Om barren kan tas tillvara är det sannolikt att flera andra hanteringsmetoder har stor potential, både vad det gäller kostnadseffektivitet och vad det gäller att få med sig mer biomassa ut från skogen. 5.5 Felkällor Den trädslagsfördelning som används i denna rapport är hämtad från Skogstatistisk årsbok (2007) och är en beskrivning av trädslagsfördelningen sett till hela länet över alla åldersklasser. Det betyder att det inte är en beskrivning av det enskilda slutavverkningsbeståndet som oftast består av flera olika trädslag. Eftersom vissa trädslag t.ex. björk är ett pionjärträd som snabbt etablerar sig på det avverkade hygget för att sedan röjas och gallras bort innan beståndet når slutavverkningsmogen ålder påverkar det trädslagsfördelningen. Det gör att i denna rapport blir andelen slutavverkningsareal björk något högre än var den verkligen är. När skogsmarksarealen inom upptagningsområdet 100 km radie från Värnamo har beräknats har ett GIS-program använts. Kartunderlaget som använts för att beräkna landarealen innehåller dock endast de större sjöarna (se figur 4) vilket betyder att det kan uppstå ett fel då andelen landareal inom upptagningsområdet beräknas. Felet borde dock inte bli så stort eftersom när skogsmarksarealen beräknas appliceras de arealer som anges i Skogsstatistisk årsbok 2007 på varje enskild kommun och hur stor del av kommunen som ligger inom upptagningsområdet. Eftersom beskrivningarna av normalbeståndet som Södra (2007) bidragit med till denna rapport endast beskriver tall, gran och björk har egenskaper för övriga lövträdslag likställts med de egenskaper som björken har. I övriga trädslag ingår bl.a. ek, asp och al, dessa trädslag har olika egenskaper vad det gäller omloppstid, volym rundvirke vid slutavverkning, densitet m.m. Troligt är att när övriga trädslag jämställs med björken uppstår ett fel som inte helt går att bortse ifrån. 36

För att beräkna de tillgängliga mängderna grot inom upptagningsområdet används uppgifter om hur stora substansförluster som uppstår vid hanteringen. Nilsson (2007) har angivit hur stora dessa substansförluster är för olika hanteringsmetoder från avverkningar i grandominerade bestånd. När dessa substansförluster appliceras på andra trädslag än gran uppstår en källa för fel då t.ex. lövträd saknar barr som kan trilla av vid hantering och lagring. Det är därför en risk att de tillgängliga volymer som beräknas i denna rapport blir något missvisande för de volymer som kommer från andra trädslag än gran. Hur stor del av skogsmarken som av en eller annan anledning undantas från skogsproduktion och grotuttag påverkar i denna rapport resultatet. I första hand påverkar det uppsatta miljökvalitetsmålet Levande skogar den potentiella arealen. I Kronobergs och Jönköpings län finns det enligt de lokala målen i Levande skogar 99 000 ha skyddsvärd skogsmark. Beroende på hur stor del som redan idag klassas som något annat ägoslag än skogsmark utgör den skyddsvärda skogsmarken 7-8 % av totala skogsmarksarealen. Utöver denna skyddade skogsmark kommer inte grotuttag att ske på alla hyggen. Enligt Jacobsson (2005) kommer endast 80 % av hyggena att bli aktuella för grotuttag. Det kan dock vara skillnader mellan olika trädslag, troligt är att t.ex. andelen hyggen med grotuttag kommer att bli mindre där lövträd är det dominerande trädslaget. Den 8 9 januari 2005 drog orkanen Gudrun in över södra delarna i Sverige. Det är den kraftigaste storm som drabbat Sverige i modern tid. Vindhastigheter upp mot 42 m/s mättes upp och på vissa håll blåste vindmätarna sönder. Totalt fällde stormen 75 miljoner skogskubikmeter, vilket nästan motsvarar en hel svensk årsavverkning. Skogsindustrierna (2006) skriver att enligt Sveriges Lantbruksuniversitet är den ekonomiska effekten av stormen Gudrun begränsad. Generellt kommer avverkningsmöjligheterna att bli 2 10 % lägre under en 20 års period för de drabbade områdena. Andra källor gör dock gällande att effekten för enskilda markägare kan bli större eftersom olika fastigheter kan vara olika hårt drabbade. För att beräkna den potentiella torrmassan grot har i denna rapport biomassafunktioner som Marklund (1988) gjort använts för att sedan beräkna ett grotutbyte. Med hjälp av kända volymer från ett normalt slutavverkningsbestånd har sedan torrmassan grot per hektar slutavverkning beräknats. Utifrån det resultatet har sedan de tillgängliga mängderna torrmassa beräknats utifrån hur effektiva olika hanteringsmetoder är. Jacobsson (2005) anger ett erfarenhetstal på 0,18 m 3 f tillgänglig grot per avverkad kubikmeter rundved, räknas detta om blir det ca 29 ton tillgänglig grot per hektar. Det betyder att det stämmer ganska väl överens med resultatet i denna rapport där den tillgängliga mängden grot från gran varierar mellan 24-33 ton per hektar beroende på hanteringsmetod. Beräknas däremot tillgänglig grot utifrån biomassafunktionerna och stamantal per hektar slutavverkning skulle den tillgängliga mängden torrmassa grot vara 40-55 ton per hektar. Den troligaste anledningen till detta är att det i ett slutavverkningsbestånd finns många träd som är små och därmed har en klen medeldiameter och därför inte har så mycket biomassa som beräkningarna visar. Metoden med grotutbyte slår däremot inte lika kraftigt eftersom volymen rundvirke i sig är ett medelvärde av hela beståndet samt att variationen av grotutbyte inte är så stor för olika medeldiametrar. Jacobsson (2005) visar även att det borde vara möjligt att grot från slutavverkningar i hela Sverige skulle kunna bidra med ca 15 TWh. Denna rapport visar att inom 100 km från Värnamo finns 1,5-2,5 TWh. Samtidigt utgör denna areal ca 8 % av Sveriges totala skogsmarksareal. Det betyder att om resultaten i denna rapport räknas om för att gälla all skogsmark i Sverige skulle det finnas ca 19 TWh att tillgå från grot. Resultatet blir alltså 37

ganska likt det Jacobsson presenterar, anledningen till att det blir något högre torde vara att tillväxten i regionen kring Värnamo är högre än riksgenomsnittet. Nilsson (2007) har beräknat kostnaden för hela kedjan från avverkning till leverans vid industri för olika hanteringsmetoder för grottuttag. Dessa kostnader är beräknade på ett transportavstånd på 7 mil, vilket gör att vid kortare respektive längre transportavstånd kan kostnadsbilden variera. Likaså skall dessa kostnader ses som ungefärliga medelvärden och i vissa fall vid optimala förhållanden. I denna rapport har inte bränslekvaliteten tagits upp som en parameter. Det betyder att skillnader i kvalitetskrav från olika industrier inte har värderats. Den möjliga ökningen av grotuttag genom att låta barren ingå i uttaget ger endast en ökning av torrmassan. Därefter kan det vara skillnader i hur förbränningsprocessen påverkas vilket gör att en ökning av torrmassan inte enbart är positivt eftersom det är möjlighet at bränslekvaliteten försämras. 38

5.6 Slutsatser Inom upptagningsområdet på 100 km radie från Värnamo finns 1 831 835 ha skogsmark fördelat på 48 olika kommuner som ligger helt eller delvis inom 100 km radie från Värnamo. Inom detta upptagningsområde slutavverkas ca 18 000 ha varje år där grotuttag är möjligt. Utav denna areal utgör trädslaget gran hela 54 % av skogsmarksarealen. En slutavverkning av ett granbestånd ger en potentiell mängd torrmassa på ca 48 ton per hektar medan övriga trädslag ger något mindre. Totalt sett finns en potentiell torrmassa på ca 710 000 ton varje år, men beroende på vilken hanteringsmetod som används försvinner mellan 30 50 % av torrmassan. Den torrmassa som verkligen kan levereras till industrin är i slutändan beroende på vilka krav industrin ställer på bränslet samt vilka hanteringsmetoder som används. En realistisk bedömning är att det inom upptagningsområdet går att ta ut ca 350 000 ton torrmassa (motsvarande ca 1,7 TWh), detta eftersom det är den mängd som ett grotuttag utan barr skulle kunna ge. Skogsstyrelsen (2001) skriver i sina rekommendationer för skogsbränsleuttag att man bör lämna kvar barren på hygget, eller i annat fall näringsämnen motsvarande den näring som finns i barren. Det betyder att även om industrin kan acceptera barren i grotuttaget måste man lämna kvar en större mängd hela grenar genom ett slarvigt uttag och eller kompensationsgödsla för att följa rekommendationerna. Det är dock teoretiskt möjligt att den totala mängden grot som kan samlas in från upptagningsområdet kan uppgå till 500 000 ton torrmassa (motsvarande ca 2,5 TWh) om allt grot tas ut innan barren faller av. Varför det kan vara intressant att ta ut grot med barr är att det ger en möjlighet att effektivisera hanteringsmetoderna (se bild 7). Bild 7. Att direkt efter avverkningen komprimera avverkningsresterna till grotbuntar skulle vara en möjlighet att effektivisera grotuttaget (Bild från: John Deere Forestry AB). Även kostnaden kan sänkas om hanteringen kan ske mer flexibelt. Den metod som används i störst utsträckning idag för att få ett avbarrat skogsbränsle medför en kostnad på 117 kr/mwh. Att istället göra grotbuntar där barren ingår kostar ca 84 kr/mwh. Att låta barren trilla av skulle därmed kunna ses som en förädlingskostnad på 33 kr/mwh. 39