Wald 4.0: Überlebenshilfe für Erholungsräume

Im Wald suchen wir Ruhe und Erholung. Er bietet Ausgleich zur digitalen Welt. Hinter den Kulissen aber kommen ihm zunehmend digitale Twins, Cloud- und Software-Services zugute: «Wald und Holz 4.0»-Konzepte helfen, Wälder wirtschaftlich am Leben zu erhalten.

Von Stefan Schneider, Teilnehmer des einstigen CAS Digital Architect im Bereich Digital Transformation

Die Lage in unseren Wäldern ist nach wie vor angespannt. Im Jahr 2020 sind die Erlöse für Nadelstammholz erneut gesunken [1]. Dies ist unter anderem auf die Überkapazitäten zurückzuführen, die nach den von Kalamitäten geprägten Jahren 2018 und 2019 immer noch vorhanden sind.

Die Digitalisierung sollte einem besseren Leben und der Nachhaltigkeit dienen. Dies im Sinne der Gesellschaft, Ökologie und Ökonomie. CAS-Teilnehmer Stefan Schneider zeigt auf, wie sie in der Forstwirtschaft diesem Anspruch gerecht wird.
Kommentar der Studienleiterin Ladan Pooyan-Weihs zu diesem Blogbeitrag aus dem CAS Digital Architect

Zusätzlich wirkt sich der Klimawandel auf die wirtschaftlich bedeutende Fichte aus: Er bewirkt Waldschäden wie Windwurf, Schneebruch oder Käferbefall. Das führt zu Mehraufwand in der Waldbewirtschaftung. Für viele Waldbesitzende und Forstbetriebe ergeben sich dadurch finanzielle Probleme. Sie können die Waldbewirtschaftung zunehmend nicht mehr kostendeckend ausführen. Es ist daher an der Zeit, Aktionsmuster und Geschäftsmodelle zu überdenken.

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Methoden von Industrie 4.0 dienen auch dem Forstbetrieb

Hier kommen die «Wald und Holz 4.0»-Konzepte zum Tragen: Sie greifen die grundlegenden Konzepte und Methoden von Industrie 4.0 auf. Dabei nutzen sie Dienste, die sich in der Industrie bewährt haben: die Cloud etwa oder das Internet der Dinge. Diese übertragen sie auf die Cluster Wald und Holz. In diesem Beitrag lesen Sie, wie diese Konzepte auf der ersten Verarbeitungsstufe in einem hochmechanisierten Umfeld von Nutzen sind.

In der Waldbewirtschaftung helfen verschiedene digitale Services unter anderem, die Kosten zu optimieren: Sie bilden physische Werte wie etwa Waldarbeitende, Forstmaschine, Waldeinheit, Sensoren oder Holz in einem IT-System ab. Das geschieht mittels digital twins. Diese digitalisieren die Werte und vernetzen sie in einem weiteren Schritt miteinander. Zusätzliche Software-Services verarbeiten die Daten weiter und stellen diese via Schnittstellen-Apps und -Anwendungen den Nutzenden zur Verfügung.

Die digital twins tauschen danach Informationen automatisiert untereinander aus. Dies ermöglicht beispielweise eine vorausschauende Instandhaltung (predictive maintenance) der Forstmaschinen. Es verschafft einen Überblick in Echtzeit über den Fortschritt des Einschlagplatzes und führt zu einem intelligenten Cluster von Wald und Holz. Das erlaubt eine echtzeitoptimierte unternehmensübergreifende Wertschöpfungskette.

Leerfahrten und Bodenschäden vermeiden

Schauen wir uns das Ganze noch etwas konkreter am Beispiel der Holzernte an: Zunächst markieren Forstarbeitende die zu erntenden Bäume mit GPS-Unterstützung via Mobiltelefone oder Drohnen. Bei der Ernte stehen diese Informationen dem Holzvollernter, dem sogenannten Harvester, digital zur Verfügung. Die Waldarbeitenden sehen auf einer Karte die Position der zu fällenden Bäume. Sie brauchen sie also nicht mehr vor Ort zu suchen. Der digitalisierte Vollernter erfasst die geernteten Sortimente und deren Volumen mit exakter Position. Zusätzlich zeichnet er den zurückgelegten Weg auf.

Anhand dieser Daten sammelt der Tragschlepper, ein sogenannter Forwarder, die Sortimente ein. Das erledigt er ohne Suchaufwand, auf dem kürzesten Weg, anhand bestimmter Qualitätskriterien. Mit den vorhandenen Daten berechnet das System die optimale Beladung in Bezug auf die Bodenbelastung. Es kombiniert diese mit Daten von Bodensensoren. Dadurch vermeidet es Leerfahrten und Bodenschäden.

Dieses Video zeigt, wie Waldarbeitende die richtige Spur und die zu fällenden Bäume finden: Dank automatischem Datenaustausch zwischen Maschine und einem Cloud-Dienst sehen sie alle Baumarten und Sortimente mit den Fahrstrecken.

Digitale Transformation modernisiert die Geschäftsmodelle des Waldes

«Wald und Holz 4.0»-Konzepte beginnen bei der Waldbewirtschaftung und reichen bis hin zu den Geschäftsmodellen. Auch in diesem Wirtschaftsbereich gilt: Die Waldbesitzenden bestimmen zunächst die erfolgversprechendsten Konzepte für die konkret vorliegende Problemstellung. Anschliessend setzen sie diese mittels interdisziplinärer Zusammenarbeit in die Praxis um. Auf diese Weise können sie den Wald weiterhin erfolgreich bewirtschaften und uns allen den Zugang zum Wald aufrechterhalten.

Veröffentlicht am: 28.7.2021

Frage in die Runde: Nutzen Sie auch digitale Services in der Wald- oder Landwirtschaft? Welche Erfahrungen machen Sie damit?

Weiterführende Links:

Quellen: [1] Minus 9 CHF, pro Festmeter, Zeitschrift Wald und Holz, Ausgabe: 2020/12: Wald_und_Holz_2020_12 Herunterladen

Waldbewirtschafter mit IT-Lösungen: Stefan Schneider ist Burgerrat (Ressort Wald) bei der Burgergemeinde Heimberg und bloggt aus dem Unterricht des einstigen CAS Digital Architect im Themenfeld Digital Transformation der Hochschule Luzern – Informatik. Schneider arbeitet bei Swisscom (Schweiz) AG, Unit: IT, Network & Infrastructure.

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