Přípravné dřeviny: Vyplatí se z nich získávat tepelnou energii?

Výsadbou založené přípravné porosty břízy bělokoré ve věku 6 let na kalamitní holině na severní Moravě (výzkumná plocha Huzová).

Foto | J. Černý / VÚLHM

Při rychlejším postupu obnovy cílovými dřevinami je vhodnější těženou dendromasu přípravného porostu plně ponechat jako prostředek recyklace živin. Naproti tomu v případě dlouhodobé péče mohou být porosty přípravných dřevin využity pro produkci kvalitního dřeva. Jeho parametry, případně ekonomické souvislosti, pak často otevírají možnost využít jej např. pro energetické účely. Zároveň bývá energetická štěpka nebo palivové dřevo dřevin přípravných porostů (zejména břízy) regionálně žádaným produktem.

Podpora uplatnění lesní dendromasy pro energetické využití vyplývá také z Národního lesnického programu II (NLP 2008). Zastřešujícím předpisem, který v současné době vymezuje pravidla pro využití energie z obnovitelných zdrojů, je směrnice Evropské unie na podporu využívání obnovitelných zdrojů energie, tzv. RED (Renewable Energy Directive), revidovaná v roce 2003 (Směrnice Evropského parlamentu a rady (EU) 2023/2413). Podle plánu bude do konce roku 2025 implementována do právních předpisů všech členských států EU.

Vědci z Výzkumné stanice Opočno, VÚLHM, v.v.i., na toto téma vydali certifikovanou metodiku Stanovení množství tepelné energie v dendromase porostů přípravných dřevin, jež vznikla při řešení projektu NAZV QK22020008 „Komplexní vyhodnocení plnění produkčních a mimoprodukčních funkcí lesa u porostů přípravných dřevin“.

Metodika nabízí postupy pro efektivní využití biomasy dřevin přípravných porostů zakládaných zejména v oblastech postižených velkoplošným rozpadem lesních porostů. Podporuje tak rozhodování v oblasti lesního managementu a energetiky s ohledem na principy udržitelnosti lesního hospodářství, a to s důrazem na minimalizaci rizika ohrožení ekologické odolnosti lesních ekosystémů. Cílem je přispět k efektivnímu využití a rozvoji obnovitelných energetických zdrojů. Může tak být cenným nástrojem pro odborníky v lesnictví i energetice.

Přípravný porost s převahou olše ve věku cca 20 let vzniklý přirozenou obnovou.

Foto | O. Špulák / VÚLHM

Přípravný les je typ druhotného lesa, který vzniká buď sukcesí nebo umělou obnovou po zániku původního lesního porostu živelní kalamitou (např. větrem, požárem, hmyzem) nebo záměrným pěstebním zásahem (těžba, odlesnění). Hospodářským cílem využití přípravného lesa je rychlé vytvoření porostu tvořícího stínící kryt, který bude snižovat klimatické extrémy holých ploch.

Mezi pozitivní efekty patří zejména omezení přímého slunečního záření, teplotních výkyvů a snížení rychlosti větru, snížení konkurence plevelných rostlin (buřeně), úprava vodního režimu, prokořenění, snížení erozního rizika, úprava fyzikálních, chemických i biologických vlastností půdy.

Jako přípravné dřeviny se nejlépe uplatňují druhy mající nižší nároky na živiny, rychlý růst zejména v mládí, schopnost přirozené obnovy a odrůstání na holých plochách. Podstatná je rovněž jejich hojná a pravidelná plodivost. Nejčastějšími dřevinami přípravných porostů v podmínkách ČR jsou bříza bělokorá, dále olše lepkavá, topol osika, jeřáb ptačí a vrba jíva.

Zásoba dendromasy porostů přípravných dřevin (především břízy a topolu osiky) díky rychlému růstu v mládí rychle přibývá. Ve 30 letech podle kvality stanoviště mohou produkovat 180 až 250 m3/ha hroubí, což znamená celkovou produkci biomasy ve výši 216 až 300 m3/ha. Pěstební postupy po využití jejich „přípravné funkce“ směřují k jednorázové nebo postupné těžbě těchto porostů pro uvolnění cílových dřevin nebo pro jejich vnášení ve věku 20 až 50 let od vzniku těchto přípravných porostů.

Kalkulace o využití těžené části dendromasy přípravného porostu pro energetické účely by měly vycházet nejen z ekonomické bilance předpokládaných nákladů a výnosů. Podstatným kritériem pro rozhodování by mělo být i posouzení vlivu zásahu na následnou živinovou bilanci stanoviště, zejména v případě, kdy se uvažuje o využití nejen hmoty hroubí (nad 7 cm tloušťky), ale celé nadzemní dendromasy stromů přípravného porostu. Nejvíce živin je akumulováno v kůře a asimilačních orgánech, nehroubí (do 7 cm tloušťky) tak představuje jejich významnou zásobárnu.

Energetická štěpka dřevní biomasy.

Foto | O. Špulák / VÚLHM

Energetická (lesní) štěpka, zahrnující dřevo, kůru a jehliční s častou příměsí dalších nečistot (půda), je v současnosti žádaným produktem pro provoz řady elektráren, centrálních tepláren (příp. kogeneračních jednotek) i vytápění domácností lokálními topeništi. Poptávka po dendromase je podpořena dotacemi, které snižují náklady na pořízení technologie spalování a výrobu elektrické energie z tohoto zdroje.

Využití dřevní hmoty z lesní štěpky přípravných porostů může v závislosti na stanovištních a porostních podmínkách představovat ekonomicky výhodnou strategii, která zajistí krátkodobé zisky, diverzifikaci příjmů a podporu regionální ekonomiky.

Výnos z těžby přípravných porostů může kompenzovat ekonomické ztráty spojené s kalamitami nebo dlouhodobou obnovou lesů. Na rozdíl od fosilních paliv může být CO₂ uvolněný spalováním dendromasy postupně kompenzován růstem nové lesní biomasy, což z ní činí potenciálně uhlíkově neutrální zdroj energie v dlouhodobém měřítku.

Její energetické využití má tedy také ekologické přínosy, jako je podpora obnovitelných zdrojů energie a zmírnění klimatické změny. Na živinově chudých lokalitách je však potřebné dendromasu v příslušné míře na stanovišti ponechat, a to například i formou štěpky.

Dominantní dřeviny přípravných porostů (především bříza) mají vysoký potenciál výhřevnosti, což zajišťuje jejich atraktivitu na trhu obnovitelných zdrojů energie. Výnos z hektaru porostu může dosáhnout desítek až stovek tisíc korun v závislosti na zásobě dendromasy a těžebních nákladech.

Metodika Stanovení množství tepelné energie v dendromase porostů přípravných dřevin je k dispozici ke stažení.