Alueellisilla energiaratkaisuilla tehokkuutta kestävin keinoin – rikkidioksidi- ja pienhiukkaspäästöistä pois 70 %

2.11.2015

Uutiskuva: Helsingin kaupungin kaupunkisuunnitteluvirasto

​Uutiskuva: Helsingin kaupungin kaupunkisuunnitteluvirasto

Uusiutuva energia kannattaa tiiviillä asuinalueilla tuottaa aluetasolla. Näin lisätään energiatehokkuutta ja kestävää asuntorakentamista, tuotetaan ekologisia ja optimaalisen omavaraisia energiaratkaisuja, todetaan Teknologian tutkimuskeskus VTT:n selvityksessä. Energian kausivarastoilla on mahdollisuus vähentää alueen rakennusten lämmityksen aiheuttamia päästöjä merkittävästi. 

Kaikkien uusien rakennusten on oltava lähes nollaenergiarakennuksia vuoden 2020 lopulla. Haasteina ovat uusiutuvan energian käyttömahdollisuudet ja energiatehokkuuden lisääminen uudisrakentamisessa ja asuntokannassa. Jos uusiutuva energia tuotetaan aluetasolla, saavutetaan huomattavia etuja, eikä yksittäisille rakennuksille aseteta kohtuuttomia vaatimuksia.

VTT:n tutkimuksessa esitetään alueellisten energiajärjestelmien energiantuotantovaihtoehtoja. Case-kohteena laadittiin Helsingin Vartiosaaren energiantarpeiden ja -tuotannon selvitys, joka pohjautuu ekologisesti, sosiaalisesti ja kulttuurisesti kestävään rakentamiseen. Noin 82 hehtaarin alueelle suunnitellaan tiivis kaupunginosa 5 000–7 000 asukkaalle. Kerrosala on noin 300 000–350 000 kerrosneliömetriä. Tutkimuksen tulokset ovat sovellettavissa laajalti.

Energiatarpeet ja -virrat analysoitiin kahdella eri rakennuskannalla: vertaillen vuoden 2012 rakentamismääräysten mukaisia rakennuksia ja SunZEB-rakennusmallia, joka on mahdollinen konsepti tulevaisuuden energiatehokkaalle rakentamiselle. Sen laskennallinen lämmöntarve on tämän selvityksen perusteella vain noin 50 % uudehkojen helsinkiläisten asuinalueiden lämmönkulutuksesta. Konseptin erityispiirteenä on, että rakennukset ovat jäähdytystilanteessa lämpöpumpun lämmönlähde. Rakennuksiin kertyvä uusiutuva energia otetaan kesällä viilennyksen avulla talteen ja kierrätetään takaisin alueen kaukolämpöverkkoon.

Projektissa selvitettiin aurinkolämmön lisäämisen vaikutuksia alueen lämpöenergian omavaraisuusasteeseen, jos kesällä tuotettu ylimääräinen aurinkolämpö varastoidaan porareikä- tai säiliövarastoon käytettäväksi talvella. Molemmissa ratkaisuissa aurinkolämpökeräinten optimaalisin pinta-ala oli 5 % koko alueen rakennusten kokonaiskerrosalasta. Lämpövarastoratkaisuja käytettäessä alueen rakennusten lämmityksen aiheuttamia päästöjä voidaan vähentää merkittävästi. Esimerkiksi käytettäessä porareikävarastoa hiilidioksidipäästöt vähenevät yli 50 % 2012-määräysten mukaisesti rakennetulla alueella ja noin 40 % SunZED-tyyppisellä alueella. Säiliövarastoa hyödyntämällä voidaan rakennusten lämmityksen aiheuttamia rikkidioksidi- ja pienhiukkaspäästöjä vähentää jopa 70 %. Rakennusten sähkön omavaraisuusastetta tarkasteltiin suhteessa aurinkosähköpaneelien määrään. Aurinkosähkön lisäämisen kannalta tehokkainta on tuottaa 25 % sähköntarpeesta aurinkopaneeleilla. Tämä vähentää päästöjä noin 30 % 2012-tasoisella alueella ja 45 % SunZED-alueella.

Suomessa lämpöenergian alueellinen kausivarastointi on harvinaista, vaikka kansainvälisten tutkimusten mukaan vastaavilla ilmastovyöhykkeillä aurinkoenergian hyödyntämisaste voi kausivarastoinnilla nousta jopa yli 50 %:iin vuosittaisesta alueellisesta lämmöntarpeesta. Kausivarastoinnilla tehostetaan lisäksi erilaisten jätelämpöjen käyttöä nykyistä paremmin. Tätä tukee myös uusiutuvan energian laskeva hintakehitys. Energiaomavaraisuuden ja uusiutuvan energian lisäämiseksi Suomen pitäisi saavuttaa alueellisen kausivarastoinnin vastaava taso ilmastoltaan samankaltaisten maiden kanssa, kuten Ruotsin, Tanskan, Saksan ja Kanadan, joissa alueellisia kausivarastointiratkaisuja on yhdistetty kaukolämmitykseen. Tämä edellyttäisi esimerkiksi varastointiratkaisujen ja alueellisten energiaratkaisujen järjestelmäkehitystä ja pilotointia.

VTT:n toteuttama hanke alkoi huhtikuussa 2015 ja päättyi lokakuussa 2015, ja sitä rahoittivat Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskus (ARA), Helen Oy ja Helsingin kaupungin kaupunkisuunnitteluvirasto (KSV).

Julkaisu "Paikallista energiaa asuinalueella - Esimerkkinä Helsingin Vartiosaari" sähköisesti: http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2015/T234.pdf

 

Taustatietoa Vartiosaaresta – kaava ja kilpailu: 

VTT:n tekemä selvitys on Vartiosaaren osayleiskaavan ja "Vartiosaari – Asumista kaikille!" -suunnittelukilpailun tausta-aineistoa. Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskus (ARA), Helsingin kaupunki ja Suomen arkkitehtiliitto SAFA järjestävät "Vartiosaari – Asumista kaikille!" -suunnittelukilpailun, jossa haetaan konseptuaalisia ja yleispäteviä ratkaisuja asuntorakentamisen ajankohtaisiin tavoitteisiin. Vartiosaari toimii kilpailussa alustana uusien näkökulmien esille nostamisessa. Kilpailuehdotusten ideoita hyödynnetään myöhemmin mahdollisesti alkavassa asemakaavoituksessa.  

Saaren osayleiskaavan luonnos hyväksyttiin toukokuussa 2015:

http://www.hel.fi/www/Helsinki/fi/asuminen-ja-ymparisto/kaavoitus/ajankohtaiset-suunnitelmat/vartiosaari/

"Vartiosaari – Asumista kaikille!" –suunnittelukilpailu: http://www.ara.fi/fi-FI/Ohjelmat/Vartiosaari__asumista_kaikille

 

Määritelmiä:

SunZEB: Alueelliseen energiajärjestelmään yhdistetty aurinkoenergiaa hyödyntävä lähes nollaenergiarakennus (Sun = aurinko, ZEB = zero energy building)

SunZED: Energiavirtojen kierrätyksen mahdollistava yhdistetty kaukolämpö- ja jäähdytysjärjestelmä (Sun = aurinko, ZED = Zero Energy District)

Asiakaspalvelu
Sähköpostiinfo@vtt.fi
Puhelin020 722 7070
Avoinna arkisin klo 9.00 - 11.00 ja 12.00 - 15.00