Rakennussektori on yksi merkittävimmistä kasvihuonekaasupäästöjen aiheuttajista, mutta myös yksi potentiaalisista toimialoista vähentää päästöjä. Ammattikorkeakoulut ovat merkittävä rakennusalan ammattilaisten kouluttaja ja kehittäjä, jonka vuoksi niiden toteuttamalla koulutuksella ja TKI-toiminnalla on olennainen merkitys myös rakentamissektorin päästöjen vähentämisessä. Tämän kirjoituksen tarkoituksena on lisätä ymmärrystä mistä rakennussektorin päästöt muodostuvat ja miten niihin voidaan vaikuttaa.
Hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) arvion mukaan maapallon lämpötila on jo noussut 1,1 astetta ihmisen toiminnan seurauksena ja aikaikkuna kriittisenä pidettyihin 1,5 ja 2,0 asteen raja-arvoihin sulkeutuu nopeasti. Näiden raja-arvojen ylittämisellä arvioidaan olevan katastrofaalisia seurauksia, mm. maailmanlaajuiseen kapasiteettiimme tuottaa ruokaa. Vuoden 2020 tilanteen perusteella arvioidaan, että meillä on enää 500 gigatonnin budjetti hiilidioksidipäästöille 1,5 asteen tavoitteen saavuttamiseksi ja 1350 gigatonnia 2,0 asteen tavoitteen saavuttamiseksi. [1] Päästöbudjeteista on kuitenkin käytetty jo 41 % 1,5 asteen tavoitteen ja 15 % 2 asteen tavoitteen saavuttamiseksi. [2]
Rakennukset, rakentaminen ja rakennusmateriaalien valmistus vastaavat globaalisti 36 % energian loppukäytöstä ja aiheuttavat 39 % hiilidioksidipäästöistä [3]. Suomen kokonaispäästöistä rakennusala aiheuttaa noin 28 %:n osuuden [6-12]. Rakennusten, rakentamisen pääasiallisia päästölähteitä ovat lämmitys-, jäähdytys- ja valaistusjärjestelmät sekä rakennusmateriaalien tuotanto ja kuljetus.
Alla esitellyt skenaariot kuvaavat rakennussektorin päästöjä tällä hetkellä Suomessa ja sitä, mille tasolle niiden tulisi laskea suhteessa yleisiin päästövähennystavoitteisiin: lämpenemisen hillitseminen 1,5 tai 2,0 asteeseen. Skenaarioissa käytetään yksikkönä hiilidioksidiekvivalenttia (CO2e) yhtä rakennettua neliötä (m2) ja vuotta (a) kohti.
Rakennusten lämmitysenergiankulutus on merkittävin päästöjen aiheuttaja
Vuonna 2017 rakennusten lämmityksestä aiheutuneet päästöt olivat 24,53 kg CO2e/m2/a [4]. Jotta vuoteen 2050 mennessä päästäisiin 2,0 asteen lämpenemistavoitteen tasolle, lämmityksen aiheuttamien päästöjen tulisi olla enintään 8,83 kg CO2e/m2/a. Jos tavoitteena on kunnianhimoisempi 1,5 asteen lämpenemistavoite, lämmityksen aiheuttamat päästöt tulisi rajoittaa 3,92 kg CO2e/m2/a tasolle. Vaikka lämmityspäästöjä on saatu vähennettyä uudistuvan rakennuskannan ja uusiutuvien lämmitysenergiamuotojen avulla ennakoitua nopeammin, on 1,5 asteen tavoite vaikea saavuttaa, ellei fossiilisista polttoaineista täysin luovuta.
Rakentamisen päästöt syntyvät logistiikasta
Rakentamisen päästöillä tarkoitetaan rakennustoiminnasta, kuten logistiikasta sekä koneiden ja laitteiden käytöstä syntyviä päästöjä. Mukana tiedoissa ovat talonrakennuksen sekä infrarakentamisen päästöt. Tarkasteltaessa rakentamisen päästöjä vuodesta 2017 lähtien, ovat päästömäärät olleet nousussa [6]. Vuoden 2050 tavoitetasona 2 asteen lämpenemistavoitteelle on 1,29 kg CO2e/m2/a ja 1,5 asteen tavoitteelle 0,57 kg CO2e/m2/a. Näistä luvuista on kuitenkin jääty pahasti jälkeen, sillä esimerkiksi vuonna 2019 päästöt olivat nousussa, ollen 4,23 kg CO2e/m2/a tasolla. Fossiilisten polttoaineiden käyttö rakentamisessa on edelleen suuri haaste, eikä niiden käytöstä luopuminen, ole hetkeen näköpiirissä.
Materiaaleilla on väliä
Rakentamisen materiaalit aiheuttavat myös merkittäviä päästöjä. Tarkkoja lukumääriä materiaalien päästöistä ei ollut saatavilla, vaan ne suhteutettiin Rakennusteollisuuden ”Vähähiilinen tiekartta” -julkaisun prosenttiosuuksien mukaisesti [7]. Arvioidut materiaalipäästöt vuonna 2017 jaettuna 50 vuoden käyttöajalle olivat 7,44 kg CO2e/m2/a. Lämpenemisen hillitsemiseksi 2 asteen tasolle tarkoittaisi vuonna 2050 enintään 2,68 kg CO2e/m²/a päästöjä, kun taas 1,5 asteen tavoitteelle 1,19 kgCO2e/m²/a.
Rakentamisen, lämmityksen sekä materiaalien kokonaispäästömäärää tarkasteltaessa vertailuvuoden 2017 tasoksi muodostui 35,54 kg CO2e/m2/a. Vuoden 2050 tavoitetasot olisivat tämän pohjalta 2 asteelle 12,79 kg CO2e/m2/a, 1,5 asteelle 5,69 kg CO2e/m2/a. Teoreettisesti 2 asteen tavoite voitaisiin täyttää pelkästään lämmitysenergian tuottamisella uusiutuvilla energiamuodoilla. 1.5 asteen tavoite vaatisi joka tapauksessa uusiutuvan lämmitysenergian lisäksi rakennus- ja materiaalipäästöjen puolittamista vuoden 2017 tasosta.
Ammattikorkeakoulujen TKI-toiminta muutosajurina
Ilmastotavoitteiden saavuttamiseksi tarvitaan investointeja ja tiivistä yhteistyötä koko rakennusalalta, jossa ammattikorkeakoulujen TKI-toiminnalla voisi olla merkittävä rooli. Karelia-ammattikorkeakoulu onkin tehnyt pioneerityötä ilmastoviisaan rakentamisen saralla mm. kehittämällä rakennustekniikan henkilöstön, opiskelijoiden ja yrityskumppaneiden aihepiiriin liittyvää osaamista monipuolisella TKI-toiminnalla.
Yksi keskeinen työkalu, joka auttaa ymmärtämään rakennushankekohtaisen päästövähennyspotentiaalin on rakennusten elinkaaren päästölaskenta. Karelia-ammattikorkeakoulun eri TKI-hankkeissa onkin toteutettu elinkaariarvioita lukuisille eri uudis- ja korjausrakentamisenhankkeille. Elinkaariarviointien hiilijalanjäljet ovat pääsääntöisesti vaihdelleet välillä 15 – 20 kg/m²/a. On helppo ymmärtää, että tarvittavat päästövähennykset eivät onnistu pienillä toimenpiteillä, esimerkiksi vaihtamalla materiaalia toiseen. Nykyteknologialla pääseminen alle 10 kgCO2e/m²/a arvoihin ei ole vielä realistista tai vaatii hintavia erikoisratkaisuja.
Haasteista huolimatta on myös hyvä muistaa, että rakennussektori on yksi potentiaalisista toimialoista saada aikaan merkittäviä päästövähennyksiä. Ammattikorkeakoulut voisivatkin tutkimuksen ja kehitystoiminnan sekä koulutuksen avulla olla johtamassa rakennetun ympäristön muutosta kohti vähähiilistä tulevaisuutta.
_ _ _ _ _
Joona Kainulainen, projektikoordinaattori, Karelia-ammattikorkeakoulu
Juuso Kokkonen, projektikoordinaattori, Karelia-ammattikorkeakoulu
Mikko Matveinen, Senior Project Manager, Karelia-ammattikorkeakoulu
_ _ _ _ _
Lähteet
- IPCC. (2023). AR6 Synthesis Report: Climate Change 2023. Summary for Policymakers. https://report.ipcc.ch/ar6syr/pdf/IPCC_AR6_SYR_SPM.pdf
- International Civil Aviation Organization. (2021). Report on the feasibility of a long-term aspirational goal (LTAG) for international CO2 emission reductions. Appendix S1 Climate Science Context. https://www.icao.int/environmental-protection/LTAG/Documents/ICAO_LTAG_Report_AppendixS1.pdf.
- United Nations Environment Programme. (2019). 2019 Global Status Report for Buildings and Construction Towards a zero-emissions, efficient and resilient buildings and construction sector https://iea.blob.core.windows.net/assets/3da9daf9-ef75-4a37-b3da-a09224e299dc/2019_Global_Status_Report_for_Buildings_and_Construction.pdf
- Tilastokeskus. (2021). 7.2 Rakennusten lämmityksen energianlähteet rakennustyypeittäin https://pxhopea2.stat.fi/sahkoiset_julkaisut/energia2021/html/suom0006.htm
- Tilastokeskus. (2022). Rakennukset käyttötarkoituksen ja valmistumisvuoden mukaan. https://pxdata.stat.fi/PXWeb/pxweb/fi/StatFin/StatFin__rakke/statfin_rakke_pxt_116g.px
- Tilastokeskus. (2023). Ilmapäästöt toimialoittain, 2008-2020. https://pxdata.stat.fi/PxWeb/pxweb/fi/StatFin/StatFin__tilma/statfin_tilma_pxt_11ig.px/.
- Rakennusteollisuus. (2020). Vähähiilisyyden tiekartta. https://www.rt.fi/globalassets/ymparisto-ja-energia/vahahiilisyys_uudet/rt_4.-raportti_vahahiilisyyden-tiekartta_lopullinen-versio_clean.pdf
- Tilastokeskus. (2020). Polttoaineluokitus 2020. https://www2.stat.fi/fi/luokitukset/polttoaineet/polttoaineet_1_20200101/
- Energiateollisuus. (2020). Energiavuosi 2019. Sähkö. https://energia.fi/files/4360/Sahkovuosi_2019_mediakuvat.pdf
- Tilastokeskus. (2021). ENERGIAVUOSI 2020. https://pxhopea2.stat.fi/sahkoiset_julkaisut/energia2021/html/suom0011.htm.
- Fingrid. (2023). Sähköntuotannon ja -kulutuksen CO2-päästöarviot. https://www.fingrid.fi/sahkomarkkinainformaatio/co2/
- Energiateollisuus. (2023). Energiavuosi 2022. Kaukolämpö. https://energia.fi/files/5650/Kaukolampovuosi_2022.pdf
- Tilastokeskus. (2023). Kesämökit valmistumisvuoden mukaan. https://pxdata.stat.fi/PXWeb/pxweb/fi/StatFin/StatFin__rakke/statfin_rakke_pxt_116k.px