Insinööri (YAMK) Niko Pernu työskentelee asiantuntijana Lapin ammattikorkeakoulun Älykäs rakennettu ympäristö -osamisryhmässä ja tradenomi (AMK) Roope Kuosmanen asiantuntijana Vastuulliset palvelut -osaamisryhmässä.

Rakennusmateriaaleja harvemmin saadaan luonnosta, mutta lumi- ja jäärakentamisen parissa sekin on mahdollista. Lumi ja jää ovat niitä elementtejä, jotka vetävät kävijöitä Lappiin ympäri maailmaa. Näihin kahteen elementtiin kytkeytyy myös merkittävä määrä lappilaisista elinkeinoista matkailuun painottuen. Lapissa onkin pitkä kokemus, miten lumeen ja jäähän liittyvät haasteet hallitaan. Osaaminen yksinään riittää kuitenkin vain tiettyyn pisteeseen, ja juuri lumen ja jään pariin suunnattujen työkalujen, teknologioiden ja tuotteiden tarve on paikoin hyvin selkeä.

Lapin AMKilla on pitkä historia lumi- ja jäärakentamisen TKI-toiminnan ja kouluttamisen parissa. Vuosina 2023–2025 toteutetussa ProSnow-hankkeessa tehtyjen yritysvierailujen ja benchmarking-käyntien yhteydessä nousi esiin, että lumen ja jään parissa työskentely vaatii erityisiä ratkaisuja ja spesifejä työkaluja, joita markkinoilla on tarjolla vain rajallisesti. Tämän takia moni toimija joutuukin soveltamaan muille toimialoille suunniteltuja työkaluja, mikä ei aina ole tehokasta tai turvallista.

Lumi- ja jäärakentaminen alana on tuore, joka osaltaan selittää työkalujen puutetta. Taustalla on  osin myös toimijoiden rajalliset resurssit omien ideoiden konkretisointiin. Vastaavanlaisia haasteita on havaittu myös muilla lumeen ja jäähän liitännäisillä aloilla, kuten rinnekeskuksissa.

TEQU 4 SNOW-projektin kokoonpano tarttuu näihin haasteisiin luomalla neljä uutta prototyyppiä, jotka vastaavat suoraan yritysten tunnistamiin haasteisiin tai pohjautuvat yritysten ideoihin. Prototyypit voivat liittyä esimerkiksi lumen ja jään hyödyntämisen työkaluihin, turvallisuutta parantaviin ratkaisuihin tai arktisessa ympäristössä hyödynnettäviin teknologisiin sovelluksiin.

Kuva 1. Toiseen käyttötarkoitukseen suunnattujen laitteiden käyttö voi tuottaa odottamattomia haasteita. Energiatehokas Arktinen Lumi -hankkeessa säilölumen tiheyttä määritettiin jäänäytteiden ottoon tarkoitetulla poralla kuitenkin onnistuneesti.

Yritysten haasteet ja ideat jalostuvat prototyypeiksi

Hankkeen ytimessä on ketterä kokeilukulttuuri ja TEQU-konseptin mukainen nopea prototypointiprosessi. Yrityksiltä kerätään hankkeen tematiikkaan kytkeytyviä ideoita ja ongelmia, joihin etsitään ratkaisuja monialaisen projektitiimin voimin. Tekniikka, teknologia, muotoilu ja liiketoimintaosaaminen yhdistyvät neljällä, kuukauden mittaisella prototypointijaksolla, joissa jokaisesta toteutukseen valitusta, yrityslähtöisestä ideasta luodaan kolme erilaista konseptia.

Yritykset saavat vaikuttaa toteutettavan konseptin valintaan, jonka pohjalta rakennetaan prototyyppi ja testataan sitä käytännössä. Samalla arvioidaan ratkaisun liiketoimintapotentiaalia ja soveltuvuutta, jotta saadaan realistinen kuva innovaation kaupallistamisen mahdollisuuksista. Kenttätestaukset tehdään yhteistyössä yritysten kanssa, jotta varmistutaan ratkaisujen vastaavan aidosti arktisen ympäristön tarpeita.

Hankkeessa ei keskitytä ainoastaan prototyyppeihin, vaan yhtä tärkeää on innostaa ja rohkaista yrityksiä kokeilemaan ja jatkamaan kehitystyötä myös hankkeen ulkopuolella, ja kannustaa yrityksiä hakemaan tukea innovointiin TKI-yhteistyön kautta. Siksi hankkeessa panostetaan aktiiviseen viestintään ja verkostoitumiseen. Hankkeen aikana julkaistaan prototyyppikohtaiset esittelyt verkossa, jaetaan sisältöä sosiaalisen median kanavissa sekä järjestetään Protolive‑tapahtuma, jossa avataan ketterän innovaatiotoiminnan prosesseja ja hankkeen tuloksia laajemmalle yleisölle.

Liikuteltava lumiaita tuo joustavuutta lumen keruuseen

Hankkeen ensimmäisessä protoprosessissa työn alle valikoitui siirreltävään lumiaitaan liittynyt idea. Perinteiset lumiaidat ovat tyypillisesti maahan kiinteästi asennettuja puuaitoja, joilla voidaan kerätä tuulen kuljettamaa lunta esimerkiksi laskettelurinteisiin. Tavoitteena oli luoda prototyyppi, joka on liikuteltavissa paikasta toiseen niillä koneilla, millä rinnekeskuksissa tavanomaisestikin toimitaan – esimerkiksi rinnekoneella ja kestää ankaratkin avotunturien olosuhteet. Vaikka koneellinen lumetus on monessa lumeen liitännäisessä liiketoiminnassa elinehto, vaihtoehtoisille ratkaisuille on havaittu tarve monestakin syystä. Prototyyppi vähentää energianintensiivisen lumen tykityksen tarvetta, mikä tukee rinnekeskusten energiatehokkuutta ja hiilijalanjäljen pienentämistä. Lisäksi lumiaidat ovat lumitykkeihin verrattuna huoltovapaampia sekä aidat toimivat passiivisesti ilman valvontaakin. Joissakin toiminnoissa kiinteitä lumiaitoja ei myöskään voida sijoittaa pysyvästi niihin kohtiin, joissa lumelle on tarvetta.

Kuva 2. Lumiaidan 3D-malli

Prototyypistä laadittiin aluksi 3D-malli (kuva 2), jonka pohjalta varsinainen aitarakenne toteutettiin. Aidan rakenteen kannalta keskeinen tekijä oli varmistaa aidan vakaus kovissakin tuulissa. Lisäksi aidan koneellinen liikuttelu edellyttää, että aita on hyvin jykevä ja sisältää eri koneille, kuten rinnekoneelle ja pyöräkuormaajalle soveltuvat nostopisteet. Aidan runko toteutettiin kokonaan metallirakenteena, ja varsinainen aitalaudoitus on perinteisiä lumiaitoja mukaillen puinen. Aita on 6 metriä leveä ja 1.8 metriä korkea, ja painaa noin 450 kiloa.

Kuva 3. Aidan metallirunko ja laudoituksen asennusta.

Pintakäsittelyvalintojen taustalla oli tavoite saada aidasta tavanomaisimpaan käyttöympäristöönsä – kiviseen avotunturiin istuva kokonaisuus. Aidan metallirakenne maalattiin tummanharmaaksi, ja laudoitus on käsitelty rautavihtrillillä, joka harmaannuttaa aidan laudoituksen yhdessä UV-säteilyn kanssa nopeasti. Turvallisuutta on parannettu lisäämällä harkitusti heijastavia yksityiskohtia, jotka toimivat samalla mitta-asteikkona, jolla voidaan helposti arvioida aidalla kerätyn lumen syvyyttä (Kuva 4).

Kuva 4. Valmis prototyyppi.

Kuva 5. Siirrettävä lumiaita kenttätestauksessa.

Lumiaidan prototyyppi kuljetettiin valmistumisen jälkeen autenttiseen ympäristöön Yllästunturin laelle kenttätesteihin (kuva 5), jolla varmistetaan prototyypin toimivuus ja soveltuvuus ankarimmissakin olosuhteissa.

Lisää prototyyppejä luvassa

Projektiryhmä käynnistää parhaillaan työtään hankkeen toisen prototyypin parissa, jossa tavoitteena on luoda interaktiivinen valaistusratkaisu lumi- ja jäärakenteisiin. Hankkeen kahta viimeistä prototyyppiä varten kaipaamme kuitenkin yhä ideoita, joten mikäli sinulla on lumeen tai jäähän liittyviä ideoita, tai haluat kuulla jo työn alla olleista prototyypeistä lisää, olethan meihin matalalla kynnyksellä yhteydessä! Yhteystietomme ja lisätietoja hankkeesta löydät osoitteesta https://lapinamk.fi/hanke/tequ-4-snow-2/

TEQU 4 SNOW -hanketta rahoittaa Euroopan aluekehitysrahasto (EAKR), ja rahoituksen on myöntänyt Lapin liitto.