Kiinteistöjen energia- ja kierrätysratkaisut Saksassa

Projekti-insinööri Miika Poikajärvi (Ins. AMK) ja projektipäällikkö Antti Sirkka (Ins. AMK) toimivat Arctic Civil Engineering (ACE) –tutkimusryhmässä Lapin ammattikorkeakoulussa.

Älykkään Elinympäristön Teknologia -hankekokonaisuuden yhtenä tavoitteena on ennakoida laajasti alan kehittymistä ja verkostoitua potentiaalisten yritysten ja tutkimuskumppaneiden kanssa. Alkukeväästä 2018 tarjoutui sopivasti mahdollisuus näiden tavoitteiden täyttämiseen.

Saimme Oulun suunnalta tietoa mahdollisuudesta osallistua ”Kiinteistöjen energia ja kierrättämisratkaisut” -opintomatkalle Saksaan. Opintomatkalla oli mukana mm. Oulun AMK:n, Iin Micropoliksen, VTT:n sekä Oulun seudun ammattiopiston toimijoita yhteensä 20 henkilöä.

Matkan järjestäjänä ja tulkkina toimi Martin Brandt FinDera Consulting Oy:stä, jonka toimialana ovat opintomatkat ja yritysten kansainvälistymispalvelut erityisesti Keski-Eurooppaan.

Opintomatkalla oli yhteensä kuusi opastettua kohdekäyntiä, jotka oli tarkoitus käydä läpi kolmessa päivässä. Kohteista kolme käsitteli uusiutuvaa energiaa sekä kiinteistöjen älykästä energianhallintaa korttelitasolla ja kolme rakentamisvaiheen kierrätystä sekä rakennetun ympäristön kiertotaloutta.

Opintomatkan tarkoituksena oli tutustua Saksassa toteutettuihin ratkaisuihin sekä erityisesti verkostoitua matkakumppaneiden kanssa. Yhteiset illalliset ja liikenneruuhkassa odottaminen avasivatkin hyviä mahdollisuuksia keskusteluille.

Kohde I
Mineraalisten rakennusjätteiden kierrätyslaitos – ENREBA Neuss GmbH

Kierrätyslaitoksen palvelukonseptien joukosta löytyy vaihtoehdot niin yksityishenkilöille kuin suurille rakennusyrityksille. Kierrätyslaitos valmistaa aiemmin maankaatopaikalle ja täyttömaaksi käytetystä mineraalisesta rakennusjätteestä uudelleen käytettäviä tuotteita.

Prosessin läpi kulkeva materiaali puhdistetaan, pestään ja seulotaan useaan otteeseen. Seulonnan ja puhdistamisen jälkeen lopputuotteena on erilaisia maarakentamiseen käytettäviä maalajeja kuten hiekkaa ja soraa.

Kierrätysbetoni oli yksi yrityksen myyntivalteista. Hyvänä esimerkkinä nähtiin siitä valmistetut legopalikat, joita voidaan käyttää mm. tukimuureina. Kuvassa 1 näkyvien legopalikoiden paino on noin 2300 kg/kpl.

Kuva 1. Kierrätysbetonista valmistetuista legopalikoista kasattu tukimuuri läjitysalueella.

Kohde II
Ekokortteli SmartCity Cologne – Low Energy District Köln-Mülheim

Ekokorttelin kehittämisen taustalla on GrowSmarter – EU-hanke, jossa Colognen alueen lisäksi mukana ovat Barcelona ja Tukholma. Parhaillaan uudistumassa olevalla Mülheimin alueella toteutetaan 12 älykästä ratkaisua. Korttelin 16 kiinteistössä tehdään laajasti erilaisia korjaustoimenpiteitä.

Julkisivukorjauksissa uusitaan ikkunat, lisäeristetään ulkoseinät, katot ja kellarit. Energian tuotanto, varastointi ja käyttö uudistetaan koko alueella.

Kiinteistöihin asennetaan yhteensä 875 kWp aurinkosähköä, jota voidaan varastoida erillisissä rakennuksissa sijaitseviin sähkövarastoihin, joiden kapasiteetti on 655 kWh. Aurinkoenergiaa voidaan hyödyntää hallitusti lämmitykseen, koska kiinteistöihin asennetaan lisäksi 41 kpl ilmavesilämpöpumppuja, joiden yhteisteho on 492 kW.

Ekokorttelin alueella kannustetaan vahvasti sähköautoiluun tarjoamalla latauspisteitä ja yhteiskäyttösähköautoja asukkaille. Koko alueen energiajärjestelmää optimoidaan BigDataan perustustuvalla ohjaus- ja ennakointijärjestelmällä.

Kuva 2. Ekokorttelin energiantuotanto ja –varastointi

Kohde III
Alueellinen rakennusmateriaalien kierrätys ja resurssitehokas rakentaminen –
Faktor X Agentur / Neue Höfe Dürwiß (Eschweiler, Jülich)

Resurssitehokas Neue Höfe Dürwiß kortteli asettaa uudet tavoitteet kestävälle rakentamiselle Saksassa. Vanhan urheilukentän 3,7 hehtaarin alueelle on suunniteltu uusi asuinalue, jolle tulee yhteensä 60 tonttia pientaloille.

Uudisrakennuksen energiakulutus on rajoitettu jo vuonna 2014 nykyiselle tasolle. Tästä johtuen nykyään jatkuvan parantamisen näkökulmasta painopiste on siirtynyt energiankulutuksesta koko rakennuksen elinkaaren optimointiin.

Toimintamallissa asuinalueelle luodaan kestävän rakentamisen mallin mukainen koko elinkaaren kattava suunnitelma, jonka keskiössä on yhteisöllisyys, yhteinen energiajärjestelmä sekä muuntojoustavat ja ekotehokkaat rakennukset.

Seuraava iso kohde oli myös jo suunnitteilla, kun vuonna 2030 suljettava ruskohiiltä tuottava avolouhos suljetaan ja siitä muodostuu hehtaarien kokoinen järvi ympärilleen asutettavaksi. Alueella on myös lisäksi kaksi muutakin avolouhosta, jotka tullaan muuntamaan järviksi tulevaisuudessa.

Kuva 3. Tulevaisuuden järvi

Kohde IV
Keräys, lajittelu ja kierrätys uudisrakentamiskohteessa – SiteLog GmbH

Erilaisten rakennusten sertifiointijärjestelmien käytön yleistyessä – kuten LEED, BREEAM – kasvaa myös kysyntä erilaisille rakennusmateriaalien kierrätysratkaisuille.

SiteLog tarjoaa rakennusyrityksille usean tason palvelua, jossa täyden palvelun paketissa SiteLog huolehtii työmaan siivouksesta, materiaalien kierrättämisestä ja poiskuljettamisesta. Asiakas voi kuitenkin halutessaan valita ainoastaan SiteLogin toimittamaan kierrätysastiat työmaalle ja huolehtimaan jätteiden poiskuljettamisesta.

Kävimme vierailulla isolla toimistokorttelityömaalla Düsseldorfissa, joka koostui viidestä toimistorakennuksesta. Kohteelle ollaan hakemassa LEED Gold-tason sertifikaattia.

Kyseiseen kohteeseen tilaaja oli valinnut SiteLogin toimittamaan keräysastiat työmaalle ja huolehtimaan työmaan logistiikasta. Suomalaisesta näkökulmasta rakennusjätteiden lajittelussa eri jäteastioihin ei ollut mitään innovatiivista, suomessa kun ollaan jo pitkän aikaa kerätty rakennusjätteet jätelajeittain omiin kierrätysastioihinsa.

Kuva 4. Työn alla oleva toimistokortteli

Kohde V
Kokonaisvaltaiset asuinalueiden kehityshankkeet – InnovationCity Bottrop

Usean eri toimijan yhteistyön tavoitteena on muuttaa 20 kaupungin osaa ”innovaatiokaupungeiksi”. Hanke on EU-rahoitteinen ja sen tavoitteena on puolittaa olemassa olevan rakennuskannan hiilidioksidipäästöt näillä alueilla ja tällä tavoin parantaa elämänlaatua.

Säästötavoitteisiin pyritään lisäeristämällä rakennuksia, ikkunoita vaihtamalla, panostamalla uusiutuvaan energiaan sekä perustamalla paikallisia kaukolämpökeskuksia.

Osana kyseistä innovaatio hanketta on myös rakennettu Saksan ensimmäinen tuetun asumisen plus-energia vuokrakerrostalo.

Plus-energiatalo tarkoittaa siis sitä, että se tuottaa enemmän energiaa kuin mitä se kuluttaa. Sen mahdollistaa maalämmön ja aurinkoenergian hyödyntäminen, jäteveden lämmöntalteenotto sekä tehokas poistoilman lämmöntalteenotto. Talossa on kuusi asuntoa neljässä kerroksessa ja yhteensä 433m2 asuintilaa.

Talon vuokralaiset eivät maksa vuokrassaan asuntonsa lämmityksestä, käyttämästään kuumasta käyttövedestä eivätkä sähköstä. Tämä johtuu siitä, että Suomessa saatavaa asumistukea ei Saksassa makseta vuokralaiselle, vaan sillä tuetaan julkista asumista mm. kyseisten investointien rahoittamisella.

Kuva 5. Saksan ensimmäinen tuetun asumisen plus-energiatalo

Kohde VI
Energiaomavarainen ekokortteli – Herne-Sodingen

Paikallinen energiayhtiö Stadtwerke rakentaa energiaomavaraisen, ilmastoystävällisen ja autottoman asuinalueen Sodingeniin innovatiivisella energiakonseptilla. Syksyllä 2018 rakennettavalla alueella seitsemän kaksikerroksista kellarillista omakotitaloa tuottavat lähes kaiken tarvitsemansa sähkö- ja lämpöenergian itse. Kaikkien talojen katolla on suuri aurinkosähköjärjestelmä, jonka rinnalla toimivat tehokkaat lämmöntalteenottojärjestelmät sekä maalämpöpumppu tai ilmavesilämpöpumppu.

Projektin ydin on uudenlainen sähkönvarastointimenetelmä, ns. ”Redox-virtaus-akku”. Akkujärjestelmässä on erittäin pienet energiahäviöt ja sitä voidaan ladata lähes loputtomiin. Tämä edistysaskel on ainutlaatuinen Saksassa ja onnistuessaan tuote toisi uudenlaista kilpailua markkinoille.

Talojen ympäristö on autoton, mutta sähköautoille on varattu parkkipaikat ja aurinkosähköllä toimivat latauspisteet hieman kauempaa.

Kuva 6. Arkkitehdin visualisointi ekotaloista,

Opintomatkan myötä kävi ilmi se, että vaikka Saksasta puhutaan monilta osin hyvin edistyksellisenä maana, ei meidän Suomessa kuitenkaan tarvitse tuntea alemmuuden tunnetta – päinvastoin. Monet opintomatkalla meille esitellyt ”innovaatiot” ovat monin paikoin hyvin yleisiä Suomessa, esimerkkinä maalämpöputkien asennus pintamaahan.

Rakennustyömaiden kierrätysratkaisut ja työmaiden siisteys myös yllättivät negatiivisesti, sillä työmaat joissa vierailimme olisi jo pitkän aikaa sitten suljettu Suomessa työturvallisuusrikkomusten vuoksi.

Toisaalta rakennusjätteiden kierrätyskeskus ja kierrätysmateriaaleista valmistettujen tuotteiden prosessointi kaikessa yksinkertaisuudessaan oli kuuluisaa ”saksalaista tehokkuutta”. Opintomatka oli kaikin puolin onnistunut kiinnostavien kohde-esittelyjen, toimijoiden verkostoitumisen ja ennen kaikkea sujuvien järjestelyiden ansiosta.