Älykkäät energiaratkaisut

Tulevaisuudessa energiajärjestelmä hyödyntää hajautettua, uusiutuvan energian tuotantoa, älykkäitä verkkoja ja energiatehokkaita ratkaisuja energiankäytössä. Meidän kuluttajien rooli – aktiivisina ja energiatehokkaina toimijoina – vahvistuu ja älykkäiden energiaratkaisujen edistäminen luo uutta liiketoimintaa ja työllistää.

Älykäs verkko

Älykäs sähkö- tai lämpöverkko on kaksisuuntainen: sieltä saa energiaa ja sinne voi syöttää energiaa. Kaksisuuntainen verkko tukee paikallista hajautettua tuotantoa.

Käytännössä älykäs sähköverkko tarkoittaa nykyisten verkkojen täydentämistä tietoliikenneverkolla, joka mahdollistaa energiankäytön ja -tuotannon seurannan, laitteiden etähallinnan ja esineiden internetin. Tulevaisuudessa sähkölaitteita voidaan yhä paremmin automatisoida ja hallita internetin tai sähköverkon välityksellä.

Älykkäät energiatehokkaat rakennukset

Tilanne

Rakennusten lämmitykseen käytetyn energian määrä on Suomessa noussut 2010-luvulle saakka, minkä jälkeen se on tasaantunut ja kääntynyt lievään laskuun (Kuva 1). Asumisen energiankulutuksessa ei ole nähtävissä suuria muutoksia 2010-luvun aikana (Kuva 2).

Matalaenergiarakentaminen ja älykkäät energiajärjestelmät mahdollistavat sen, että rakennuksissa voidaan tuottaa vuositasolla jopa enemmän energiaa kuin ne kuluttavat. Asukkaiden energiaomavaraisuus lisääntyy. Vähäinen energiankulutus on helppo kattaa uusiutuvilla energialähteillä ja vähentynyt energiankulutus pienentää päästöjä. Energiakustannusten laskiessa myös yleiset asumiskustannukset laskevat.

Matalaenergiarakennuksissa on vedoton sisäilmasto ja paksut eristeet eristävät myös ääntä. Matalaenergiarakentaminen parhaimmillaan vähentää ja yksinkertaistaa rakennuksen taloteknisten järjestelmien määrää ja lisää siten toimintavarmuutta. Järjestelmiä on myös tasaisempien sisäolosuhteiden ansiosta helpompi säätää tarpeen mukaan. Mahdollisten energiakatkojen aikana rakennus ei jäähdy niin nopeasti kuin tavanomaiset rakennukset.

Älykkäät, tarpeen mukaan ohjautuvat, järjestelmät lisäävät energiatehokkuuden lisäksi asukkaiden asumis- ja käyttömukavuutta sekä turvallisuutta mahdollistamalla esimerkiksi sähkölaitteiden sammuttamisen etäohjauksella. Sekä sähkön että kaukolämmön kysyntäjoustoon liittyvät ratkaisut pienentävät energian kulutuspiikkejä.

Rakentamisen energiatehokkuusmääräykset vievät matalaenergiarakentamista sekä uudis- että korjausrakentamisessa eteenpäin. Matalaenergiarakentaminen on käynnistynyt, mutta se etenee hitaasti. Suomessa on arviolta joitakin satoja matalaenergiataloja ja kymmeniä nollaenergiataloja.

Eri uusiutuvia energialähteitä yhdistelevät hybridijärjestelmät sekä sisäolosuhteita ohjaavat automaatiojärjestelmät lisääntyvät.

Kehitysnäkymät

Energiatehokkuusmääräykset ohjaavat rakentamista matala- ja nollaenergiarakennusten suuntaan. Osaamisen kehittäminen, jo rakennetuista taloista kertyvät kokemukset ja entistä tiiviimpi yhteistyö eri asiantuntijoiden kesken luovat mahdollisuuksia kehittää toimivia ja luotettavia matalaenergiakonsepteja.

Erityisesti korjausrakentamisen energiatehokkuudessa on suuri potentiaali. Lähiaikoina tehdään suuri määrä julkisivu- ja linjasaneerauksia, joiden yhteydessä tehdään myös energiakorjauksia. Uudet teolliset ja nopeat ratkaisut helpottavat korjaushankkeita yhä useammin.

Rakennuksista on tulossa älykkäitä ja älykkäällä teknologialla voidaan mm. seurata energiankulutusta reaaliaikaisesti ja ohjata energiankäyttöä joustavasti. Älykkäällä teknologialla on suuret kasvun mahdollisuudet. Suomessa on tällä alalla paljon osaamista ja kotimarkkinat voivat auttaa vientiin.

Älykkäisiin, energiatehokkaisiin rakennuksiin saadaan hyvällä suunnittelulla juuri tilanteeseen sopiva yhdistelmä uusiutuvia energialähteitä. Suomi on maailman kärkimaita rakennusten tietomallintamisessa, millä voidaan parantaa suunnittelun ja toteutuksen sekä ylläpidon laatua, sekä edesauttaa eri energiajärjestelmien simuloimista jo ennen rakentamista.

Määrällinen arvio tulevasta

Rakennusten energiankulutuksen vähentämisen potentiaali on suuri. Älykkäällä energian käytöllä ja energiatehokkuuden lisäämisellä on periaatteessa mahdollista saada rakennusten energiankulutus vähenemään 20 % vuoteen 2020 mennessä, 35 % vuoteen 2030 ja 50 % vuoteen 2050 mennessä vuoden 2010 tasoon verrattuna. Nämä luvut perustuvat VTT:n laskelmaan, jonka mukaan rakennusten energiankulutusta voidaan vähentää 22 % 2020 mennessä ja 57 % vuoteen 2050 mennessä vuoden 2010 tasosta jos otetaan tehokkaasti käyttöön jo markkinoilla olevat energiatehokkaimmat vaihtoehdot sekä lisätään korjausrakentamisen volyymiä merkittävästi (Kuva 3).

Haasteet

Matalaenergiarakentamisen kenttää värittävät vanhat ennakkoluulot, joiden perusteella energiatehokkuuden parannuksia vastustetaan. Asiantuntijoillakin on osittain erilaisia näkemyksiä matalaenergiarakentamisesta. Kilpailevia näkemyksiä ovat perinteisiin rakennusmenetelmiin ja luonnonmukaisiin materiaaleihin perustuva ekorakentaminen ja moderni tiiveyteen ja hyvin hallittuihin ilma- ja energiavirtoihin perustuva rakennuskonsepti.

Rakennushanke etenee perinteisesti siten, että ensin suunnitelmat tekee arkkitehti, sitten rakennesuunnittelija ja sen jälkeen LVI-suunnittelija. Rakennusurakka on pilkottu pieniin osiin. Tällä perinteisellä mallilla ei saada kokonaisvaltaisesti toimivia rakennuksia, mikä on entistä tärkeämpää matalaenergiarakentamisessa.

Esimerkiksi paksut eristeet aiheuttavat pahimmillaan rakennusten ylikuumenemista, kun suunnittelupöydällä ei vielä ymmärretä passiivisten viilennyskeinojen, kuten ikkunasuuntauksen, varjostusten, lämmönjakoputkien lämpöeristämisen ja yöviilennyksen tärkeyttä.

Talotekniset järjestelmät vaativat huolellista käyttöönottoa ja käyttäminen osaamista. Perinteisessä rakentamisprosessissa rakennus pyritään luovuttamaan tilaajalle mahdollisimman nopeasti ja vain reklamoidut viat korjataan. Tällöin talotekniikan puutteellista toimintaa ei välttämättä huomata, vaan rakennuksen energiatehokkuus voi jäädä reilusti laskelmia heikommaksi.

Rakennuttajat kiinnittävät yleensä huomiota investointikustannuksiin, kun energiatehokkaiden ratkaisujen maailmassa olisi syytä vertailla eri vaihtoehtojen elinkaarikustannuksia. Lisäksi rajalliset taloudelliset resurssit aiheuttavat sen, että liian nopealla aikataululla ei ole mahdollista tehdä laadukasta suunnittelu- ja rakennustyötä. Liiallinen kiire on yksi syy valmistuneiden kohteiden peruslaatuongelmiin.

Myös hybridijärjestelmien käyttökelpoisuus kärsii siitä, että rakennuttajat eivät investoi riittävästi laadukkaaseen suunnitteluun.

Matalaenergiarakentamiseen ja älykkääseen talotekniikkaan liittyvä teollisuus

Lähienergialiiton jäsenistä rakennusten energiatehokkuuteen liittyvät BaseN, Fourdeg ja Opti Automation Oy, jotka tuottavat älykkäitä ohjausjärjestelmiä rakennuksiin. Matala- ja nollaenergiarakentamista edustaa Rakteekki ky. Hybridijärjestelmien suunnitteluun erikoistuneita yrityksiä on jäsenistä mm. Ekolämmöx Oy.

Rakennusalan yrityksistä matalaenergiarakentamisen edelläkävijöitä ovat mm. Rakennusliike Reponen erityisesti kerrostalojen matalaenergiarakentamisessa ja Green Build Oy passiivipientaloissa. Rakennuttajista voidaan mainita TA-talot ja Järvenpään mestariasunnot.

Lähienergialiitolla on nollaenergiarakentamiseen liittyvää toimintaa, Nollaenergiainfo.fi, joka tuo mm. kansainvälisen passiivitalostandardin mukaista osaamista ja kehitystyötä Suomeen.

Tärkeimmät poliittiset kysymykset

• Energiankulutukselle tarvitaan selkeä vähentämistavoite tuleville vuosikymmenille.
• Riittävän kunnianhimoiset 0-energiamääräykset myös korjausrakentamiseen
• Valtion tukea tai edullisempia lainoja energiaremontteihin
• Energiatehokkuuden ESCO-hankkeiden toteuttamismahdollisuuksien parantaminen – Kuntien toimiminen energiatehokkaiden rakennusten edelläkävijänä ja pilotoijina, kohteena esimerkiksi kuntien 300 000 vuokra-asuntoa
• Kuntiin kattavasti asumisen kehittämisen suunnitelmat, jotka huomioivat uudis- ja korjausrakentamisen kehittämistarpeet ja energiatehokkuuden sekä paikalliset energiantuotantovaihtoehdot
• Rakennusvalvonta entistä enemmän edistämään energiatehokasta ja laadukasta rakentamista ja rakennuttamista

Lisätietoja

Lähienergia – rakennamme puhtaan energian Suomea

Artikkeleita älykkäistä energiaratkaisuista