Päästövähennysmahdollisuudet ratahankkeen massatalouden suunnittelussa
Tuominen, Anna (2023)
Tuominen, Anna
2023
Materiaalitekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Materials Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2023-12-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202310168848
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202310168848
Tiivistelmä
Rakennusala aiheuttaa merkittävän osan Suomen kasvihuonekaasupäästöistä, minkä vuoksi sen aiheuttamia päästöjä tulisi vähentää radikaalisti ja nopeasti. Infrarakentamisen saralla on tunnistettu useita päästövähennyskohteita, joiden päästövähennyspotentiaalia ei tällä hetkellä täysin hyödynnetä. Yksi tunnistettu päästövähennyskohde on infrahankkeiden massatalouden suunnittelu, jossa päästövähennyksiä voidaan saavuttaa leikkausmassojen kuljetusten ja käytön optimoinnilla. Massatalouden suunnittelun päästövähennyspotentiaali jää nykyisin hyödyntämättä pitkälti lähtötietojen epätarkkuuden ja suunnittelun monimutkaisuuden vuoksi.
Diplomityön tavoitteena oli tutkia Turun Tunnin Juna -hankkeeseen kuuluvan Espoo-Salo-oikoradan massataloutta ORIS-ohjelmistoalustalla ja löytää ilmastovaikutusten suhteen uusia suunnitteluratkaisuja hankkeen päästövaikutusten hillitsemiseksi. Tavoitteen saavuttamiseksi tuli ensin selvittää, mitkä massatalouden suunnitteluun liittyvät muuttujat vaikuttavat ratahankkeen hiilidioksidipäästöihin. Työn teoriaosuudessa esitellään yleisellä tasolla radan suunnittelun ja massatalouden suunnittelun periaatteet sekä leikkausmassojen hyödyntämisen reunaehdot. Teoriaosuudessa tarkastellaan myös infrarakentamisen elinkaariarvioinnin käytäntöjä, päästölaskentamenetelmiä sekä kiertotalouden periaatteita ja tuodaan esiin näihin liittyviä haasteita ja kehityskohteita.
Diplomityön kokeellisessa osiossa Espoo-Salo-oikoradan massataloussuunnitelmien päästövaikutuksia tutkittiin ORIS-ohjelmistoalustan avulla. Työssä muodostettiin kaksi skenaariota leikkausmassojen käytöstä ja kuljetuksista ja selvitettiin ORIS-ohjelman avulla näiden skenaarioiden kasvihuonekaasupäästöt. Työssä hyödynnettiin pääsääntöisesti ratasuunnitelmavaiheen suunnittelutietoja, ja tarvittaessa suunnittelutietoja täydennettiin yleissuunnitelmavaiheen suunnittelutiedoilla. Tuloksia verrattiin Turun tunnin juna -hankkeen ympäristövaikutusten arviointiselostuksessa (YVA) sekä Espoo-Salo-oikoradan yleissuunnitelmassa esitettyihin päästölaskennan tuloksiin, jotka perustuivat yleissuunnitelmavaiheen suunnittelutietoihin.
Työssä muodostettujen skenaarioiden päästöt eivät poikenneet merkittävästi hankkeen YVA:ssa ja yleissuunnitelmassa esitetyistä päästöistä. Tulosten vertailuun liittyy epävarmuutta käytetyistä laskentamenetelmistä ja päästökertoimista johtuen. Työn tulosten perusteella tunnistettiin kuitenkin massatalouden osalta päästövähennyskohteita, joiden vaikutuksia hankkeen kokonaispäästöihin kannattaisi jatkossa tutkia. Näitä kohteita ovat muun muassa ratageometrian uudelleentarkastelu leikkausmassojen muodostumisen välttämiseksi, hyödyntämiskohteiden etsiminen heikkolaatuisille leikkausmassoille sekä vähähiilisten rakennusmateriaalien tai uusiomateriaalien käytön tutkiminen.
Työssä havaittiin, että tarkkojen massataloussuunnitelmien tekeminen on vielä ratasuunnitelmavaiheessakin haastavaa lähtötietojen epätarkkuuden vuoksi. ORIS-ohjelmiston hyödynnettävyydessä tunnistettiin useita mahdollisuuksia, joita heikentävät suunnittelun kompleksinen luonne, elinkaariarvioinnin prosesseihin liittyvä suuri työmäärä sekä inhimilliset tekijät. Ohjelmistoa tulisi jatkossa kehittää siten, että se olisi helpommin integroitavissa osaksi suunnittelua ja päätöksentekoa.
Diplomityön tavoitteena oli tutkia Turun Tunnin Juna -hankkeeseen kuuluvan Espoo-Salo-oikoradan massataloutta ORIS-ohjelmistoalustalla ja löytää ilmastovaikutusten suhteen uusia suunnitteluratkaisuja hankkeen päästövaikutusten hillitsemiseksi. Tavoitteen saavuttamiseksi tuli ensin selvittää, mitkä massatalouden suunnitteluun liittyvät muuttujat vaikuttavat ratahankkeen hiilidioksidipäästöihin. Työn teoriaosuudessa esitellään yleisellä tasolla radan suunnittelun ja massatalouden suunnittelun periaatteet sekä leikkausmassojen hyödyntämisen reunaehdot. Teoriaosuudessa tarkastellaan myös infrarakentamisen elinkaariarvioinnin käytäntöjä, päästölaskentamenetelmiä sekä kiertotalouden periaatteita ja tuodaan esiin näihin liittyviä haasteita ja kehityskohteita.
Diplomityön kokeellisessa osiossa Espoo-Salo-oikoradan massataloussuunnitelmien päästövaikutuksia tutkittiin ORIS-ohjelmistoalustan avulla. Työssä muodostettiin kaksi skenaariota leikkausmassojen käytöstä ja kuljetuksista ja selvitettiin ORIS-ohjelman avulla näiden skenaarioiden kasvihuonekaasupäästöt. Työssä hyödynnettiin pääsääntöisesti ratasuunnitelmavaiheen suunnittelutietoja, ja tarvittaessa suunnittelutietoja täydennettiin yleissuunnitelmavaiheen suunnittelutiedoilla. Tuloksia verrattiin Turun tunnin juna -hankkeen ympäristövaikutusten arviointiselostuksessa (YVA) sekä Espoo-Salo-oikoradan yleissuunnitelmassa esitettyihin päästölaskennan tuloksiin, jotka perustuivat yleissuunnitelmavaiheen suunnittelutietoihin.
Työssä muodostettujen skenaarioiden päästöt eivät poikenneet merkittävästi hankkeen YVA:ssa ja yleissuunnitelmassa esitetyistä päästöistä. Tulosten vertailuun liittyy epävarmuutta käytetyistä laskentamenetelmistä ja päästökertoimista johtuen. Työn tulosten perusteella tunnistettiin kuitenkin massatalouden osalta päästövähennyskohteita, joiden vaikutuksia hankkeen kokonaispäästöihin kannattaisi jatkossa tutkia. Näitä kohteita ovat muun muassa ratageometrian uudelleentarkastelu leikkausmassojen muodostumisen välttämiseksi, hyödyntämiskohteiden etsiminen heikkolaatuisille leikkausmassoille sekä vähähiilisten rakennusmateriaalien tai uusiomateriaalien käytön tutkiminen.
Työssä havaittiin, että tarkkojen massataloussuunnitelmien tekeminen on vielä ratasuunnitelmavaiheessakin haastavaa lähtötietojen epätarkkuuden vuoksi. ORIS-ohjelmiston hyödynnettävyydessä tunnistettiin useita mahdollisuuksia, joita heikentävät suunnittelun kompleksinen luonne, elinkaariarvioinnin prosesseihin liittyvä suuri työmäärä sekä inhimilliset tekijät. Ohjelmistoa tulisi jatkossa kehittää siten, että se olisi helpommin integroitavissa osaksi suunnittelua ja päätöksentekoa.