Miten julkisilla hankinnoilla voidaan edistää sähköisten työkoneiden käyttöönottoa rakennustyömailla?

Rakennustyömaiden ja niillä käytettävien työkoneiden päästöt muodostavat merkittävän osan kaupunkien hiilijalanjäljestä. Suomessa suurimpien kaupunkien ja valtion kesken on solmittu päästöttömien työmaiden green deal -sopimus, joka asettaa asteittain kiristyviä vaatimuksia rakennustyömaiden päästöille. Tavoitteena on, että vuonna 2025 työmailla käytettävistä työkoneista 20 prosenttia toimii sähköllä, vedyllä tai biokaasulla. Tämä luo tarpeen ottaa sähköisiä työkoneita käyttöön myös raskaammissa konetyypeissä.



Missä nyt mennään sähköisten työkoneiden kehityksessä Suomessa ja maailmalla? Ja mitä haasteita tulisi ratkaista, jotta sähköisten työkoneiden käyttöä saataisiin vauhditettua? KEINO-osaamiskeskuksen toukokuussa 2022 järjestämässä webinaarissa pureuduttiin näihin kysymyksiin.



Työmaiden päästöttömyys on globaali trendi, totesi esityksessään Tommi Muona VTT:ltä. Pohjoismaisina edelläkävijäkaupunkeina näyttäytyvät etenkin Oslo, Bergen, Göteborg ja Kööpenhamina. Ilmastotavoitteiden lisäksi päästöttömään suuntaan ajavat myös kaupunkikeskustojen tiukat ilmanlaatuvaatimukset, joita on otettu käyttöön isoissa metropoleissa kuten Lontoossa.



Sähköisten työkoneiden kokeilussa ja käyttöönotossa kehityksen kärjessä kulkee tällä hetkellä Norja, jossa on useissa kaupungeissa toteutettu kunnianhimoisia päästöttömien työmaiden projekteja. Norjan valtio tukee sähköisten työkoneiden hankintaa 50 % kustannuksista kattavalla investointituella. Myös Ruotsissa on vastaavanlaista julkista investointirahoitusta tarjolla.



Satu Turula Helsingin kaupungista esitteli työmaapilottien kokemuksia päästö- ja kalustovaatimusten soveltamisesta kaupungin rakennusurakoissa. Helsinki on sitoutunut green deal -sopimuksen tavoitteisiin, joiden toimeenpanemiseksi on otettu käyttöön päästöttömiä työmaita koskeva toimintamalli ja hankintakriteerit. Sopimuksen tavoitteiden piirissä on yhteensä 580 miljoonan euron rakennusinvestoinnit. Sähköisiä työkoneita koskevat vaatimukset koskevat toistaiseksi kaikkia pienkoneita (teho ≤ 4 kW). Suurempia koskevat ei-fossiilista alkuperää olevat polttoaineet. Vaatimusten aiheuttamat lisäkustannukset urakoille ovat olleet maltillisia, keskimäärin luokkaa 0,5 %. Päästöttömän kaluston saatavuudessa on toistaiseksi ollut vielä haasteita. Kahden pilottiurakan kilpailutuksessa on annettu laatupisteitä sähköisistä työkoneista, joiden tuloksena työmailla on ollut käytössä muutamia akkukäyttöisiä koneita.



Markkinat kehittyvät nyt nopeasti ja useat valmistajat ovat tuomassa markkinoille sähköisiä työkoneita. Pienessä kokoluokassa saatavilla on jo sähköisiä kaivureita ja kuormaajia. Raskaammissa koneissa täyssähköisiä kaivureita ja paalutuskoneita on tulossa lähiaikoina markkinoille. Kolmen työkonevalmistajan edustajien tilannekatsaukset antoivat näkymää markkinoille tulevien sähköisten työkoneiden tyyppeihin ja aikatauluun.

Teijo Lähdekorpi esitteli Volvo Construction Equipmentin tulevien vuosien tiekarttaa, jonka mukaan sähköisten koneiden markkinoille tuonti etenee pienemmistä konetyypeistä raskaampiin. Pieniä kaivureita (1,8-2,8 tonnia) ja pyöräkuormaajia (4,5 ja 5 tonnia) on jo tarjolla akkusähköisinä. Lähiaikoina Volvo on tuomassa myyntiin ensimmäisen raskaan sähköisen työkoneen, joka on 22-tonninen kaivuri (kuva 1).   

 

Pentti Lindqvist esitteli Liebherrin sähkökäyttöisiä työkoneita kolmessa kategoriassa. Syväperustuskoneisiin sisältyvät sähköiset porakoneet ja paalutuskone. Maanrakennuskoneiden ryhmässä ovat 100 tonnin (kuva 2) ja 26 tonnin kaivinkoneet sekä 5,5 tonninen pyöräkuormaaja. Nostokalustoon sisältyy sähkökäyttöisiä ajoneuvonostureita eri kokoluokissa. Osa tuotteista on jo julkistettu, osa tullaan esittelemään vuoden 2022 loppupuolella ja niiden toimitukset alkavat vuoden 2023 aikana. Liebherrin arvion mukaan tulevaisuudessa tullaan tarvitsemaan useita rinnakkaisia käyttövoimia – akku, vety, biopolttoaineet ja synteettiset e-polttoaineet – koska koko elinkaaren kattavassa tarkastelussa vähäpäästöisin vaihtoehto riippuu käyttökohteesta ja konetyypistä.

 

Suomalainen Junttan on tuonut markkinoille maailman ensimmäisen akkukäyttöisen lyöntipaalutuskoneen (kuva 3). Tomi Voutilainen kertoi, että ensimmäinen laite on jo ruotsalaisella infra-alan urakoitsijalla aktiivisessa käytössä. Myös Hollannissa tiukat hiilidioksidipäästöjen vaatimukset ovat luoneet päästöttömille koneille nopeasti kasvavaa markkinaa. Voutilainen korosti käyttöönoton jouduttamiseksi tiukkaa julkista ohjausta, kannustimia sekä standardiin pohjautuvaa latausinfraa.



Webinaarin keskusteluosiossa käytiin vuoropuhelua sähköisten koneiden käyttöönoton ajureista ja esteistä.



Urakoitsijoille keskeinen kysymys on sähköisten koneiden korkeampi hankintahinta. Valmistajien arvioiden mukaan laitteiden hankintahinnat ovat noin 50-100 % dieselkäyttöisiä koneita korkeampia. Toisaalta sähkökäyttöisten koneiden käyttökustannukset voivat olla huomattavasti dieselkoneita matalammat polttoaineiden korkeista hinnoista johtuen. Koska kokemuksia käytöstä on vielä vähän, on vaikea kuitenkin arvioida aikajännettä, jolla näitä investointeja saadaan kuoletettua. Esiin nousee tarve toteuttaa pilotteja, joista saadaan käyttökokemusta ja tarkempaa tietoa.



Laitteiden toimitusajat ovat tällä hetkellä vielä kohtalaisen pitkiä, arviolta 6-9 kuukautta. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että päästöttömien työkoneiden vaatimuksista tulisi osapuolilla olla tieto hyvissä ajoin, jotta niitä koskevia varauksia ja tilauksia ehditään tekemään riittävän varhain.



Käytännön kysymyksinä nousivat esiin akkujen mitoitukseen ja latausjärjestelyihin liittyvät näkökohdat. Miten latausvälit saadaan ajoitettua suhteessa työsykleihin, on vielä epäselvää kokemusten puuttuessa. Myös akkujen optimaalisen koon arviointiin tullaan tarvitsemaan lisää tietoa. Urakkakohteessa saatavilla olevat latausvaihtoehdot vaikuttavat olennaisesti myös kustannuksiin. Vaihtoehtoja ovat hidas yön yli lataus, pikalataus erillisellä laturilla ja kaapelisyöttö sähköverkosta. Kun sähköliittymä on heikko, voidaan lataustehoa nostaa erillisellä puskuriakulla.

Sähköisten työkoneiden pilotointi olisi mahdollista toteuttaa vastaavanlaisella mallilla, jota sovellettiin sähköbussien kokeilussa Helsingin seudulla vuosina 2016-2019. Marko Paakkinen VTT:ltä kertoi toimintamallista, jossa Helsingin Seudun Liikenne (HSL) hankki pilottisähköbussit itse ja luovutti ne liikennöitsijöille koekäyttöä varten. Pilottibussit olivat ylimääräisiä busseja, jolloin liikennöitsijöiden riskit saatiin minimoitua. Pilotointi oli osa tutkimus- ja kehityshanketta, jonka puitteissa kerättiin dataa kaluston käytöstä ja tarjottiin se analysoituna kaikille osapuolille hyödynnettäväksi. Operaattorit saivat tietoa, miten tarjota bussien liikennöintiä ja HSL sai puolestaan tietoa hyödynnettäväksi kilpailutusten järjestämiseen. Pilotointihanke sai työ- ja elinkeinoministeriöltä energiatukea.



Vastaavanlaisen järjestelyn muodostaminen sähköisten rakennustyökoneiden pilotointiin voisi ratkaista niiden käyttöönotossa vallitsevan muna vai kana -asetelman: tilaajat eivät uskalla asettaa korkeampia vaatimuksia, kun koneita ei ole saatavilla ja yritykset eivät uskalla investoida uusiin koneisiin, kun ei ole varmuutta niiden soveltuvuudesta käyttöön eikä päästöttömien urakoiden kysynnästä.



Yksi mahdollinen malli riskien jakamiseen olisi tarjota julkista innovaatiorahoitusta urakan tilaajana toimivalle kaupungille, joka liittäisi urakkasopimukseen erillisen palvelusopimuksen konevuokraajan kanssa sähköisten työkoneiden vuokrauksesta urakoitsijan käyttöön. Varsinaisen investoinnin uuteen työkoneeseen tekisi silloin konevuokraaja, joka tarjoaisi koneen vuokrasopimuksella urakoitsijan käyttöön. Malli tarjoaisi urakoitsijoille riskittömän tavan päästä koekäyttämään sähköisiä työkoneita oikeissa urakkakohteissa ja saada kokemuksia niiden käytöstä ja soveltuvuudesta.



Pilotoinnin malleja on tarkoitus jatkokehittää syksyllä 2022 yhdessä kaupunkien, rahoittajien, yritysten ja KEINO-osaamiskeskuksen kesken. Tavoitteena on saada myös raskaampien sähköisten työkoneiden kokeilut ja käyttöönotto vauhtiin Suomessa.



Ennakoivaa markkinavuoropuhelua on tarkoitus myös jatkaa muiden päästöttömän työmaan trendien suhteen. Ainakin vetykäyttöisten tekniikoiden kehitysnäkymät kiinnostavat sekä kaupunkeja että yrityksiä. Niiden kehitystä ennakoiva markkinavuoropuhelu tullaan todennäköisesti järjestämään tulevan vuoden aikana. Toinen esiin noussut alue on työmaalle tulevien ja sieltä lähtevien kuljetusten päästöttömyys.

Kirjoittaja Ville Valovirta toimii erikoistutkijana Teknologian tutkimuskeskus VTT:ssä. Hän on lisäksi yksi KEINO-osaamiskeskuksen asiantuntijoista, jonka vahvuutena ovat innovatiivisten hankintojen erilaiset toteutustavat.