Rakennettu ympäristö ilmastonmuutoksen hillinnän ja sopeutumisen kannalta

Transkriptio

1 Rakennettu ympäristö ilmastonmuutoksen hillinnän ja sopeutumisen kannalta ERA17-vuosipäivä , Kuntatalo, Helsinki Tutkimusprofessori Miimu Airaksinen, VTT Ilmastopaneelin jäsen

2 2 Rakennettu ympäristö on kokonaisuus Sosiaalinen ulottuvuus Taloudellinen ulottuvuus Ympäristö ulottuvuus Rakennus ja sen sijainti Liikenne Energia ja muut infraverkot Tekniset järjestelmät jne Esteettiset ja kulttuuriarvot Viihtyisyys Terveelliset ja turvalliset olosuhteet Ihmiset jne

3 3

4 4 A city has many systems and sub systems which are interlinked and interconnected A change in one place will affect on the whole system need for holistic urban modelling and co-creation with all stakeholders <Basic degradation rate> Planned QH Minimum QH Housing service life Basic <Rebuild order> degradation rate Maximum QH HIenergy HIDenergy HIcycles HIDcycles QH degradation by using Max QH restore rate QH degradation rate Maximum QH is constantly decreasing but can be restored by rebuilding <Nearby job opportunities> Energy load Emissions and waste load <Inhabitants> <Inhabitants> <Population limit> Housing in use Quality of housing To be repaired Repair rate Repair order Occupancy factor Environmental load <To be repaired> <Quality of housing> <Planned QH> To be rebuilt Rebuild rate Rebuild order Rebuilding starts when the maximum QH reaches 2* minimum QH Building speed Repairing starts when the real QH reaches minimum QH <Maximum QH> <Population limit> <Job limit> <To be rebuilt> HIbuild <Minimum QH> Building load HIDbuild <Minimum QH> <Maximum QH> Basic birth rate Birth rate <Population limit> Average walking routes from the rest Average cycling routes from the rest <Relative quality of AR-A> Population with children <Population limit> Good walking routes Average walking routes Bad walking routes Good cycling routes Average cycling routes Bad cycling routes Inhabitants Population without children Transfer 1 Transfer 2 Migration of people with children Migration rate <Total land area> Walking satisfaction factor Migration of people without children <Relative quality of AR-B> <Inhabitants> Walking / Cycling satisfaction factor Cycling satisfaction factor <Quality of life> Cycling density Cycling ratio Bicycle parking satisfaction factor Population with special assistance requirements Basic migration Additional migration Basic death rate Death rate Migration of people with special assistance requirements People cycling <Relative quality of AR-C> Basic migration rate Maximum additional migration rate Average surrounding LQ Total length of the street network Bicycle parking capacity near houses Bicycle parking capacity in public areas Walking density <People walking/cycling>

5 5 Finnish urban and industrial structure is very different in different locations in Finland => A need of scalable, replicable and resilience smart energy, district/building and transport systems in different locations in Finland Density of inhabitants, source Finnish Statistics

6 6 Multi objective tools for city planning and management Intensity of energy use Potential renewable energy sources Existing networks Multi objective energy system tool Preferred living areas

7 7 In addition to traditional hard data, data from non-traditional sources via IoT smashup s might create new understanding in causal relationships new innovations

8 8 VTT Low Carbon Finland Kolme eri skenaariota, joiden tavoitteena saavuttaa -80% päästövähennys vuoteen 2050 mennessä

9 9 Skenaariot asumisen ja yhdyskuntarakenteen näkökulmasta Tonni Inno Onni Business as usual Omakotivaltaista Hieman hajaantuva yhdyskuntarakenne Tiivis rakennuskanta Asuinpinta-ala pienenee Energiatehokkuus paranee Teknologiaa hyödynnetään Etätyö, monitoimitilat Hajaantunut rakennuskanta Asuinpinta-ala suurenee Rakennuskanta uudistuu Energiatehokkuus paranee Teknologiaa hyödynnetään Lähipalvelut, etätyö Graphics Jutta Suksi

10 10 Lämmitysenergiankulutuksen muutokset koko kannassa %

11 11 Rakennuskannan loppuenergiankäyttö Kokonaisenergiankulutus pienenee 17-30% vuoteen 2050 mennessä

12 12 Rakennuskannan loppuenergiankäyttö INNO ja ONNI skenaarioiden rakennusten loppuenergiankulutus on lähes sama. Yhdyskuntarakennetta tarkasteltaessa (sis. liikenteen) skenaarioiden ero näkyy.

13 13 Energian loppukäyttö liikenteessä INNO -skenaariossa henkilöautojen energiankäyttö vähenee merkittävästi tehokkaan joukkoliikenteen ansiosta

14 14 Rakennuskannan loppuenergiankäyttö Kaikissa skenaariossa sähkön osuus määräävä, pääasiassa laitteisiin ja valaistukseen kuluvaa sähköä

15 15 Rakennuskannan loppuenergiankäyttö Lämmityksessä puupohjaiset kiinteät polttoaineet säilyttävät asemansa, kaukolämmöllä on merkittävä osuus

16 Miimu Airaksinen, Hannele Cantell, Sirkku Juhola, Marja Järvelä, Jyri Seppälä Rakennetun ympäristön ilmastonmuutoksen hillinnän ja sopeutumisen tarkastelu

17 17 Yhdyskunta rakenteen vaikutukset kasvihuonepäästöihin Energian- ja materiaalien kulutus sekä päästöt ja jätteet per asukas yhdyskuntarakenteessa 1. Alueiden käyttö tehokkuus, etäisyydet, perusrakenteiden tarve 2. Liikennejärjestelmät liikkumis- ja kuljetustarpeet, kulkutapavalinnat 3. Energiajärjestelmät energiantarve ja muodot, ominaispäästöt Yhdyskuntarakenteen ohjaustoimenpiteet alueiden käytön suunnittelu kaavoitus maa- ja tonttipolitiikka rakentamismääräykset tontinluovutusehdot yhteistyösopimukset perusrakenteiden järjestelmävalinnat

18 18 Alueiden suunnittelu Paikallisella ja asuinaluetasolla huonoin vaihtoehto tuottaa kaksinkertaisen määrän päästöjä parhaaseen verrattuna ja ero liikenteen päästöissä on 16-kertainen. (VTT Wahlgren 2009) Suunnittelulla voidaan vaikuttaa päästöihin (VTT Wahlgren 2009) alueellisella tasolla 10 % paikallisella tasolla 60 % asuinaluetasolla jopa 200 % Kuva Pekka Huovila

19 19 Alueiden suunnittelu Tärkeimpiä asuinaluetasolla ovat sijainti, liikennejärjestelmä, rakenne, rakennustiheys ja talotyypit sekä lämmitysjärjestelmä. Kunnallisella ja alueellisella tasolla tärkeimpiä: alueen tiheys, energian kulutus ja tuotantojärjestelmä, sijainti ja asumusten, työpaikkojen ja palveluiden väliset etäisyydet, liikennejärjestelmät ja mahdollisuudet käyttää julkista ja kevyttä liikennettä sekä tarve yksityisautoilulle. (VTT Wahlgren 2009) Tiiveys vrt. megacities ja vapaa-ajan liikkuminen

20 20 Liikenne

21 21 Sustainable Urban Mobility Sustainable Urban Mobility Alternative energies, public transport, non-motorized means of transport: biking and walking, efficient logistics, planning esimerkiksi Helsingin seudulla hyvin monet jopa alle 3 km matkat tehdään autolla, vaikka pyöräily (ja ääritilanteessa kävelykin) olisi nopeampi tapa liikkua.

22 22 Lämpöpumput ja kaukolämpö (CHP) energiajärjestelmässä Raportissa tutkittiin kaupunkien lämmitysjärjestelmien toimintaa osana laajempaa sähkömarkkinaa. CHP:n lämmöntuotanto vähäpäästöinen tapa tuottaa yhdyskuntien lämmitys CHP:ssa otetaan hyötykäyttöön sähköntuotannossa syntyvä lämpö, joka muuten menisi hukkaan (lauhdetuotanto: tuotetaan vain sähköä, lämpö ohjataan vesistöön tai lauhdutustorniin). Samalla menetetään hieman sähköntuotantoa. Maalämpöpumppu kuluttaa sähköä, ja tuottaa n. 3-4 kertoimella lämpöä. Maalämpö on erittäin suositeltava korvaamaan esim. öljylämmitystä tai suoraa sähkölämmitystä, mutta ei CHP-lämpöä. Tulevaisuudessa erittäin tärkeää kehittää kaikkia energiajärjestelmiä vähäpäästöisemmiksi Lähde: Rinne S., Syri S., 2013, Lämpöpumput ja kaukolämpö energiajärjestelmässä, Suomen Ilmastopaneeli, Raportti 3/2013

23 23 Rakennusten säästöpotentiaali Pääasiassa edelleen lämmityksessä, johtuen olemassa olevasta kannasta. Energiansäästöpotentiaalit Suomessa vaihtelevat 20-40% välillä vuoteen 2050 mennessä toimenpiteistä riippuen

24 24 SUOMALAISEN KULUTTAJAN HIILIJALANJÄLKI (JULKINEN KULUTUS POISLUKIEN) Source: Envimat 2009 (SYKE, Thule)

25 25 Kulutustottumukset Päästövähennyspotentiaali syntyy ensisijaisesti käyttäjien kulutustottumusten muutoksista, mutta olennaisesti niiden toteutumiseen vaikuttavat myös teknologian mahdollisuudet sekä kuluttajien toimintaa ja päätöksiä ohjaavat päättäjien toimenpiteet. kulutusperusteisista GHG:stä 17-75%:iin voidaan vaikuttaa kuluttajien omilla valinnoilla (Baiocchi et al., 2010 (Fisher & Irvine, 2010). Suomessa on arvioitu % pienentämismahdollisuus hiilijalanjäljessä (Autoilu, asuinpinta-ala, uusiutuva ja ulkomaanmatka)

26 26 Esimerkki yhteenvedosta

27 27 VTT luo teknologiasta liiketoimintaa