Tievalaistuksen elinkaariarviointi Seminaari 5.4.2016, Light Energy -projekti Leena Tähkämö Valaistusyksikkö Sähkötekniikan ja automaation laitos
Tievalaistuksen elinkaariarviointi - Elinkaariarviointi - Ympäristövaikutukset - Elinkaarikustannukset - Taloudellinen tarkastelu
Tuotteen tai palvelun kestävyyden arviointi (Sustainability assessment) Elinkaariarviointi Elinkaarikustannukset Sosiaalinen elinkaariarviointi Ympäristöllinen Taloudellinen Sosiaalinen Kestävyyden kokonaistarkastelu 3
Tievalaisimen elinkaari Valmistus Jakelu Käyttö Käytöstä poisto Lampun valmistus Liitäntälaitteen valmistus Valaisinkuoren valmistus Valaisimen kokoonpano Kuljetus Pakkaus Varastointi Energian kulutus Vaihdettavien osien valmistus Kunnossapito Kuljetus jätteenkäsittelylaitokselle Kierrätysprosessit Materaalien ja energian talteenotto Loppusijoitus Energia 7.4.2016 4
Tievalaisimen elinkaariarviointi Ilmaston lämpeneminen Otsonikato Ongelmajäte Ekosysteemin laatu Päästöt ilmaan, veteen ja maaperään Rehevöityminen Valokemiallinen otsoninmuodostus Happamoituminen Humaanitoksisuus Ihmisen terveys Luonnonvarojen kulutus Ekotoksisuus Karsinogeenit Radioaktiivinen jäte 7.4.2016 5
Tievalaisimien ympäristövaikutusten vertailu - Valmistus, käyttö ja käytöstä poisto - ml. kuljetukset ja pakkaukset - Vertailu per 1 km tietä - Tyyppihyväkstytyt valaisimet tieluokassa M4 (ent. AL4b) HPS-valaisin LED-valaisin Valaisinteho (W) 176 117 Valovirta (lm) 12775 11380 Valaisimen valotehokkuus (lm/w) 73 97 Valaisimen paino (kg) 12 15 Polttoikä (h) 32 000 (lamppu) 50 000 (moduuli) Pylväsväli (m) 50 36
Tievalaisimien ympäristövaikutukset Käytönaikainen energiankulutus määrää valonlähteen ympäristövaikutukset HPS-valaisimelle käyttö 96%, LEDvalaisimelle 87% koko elinkaaren aikaisista ympäristövaikutuksista Energianlähteen valinta vaikuttaa päästöjen määrään ja laatuun 7.4.2016 7
Tievalaisimien ympäristövaikutusten vertailu Alkuperäiset laskelmat v. 2014 tiedoilla Vertailtaessa per km: - Natikalla ja LEDvalaisimella lähes saman suuruiset vaikutukset - Tulevaisuuden LED (200 lm/w) selvästi ympäristöystävällisempi 7.4.2016 8
Tievalaisimien ympäristövaikutusten vertailu Päivitetyt laskelmat v. 2016 tiedoilla Vertailtaessa per km: - Natikalla ja LEDvalaisimella lähes saman suuruiset vaikutukset - Pylväsvälin pidentyessä (47 m) LED-valaisimen ympäristövaikutukset alenevat - -21%-23% HPS-valaisimeen verrattuna 7.4.2016 9
Toiminnallisen yksikön merkitys 1 kpl valaisimia 100% 0% Keskimääräiset ympäristövaikutukset -25% Valovirta ja käyttötunnit (lumentunti, lmh) 100% 0% -16% Kilometri valaistua tietä ja käyttötunnit 100% 0% HPS-valaisin LED-valaisin 10
Tievalaisimien elinkaarikustannusten vertailu Elinkaarikustannuk set Hankinta ja asennus Investointikustannukset Hoitokustannukset Energia Kunnossapito Jäännösarvo Käytöstä poisto: kierrätys
Tievalaisimien elinkaarikustannukset Suure Suurpainenatrium -valaisin Lampputeho (W) 150 - Valaisinteho (W) 176 117 Optimaalinen pylväsväli M4- luokassa (m) LED-valaisin 50 36-47 Polttoikä (h) 32 000 (lamppu) 50 000 (valaisin) Alkuinvestointi (hankinta + asennus) ( /kpl) 408 686 Sähkön hinta 0,10 /kwh Käyttöaika 4000 h/a Tarkasteluaika 30 a Korko 2,9% (nimellinen diskonttokorko 6 %, inflaatio 3 %) Yksittäisvaihtojen määrä: 2 % (HPS) 5 % (LED) Ryhmävaihto ( /kpl) Yksittäisvaihto ( /kpl) 24 210 686 69 210-686 12
Tievalaisimien elinkaarikustannukset Perustapauksessa HPS-valaisin kustannustehokkaampi 60 000 40 000 20 000 0 39000 71000 54000-23 % 36000-50 % -61 % 28000 13
Tievalaisimien elinkaarikustannukset Perustapauksessa HPS-valaisin kustannustehokkaampi Ledivalaisimien kehitys nopeaa viimeisen 2 vuoden aikana Optiikkaa parannettu (pylväsväli) 60 000 40 000 20 000 39000 71000-23 % 54000-50 % -61 % 36000 28000 0 14
Tievalaisimien elinkaarikustannukset Perustapauksessa HPS-valaisin kustannustehokkaampi Ledivalaisimien kehitys nopeaa viimeisen 2 vuoden aikana Optiikkaa parannettu (pylväsväli) 60 000 40 000 20 000 39000 71000-23 % 54000-50 % -61 % 36000 28000 Valaisimen hinta alentunut 0 15
Tievalaisimien elinkaarikustannukset Perustapauksessa HPS-valaisin kustannustehokkaampi Ledivalaisimien kehitys nopeaa viimeisen 2 vuoden aikana Valaisimen hinta alentunut 60 000 40 000 20 000 39000 71000-23 % 54000-50 % -61 % 36000 28000 Optiikkaa parannettu (pylväsväli) 0 Valotehokkuuden odotetaan parantuvan 200 lm/w v. 2020 16
Yhteenveto LED- ja HPS-valaisimien ympäristövaikutukset OLIVAT v. 2014 samaa luokkaa tievalaistuksessa, mutta LED-valaisin kehittynyt jo ekologisemmaksi Valotehokkuuden ja optiikan kehittyminen tekee LED-valaisimesta reilusti ympäristöystävällisemmän Huono LED-tievalaistus on rahareikä Toisaalta pitkän pylväsvälin omaava hankintahinnaltaan edullinen LED-valaisin on selvästi taloudellisempi elinkaarikustannuksiltaan Elinkaariarviointeja voidaan muokata tarpeen mukaan Lähtöarvot ja laskentamenetelmät kerrottava Ekologisin ja edullisin on valaisin, jota käytetään vain todelliseen tarpeeseen 17