Teema-artikkeli: ReCreate opettaa irrottamaan elementin kokonaisena
Tampereen yliopisto koordinoi nelivuotista EU-rahoitteista hanketta, jonka aikana on tavoitteena kehittää teknis-taloudellisesti toimivat menetelmät betonielementtien irrottamiseksi ehjinä vanhoista rakennuksista. Tampereen keskustassa sijaitsevalla toimistotalotyömaalla on jo saatu kokemuksia erilaisista irrotustavoista ja niiden toimivuudesta. Käytännön oppeja on kertynyt jo myös betonielementtitehtaan näkökulmasta.
Euroopan Unionin asettaman kierrätystavoitteen mukaisesti jäsenmaiden tuli huolehtia rakennus- ja purkujätteen hyödyntämisasteen nostamisesta 70 prosenttiin vuoteen 2020 mennessä. Suomessa hyödyntämisaste on toistaiseksi alle 60 prosenttia. Sen nostamiseksi avainasemassa on korjausrakentaminen ja rakennusten purkaminen, joiden osuus syntyvästä rakennus- ja purkujätteestä on 85 prosenttia.
Kansainvälisesti pitkäaikaisimpiin kuuluvat kokemukset on Hollannissa ja Saksassa. Hollannissa vanhojen betonielementtien uudelleenkäytettävyyttä on pitänyt kehittää erityisesti siksi, että betonituotteiden valmistukseen sopivaa runkoainetta on maan geologian takia käytettävissä niukasti. Saksassa taas tarve irrotustekniikoiden kehittämiseen syntyi 1990-luvun alussa, kun varsin uusiakin betonielementtikerrostaloja jäi Saksojen yhdistymisen seurauksena tyhjilleen.
Osaamista on myös Suomessa, tutkimuspuolella erityisesti Tampereen yliopistossa, jossa professorina toimiva Satu Huuhka teki elementtien uudelleenkäyttöä selvittävän diplomityön 15 vuotta sitten. Nyt hän vetää viiden maan ReCreate-yhteishanketta, jonka tavoitteena on optimoida betonielementtien irrotustavat ja auttaa kehittämään uudenlaista, elementtien uudelleenkäyttöön liittyvää liiketoimintaa.
– Olemme edenneet jo pilottivaiheeseen, jonka aikana olemme saaneet arvokasta tietoa sopivista tekniikoista työmaalla. Kaikkea ei ole tarvinnut selvittää ja kehittää täällä Suomessa itse, sillä hankkeessa on mukana Brandenburgin teknillisen yliopiston professori Angelika Mettke, joka on tutkinut aihetta Saksassa 1990-luvulta lähtien, Huuhka kertoo.
Huuhkan oma tutkijakokemus alkoi karttua siitä lähtien, kun hän vielä teekkarina alkoi selvittää diplomityössään raahelaisesta lähiökerrostalosta purettavien elementtien uudelleenkäyttöä. Sittemmin hän on jatkanut tiiviisti aiheen tutkimista yhdessä Tampereen yliopiston dosentti Jukka Lahdensivun kanssa.
Työmaa kehitti irrotustekniikkaa
Tampereella Kyttälänkadulla sijaitseva talonrakennustyömaa valikoitui ReCreate-hankkeen pilottikohteeksi. Skanskan pääurakoiman työmaan ensimmäisenä vaiheena oli vanhan toimistotalon purku. Sopivimpia betonielementtien irrotusmenetelmiä lähdettiin hakemaan Tampereen yliopiston, Skanskan, purku-urakoitsija Umaconin, elementit tehdaskunnostavan Consolis Parman Kangasalan-tehtaan ja rakennesuunnittelun asiantuntijan Rambollin yhteistyönä.
Pohjantähden talon nimellä tunnetussa rakennuksessa toimi aikanaan muun muassa Rambollin Tampereen toimisto. Rakennuksen kantava runko koostuu pilareista, palkeista ja ontelolaatoista. Taloa aikanaan suunniteltaessa ja rakennettaessa elementtien uudelleenkäytettävyys ei ymmärrettävästi ollut mielessä. Tästä syystä niiden irrotettavuus ei ole kiertotalouden näkökulmasta optimaalisesti mietitty. Esimerkiksi elementtipilarien liitosten teräsosissa on käytetty hitsiliitosta, jollainen on paljon työläämmin purettavissa kuin pulttiliitos.
– Pulttiliitos on aina paras liitostapa pilarien ja palkkien irrotettavuuden kannalta. Ontelolaatat puolestaan on irrotettava timanttisahaamalla ja -poraamalla, missä kannattaa hyödyntää robotiikkaa. Robotin avulla olemme päässeet noin 20 ontelolaatan irrotusvauhtiin työpäivää kohden, kertoo timanttityönjohtaja Timo Kareisto Umacon Oy:stä.
Usein betonielementtien pulttiliitos on suojattu saumavalulla. Tämä tulee olemaan tarpeen jatkossakin, mikä väistämättä hidastaa elementtien irrottamista ehjänä. Tämä on kuitenkin hyväksyttävä hienoisena hidasteena elementtien tehokkaalle ja sitä kautta liiketaloudellisesti kannattavalle uudelleenkäytölle. Kannattava irrotustapa on Pohjantähden työmaan kokemusten perusteella ainakin osalle käytännön tapauksista jo löytynyt.
– Nimenomaan ontelo-pilari-palkki -runkoisille taloille olemme löytäneet teknisesti toimivan irrotustavan. Toiseksi ylimmästä kerroksesta lähtien irrotus on ollut tehokasta. Ontelolaattojen nostamiseen käytetään Skanskan, Umaconin ja Rambollin yhdessä ideoimaa sekä Peikon valmistamaa, testaamaa ja hyväksyttämää nostoapuvälinettä, kertoo työmaapäällikkö Jukka Kivimäki Skanskalta.
Kivimäen mukaan betonisten seinäelementtien irrotusta on tarvetta tehostaa. Tehokkaimmin purettavissa olevana hän pitää esimerkiksi rakennusta, jonka julkisivut koostuvat peltikaseteista tai lasin ja teräksen yhdistelmästä, koska tällaiset julkisivut olisivat purettavissa ennen rungon purkamista.
Elementtitehdas mukana kehittämistyössä
ReCreate-hankkeen pilottivaiheessa oli oleellista saada mukaan myös betonielementtien uudelleenkäytettävyydestä kiinnostunut elementtivalmistaja. Parma kiinnostui, ja sen Kangasalan-tehdas lähellä sijaitsevana valikoitui pilottitehtaaksi.
Irrotettaessa betonielementtejä ehjinä uudelleenkäytettäviksi on luonnollisesti tärkeää miettiä ja mitoittaa nostopisteiden paikat, aivan kuten uusissakin elementeissä. Consolis Parman teknologiajohtaja Juha Rämö pohtii myös sitä, miten saada vanhat elementit mahdollisimman järkevällä tavalla uuteen kohteeseen.
– On selvää, ettei kaikkia elementtejä voi sellaisenaan käyttää toisessa kohteessa. Ainakin mittamuutoksia on tehtävä. Silti tästä johtuva hukka on pidettävissä noin kymmenen prosentin rajoissa. Kannattaa kohdekohtaisesti miettiä, milloin uusiin mittoihin työstäminen on järkevää jo irrotusvaiheessa ja milloin taas tehtaalla, Rämö toteaa.
Elementtien timanttisahaus on tuttua tekniikkaa myös elementtitehtaalla. Uudisrakentamisessa sahaus kuitenkin liittyy joko ennakoimattomaan suunnitelmamuutokseen tai virheeseen tuotteen valmistuksessa.
– Tässä tarvitaan uudenlaisia tapoja ennakoida uudelleenkäyttökohteiden tarpeita. Yksi mahdollisuus olisi kehittää eräänlainen digitaalinen pankki, jonka avulla rakennuskohteisiin löytyisi kattavasti mahdollisimman sopivia ehjiä kierrätyselementtejä, Juha Rämö sanoo.
Nykytilanteessa auttaa sekin, jos käytettävissä on tietoja siitä, millaisia tyypillisiä liitoksia ja jännemittoja on käytetty tiettynä aikana ja tiettyjen rakennusliikkeiden urakoimissa kohteissa.
Vaikka betonielementtien uudelleenkäyttö tulee varmuudella olemaan jo lähitulevaisuudessa paljon yleisempää kuin tähän asti, se tuskin korvaa läheskään kokonaan uusien elementtien valmistusta, Rämö toteaa. Hieman pidemmälle aikavälille on kuitenkin vaikea tehdä tarkkoja ennustuksia. On mahdollista, että jatkossa purkaminen ei ole edes sallittua muilla kuin ReCreatessa kehitettävillä ehjänä irrottamisen tavoilla.
Teksti: Vesa Tompuri
Kiertotalousohjelma kohti toteutusta
Kiertotalous on tulevaisuuden talousmalli, jossa tuotanto ja kulutus mahtuvat maapallon kantokyvyn rajoihin. Suomen edellinen hallitus päätti käynnistää Kiertotalousohjelman keväällä 2021.
Osana ohjelmaa ympäristöministeriössä ja työ- ja elinkeinoministeriössä on kehitetty kiertotalouden green deal -hanketta. Se tarkoittaa kiertotalouteen tähtäävän toiminnan yhteisiä tavoitteita, pelisääntöjä ja kriteerejä toimenpiteille sekä vapaaehtoisesti mukaan lähtevien toimialojen, yritysten, alueiden ja kuntien sitoumuksia liittyä kiertotalouden green dealiin.
Ohjelman valmistelu alkoi keväällä 2022. Valmistelutyössä ovat olleet mukana Suomen ympäristökeskus Syke, Geologian tutkimuskeskus GTK, Luonnonvarakeskus Luke, Aalto-yliopisto ja VTT sekä yli 80 muuta toimijaa, muiden muassa suurin osa Suomen maakunnista, isoimmat kaupungit, keskeiset yritys- ja toimialajärjestöt, metsäteollisuuden suurimmat yritykset sekä iso joukko toimijoita rakentamissektorilta. Tänä vuonna on tehty green deal -sitoutumismallia, ja toimenpiteet aloitetaan vuoden 2024 alussa.
Valmistelutyön pohjalta vuoden 2023 alussa kirjattiin kuusi vaikuttavinta muutosaluetta kiertotalouden edistämiseksi.
1. Resurssiviisaat rakennukset (vähennetään neitseellisten luonnonvarojen käyttöä rakentamisessa)
2. Kiertävät maa- ja kiviainekset (maa- ja kiviaineksen kotimainen käyttö vähenee)
3. Resurssiviisas tuotanto ja materiaalien kierto (lisätään kierrätysraaka-aineiden, jätteiden ja sivuvirtojen käyttöä raaka-aineena, korvataan fossiilisia raaka-aineita sekä polttoaineita tuotantoprosesseissa)
4. Kestävän kulutuksen liiketoiminta ja jakamistalous (kotitalouksien kulutuksen vähentäminen lisäämällä kiertotalouden mukaisia tuotteita, palveluita ja edistämällä jakamistaloutta)
5. Resurssiviisas energiantuotanto (vähennetään uusiutumattomien tuotantopanosten käyttöä ja materiaalikelpoisen puun käyttöä yhdyskuntien ja teollisuuden energiantuotannossa silloin, kun puu on korvattavissa)
6. Uudistuva ruokaketju (maaperää parantavan maatalouden ja ravinteiden kierrätyksen lisääminen, kasvispainotteisemman ruokavaliomuutoksen edistäminen, vaihtoehtoisten proteiinien tuotanto)
Lähde: ym.fi/kiertotalousohjelma
