Rakentamisen hiilijalanjälki: Miksi materiaalivalinnat ovat avainasemassa?

Huomio rakennusten energiatehokkuudesta elinkaaren kokonaisuuteen

Rakennetun ympäristön hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä tehdään paljon työtä rakennusten energiatehokkuuden parantamiseksi. Rakennuksiin liittyvät ympäristötoimet painottuvat nykyisellään erityisesti käytön aikaiseen energiatehokkuuteen.

Rakennusmateriaalien päästöt ovat kuitenkin rakennuksen elinkaaren kokonaisuudesta yli 40 prosenttia. Siksi huomio on kiinnitettävä enenevästi rakentamisessa käytettäviin materiaaleihin. CO2-päästöjä voidaan vähentää merkittävästi materiaalivalinnoilla, ei ainoastaan rakennusten käytönaikaisten energialähteiden valinnalla. 

Sementintuotanto kuormittaa maapalloa edelleen raskaasti valmistusprosessin hiilipäästöjen vuoksi, vaikka erityisesti EU-alueella päästöjä on pystytty kehitystyöllä merkittävästi vähentämään. Sementin käytön vaikutusten minimointi betonin tuotannossa on joka tapauksessa keskeistä rakennusteollisuuden ilmastovaikutusten vähentämisessä.

Materiaalien valmistus muodostaa suurimman osan rakentamisen aikaisista päästöistä. Siinä betonin osuus on merkittävä. Uusilla innovaatioilla pystytään pienentämään esimerkiksi betonisista valmisosista koostuvien rakennusten hiilijalanjälkeä merkittävästi. 

Hiilijalanjäljen korjaaminen edellyttää uusien sivuvirtojen hyödyntämistä

Geoprime-ratkaisumme hyödyntää saatavilla olevia standardoituja sivuvirtoja, kuten lentotuhkaa ja masuunikuonaa. Nykyisellä betonin tuotantotasolla sementin korvaaminen kokonaan näillä sivuvirtamateriaaleilla edellyttäisi kuitenkin vuosittain neljää miljardia tonnia materiaaleja. Tällaisia määriä ei markkinoilla yksinkertaisesti ole saatavilla.

Siksi Betolarin tutkimus- ja kehitystavoitteena on löytää uusia kiertotalouden materiaaleja sideainekäyttöön. Tätä tutkimusta tehostetaan omaa pilvipohjaista tekoälyalustaa hyödyntäen. Olemme analysoineet ja mallintaneet tietoja yli 250:stä eri teollisuuden sivuvirrasta, jotta betoni- ja geopolymeerireseptit voidaan optimoida lujuuden ja viskositeetin sekä muiden ominaisuuksien osalta.

Ontelolaatat ovat ilmastotehokas ratkaisu

Runkorakentamisella on suuri vaikutus kerrostalohankkeen päästöihin. Betonirunkoisissa kerrostaloissa käytetään pääsääntöisesti joko esivalmistettuja elementtejä tai samoja rakenteita paikallavalettuna.

Ontelolaatat ovat materiaalin massan osalta huomattavasti tehokkaampi ratkaisu kuin paikalla valettu betoni. Ontelolaattojen ja muiden betonielementtien suunnittelun optimointi ja valmistaminen tehdasoloissa vähentää tarvittavaa betonimäärää ja siten merkittävästi rakennushankkeisiin sisältyvää hiiltä. Valitsemalla ontelolaattojen valmistukseen vähähiilinen materiaali, voidaan ilmastotehokkuus nostaa kokonaan uudelle tasolle. 

Ympäristövaikutusten osalta elementtirakentaminen on selkeä vaihtoehto myös puulle, etenkin kun tarkastellaan rakennuksen päästöjä koko elinkaaren ajalta. Puulla ja betonilla on tosin myös omat vahvuusalueensa, ja parhaimmillaan ne voivat jopa täydentää toisiaan.

Betolar ja Consolis Parma ovat luoneet teollisen ratkaisun

Toteutimme yhdessä Consolis Parman kanssa laajan tutkimus- ja kehitysohjelman, jonka tarkoituksena oli tuottaa Geoprime-ratkaisulla vähähiilisiä ontelolaattoja. Yhteistyön tuloksena julkaisimme maailman vähäpäästöisimmät ontelolaatat. Testivalukappaleille tehtiin laajoja laboratorio- ja teollisen mittakaavan testejä standardien vaatimusten mukaisesti. 

Testit osoittivat, että ontelolaattoja voidaan valmistaa teollisessa mittakaavassa ilman sementtiä tai vain 5 prosentin sementtipitoisuudella, jota nykyiset betonistandardit edellyttävät. Ratkaisu mahdollistaa ontelolaattojen valmistamisen jopa 75 prosenttia pienemmillä CO2- päästöillä kuin perinteisellä portlandsementillä valmistettujen laattojen. 

Ratkaisut toimivat vain jos niitä käytetään

Betolarin tutkimustulosten perusteella ontelolaatan kaltaisten valmisosien valmistaminen on mahdollista myös täysin sementtivapaasti. Materiaaleja ohjaavat standardit voitaisiin nyt päivittää tukemaan uusien teknologioiden käyttöönottoa, jota markkinoiden kysyntä tukee.

Uusia, innovatiivisia rakentamisen materiaaliratkaisuja on saatavilla. Niitä on testattu teollisissa oloissa hyvin tuloksin. Rakennetun ympäristön ilmasto- ja luontovaikutuksia pitää arvioida kokonaisuutena osaoptimoinnin sijaan. Uusilla rakentamisen toimintatavoilla ja innovatiivisilla materiaaleilla maapallo hyötyy monin tavoin.

Mikko Marjalaakso

Senior Sales Manager Betolarilla ja Green Building Council Finlandin hallituksen jäsen

Ota yhteyttä: LinkedIn tai mikko.marjalaakso@betolar.com