Reaaliaikainen päästöjenhallinta mallipohjaisessa väylärakentamisessa

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena oli luoda tarkempi ja reaaliaikaisempi malli työkoneiden hiilidioksidipäästöjen laskentaan ja hallintaan. Työssä selvitettiin millaiset seikat liittyvät työkoneiden päästöihin ja millaisilla tavoilla niitä on pyritty vähentämään. Toisaalta selvitettiin myös työkoneiden päästölaskentaa ja sen erilaisia laskutapoja.

Työ toteutettiin lähinnä kirjallisuuskatsauksena. Lisäksi työn havainnointiosuutta toteutettiin työmaavierailuilla ja henkilökunnan kanssa käydyillä keskusteluilla oli sangen merkittävä rooli.

Reaaliaikainen laskentamalli liittyy päästöjenhallintaan mahdollistamalla työkoneiden päästöjen seurannan ja tältä pohjalta ennustamisen. Kun työkoneiden polttoaineenkulutus tiedetään, voidaan päästöt laskea lähes reaaliajassa. Laskennan tulosten pohjalta voidaan tehdä ennuste, miten koko työmaa tai jokin sen osa todellisuudessa tuottaa päästöjä. Näitä ennusteita voidaan verrata suunnitelmista laskettuihin päästölukuihin tai annettuihin enimmäismääriin. Tällainen päästöjenhallintamalli luo siis edellytykset tilaajille seurata työmaan päästöjenkehitystä hyvinkin tarkasti jopa työkonekohtaisesti. Työmaan johdolle tämä malli mahdollistaa päästöjen rajoittamistoimenpiteet jo ennen työsuorituksen valmistumista. Sinänsä tällainen päästöjenhallintamalli ei itsessään poikkea juuri nykyisestä polttoaineen kulutukseen perustuvasta laskentamallista, vaan tarkentaa sen lähtötietoja ja nopeuttaa ja jopa pienillä lisäkehittämistoimenpiteillä mahdollistaa työkoneiden tuottamien päästöjen laskennan automatisoinnin.

Toimiakseen reaaliaikainen malli tarvitsee pilvipalvelupohjaisen työmaanhallintaohjelmiston, joka muiden toimiensa ohella laskee työkoneiden oman diagnostiikkaohjelmistojen lähettämien tietojen perusteella työkoneen tuottamia päästöjä. Tätä kyseistä ominaisuutta työmaanhallintaohjelmistossa ei vielä ole, vaikka sen luominen ei liene mitenkään mahdotonta. Sekä työmaan hallintaohjelmistoa että työkoneiden diagnostiikkaohjelmistojen kykyä keskinäiseen kommunikointiin yhteisten tiedostomuotojen ja muiden asiaan liittyvien seikkojen osalta täytyy vielä kehittää. Työmaanhallintaohjelmisto kykenee jo nyt kommunikoimaan useiden eri valmistajien koneohjausjärjestelmien kanssa, joten sama tulisi toteuttaa myös eri valmistajien diagnostiikkaohjelmistojen kanssa.

Uusiutuvat dieselpolttoaineet ovat nykyään eräs keino vähentää hiilidioksidi päästöjä väylärakentamisessa. Merkittävänä tuloksena havaittiin, että niiden riittävyys sekä väitetty hiilidioksidivähennyspotentiaali voidaan kyseenalaistaa. Tämä liittyy siihen, että uusiutuvaa dieseliä teollisuuden sivutuotteista tai elintarviketeollisuuden jäte- ja tähdebiomassoista valmistavat yhtiöt ovat markkinoinnillaan maalanneet tuotteestaan melko ruusuisen kuvan, joka laajemmassa tarkastelussa ei välttämättä ole markkinoidun mukainen.

Työn alussa asetetut tavoitteet saavutettiin siinä laajuudessa kuin oli tarpeellista. Työssä käytin läpi uusinta alaan liittyvää tietoa, joka runsauden vuoksi on melko hajanaista ja osin sirpaloitunuttakin. Lisäksi työssä tuotiin esille olemassa olevia sekä vähälle huomiolle jääneitä potentiaalisia keinoja vähentää ja hallita työkoneiden päästöjä.