Mistä tulet ja minne menet, hiilidioksidijalanjälki?

Teksti: Sanna Jokela

Jotta päästöjä saadaan vähennettyä, on tunnettava mistä päästöt ovat peräisin ja miten niihin voidaan vaikuttaa. Mitkä ovat oman kotikaupungin hiilidioksidipäästöt?

Tampere
KUVA: VISIT TAMPERE OY, JAAKKO HAARLA

 

Useat kunnat, seudut ja maakunnat Suomessa pyrkivät hiilineutraaleiksi 2030-luvulla, ja hallitus tavoittelee hiilineutraaliutta vuoteen 2035 mennessä. Päästöjä syntyy esimerkiksi rakentamisesta, rakennusten lämmönsäätelystä, liikenteestä, sähkönkulutuksesta ja maanpeitteen muutoksesta.

Tampereen tavoitteena on olla vuonna 2030 hiilineutraali 300 000 asukkaan kaupunki. Kaupungin yleiskaavoituksen keskeinen tavoite on kasvun mahdollistaminen kestävästi siten, että kaupunkiympäristön laatu ja toiminnallisuus säilyvät. Yhdyskuntarakenteen tuottamien ilmastovaikutusten arviointi nähtiin käynnissä olevassa kantakaupungin yleiskaavatyössä aiempaa keskeisemmäksi. Tästä syntyi tarve tarkastella vaikutuksia tarkemmin sekä nykyrakenteen että tulevaisuuden osalta. Keskeistä ovat laadukkaat paikkatietoaineistot ja niiden hyödyntäminen.

Yleiskaavatyön keskiössä on Tampereen energia- ja ilmastotavoitteet. Yksi merkittävistä perusteista maankäytön suunnittelussa tehtäville valinnoille on ilmastoa muuttavien kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen. Yhdyskuntarakenteen päästöjä syntyy pääosin liikenteestä, energiahuollosta, rakentamisesta ja teollisuustoiminnoista.

”Maankäytön rakenteellisilla ratkaisuilla voidaan vaikuttaa paitsi liikennepäästöihin myös maankäytön tehokkuudesta ja toiminnoista johtuvan rakentamisen päästöihin,” kertoo Pia Hastio, Tampereen kaupungin yleiskaavapäällikkö.

Päästölaskenta edellyttää työkalulta joustavuutta

Työn alla on nyt avoimen lähdekoodin teknologioita hyödyntäen kehitettävä työkalu, jolla voidaan arvioida nykyisen ja suunnitellun yhdyskuntarakenteen ilmastovaikutuksia, esimerkiksi kaavan eri vaihtoehtoja. Työkalua toteuttavat Tampereen kaupungin kanssa Ubigu Oy, Tietotakomo, Gispo Oy ja Suomen ympäristökeskus.

”Päästölaskenta on muuttuva laji, jossa on paljon epävarmuustekijöitä, ja erilaisilla lähestymistavoilla saadaan usein erilaisia tuloksia. Tämän vuoksi on tärkeää, että työkalu sallii joustavasti erilaisia tarkasteluita ja että käytettyjä laskentamalleja ja niiden taustaoletuksia voidaan helposti päivittää. Siksi lähdimme rakentamaan täysin tietokantapohjaista laskentaa PostGISiin, joka on kytkettävissä mihin tahansa käyttöliittymään – kuten QGISiin”, kertoo Ubigun toimitusjohtaja Ilpo Tammi.
 

Tarkkuustason löytäminen haastavaa

Kasvihuonekaasupäästöjen laskenta on laaja kokonaisuus. Kun korkeimman prioriteetin päästölähteet oli tunnistettu, lähdettiin pureutumaan siihen, mitkä laskentamallit soveltuvat kunkin päästölajin arviointiin ja mistä laskennalle saadaan pohjaksi spatio-temporaalisesti riittävän tarkkaa paikkatietoa.

Työkalun päästölaskentamalleissa pystyttiin hyödyntämään jo olemassa olevia ja koeteltuja laskentaperiaatteita.

”Laskenta ei sinänsä ole monimutkaista. Suurempi haaste oli ruututasolle sopivan laskennallisen tarkkuustason löytäminen ja kertoimien määrittely paikkatietopohjaiselle datalle”, sanoo asiantuntija Marko Nurminen Tietotakomosta.

”Työkalu sijoittuu kahden vakiintuneen päästötarkastelun väliin. Ruutukohtainen tarkastelu vaatii parametreilta enemmän kuin kuntia ja laajempia alueita koskeva päästölaskenta, mutta toisaalta se on karkeampaa kuin esimerkiksi laskennallisesti kuormittava yksittäisen rakennuksen päästöjen tarkastelu. Oman lisämausteensa mallinnukseen toi skenaarioiden mukaan tuoma aikaulottuvuus ja elinkaarinäkökulma”, Nurminen jatkaa.

Ensimmäisiä hiilidioksidipäästöjen laskentatuloksia Tampereelta. Työkalun laskentamallit kehittyvät projektin aikana.
Ensimmäisiä hiilidioksidipäästöjen laskentatuloksia Tampereelta. Työkalun laskentamallit kehittyvät projektin aikana. KUVA: SANNA JOKELA.

 

Tärkein tietolähde YKR-vektoriruudukkoaineisto

Taustalla on useita lähtötietoaineistoja sekä sijaintitiedolla että ilman. Tärkeimpänä tietolähteenä toimii SYKEn ja Tilastokeskuksen ylläpitämän Yhdyskuntarakenteen seurantajärjestelmän (YKR) 250 metrin valtakunnallinen vektoriruudukkoaineisto ja etenkin sen rakennus-, väestö- ja työpaikkatiedot. Sen myötä oli järkevä toteuttaa myös päästölaskenta vastaaviin 250 metrin ruutuihin.

Työkaluun rakennettiin myös mahdollisuus hyödyntää esimerkiksi kuntarekistereistä johdettua aineistoa. Lisäksi t yökalu hyödyntää SYKEn avoimena datana saatavia yhdyskuntarakenteen vyöhykeaineistoa, valtakunnallisia keskusta-alueiden määritelmiä, maanpeiteaineistoja (Corine Land Cover 2018) ja valtakunnallista henkilöliikennetutkimusta (HLT).

Lähtötiedot ovat osin valtakunnallisia, kuten sähkön ominaispäästötiedot, osin paikallisesti tai alueellisesti generoitavia, kuten alueellisen lämmöntuotannon ominaispäästöt. Työkalu huomioi mille alueelle laskentaa tehdään, koska erot esimerkiksi Etelä- ja Pohjois-Suomen välillä voivat olla suuria. Lähestymistapoja hiilinielujen ja -varastojen sekä maankäytöstä johtuvien muutosten tarkasteluun on tutkittu osana hanketta, ja Tampereella on ollut käytettävissä LUKE:n MVMIaineiston pohjalta laadittua Pirkanmaan liiton dataa.

Millaista rakentamista pitäisi suosia ja mihin palvelut tulisi sijoittaa?

Skenaariotarkastelussa tutkitaan erilaisten kasvuennusteiden, kulkutapajakauman ja liikennemuotojen sekä kaupunkirakenteen eheytymisen vaikutusta päästöjen vähentämiseksi.

Menetelmän avulla on mahdollista arvioida erikseen muun muassa sitä, miten erilaiset asukasmäärät ja aluetehokkuudet vaikuttavat, millaista rakentamista pitäisi suosia, miten mahdolliset joukkoliikenneratkaisut vaikuttavat arvioituihin liikenteen päästöihin ja kokonaistaseeseen, miten palveluita pitäisi sijoittaa ja miten energiahuolto pitäisi toteuttaa.

”Työkalun avulla voidaan osoittaa, mitä tavoitteiden saavuttaminen tarkoittaa jo rakennetuilla alueilla, täydentyvillä ja muuttuvilla alueilla sekä mahdollisesti kokonaan uusilla alueilla”, toteaa Pia Hastio.

Työkalu osaa hyödyntää paikkatietoa keskeisistä suunnitelmatiedoista eli alueiden käyttötarkoituksista ja niiden mitoituksista, keskusverkosta sekä intensiivisistä joukkoliikennejärjestelmistä (metro, raitiotie, juna). Tietojen pohjalta päivitetään kullekin laskentavuodelle nykyhetkestä suunnitelmien tavoitevuoteen rakennukset, väestö ja työpaikat ruututasolle, sekä päivitetään yhdyskuntarakenteen vyöhykeanalyysi ja tiedot ruutujen sijoittumisesta suhteessa keskusverkkoon, mitä hyödynnetään liikenteen päästöjen laskennassa.

Käyttäjä voi tarkastella myös toimintaympäristön kehitystrendien vaikutusta päästöihin, sillä työkaluun on sisällytetty mahdollisuus valita erilaisia Pitkän aikavälin kokonaispäästökehitys -raportissa (VN 2019) määriteltyjä kehitysskenaarioita. Niissä otetaan kantaa muun muassa siihen, miten ja milloin kansainvälisiä ilmastosopimuksia viedään täytäntöön, millaisia ovat kansalliset poliittiset ohjaustoimet, mihin suuntaan talous kehittyy ja erikoistuu ja miten tämä kaikki vaikuttaa eri päästölajeihin.

Graafinen käyttöliittymä laskentaan

Lopputuotteena on nykyrakenteen analyysin osalta 250 metrin vektoriruudukkoaineisto, johon on kuvattu päästöt lähteittäin ja kokonaisuutena. Tulevan rakenteen tarkastelussa käyttäjä saa lisäksi kohdevuoden mallin tulokset karttatuotteena ja taulukkotietona kaikki välivuosien tiedot.

”Projektia varten toteutettu QGISlaajennos tarjoaa käyttäjille helppokäyttöisen graafisen käyttöliittymän laskennan suorittamiseksi. Lisäosa lataa käyttäjän syöttämät paikkatietoaineistot automaattisesti PostGIS-kantaan ja kutsuu tämän jälkeen kannassa olevia laskentafunktioita. Laskennan tulokset visualisoidaan QGISissä käyttäen valmiiksi määritettyä kuvaustekniikkaa, joka auttaa käyttäjää tuloksien nopeassa tulkinnassa,” kertoo sovelluskehittäjä Mikael Vaaltola Gispo Oy:stä.

Työkalua testataan Tampereella ja sen ympäryskunnissa, mutta työkalu on rakennettu siten, että sitä voidaan käyttää jatkossa myös muualla.

”Tulevaisuuden yhdyskuntarakenteen ilmastovaikutusten arviointimenetelmä”-nimellä kulkeva työ on yksi SYKEn YKR-demo -hankkeessa (Yhdyskuntarakenteen hyvät käytännöt ja kokeilut) toteutettavista projekteista. YKR-demo -hanke edistää kestävän yhdyskuntarakenteen toteutumista kaupunkiseuduilla.

Tutustu työkaluun GitHubissa.

Sanna Jokela työskentelee paikkatietoasiantuntijana Gispo Oy:ssä. Sähköposti: etunimi.sukunimi@gispo.fi