Tulisijojen käyttö ja päästöt pääkaupunkiseudulla vuonna 2018
Tiedot
Helsingin seudun ympäristöpalvelut -kuntayhtymä
10.2.2020
Tulisijojen käyttö ja päästöt pääkaupunkiseudulla vuonna 2018
HSY:n julkaisuja 1/2020
Helsingin seudun ympäristöpalvelut -kuntayhtymä
PL 100
00066 HSY
puhelin 09 156 11
faksi 09 1561 2011
www.hsy.fi
Kansikuva: HSY / Jenni-Justiina Niemi
Kartat, graafit ja muut kuvat: HSY
Puunpolton päästöt pääkaupunkiseudulla
Laskentaperiaatteista
Tämä päästöarvio perustuu luvussa 3 esitellyssä puunkäyttökyselyssä saatuihin pientalojen puun käyttömääriin ja käyttötapoihin sekä tulisijojen yleisyyteen.
Puunkäyttömääriin perustuen selvitettiin eri tulisijatyypeille yhden pientaloasunnon keskimääräinen puunkäyttömäärä vuodessa kiintokuutioina (k-m3). Puunkäyttömäärät tarvitaan tulisijatyypeittäin, sillä päästökertoimet (eli paljonko päästöä puuta poltettaessa muodostuu) vaihtelevat tulisijatyypeittäin. Tämä tarkoitaa sitä, että kun puuta poltetaan saunan kiukaan tulipesässä vapautuu päästöjä eri määrä kuin silloin, kun sama määrä puuta poltetaan varaavassa takassa. Kiintokuutiot muutetiin energiaksi (MJ) luvussa 4.4. esitetysti laskien. Sen jälkeen kunkin tulisijatyypin puunkäyttömäärä energiana kerrottiin sen tulisijan päästökertoimella (mg/MJ; luku 4.5.) eri ilmansaasteille. Näin saatiin kaikille tulisijatyypeille keskimääräinen yhden pientaloasunnon päästö. Kun eri tulisijatyyppien keskimääräiset yhden pientaloasunnon päästöt lasketaan yhteen, saadaan yhden pientaloasunnon kokonaispäästöt vuodessa kullekin päästökomponentille. Pääkaupunkiseudun kuntien kesken on eroja puunkäyttömäärissä ja tulisijatyyppien yleisyydessä. Näin ollen kullekin kunnalle laskettiin omat pientaloasunnon päästöt. Koska Kauniaisten otos on niin pieni, käytettiin Kauniaisten laskennassa yhdistettyjä Espoon ja Kauniaisten tietoja.
Pääkaupunkiseudun päästöt saadaan kertomalla yhden pientaloasunnon päästöt pääkaupunkiseudun pientaloasuntojen määrällä (88 584 kpl). Kaupunkikohtaisia päästöjä laskettaessa kerrotaan kunkin kaupungin pientaloasuntomäärällä kyseisen kaupungin pientaloasunnon päästö. Pientaloasuntoja on Espoossa 34 171, Kauniaisissa 1326, Helsingissä 26 932 ja Vantaalla 26 155.
Erot käyttäjien puunpolttotavoissa ja polttoaineen laadussa on päästöarviossa huomioitu käyttämällä tavanomaisen polton päästökertoimia, joissa on otettu huonon polton osuus huomioon. Huonon polton osuutena käytettiin 10,5 % muille paitsi kattiloille, joille huonon polton osuus oli 0 %. Liitteessä 7.5 havainnollistetaan, kuinka paljon päästöt vähenisivät hyvällä polttotavalla.
Päästölaskenta tehtiin hiukkasten (PM1, PM2,5), typenoksidien (NOx), haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC), hiilimonoksidin (CO eli häkä), mustan hiilen (BC) ja bentso(a)pyreenin (BaP) päästöille. Näistä PM2,5-, BC- ja BaP-päästöjen osalta esitetään myös alueellinen jakauma karttoina (Luku 4.7).
Puun käyttömäärät tulisijoittain
Pääkaupunkiseudun pientaloasuntojen puun käyttömäärä on 88 200 k-m3/a. Pientaloasuntoa kohden se on keskimäärin 1,00 k-m3/a. Kyselytutkimuksen puunkäyttömääristä laskettiin keskimääräiset puunkäyttömäärät eri tulisijoille, sillä eri tulisijoilla on erilaiset päästökertoimet, joten päästölaskentaa varten tarvitaan tulisijatyyppikohtaiset puunkäyttömäärät. Eniten puuta käytetään varaavissa takoissa sekä saunan kiukaassa. Varaavissa takoissa käytetään pääkaupunkiseudun pientaloasunnossa lisälämmitykseen keskimäärin 0,53 k-m3/a (Taulukko 6). Saunan lämmitykseen kuluu pientaloasunnossa keskimäärin 0,20 k-m3/a. Puunkäyttömäärien keskiarvoissa on mukana myös ne vastaajat, jotka eivät käytä puuta kyseissä tulisijatyypissä, eli tulisijakohtainen käyttömäärä on laskettu kaikkia pientaloasuntoja kohden. Puunkäyttömäärät laskettiin omakotitaloista ja paritaloista, eli muut tai tuntemattomat pientalotyypit, joita ei ollut tarkoitus vastaajien joukkoon tulla mutta joita kuitenkin muutamia (24 kpl) tuli, rajattiin puunkäyttölaskennasta pois.
Tulisijatyyppi | Espoo, Kauniainen | Helsinki | Vantaa | Pks |
|---|---|---|---|---|
Varaava takka | 0,53 | 0,38 | 0,65 | 0,53 |
Leivinuuni | 0,05 | 0,02 | 0,02 | 0,03 |
Puuliesi | 0,02 | 0,01 | 0,02 | 0,02 |
Liesi-leivinuuniyhdistelmä | 0,02 | 0,00 | 0,00 | 0,01 |
Takka-leivinuuniyhdistelmä | 0,03 | 0,03 | 0,06 | 0,04 |
Takkasydämellä varustettu avotakka | 0,04 | 0,01 | 0,02 | 0,03 |
Avotakka (ei suuluukkuja) | 0,04 | 0,03 | 0,01 | 0,03 |
Puukamiina | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
Puulämmitteinen saunan kiuas | 0,15 | 0,22 | 0,25 | 0,20 |
Puukeskuslämmityskattila | 0,00 | 0,04 | 0,05 | 0,03 |
Öljy-puukaksoispesäkattila | 0,02 | 0,00 | 0,01 | 0,01 |
Kiertoilmatakka | 0,04 | 0,02 | 0,01 | 0,03 |
Pihakeittiöt ja paljut | 0,01 | 0,01 | 0,00 | 0,01 |
Muu tulisija | 0,01 | 0,02 | 0,01 | 0,02 |
yhteensä | 1,01 | 0,82 | 1,14 | 1,00 |
Yleisimmät tulisijat pääkaupunkiseudulla ovat varaava takka ja saunan kiuas (Kuva 6), mikä näkyy myös puunkäyttömäärissä (Kuva 14). Pääkaupunkiseudun pientaloasunnoissa poltetusta puusta yli puolet poltetaan varaavassa takassa, 21 % menee saunan lämmittäiseen ja loput poltetaan melko tasaisesti muissa tulisijatyypeissä.
Puun käyttömäärää vastaava energiasisältö
Pääkaupunkiseudulla käytettävän vuotuisen keskimääräisen puunkäyttömäärän (88 200 k-m3/a) energiasisällön (TJ/a) selville saamiseksi tehtiin laskelmat osin kirjallisuustietoihin ja osin kyselyssä saatuihin tietoihin perustuen.
Vuotuinen keskimääräinen puunkäyttömäärä on irtokuutioina 220 500 i-m3. Pientalojen puupolttoaineiden keskimääräinen puulajijakauma on 39 % koivua, 18 % mäntyä, 18 % kuusta ja 25 % muuta lehtipuuta tai jätepuuta (Luke 2018). Prosenteilla kerrottiin vuotuinen keskimääräinen puunkäyttämäärä, ja saatiin jakauma puulajeittain: koivu 86 036 i-m3, mänty 39 777 i-m3, kuusi 38 884 i-m3 ja 55 803 i-m3 muu lehtipuu tai jätepuu.
Puulajien energiatiheydet 20 %:n käyttökosteudessa ovat seuraavat: koivu 1010 kWh/i-m3, mänty 810 kWh/i-m3, kuusi 790 kWh/i-m3 ja sekalehtipuu 760 kWh/i-m3 (Alakangas ym. 2016 s. 90). Puunkäyttömäärät kerrottiin vastaavilla energiatiheyksillä puulajeittain. Esimerkiksi koivulle tämä kertolasku on 86 036 i-m3 * 1010 kWh/i-m3 = 86 896 360 kWh/a, joka siis on koivun vuotuinen energiasisältö. Energiasisällöt puulajeittain laskettiin yhteen, ja saatiin vuotuinen puunpolton energiasisältö 692 079 363 kWh, joka vastaa 692 TJ.
Keskimääräisen puulajijakauman energiatiheys
Päästölaskennassa tarvitaan keskimääräisen puulajijakauman mukaista energiatiheyttä MJ/k-m3.
Pientalojen puupolttoaineiden keskimääräinen puulajijakauma on 39 % koivua, 18 % mäntyä, 18 % kuusta ja 25 % muuta lehtipuuta tai jätepuuta (Luke 2018). Puulajien energiatiheydet 20 %:n käyttökosteudessa ovat seuraavat: koivu 1010 kWh/i-m3, mänty 810 kWh/i-m3, kuusi 790 kWh/i-m3 ja sekalehtipuu 760 kWh/i-m3 (Alakangas ym. 2016 s. 90). Eri energiatiheyksiä painotettiin vastaavilla puulajijakaumakertoimilla. Esimerkiksi koivulle tämä lasku on 0,39*1010 kWh/i-m3 = 394 kWh/i-m3. Laskettiin samalla lailla kaikille muillekin puulajeille painotetut energiatiheydet. Ne laskettiin yhteen, ja saatiin keskimääräisen puulajijakauman energiatiheys 872 kWh/i-m3 eli 7847 MJ/k-m3 (20 %:n käyttökosteus).
Päästökertoimet
Päästökertoimia käyttämällä saadaan päästölaskennassa huomioitua erilaiset puunpolttotavat ja tulisijat. Tässä raportissa on käytetty tavanomaisen polton päästökertoimia, joissa on huomioitu myös huono poltto. Huonon ja hyvän polton osuuksina käytettiin SYKEltä saatuja prosentteja (Savolahti 2019). Puukeskuslämmityskattilalle ja öljy-puukaksoispesäkattilalle käytettiin jakaumaa 100 % hyvää polttoa ja 0 % huonoa polttoa. Kaikille muille tulisijatyypeille jakauma oli 89,5 % hyvää polttoa ja 10,5 % huonoa polttoa. Näitä jakaumia käyttämällä saatiin laskettua tavanomaisen polton päästökertoimet.
Päästöarvio tehtiin mahdollisimman yhtenevästi SYKEn koko Suomen puun pienpolton päästöarvioinnin kanssa. Päästökertoimina käytettiin SYKEn päästökerroinaineistoa, jotka löytyvät liitteestä 7.9. (Savolahti 2019; Savolahti ym. 2016; Tissari ym. 2019). Tämän raportin päästölaskennassa käytetyt päästökertoimet on esitetty taulukossa 7.
Monilla tulisijatyypeillä moderni tulisijakanta on vähäpäästöisempää kuin perinteinen tulisijakanta. Esimerkiksi modernilla varaavalla takalla on pienempi päästökerroin kuin perinteisellä varaavalla takalla. Jotta jakauman moderni-perinteinen vaikutus saadaan huomioitua, täytyy arvioida, kuinka tulisijakanta jakautuu moderneihin ja perinteisiin. Tässä raportissa käytettiin seuraavia prosentuaalisia jakoja perinteinen-moderni: varaava takka 84-16, takka-leivinuuniyhdistelmä 80-20, puukamiina ja kiertoilmatakka 50-50 sekä puulämmitteinen saunan kiuas 80-20. Jaot on tehty asiantuntija-arviona sekä hyödyntämällä kyselytutkimuksessa saatuja varaavien takkojen ja takka-leivinuunien ikätietoja (Kappale 3.3.6). Kamiinoille valittiin sama jakauma, joka oli edellisessä päästölaskennassa. "Muun tulisijan" päästökertoimina käytettiin samoja päästökertoimia (paitsi NOx) kuin edellisessä laskennassa. NOx-päästökerroin oli kaikille tulisijatyypeille sama.
Kattiloiden päästökertoimeen vaikuttaa se, onko kattilalla varaajaa vai ei. Kattilalla, jolla on varaaja, on pienemmät päästöt (esim. PM2,5 135 mg/MJ) kuin kattilalla, jolla ei ole varaajaa (esim. PM2,5 700 mg/MJ) (Liite 7.9). Tämä johtuu siitä, että varaaja lisää järjestelmän lämmityskapasiteettia. Varaavalla järjestelmällä puuta voidaan polttaa voimakkaammalla liekillä ja lämmityskertoja voidaan harventaa verrattuna ilman varaajaa toimivaan järjestelmään. Suurimmat päästöt ovat vanhoissa varaajattomissa kaksoispesäkattiloissa, joissa polttoaineena käytetään pilkkeitä tai halkoja. Pienimpiin päästöihin puolestaan päästään moderneilla pelletti- ja hakekattiloilla. Jotta varaajien vaikutus kattioiden päästöihin saadaan huomioitua, täytyy arvioida, kuinka kattilat jakautuvat varaajallisiin ja ei-varaajallisiin. Tässä raportissa käytettiin arviota, että 80 %:lla kattiloista on varaaja ja 20 %:lla ei ole varaajaa, mikä on sama jakauma kuin edellisessä päästölaskennassa. Tällä jakauma-arviolla laskettiin kattiloille painotetut päästökertoimet. Kyselytutkimuksen tuloksena saatiin varsin pienellä vastaajajoukolla (33 vastaajaa), että 76 %:lla kattiloista on varaaja ja 24 %:lla ei ole. Kyselytutkimuksen tulos tukee valittua varaajajakaumaa.
Tulisijatyyppi | PM2,5 | PM1 | NOx | VOC | CO | BC | BaP |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
Varaava takka | 123 | 119 | 80 | 198 | 2434 | 43 | 102 |
Leivinuuni | 48 | 46 | 80 | 92 | 1863 | 15 | 120 |
Puuliesi | 53 | 51 | 80 | 92 | 2154 | 34 | 120 |
Liesi-leivinuuniyhdistelmä | 53 | 51 | 80 | 92 | 2154 | 34 | 120 |
Takka-leivinuuniyhdistelmä | 119 | 116 | 80 | 195 | 2376 | 41 | 98 |
Takkasydämellä varustettu avotakka | 137 | 133 | 80 | 209 | 2662 | 47 | 120 |
Avotakka (ei suuluukkuja) | 638 | 618 | 80 | 405 | 8434 | 37 | 1570 |
Puukamiina | 93 | 90 | 80 | 240 | 2479 | 23 | 95 |
Puulämmitteinen saunan kiuas | 278 | 268 | 80 | 1140 | 7595 | 110 | 802 |
Puukeskuslämmityskattila | 248 | 240 | 80 | 120 | 2770 | 75 | 204 |
Öljy-puukaksoispesäkattila | 248 | 240 | 80 | 120 | 2770 | 75 | 204 |
Kiertoilmatakka | 93 | 90 | 80 | 240 | 2479 | 23 | 95 |
Pihakeittiöt ja paljut | 638 | 618 | 80 | 405 | 8434 | 37 | 1570 |
Muu tulisija | 470 | 455 | 80 | 1266 | 8434 | 182 | 102 |
Kuvassa 15 on esitetty pienhiukkasten päästökertoimet tavanomaiselle poltolle sekä hyvän ja huonon polton päästökertoimien vaihteluväli eri tulisijaluokille. Vaihteluvälit on saatu SYKEltä (Savolahti 2019) lukuun ottamatta "Muu tulisija" -luokkaa, jolle käytettiin samaa vaihteluväliä kuin edellisessä päästölaskennassa. Kuvasta näkee, että polttotavoilla on suuri merkitys päästöihin. Esimerkiksi saunan kiukaan päästökerroin voi olla noin 230-700 mg/MJ. Huonon polton päästöt ovat todella paljon suuremmat kuin hyvän polton päästöt. Esimerkiksi avotakalla on suurempi päästökerroin kuin varaavalla takalla. Yksittäisestä avotakasta tulee siten enemmän päästöjä kuin yksittäisestä varaavasta takasta, mutta koska varaavia takkoja on paljon enemmän, varaavien takkojen seudulliset kokonaispäästöt ovat paljon suuremmat (Kuva 16).
Liitteessä 7.5 on esitetty, kuinka paljon vähemmän PM2,5-päästöjä muodostuisi, jos kaikki poltto olisi hyvää polttoa eli jos kaikki tulisijat toimisivat optimaalisesti, tulisijoja käytettäisiin oikein ja polttopuu olisi kuivaa.
Päästöarvio
Puunpolton päästöarvio perustuu luvussa 3 raportoituun kyselytutkimukseen, jonka tulokset on yleistetty koskemaan kaikkia pientaloasuntoja pääkaupunkiseudulla. Arviossa on hyödynnetty kyselytutkimuksessa saatuja tietoja mm. puunkäyttömääristä, puunpolttotavoista ja tulisijojen yleisyydestä. Päästöt on arvioitu sekä seudullisesti että pientaloasuntokohtaisesti.
Päästöarvion tulokset
Puunpoltosta pientaloasunnoissa aiheutui vuonna 2018 pääkaupunkiseudulla pienhiukkasten päästöjä 124 t, mustan hiilen päästöjä 40 t ja bentso(a)pyreenin päästöjä 211 kg. Suurin osa pienhiukkasten päästöistä aiheutui varaavista takoista (36 %) ja puulämmitteisistä saunan kiukaista (31 %). Mustalle hiilille vastaavat prosentit ovat 39 % ja 39 %. Varaavista takoista ja saunan kiukaista aiheutuu paljon päästöjä, koska niitä on eniten ja niissä käytetään eniten puuta. Bentso(a)pyreenin osalta puukiukaat ovat merkittävin päästölähde 53 %:n osuudella. Puukiukaissa palamisolosuhteet ovat huonot, minkä vuoksi mustan hiilen ja bentso(a)pyreenin päästökertoimet (Taulukko 7) ja päästöt ovat erityisen suuret. (Taulukko 8)
Tulisijatyyppi | PM2,5 | % | PM1 | % | NOx | % | VOC | % | CO | % | BC | % | BaP | % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Varaava takka | 45 | 36 | 43 | 36 | 29 | 53 | 72 | 26 | 883 | 34 | 15 | 39 | 37 | 18 |
Leivinuuni | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 2 | 1 | 45 | 2 | 0 | 1 | 3 | 1 |
Puuliesi | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 0 | 26 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
Liesi-leivinuuniyhdistelmä | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 12 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
Takka-leivinuuniyhdistelmä | 3 | 3 | 3 | 3 | 2 | 4 | 6 | 2 | 67 | 3 | 1 | 3 | 3 | 1 |
Takkasydämellä varustettu avotakka | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 3 | 4 | 1 | 49 | 2 | 1 | 2 | 2 | 1 |
Avotakka (ei suuluukkuja) | 13 | 11 | 13 | 11 | 2 | 3 | 8 | 3 | 172 | 7 | 1 | 2 | 32 | 15 |
Puukamiina | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 1 | 32 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
Puulämmitteinen saunan kiuas | 39 | 31 | 37 | 31 | 11 | 20 | 159 | 57 | 1059 | 40 | 15 | 39 | 112 | 53 |
Puukeskuslämmityskattila | 5 | 4 | 5 | 4 | 2 | 3 | 2 | 1 | 56 | 2 | 2 | 4 | 4 | 2 |
Öljy-puukaksoispesäkattila | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 0 | 22 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 |
Kiertoilmatakka | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 5 | 2 | 48 | 2 | 0 | 1 | 2 | 1 |
Pihakeittiöt ja paljut | 4 | 3 | 4 | 3 | 0 | 1 | 3 | 1 | 52 | 2 | 0 | 1 | 10 | 5 |
Muu tulisija | 5 | 4 | 5 | 4 | 1 | 2 | 14 | 5 | 96 | 4 | 2 | 5 | 1 | 1 |
Yhteensä | 124 | 100 | 120 | 100 | 55 | 100 | 280 | 100 | 2619 | 100 | 40 | 100 | 211 | 100 |
Kuvassa 16 on havainnollistettu muutaman keskeisen päästökomponentin osalta eri tulisijojen osuudet pääkaupunkiseudun kokonaispäästöstä. Kuva ei siis kerron yksittäisen tulisijan päästöjen osuutta, vaan siihen vaikuttaa tulisijojen yleisyys ja puunkäyttömäärät kussakin tulisijatyypissä. Yksittäisen tulisijan aiheuttamien päästöjen suuruusluokasta saa käsityksen päästökertoimien avulla (Taulukko 7 ja Kuva 15).
Taulukossa 9 on esitetty eri päästökomponenteille keskimääräinen pientaloasunnon vuosittainen puunpolton päästö kunnittain ja koko pääkaupunkiseudulla. Kun kyseiset arvot kerrotaan vastaavilla pientaloasuntojen määrillä, saadaan tulokseksi kunnittaiset päästöt (Taulukko 10). Määrällisesti eniten puunpoltosta aiheutuu päästöjä Espoossa, koska siellä on suurin osa (30 %) seudun pientaloasunnoista.
Päästö | Espoo, Kauniainen | Helsinki | Vantaa | Pks |
|---|---|---|---|---|
PM2,5 | 1,4 | 1,3 | 1,5 | 1,4 |
PM1 | 1,3 | 1,3 | 1,5 | 1,4 |
NOx | 0,6 | 0,5 | 0,7 | 0,6 |
VOC | 2,8 | 3,1 | 3,7 | 3,2 |
CO | 28,4 | 27,7 | 33,0 | 29,7 |
BC | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,5 |
BaP | 2,3 | 2,4 | 2,5 | 2,4 |
Päästö | Espoo | Kauniainen | Helsinki | Vantaa | Pks |
|---|---|---|---|---|---|
pientaloasunnot (kpl) | 34 171 | 1326 | 26 932 | 26 155 | 88 584 |
PM2,5 | 47,0 | 1,8 | 35,5 | 39,4 | 123,6 |
PM1 | 45,5 | 1,8 | 34,3 | 38,1 | 119,6 |
NOx | 21,6 | 0,8 | 13,9 | 18,8 | 55,1 |
VOC | 96,7 | 3,8 | 83,9 | 95,9 | 280,2 |
CO | 971,5 | 37,7 | 746,1 | 863,4 | 2618,8 |
BC | 14,2 | 0,6 | 11,1 | 13,8 | 39,7 |
BaP | 78,6 | 3,1 | 64,6 | 64,4 | 210,7 |
Vertailu edelliseen päästöarvioon
Edellisen päästöarvion otannassa vuonna 2014 (Kaski ym. 2016) ei huomioitu pientalotyyppiä samalla tavoin kuin nyt tehdyssä päästölaskennassa, minkä vuoksi vastauksissa oli edellisessä laskennassa vain muutamia paritaloja. Nyt tehdyssä kyselyssä lomakkeita lähetettiin paritaloihin samassa suhteessa kuin niitä esiintyy koko seudulla. Lisäksi tässä päästöarviossa käytettiin laskennassa pientaloasuntojen lukumäärää, eli paritalojen lukumäärä kerrottiin kahdella ja siihen lisättiin omakotitalojen lukumäärä. Näin saatiin seudun pientaloasuntojen lukumäärä 88 584 kpl. Edellisessä päästöarviossa käytettiin pientalojen määrää 68 820 kpl, jossa siis paritalo on laskettu yhdeksi, ei kahdeksi. Paritaloja on siis käsitelty tässä päästölaskennassa eri tavoin kuin aiemmassa päästölaskennassa.
Koko seudun puunkäyttömääräksi arvioitiin 88 200 k-m3/a. Edellisessä päästölaskennassa se oli 104 800 k-m3/a, mutta sitä laskettaessa puunkäyttökeskiarvot oli laskettu toisin. Kun takautuvasti lasketaan (Kappale 3.3.8 **) vuoden 2014 keskimääräinen puunkäyttömäärä samoilla laskentaperusteilla kuin nyt, saadaan vuoden 2014 keskimääräiseksi puunkäyttömääräksi koko seudulla 84 600 k-m3/a. Koko seudun puunkäyttömäärä vaikuttaa siis hiukan kasvaneen. Koska omakotitalojen talokohtainen puunkäyttömäärä (Kappale 3.3.8 *) on laskenut (1,23 k-m3/a -> 1,12 k-m3/a), syynä koko seudun puunkäyttämäärän hienoiseen kasvuun on lisääntynyt talomäärä (68 820 -> 71 178, paritalot laskettu yhteen kertaan). Vertailuihin sisältyy epävarmuuksia mm. paritalojen käsittelyerojen, eri tutkimuskertojen kyselyihin ja tulosten käsittelyn liittyvien erojen sekä virhemarginaalien takia.
Kokonaispäästömäärät ovat pääosin pienempiä kuin edellisessä päästöarviossa. Esimerkiksi PM2,5-kokonaispäästö oli tässä laskennassa 124 t ja edellisessä laskennassa 175 t ja BC-päästö vastaavasti 44 t ja 59 t. On kuitenkin muistettava, että viime laskennassa päästöjä laskettaessa käytetyt puunkäyttömäärien keskiarvot oli laskettu eri tavoin (Kappale 3.3.8 *). Toinen merkittävä syy eroille on, että etenkin saunan kiukaiden PM2,5- ja BC-päästökertoimet olivat viimeksi merkittävästi suurempia. Uusien saunan kiukaiden PM2,5- ja BC-päästökertoimet ovat tuoreiden päästötutkimusten perusteella huomattavasti pienempiä kuin vanhoissa saunan kiukaiden päästöarvioissa (Tissari ym. 2019). Tämä laskee merkittävästi puun pienpolton kokonaispäästöarvioita myös koko Suomen tasolla (Tissari ym. 2019). Vuonna 2014 (Kaski ym. 2016) pääkaupunkiseudun puukiukaiden päästökertoimina käytettiin 470 mg/MJ pienhiukkasille ja 182 mg/MJ mustalle hiilelle, ja vastaavat kertoimet vuoden 2018 päästölaskennassa ovat vain 278 mg/MJ pienhiukkasille ja 110 mg/MJ.
Muista päästöistä poiketen BaP-päästö oli tässä laskennassa korkeampi (213 kg) kuin viimeksi (196 kg). Tämä johtuu korkeammista BaP:n päästökertoimista tämänkertaisessa laskennassa. Esimerkiksi avotakoilla sekä pihakeittiöillä ja paljuilla on vuoden 2018 päästölaskennassa hyvin korkea BaP-päästökerroin (taulukko 7).
Päästökertoimien muutokset ovat muutoinkin vaikuttaneet päästöarvioon. Lähes kaikkien tulisijatyyppien päästökertoimet olivat muuttuneet. Esimerkiksi typenoksidien päästökerroin yleisimmille tulisijatyypeille eli varaavalle takalle (105 -> 80 mg/MJ) ja puulämmitteiselle saunan kiukaalle (485 -> 80 mg/MJ) oli laskenut, mikä on vaikuttanut typenoksidien kokonaispäästön pienenemiseen verrattuna edelliseen päästölaskentaan (nyt 53 t ja edellisellä kerralla 148 t).
Energiamuunnoskerrointa (Kappale 4.4) oli päivitetty, sillä käytettävissä oli tuoreemmat tiedot keskimääräisestä puupolttoaineiden puulajijakaumasta. Puulajien energiatiheyksien arvot olivat samat kuin edellisessä laskennassa, vaikka lähde on tuoreempi. Tässä laskennassa keskimääräisen polttopuun energiasisältö oli 7847 MJ/k-m3 ja edellisessä laskennassa 7699 MJ/k-m3.
Vertailu pääkaupunkiseudun kokonaispäästöihin
Tulisijojen käytöstä aiheutuvien päästöjen osuus pääkaupunkiseudun kokonaispäästöistä on merkittävin hiukkaspäästöjen kohdalla. Taulukkoon 11 on koottu eri ilmansaasteiden päästöt ja eri päästölähteiden osuudet. Tiedot taulukossa 11 ovat peräisin "Ilmanlaatu pääkaupunkiseudulla vuonna 2018" -raportista paitsi tulisijojen päästöjen osalta, joiden kohdalla tiedot ovat peräisin tästä päästölaskennasta. Pääkaupunkiseudun polttoperäisistä hiukkaspäästöistä 33 % tulee puunpoltosta tulisijoissa. Autojen pakokaasujen hiukkaspäästöjen osuus on vain 26 %. Energiantuotannon osuus hiukkaspäästöistä on hiukan isompi (38 %) kuin tulisijojen käytön osuus. Energiantuotannon päästöillä on kuitenkin vain vähäinen vaikutus paikalliseen hengitysilman laatuun, sillä päästöt purkautuvat korkeista piipuista ja laimenevat. CO:n päästölähteistä puunpoltto tulisijoissa on toiseksi merkittävin. CO-päästöistä 56 % tulee tieliikenteestä ja 28 % puunpoltosta tulisijoissa. Puunpoltto tulisijoissa on myös merkittävä VOC-päästöjen lähde (21 %), mutta NOx-päästöistä sen osuus on vain alle prosentin. Bentso(a)pyreenin osalta puunpoltto on ainoa merkittävä päästölähde pääkaupunkiseudulla, ja tästä syystä muille päästölähteille ei ole edes laskettu bentso(a)pyreenin päästöarviota.
Päästölähde | SO2 (t) | % | NOx (t) | % | hiukkaset (t) | % | CO (t) | % | VOC (t) | % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Energiantuotanto | 3673 | 97 | 5673 | 50 | 144 | 38 | 293 | 3 | 193 | 14 |
Pienet pistelähteet | 4 | 0 | 225 | 2 | 4 | 1 | 279 | 3 | 130 | 9 |
Puunpoltto tulisijoissa | - | - | 53 | 0,5 | 124 | 33 | 2658 | 28 | 284 | 21 |
Tieliikenteen pakokaasut | 5 | 0 | 3501 | 31 | 98 | 26 | 5314 | 56 | 633 | 46 |
Satamien pakokaasut | 41 | 1 | 1170 | 10 | 6 | 2 | 120 | 1 | 67 | 5 |
Lentoasematoimintojen pakokaasut | 60 | 2 | 792 | 7 | 1 | 0 | 880 | 9 | 75 | 5 |
Yhteensä | 3783 | 100 | 11414 | 100 | 377 | 100 | 9544 | 100 | 1382 | 100 |
Päästöjen alueellinen jakautuminen
Tässä luvussa esitetään puunpoltoista peräisin olevien pienhiukkasten, mustan hiilen ja bentso(a)pyreenin päästöjen alueellinen jakautuminen. Päästöjen alueellisen jakautumisen tarkastelussa hyödynnettiin SeutuCD'18:n pientalojen päälämmitysmuototietoja, tietoja talotyypistä (omakotitalo vai paritalo) ja talon käyttöönottovuodesta sekä tietoja talojen sijainneista. Asukkaille lähetetyn tulisijakyselyn avulla selvitettiin, minkälaisia tulisijoja eri päälämmitysmuotoja käyttävissä pientaloasunnoissa on ja kuinka paljon tulisijoissa käytetään puuta. Tässä kappaleessa esitetyt puunkäyttömäärät ja niistä edelleen saatavat päästöt on laskettu vain omakotitaloista. Paritalojen osalta selvitettiin erillistarkastelulla, että yhden paritalon päästöt vastaavat yhden omakotitalon päästöjä. Koska SeutuCD:llä paritalo on oma koordinaattipisteensä ja omakotitalo samoin, paritalon käsittely yhtenä yksikkönä yksinkertaistaa käsittelyä ja laskentaa. Taulukossa 12 on esitetty kyselyn perusteella saatu keskimääräinen puunkäyttömäärä vuodessa omakotitaloissa eri päälämmitysmuotojen taloissa. Taulukon puunkäyttömäärät poikkeavat kappaleessa 3.3.8 esitetyistä puunkäyttömääristä kahdesta syystä: 1) tässä on käsitelty vain omakotitaloja, 2) luokitteluperusteena on SeutuCD'18:n mukainen päälämmitysmuoto, kun taas kappaleessa 3.3.8 on luokiteltu vastaajien itse ilmoittamien päälämmitysmuotojen mukaan.
Päälämmitys | k-m3/a |
|---|---|
Sähkö | 1,3 |
Maalämpö | 0,9 |
Kaukolämpö | 0,9 |
Öljy | 0,9 |
Puu | 1,8 |
Muu | 1,0 |
Eniten puuta käytetään tällä luokittelutavalla erotellen puulämmitteisissä ja sähkölämmitteisissä taloissa. Maa-, kauko- ja öljylämmitteisissä taloissa käytetään vähiten puuta. Taulukossa 12 esitetty puulämmitteisten talojen puunkäyttömäärä on pieni verrattuna kirjallisuudessa esitettyihin arvoihin (Kappale 2.2). Tämä johtuu siitä, että kysely ei todennäköisesti tavoittanut todellisia puuta päälämmitymuotona käyttäviä, sillä heitä on pääkaupunkiseudulla todella vähän.
Puunkäyttökyselyn mukaan Vantaalla käytetään hieman enemmän puuta ja Helsingissä taas hieman vähemmän puuta kuin Espoossa ja Kauniaisissa (Taulukko 6). Kuntien välillä on eroja myös tulisijajakaumassa, mikä vaikuttaa päästöihin. Nämä erot on otettu huomioon kuntakohtaisia päästöjä laskettaessa, koska lähtötietoina käytettiin kunkin kunnan omia puunkäyttömääriä ja tulisijajakaumia (Kappale 4.6.1). Näin ollen päästöjä kartalle jyvitettäessä ei käytetty kuntapainotuskertoimia, mutta kuntien väliset erot on kuitenkin huomioitu.
Talokohtaisina vuosipäästöinä päälämmitysmuodon mukaan ja pientalojen määrinä käytettiin taulukon 13 arvoja. Vuosipäästöön vaikuttaa puunkäyttömäärän lisäksi kyseisen päälämmitysmuodon talojen tulisijajakauma: jos taloissa on paljon kiukaita, joiden päästöt ovat siis suuret verrattuna muihin tulisijoihin, kyseisen päälämmitysmuodon päästöt ovat suuremmat kuin puunkäyttömäärän perusteella voisi arvioida. Tästä syystä esim. öljylämmitteisten talojen pienhiukkaspäästöt/talo ovat yhtä suuret kuin sähkölämmitteisillä, vaikka öljylämmitteisistä taloissa palaa paljon vähemmän puuta.
Päälämmitysmuoto | taloja pks | PM2,5, kg/talo | BC, kg/talo | BaP, g/talo |
|---|---|---|---|---|
Sähkö | 29843 | 1,88 | 0,61 | 3,06 |
Maalämpö | 6473 | 1,41 | 0,45 | 2,51 |
Kaukolämpö | 12347 | 1,30 | 0,42 | 2,25 |
Öljy | 8703 | 1,86 | 0,56 | 3,89 |
Puu | 2119 | 2,69 | 0,92 | 3,35 |
Muu | 11693 | 1,75 | 0,58 | 2,93 |
Päästöjen alueellisessa jakautumisessa huomioitiin karkeasti myös talojen ikä, mitä ei tehty edellisessä päästölaskennassa (Kaski ym. 2016). Kaikille 2010-luvun taloille arviotiin 20 % pienemmät päästöt kuin vanhemmilla taloilla. 2010-luvun talojen päästöjä vähentää mm. uudempi ja vähäpäästöisempi tulisijakanta (pienemmät päästökertoimet), puukiukaiden harvinaistuminen saunoissa ja pienempi lisälämmitystarve rakennusten korkean energiatehokkuuden vuoksi. Talojen ja tulisijojen iän, päälämmitysmuodon ja talotyypin (paritalo vs. omakotitalo) yhteisvaikutusta talokohtaisiin päästöihin olisi kuitenkin jatkossa tarpeen tutkia lisää, jotta päästöjen alueellista jakautumista pystyttäisiin arvioimaan nykyistä tarkemmin. Esimerkiksi 2010-luvun talojen päästömäärät ovat luultavasti selvästi yli 20 % pienemmät kuin vanhemmissa taloissa, mutta tässä raportissa päädyttiin käyttämään tätä varovaista arviota (20 %) koska kyselytutkimuksen aineisto 2010-luvulle oli varsin pieni (omakotitaloja 68 kpl).
Jokaisen talon päästöihin vaikutti siis se, onko kyseessä paritalo vai omakotitalo, missä kunnassa talo sijaitsee, onko talo 2010-luvun talo vai vanhempi sekä päälämmitysmuoto.
Päästöt laskettiin 100 m x 100 m ruuduille. Samassa ruudussa sijaitsevien talojen päästöt on laskettu yhteen. Näin saadaan arvio vuosipäästöistä hehtaaria kohden kullekin ilmansaasteelle. Kartoilla on esitetty pientalotiheys ja päästöjen alueelliset jakaumat. (Kuvat 17-20)
Bentso(a)pyreenin vuosikeskiarvon tavoitearvo on 1 µg/m3 (Valtioneuvoston asetus 113/2017). Tavoitearvon on todettu paikoin ylittyvän pääkaupunkiseudun pientaloalueilla (HSY ja YM 2012; Ohtonen ym. 2019). Kuvasta 20 nähdään, millä alueilla puunpolton bentso(a)pyreenin päästöt ovat suurimmat (punainen luokka).
Kaikkein suuripäästöisimmät paikat 100 m x 100 m ruuduilla sijaitsevat tyypillisesti kaukolämpöverkon ulkopuolelle olevilla tiiviisti rakennetuilta pientaloaluilla, joiden rakennus- ja tulisijakantaa on vanhaa. Uusimmat pientaloalueet ovat rakennettu tiheästi pienille tonteille, mutta talokohtaiset päästömäärät ovat kuitenkin yleensä pienempi kuin vanhemmilla pientaloalueilla. Esimerkiksi 2010-luvun pientalojen päälämmitysmuotoina on usein maalämpö (45 % taloista, SeutuCD'18) tai kaukolämpö (21 %), joissa on tyypillisesti pienemmät puun polton päästöt kuin esim. sähkö-, öljy- tai puulämmitteisissä taloissa (ks. taulukko 14). Lisäksi 2010-luvun taloissa on muutenkin pienemmät päästöt kuin vanhemmissa taloissa.
Kartat ovat päästökarttoja ja niissä esitetään, kuinka paljon päästöjä puunpoltosta eri alueilla arvioidaan syntyvän. Myös paikalliset olosuhteet vaikuttavat siihen, kuinka paljon päästöt eri alueilla heikentävät ilmanlaatua. Esimerkiksi meren ja isojen järvien lähellä tuulettuvuus on parempaa ja siten päästöt laimenevat paremmin eivätkä päästöt heikennä niin paljon alueen ilmanlaatua. Päästökartasta ei myöskään luonnollisesti käy ilmi se, että yksittäisistä poikkeuksellisen suuripäästöisistä taloista voi aiheutua lähiympäristöön tavallista korkeampia savupitoisuuksia sekä vanhoilla että uusilla alueilla. Myös talojen sijainti toisiinsa nähden vaikuttaa savuhaittojen riskiin. Esimerkiksi uusilla pientaloalueilla talot ovat yleensä pienillä tonteilla lähellä toisiaan, minkä vuoksi riski savujen kulkeutumiseen sisäilmaan koneellisen ilmanvaihdon kautta voi kasvaa varsinkin rinnetonteilla.
