Kentällä ja käytännössä energiatehokkuutta meriteollisuudelle

Projektityön perusta ovat kenttävierailut. Rauman sataman alueella pyrytti ja tuiskusi 1.2.2018. (Kuva: Teemu Heikkinen)

Tutkimus- ja kehittämistyöstä voi asiasta sen tarkemmin tietämättömällä olla mielikuva ”hullusta professorista”, joka omassa kammiossaan tutkii ”jotain” ja epäselvästi mutisemalla selittää löydöksistään silmät loistaen. Todellisuudessa TKI-työtä meillä Satakunnan ammattikorkeakoulussa tehdään tiiviissä yhteistyössä eri toimijoiden kanssa: kentällä ja käytännössä.

Energian säästämisestä puhutaan paljon julkisuudessa ja sen parissa tehdään ponnisteluita monella sektorilla. Toisaalta uusiutuvan energian lähteitä, kuten aurinkopaneeleita, ilmestyy katukuvaan kiihtyvällä vauhdilla. Satakunta on vientivetoinen maakunta, jossa meriteollisuuden toimijoilla on keskeinen merkitys. Maakunnassa on kaksi pääsatamaa Raumalla ja Porissa. Toisaalta Rauman meriteollisuuspuisto on noussut uuteen kukoistukseensa ja siellä rakennetaan ympäristöystävällisiä laivoja tulevaisuuden tarpeisiin.

Meriteollisuus kuluttaa paljon energiaa, joten siellä on myös paljon energiansäästömahdollisuuksia. Energiansäästö tuo myös kulusäästöjä, kun toimenpiteet tehdään suunnitellusti. Energiaa kuluu satamissa kuljetuskalustossa, kuten trukeissa ja nostureissa, sekä valaistukseen. Teollisuushalleissa energiaa kuluu mm. laitteisiin, lämmitykseen, ilmanvaihtoon ja valaistukseen. Toisaalta varasto- ja teollisuushallien katot tarjoavat paljon pinta-alaa aurinkopaneeleille.

Satakuntalaiset merialan yritykset ovat olleet kiinnostuneita energiatehokkuusasioista, niin energiansäästöpotentiaalista kuin uusiutuvasta energiasta. Kokonaisuutta ei ollut kuitenkaan tutkittu ennen SataMari-projektia. SataMari-projektissa työskenneltiin läheisessä yhteistyössä merialan toimijoiden kanssa käyttäen Rauman meriteollisuuspuistoa ja Rauman satamaa pilottialueina. Lopputuloksena projektista tehtiin ohjeistus- ja päätöksentekotyökalu, jonka oppien pohjalta merialan yritykset voivat lisätä energiatehokkuuttaan ja uusiutuvan energian käyttöään.

”Polku” projekti-ideasta valmiiseen nettipohjaiseen työkaluun vaati paljon kenttätöitä pilottialueilla ja monenlaisia vaiheita ja sattumuksia konkreettisesta työstä. Usein tämä polku jää mukaviksi muistoksi, joita ei sen tarkemmin mihinkään kuvata. Kenttätöissä kaikki ei yleensä mene kuten suunnitellaan, mikä kehittää toimintaa ja tuo lisämausteensa tekemiseen. SataMarin polun varrelta kertyi kokemuksia ja tarinoita, joita esittelemme seuraavassa.

Kenttätyöt aloitettiin tammikuussa 2018 tutustumalla toimijoihin ja heidän toiveisiinsa SataMari-hankkeen teemoissa. Raumalla ei kovinkaan paljon ollut talven aikana lunta tullut, mutta kenttävierailulle Rauman sataman alueelle satuimme vuoden ensimmäiseen kunnon lumimyrskyyn.

Onnistunut kenttävierailu vaikka aurinko ei paistanutkaan. Kuvassa on Petri Lähde (vasemmalla), Teija Järvenpää ja Aleksi Granfors. Aleksi teki projektiin liittyen energia- ja ympäristötekniikan opinnäytetyönsä varastohallin aurinkopaneelien suunnittelusta. (Kuva: Teemu Heikkinen)

Energiatehokkuuden parantaminen vaatii aina mittaus- ja mallinnustöitä. Kaikkia tarvittavia mittareita ei löydy kaupan hyllyltä vaan ne joudutaan rakentamaan itse. Teollisuushallin lämpötilaprofiilin mittaamiseksi rakennettiin projektityöntekijöiden ja opiskelijoiden toimesta 3 kpl eri pituisia ja toisiinsa liitettäviä köysiantureita. Anturin asentaminen hoidettiin turvallisesti, korkeat paikat huomioiden.

Kampuksella testaamassa köysianturia. (Kuva: Teija Järvenpää)

Vaikka mittaukset suunnitellaan ja toteutetaan tarkasti, eivät ne aina mene täysin, kuten suunnitellaan. Lämpötilamittauksissa meriteollisuuspuistossa lämpötilaloggerin anturi eli termoparikaapeli oli rispaantunut laitteen puoleisesta päästä niin, että termoparin lämpötilaa mittaava kontakti syntyikin laitteen kylkeen eikä viiden metrin päähän, kaapelin varsinaiseen ajateltuun mittauspäähän. Koska itse mittalaite oli pölysuojassa muovipussissa, tuli mittaustulokset näin ollen pussin sisältä. Virhe huomattiin myöhemmin anturia kalibroitaessa, kun mittapää näytti jääpalahauteessakin huoneenlämpötilaa.

Loggeri mittaamassa suojapussissaan pussin sisältä, ei anturin päästä.

Lämpökamerakuvauksissa kävi niin, että kameran asetukset unohtuivat tarkistaa ja ajateltu hyödyllinen lämpökamerakuvalle rinnakkainen valokuva jäi ottamatta ja saatiin pelkkä lämpökuva. Silläkin pärjäsi, mutta valokuva olisi helpottanut kuvauskohteen paikantamista jälkikäteen. Seuraavalla kerralla muistettiinkin sitten jo tarkistaa asetukset.

Lämpökamerakuvasta näkee lämpövuotokohdat. Ikkunan yläosasta valskaa.

Kenttätöissä tehdään myös paljon dokumentaatiota teemalla ”mitä ja missä”. Käytimme dronea lintuperspektiivin saamiseksi kuviin ja videoihin. Drone, lempinimeltään ”Ukko” meinasi toisinaan lähteä omille teilleen, mutta kokenut ohjaaja sai sen aisoihin. Ukko kävi valmistajan huollossa ja sen jälkeen se on toiminut mainiosti.

Dronella sai kokonaiskäsityksen alueesta ja asennetuista aurinkopaneeleista. (Kuva: Teemu Heikkinen)

Toisinaan kentällä tulee ulkoisia tekijöitä vastaan. SataMariin koronapandemia vaikutti yllättävällä tavalla. Teollisuushallin korkeussuuntaisten lämpötilaerojen mittauksiin käytiin asentamassa lämpötilaloggeri koronarajoituksia edeltävällä viikolla. Laite mittasi lämpötilaa kahdeksalta eri korkeudelta ja tallensi lämpötilat suunnitellun viikon sijasta lopulta 83 päivän ajalta. Patteritkaan ei oletuksesta huolimatta loppuneet vaan laite mittasi ja tallensi lämpötilan viiden minuutin välein koko jakson. Tästä oli lopulta se hyöty, että samaan mittaussarjaan saatiin näkyviin sekä lämmitys- että kesäkautta. Huomattiin, että kerrostumista ei juurikaan ollut lämmityskaudella, mutta sen sijaan touko-kesäkuussa lämpötila kerrostui korkeassa hallissa selvästi enemmän.

Projektin päätuotoksen, päätöksentekotyökalun tekeminen oli kaikkein pisin polku. Toteuttavalla projektihenkilöstöllä ei ollut alkuvaiheessa tarkkaa ajatusta minkälainen työkalu olisi kyseessä ja minkälaisia päätöksiä sen pitäisi tehdä. Yhteisillä ideatyöpajoissa työkalun muoto ja sisältö alkoivat kuitenkin hahmottua. Matkan varrella palautetta ja ajatuksia toteutuksesta ja toimenpidekorteista kysyttiin ja saatiin myös sidosryhmiltä. Tapaamiset ja vierailut meriklusterin yrityksissä toivat myös lisäsisältöä ja esimerkkejä työkalun toimenpidekortteihin.

Päätöksentekotyökalun hahmottelu alkoi muistilapuilla. (Kuva: Teija Järvenpää)

Valmis energiansäästötyökalu on nyt julkaistu, ja kaikkien vapaassa käytössä! Työkalu energiatehokkaine ratkaisuineen ja uusiutuvan energian käyttövinkkeineen on suunnattu erityisesti meriklusterin yrityksille, mutta myös muut teollisuusalan yritykset ja mikseivät opiskelijatkin voi hyödyntää työkalua. Tutustu työkaluun: https://sub.samk.fi/satamari/.

Valmis SataMari-työkalu on verkkopohjainen sovellus. Siinä on teemoina tilat ja toiminnot ja se sisältää 30 kpl erilaisia ratkaisuja pdf-korttien muodossa.

Vaikka kentällä sattuu ja tapahtuu, lopputuloksena oli tälläkin kertaa konkreettinen työkalu alan toimijoille. Energiaa säästyy ja sitä tuotetaan uusiutuvilla menetelmillä. SataMari-hanketta (2018–2020) rahoitti Euroopan Aluekehitys Rahasto (EAKR). Lisätietoa SataMari-projektista ja päätöksentekotyökalu: https://sub.samk.fi/satamari/.

Teksti: Minna M. Keinänen-Toivola, Teemu Heikkinen, Teija Järvenpää ja Petri Lähde

Kuvat: Teemu Heikkinen ja Teija Järvenpää

From confusion to most creative idea – International Clean Energy Challenge for young professionals

By MERI OLENIUS

64 bright young minds from over 30 countries tackled the energy transition. Our great team ”Energy Unlocked” won the award of the ”Most creative idea” with the project about sustainable energy communities of the future that emphasize the meaning of the end user.

The International Clean Energy Challenge, organised from 22-26 July 2019 in Upper Austria by the OÖ Energiesparverband, brought together 64 highly-qualified young professionals from more than 30 countries and 11 partner companies for an event of collaborative innovation.

I was selected from over 200 applicants to participate in the event. The participants selected were mostly young professionals working in businesses, industry, energy agencies, associations, public bodies and research institutions with a diversity of educational backgrounds including engineering, economy, architecture, business administration, chemistry, mathematics, law, political science and more. 

In teams, we tackled real-life challenges presented by the partner organizations on topics relating to energy efficiency and renewable energy in industry, buildings, e-mobility and more. My team consisted of me, Evangelos Zacharis (Greece), Véronique Groulx (Canada), Jorge Andrey Sterner (Spain), Martina Blazheska (Macedonia) and Magdalini Psarra (Denmark) and of our mentor Christian Pillwein (Austria) from Beckhoff.

My team was assigned to a specific company challenge given by Beckhoff. Work on the challenge consisted of a combination of brainstorming activities, autonomous group work and peer-review sessions. The company representatives were present throughout the entire event and offered valuable support and professional coaching.

We started off with a “world hugging, larger than life idea” that made us all feel confused of what we were actually aiming for. We had three days of intensive time to work. Luckily, the organizer had arranged many peer-review sessions with different techniques that made us prioritize our idea. We finished off with a clear idea that we were proud to present.

In the final session, each group presented its solutions to a jury consisting of management-level representatives of the partner companies as well as the regional energy commissioner. Awards were presented in 4 categories: ”Best presentation”, ”Most creative idea”, ”Strongest business opportunity” and ”Best solution for the company challenge” as well as for the best event photo.

The event was organised by the OÖ Energiesparverband, the regional energy agency and organiser of the annual international conference World Sustainable Energy Days. It was held also in the context of the NEFI project Indugrid.

Photos: OÖ Energiesparverband.