1.8.1 Ehitise eluringi hindamine (LCA)

Ehitise eluringi hindamine (ingl Life Cycle Assessment, LCA) on meetod, mida kasutatakse ehitiste süsinikujälje kvantitatiivseks mõõtmiseks. LCA abil saab hinnata toote või materjali keskkonnamõju hoone kogu eluringi vältel alates tooraine hankimisest kuni materjalide ringlussevõtu või lõpliku ladestamiseni. LCA analüüsis kaetakse ligi 30 erinevat keskkonnaindikaatorit. Neist kõige enam pööratakse tähelepanu globaalse soojendamise potentsiaalile (ingl Global Warming Potential, GWP), mis iseloomustab materjali süsinikujälge. Globaalse soojendamise potentsiaali ühikuks on kgCO₂e (süsinikdioksiidi-ekvivalent).

LCA-meetodile tuginev hoonete süsinikujälje arvutamine muutub Euroopa Liidus kohustuslikuks, kui jõustub uuendatud hoonete energiatõhususe direktiiv (ingl Energy Performance of Buildings Directive, EPBD).[57] Mitmes riigis tuleb aga juba praegu arvutada uusehitistel hoone süsinikujälg, lisaks on kehtestatud või lähiaastail tulekul uusehitistel lubatud süsiniku piirmäärad. See juhtub ka Eestis 2020. aastatel (vt ka “Ehituse pikk vaade 2035”, tegevus 5.4, ning siinse teekaardi peatüki “Arhitektuur ja projekteerimine” soovitusi).

Kuidas hinnata ehitise eluringi mõjusid LCA-meetodil?

LCA-meetod hoonete keskkonnamõjude hindamiseks on paika pandud rahvusvahelise standardiga EN 15978:2011 (Ehitustööde jätkusuutlikkus – “Ehitiste keskkonnamõju hindamine” – “Arvutusmeetod”). Riigiti meetodid mõnevõrra erinevad, kuid üldplaanis on kõigi aluseks sama standard. Seda kasutatakse ka hoonete kestlikkuse põhinäitajate ühisraamistikus Level(s) ja Majandus- ja Kommunikatsiooniministeeriumi (MKM) uurimuse[58] tulemusena valminud Eesti hoonete süsinikujälje arvutamise meetodis.

Ehitise süsiniku heitkoguse arvutamiseks on tarvis teada ehitamiseks kasutatavaid materjale, nende koguseid ja hoone kasutusperioodi energia hulka. See informatsioon seotakse keskkonnaandmetega, kas keskmiste andmete või toodete keskkonnadeklaratsioonidega. LCA koostamisel on abiks erinevad LCA-kalkulaatorid. Eestis on MKM loonud Exceli-põhise tasuta kättesaadava LCA-kalkulaatori.[59] Harilikult Excelil põhinevaid kalkulaatoreid ei kasutata, sest see toob arvestatava andmemahu korral kaasa suure ajakulu. MKMi kalkulaator on mõeldud pigem õppevahendiks. Sujuvaima lahenduse pakub ehitise digimudel (BIM). Erinevad kommertskalkulaatorid võimaldavad andmeid tõmmata otse BIMist või läbi mahutabelite, mis siis kas automaatselt või käsitsi seotakse keskkonnaandmetega. Ka näiteks ArchiCadist saab eksportida kogu ehitusmaterjalide tabeli.

Milliseid andmeid kasutada?

Hoonete süsinikujälje arvutamisel on võimalik kasutada kas keskmistatud andmeid või tootjaspetsiifilisi andmeid ehk keskkonnadeklaratsioone (EPD). Andmed peavad vastama arvutusmeetodi nõuetele. Nii on näiteks Eesti arvutusmeetodi jaoks väljastatud ka kohalik keskmistatud andmebaas materjalide eriheiteteguritele, mida arvutustes kasutada juhul, kui EPD puudub. Keskmistatud andmeid kasutatakse näiteks väga varajases projektistaadiumis, mil üldjuhul konkreetseid tootjaid veel ei teata. Materjali keskmistatud süsinikujälg on enamasti suurem kui tootjaspetsiifiline süsinikujälg, mida kajastatakse EPD-l. Seda põhjusel, et keskmise andmerea koostamisel tuleb teha rida konservatiivseid eeldusi tootmisprotsesside kohta. Projekti hilisemates staadiumites, kui on juba teada konkreetne materjalitootja, on võimalik kasutada EPDd.

EPD kasutamisel tuleb kindlasti jälgida, et EPD oleks kehtiv ning selle geograafiline ulatus sobilik. Paljud rahvusvahelised materjalitootjad on väljastanud EPD vaid teatud piirkonna või tehase jaoks, aga identset toodet valmistatakse üle maailma. Näiteks kui materjalitootja on EPD väljastanud ainult Norra tehase kohta, kuid projektis kasutatakse identset, ent Eestist pärit toodet, siis ei tohi kasutada Norra tehase EPDd, vaid tuleb kasutada keskmistatud andmeid. EPD kasutamine ei ole õigustatud, sest eri riikides võib varieeruda nii tootmisprotsess, tooraine tarnijad ning tootmisel kasutatav energia hulk ja liik ning kui kasutada teise tehase kohta koostatud EPDd, võidakse kõvasti alahinnata toote süsinikujälge.

Millal koostada LCA?

LCA koostamine peab toimuma võimalikult vara. Põhjus on lihtne: projekti igasugune ümbertegemine on kulu ja mida varem teha valikuid, mis hoone süsinikujälge vähendavad, seda kulutõhusam on süsinikujälje optimeerimine. Hoone LCAs kasutatavate andmete täpsus sõltub sellest, millal LCA koostada. Kui LCA koostatakse väga varajases etapis, on alati eelistatud kasutada keskmisi, konservatiivseid andmeid. EPD kasutamine jääb hilisemasse etappi, kui on juba teada, milliselt tootjalt materjali eeldatavalt tarnitakse. Kui EPDd kasutada liiga vara, on väga suur tõenäosus, et toote mõju võidakse hoone kontekstis alahinnata, samuti võib tekkida vastuolu (riigi)hanke nõuetega, sest konkreetne ehitustoode valitakse üldjuhul pärast ehitushanget.[60]

LCA arvutamine peab olema esikohal. See aitab üle saada ühest levinuimast raskusest ehitise süsinikujälje mõõtmisel: saada kätte vajalikud andmed projekti varajases etapis. Kui LCA muutub teisejärguliseks ja selle koostamine lükatakse eelprojekti, põhiprojekti staadiumi või koguni projekti lõppu, on selleks ajaks tehtud suur hulk disainiotsuseid, mida on keeruline tagasi võtta. Tagantjärele on hoone süsinikujälje arvutamisel minimaalne või täiesti olematu mõju, sest vastvalminud hoonet ei hakata enam niipea muutma, eriti neid osi, mille süsinikujälg on suurim (nt teraskonstruktsioonid).

Oluline teada

Kogu Euroopa Liidus muutub LCA koostamine kohustuslikuks lähiaastail ja sellega tasub arvestada Eesti ehitussektoril. Prantsusmaal, Belgias, Hollandis, Norras ja Rootsis on hoonete LCA arvutamine enne ehitamist juba praegu nõutud, Soomes nõutakse seda alates 2025. aastast. Juba lähitulevikus hakatakse sätestama hoone kasutustüüpide kaupa ka keskkonna jalajälje piirmäära pinnaühiku kohta. Taanis juba on kehtivad piirmäärad. Alates 2024. aastast ei ole võimalik Soomes taotleda ehitusluba, kui pole arvutatud LCAd ega jäädud lubatud süsinikujälje piirnormidesse. LCA koostamine on Norras kohustuslik, sellele eelnes viis aastat LCA nõudmist riigihangetes, et turgu ette valmistada (vt ka ptk “Arhitektuur ja projekteerimine”, Norra FutureBuilti näide).

LCA katseprojekti Eesti näide

Majandus- ja Kommunikatsiooniministeeriumi tellimusel valmis 2022. aastal TalTechi uurimus, mille käigus töötati välja esialgne süsinikujälje arvutusmetoodika, mille saab Eesti ehitussektoris kasutusele võtta, katsetada ja edasi arendada. Samuti valmis uurimuse tulemusel esimene versioon Eesti ehitusmaterjalide süsinikujälje andmebaasist, mis võimaldab arvutada hoonete süsinikujälge ilma EPDta. TalTechi koostatud süsinikujälje kalkulaatori eesmärk on tutvustada ehitussektorile praktilist ja käepärast tööriista. Kalkulaatori arvutusmeetod põhineb standardil ISO 14040, keskkonnasäästlikkuse hindamise Euroopa standarditel EN 15804 ja EN 15978, Euroopa Level(s)i raamistikul ning süsinikujälje hindamise parimatel rahvusvahelistel tavadel. Kalkulaatori esmaülesanne on demonstreerida Eesti hoonete süsinikujälje arvutusmetoodikat.

Joonis 8. Majandus- ja Kommunikatsiooniministeeriumi tellimusel valminud süsinikujälje hindamise kalkulaator. See annab hinnangu hoone eluringi jooksul tekkivate süsiniku heitkoguste kohta. Projekti kaasrahastas RITA programm.

Tabel 6. Ehitise eluringi hindamise moodulid Eestis. Nagu MKMi süsinikujälje kalkulaatori kasutusjuhendis kirjutatakse, jaguneb arvutus kolme etappi – A, B, C –, mis omakorda jagunevad mooduliteks (A1, A2 jne).

Arvutusse on kaasatud järgmised moodulid:

A1-A3: mõõdetakse tootmisel tekkivaid kasvuhoonegaaside (KHG) heitkoguseid.
A4: KHG heitkogused, mida põhjustab ehitusmaterjalide transport tehasest ehitusplatsile.
A5: ehitusplatsi tegevusest põhjustatud KHG heitkogused.
B1-B3: ei kuulu Eesti süsinikujälje arvutamise meetodi hulka, sest kasutegur süsiniku heitkoguse vähendamiseks oleks liialt väike.
B4: materjalide väljavahetamise mõju hoone eluea jooksul. See hõlmab kõiki materjale, mille kasutusiga on hindamisperioodist lühem.
B5: Eestis ei nõuta.
B6: energiakasutuses KHG heitkogused hoone eluea jooksul. Tarnitud energia arvutatakse samamoodi nagu hoone energiamärgise korral. Ruumide ja vee kütmiseks ning elektrienergiaks tarnitavat energiat tuleb simuleerida või hinnata mõne teise tööriistaga, sest energiatarbimist ei saa selles kalkulaatoris arvutada.
B7: Eestis ei nõuta.
C1: hoone lammutamisest tekitatud KHG heitkogused.
C2: transpordist põhjustatud KHG heitkogused hoone kasutusea lõppjärgus.
C3: jäätmete käitlemisel tekkivaid KHG heitkoguseid.
C4: lõpliku kõrvaldamise käigus tekkivad KHG heitkogused. Siia on lisatud materjali osa, mis ei olnud hõlmatud C3s.
D: väljaspool süsteemipiire olev kasu ja koormus, mida ilma ehitusprojekti ja hoone ehitamiseta ei tekiks.

Eesti näide: Keskkonnamaja

Keskkonnamaja on Keskkonnaministeeriumi ja Riigi Kinnisvara (RKAS) koostööprojekti, kuhu koonduvad Keskkonnaministeeriumi, Keskkonnaameti, Keskkonnaagentuuri, Keskkonnainvesteeringute Keskuse ja Keskkonnaministeeriumi Infotehnoloogiakeskuse Tallinna struktuuriüksused. Samuti kolib hoonesse seni Tallinna vanalinnas tegutsenud Eesti Loodusmuuseum.

Tellija eesmärk oli Keskkonnamajast teha Eesti süsinikuneutraalse ehituse teerajaja. Selle saavutamiseks selgitati koostöös RKASi tehnilise meeskonna, projekteerijatega Kavakava ja Estkonsulti meeskonnast ning väliste konsultantidega TalTechist ja Eesti Puitmajade Liidust projekti algfaasis põhjalikult välja tehnilised lahendused ning energiakasutuse ja süsinikujälje optimaalsete lahenduste valik.

Selleks et valitud lahenduste tegelikku mõju analüüsida, koostas LCA Supporti meeskond põhiprojekti alusel LCA. Koostamise eelduseks oli põhjalik RKASi nõuetest lähtuv BIM, mis võimaldas kogu projekti vältel võtta vastu detailsemaid otsuseid lahenduste lisaoptimeerimiseks. Keskkonnamaja toetus Level(s)-meetodile, sest sel hetkel ei olnud olemas Eestile kohandatud meetodit. Keskkonnamajale koostati kaks LCAd: üks eelprojekti ja teine põhiprojekti lõpus. Arvutustes kasutati keskmisi keskkonnaandmeid ja elueaks võeti arvestuslikult 50 aastat. Tulemused on kindlasti võrreldavad Eesti meetodiga, sest kaeti eluringi samu üksuseid, mida on näha Eesti meetodite moodulites (vt tabel 6).

Arvutuste käigus tuvastati, millistel hooneosadel ja -komponentidel on kõige suurem süsinikumõju eluringi eri etappides ning mängiti läbi erinevad stsenaariumid hoone kasutusperioodi mõjude kohta sõltuvalt elektri- ning soojusenergia emissiooniteguritest.

Ehitise eluringi hindamise käigus tuvastati, et üle 1/3 kogu ehitusaegsest süsinikuemissioonist kulub maa-aluse parkimiskorruse, laoruumide ja hoidlate jaoks vajaliku betoonkehandi rajamiseks. Kolm maapealset hoonet, kaks puitkonstruktsioon- ja üks betoonhoone mahtusid ülejäänud ⅔ sisse. Sedavõrd suurt parklat pole vaja keset linna, kus on olemas nii bussi- ja trammiliinid kui ka rattataristu. Parklate loomine suurendab autostumist, sest ei suuna inimesi autodest välja. [61]

Joonis 9. Keskkonnamaja ehitusmaterjalide süsinikujälje arvutustulemused hooneosade kaupa. Parklaehitus (teine tulp) on suurima süsinikujäljega ega ole osa lahendusest ( säästev liikuvus autostumise asemel). Muuseum (kolmas tulp) on enamasti betoonist, viimane tulp on kontorihoone (Linnamaja).

Ruutmeetripõhine süsinikujälg oli väiksem hoonetel, kus kasutati proportsionaalselt rohkem puitu. Hoonete kasutusaegse energia mõju on otseselt sõltuv arvutustes kasutatavast energia emissiooni teguritest. Arvutustes kasutati kaht erinevat energiakasutuse stsenaariumit. Konservatiivseid väärtusi hõlmavas 1. stsenaariumis eeldati, et süsinikuheite kogus TWh kohta ajas ei muutu. Sellisel juhul moodustas kasutusaegne energiakasutus suurema osa hoone eluringi mõjudest (ligi 80%). Praktikas ei ole selline eeldus realistlik. 2. stsenaarium on see, mille järgi energiakandjate eriheitetegur ajas väheneb. Töö energiakandjate eriheitetegurite määramiseks on teekaardi koostamise ajal käimas ning tõenäoliselt nende hulk väheneb taastuvenergia osakaalu suurenedes. Arvutustes kasutatud stsenaariumis moodustas kasutusaegne energia hoone kõigist kliimamõjudest ligi poole. Selline tulemus on küllaltki tõenäoline.

Keskkonnamaja projekti käigus uuendas Keskkonnaministeerium ka Eesti energiatarbimise süsinikujälje vähendamise riiklikku kliimamudelit järgmiseks 50 aastaks. Tänu roheenergia osakaalu kiiremale suurenemisele ajas andis Keskkonnamaja tervikjalajälje vähenemisele suurima tõuke. Seega: tulevikus köetakse ja antakse voolu puhtama energiaga ning seepärast väheneb ka hoone energiakasutuse süsinikujälg.

Liikuvuskava ei ole Keskkonnamajale veel tehtud, sest hoonet alles ehitatakse, kuid liikuvuskava analüüs nõuab hoonet kasutatavate inimeste liikumisviiside analüüsi.

Mida LCA ei tee ja mida peab tegema muude vahenditega

Et reageerida rahulikult LCA kriitikale ja võtta soovi korral osa arutelust, kuidas ehitiste süsinikujälge veelgi paremini mõõta, tuleb meeles pidada, et LCA-meetod veel areneb, seda mõjutavad teadmised, tehnoloogia, riiklikud ja Euroopa Liidui regulatsioonid. See on loomulik ja arenev diskussioon ega pisenda või muuda olematuks üht parimat võimalikku viisi, kuidas LCA-meetodil kvantitatiivselt ehitiste süsinikujälge mõõta.

LCA aga ei mõõda hoone või taristu laiemat keskkonnamõju ehk seda, kuhu on hoone ehitatud, kui palju tuleb hooneni jõudmiseks rajada taristut, kommunikatsioone ega ei mõõdeta hoone kasutajate liikumisviiside ja nende süsinikujälge. LCA tuleb koostada pärast seda, kui hoone optimaalne asukoht on andmepõhiseltkindlaks tehtud. Seda võib lugeda hoone LCA üheks kitsaskohaks, sest kasutusperioodi mõjud võivad olla kõige suuremad sõltuvalt hoone asukohast. Seda puudujääki käsitleme peatükis “Taristuehitus ja liikuvus”.

Taristu keskkonnajälge mõõtmine

Taristu- ehk teedeehituse keskkonnajälge mõõdetakse Euroopa Liidu standardi EN 15978 alusel. Rahvusvaheline sertifitseerimissüsteem CEEQUAL nõuab taristuprojektides LCA koostamist, nagu seda on tehtud Suurbritannias HS2 kiirraudtee puhul: igale etapile tehakse arvutus eesmärgiga vähendada süsinikujälge 50%.[62] Taristu puhul tuleb aga suurem süsiniku heitkogus teede kasutamisest kui ehitusest, mida aga LCA ei mõõda (vt ptk “Taristuehitus ja liikuvus”). Taristu rajamine ja hooldus sisaldub tavaliselt taristu LCAs. Eestis on alles esimesed materjalitootjad taotlenud EPDsid (nt killustikule), mida nõutakse rahvusvahelisel turul.

Rohepesu oht

LCA arvutamine võimaldab andmepõhiselt mõõta ehitise mõju keskkonnale. Eesmärk on toetada madalsüsinikehitust ehk vähendada ehitiste süsinikujälge. Uusima arvutusstandardi[63] järgi kajastatakse kliimamõju nelja indikaatori kaudu: 1) fossiilset päritolu kasvuhoonegaasid, 2) maakasutuse muutusest tulenevad heited, 3) biogeensed süsiniku emissioonid ja 4) nende kolme summa. Biogeenselt seotud süsiniku mõju kliimale on positiivne, sest fotosünteesi kaudu seotakse taimsesse biomassi CO₂, mis on peamiseks kasvuhooneefekti tekitajaks.

Riiklikes süsinikujälje arvutusmeetodites mõõdetakse üldjuhul vaid õhku paisatud fossiilse süsiniku hulka (ingl GWP fossil), kuid biogeense süsiniku hulka ei arvestata. Mõnikord võidakse seda siiski eraldi indikaatorina küsida, nagu tehakse Soomes, kus on olemas hoone süsiniku käejälg (ingl carbon handprint): nii jõuab ka riiklikusse statistikasse ehitatud ruumi positiivne mõju ehk süsiniku sidumine. Süsinikujälje järgi otsustades on süsiniku sidumisel on puit parem valik kui betoon: tootmine on keskkonnasõbralikum, kaal on väiksem ja seetõttu on tehaseline ehitus ja transport lihtsamini korraldatav ja ringmajandus potentsiaal suurem.

LCA ise ei lahenda midagi, otsuseid peab langetama tellija või projekteerija. Oluline on meelde jätta, et LCA on instrument ning eesmärk on see, mis loeb: vähendada ehitise liiga suurt süsinikujälge. Mida rohkem suudame süsinikujälge vähendada, seda parem. Suured klotsid on olulisemad kui väiksemad: kui uut hoonet on tõesti tarvis ehitada, on järgmiseks suureks palaks ratsionaalne jätta ehitamata maa-alune betoonparkla. Maa-aluse parkla ehitamata jätmine säästab 30–50% ehitise süsinikujäljest, lisaks vähendab see autostumist soodustavat taristu loomist ning hoone energiakulusid. Ka maapealsed parkimiskohad on ratsionaalne viia miinimumini, et vähendada uue hoonega kaasnevat autostumist ja selle asemel suurendada säästva liikuvuse osakaalu parema ühistransporditaristu ja -võrgu ning rattateede arendamise nõudega hoone projekteerimisel. Näiteks on RKASi tellitud südalinnas asuva Tallinna Muusika- ja Balletikooli juurde ehitatud 4600 m² suurune parkla, mis lisaks kehastunud süsiniku jalajäljele tekitab lisaks autostumist, sest võimaldab praktiliselt kõigil töötajail tulla tööle eraautoga. Lisaks on jäetud säästlik liikuvus niisama hästi kui tähelepanuta: rattapeatused asuvad nurga taga, sest kooli peasissepääsu esine on jäetud haljastuseta autoparklaks (tellija pole nõudnud sinna haljastust ning autod seisavad regulaarselt kooliesisel jalakäijate alal). Ka omavalitsus pole nõudnud ega ise teinud muudatusi, mis tõstaks hoone põhjustatud säästva liikuvuse osakaalu, näiteks puuduvad kooli ümbruses elementaarsed kõnniteed ja ülekäigurajad ning autode sõidukiirusi pole vähendatud. Näiteid kortermajade maa-aluste parklate kohta ning nende talvisel ajal soojendatud panduste kohta jagub. Kui hakata näiteks keskenduma LCA (või mistahes süsteemi) abil sellele, kui palju süsinikku selle ärahoidmise asemel seome näiteks roheluse lisamisega, võib tekkida rohepesu oht. Haljastus on absoluutselt vajalik ning selle osa ei saa pisendada. Küsimus on süsinikujälje mõõtmises ning saadud andmete alusel muudatuste tegemises, et sedasi viia süsinikujälg võimalikult väikeseks.

[57] Direktiiv jõustub 2023. aastal, misjärel tuleb see 20 kuu jooksul alates jõustumisest võtta üle Eesti õigusesse. See tähendab, et 2025. aastaks on see ka Eestis üle võetud.
[58] Uurimuse kohta saad lugeda siit.
[59] Kalkulaatori leiad siit.
[60] Ehitusprojekti staadiumite kohta vt lisa majandus- ja taristuministri määrusest nr 97 ning ehitusprojekti standardist EVS 932.
[61] Põhjalas on veel sarnase mahuga (puit)hooneid, kus süsinikujälje mõõtmine ja vähendamine on olnud üks projekti lähteülesandeid ja kriteeriume. Nendes puuduvad maa-alused parklad, mis on kahjulikud keskkonnale majandusele, ühiskonnale ja keskkonnale süsinikujälje suurendamise pärast ning suurendavad autokasutust. Maa-alused parklad suurendavad pakkumist, mis omakorda suurendab nõudlust (liikuvuse süsinikujälg ja esilekutsutud nõudluse seadus). Vt nt Oodi raamatukogu Helsingis, kontserdimaja Kristiansandis Norras või Sara kultuurimaja Skellefteå linnas Põhja-Rootsis.
[62] HS2 kohta loe siit.
[63] 2023. aasta märtsi seisuga oli uusimaks standardiks EVS-EN 15804:2012+A2:2019/AC:2021.