|  LIPASTO etusivu  |  YKSIKKÖPÄÄSTÖT etusivu  |  Yhteystiedot
  |  Menetelmäkuvaus  |  Käyttäjän opas  |  Standardi EN 16258  |  In English


Menetelmäkuvaus: LIPASTO yksikköpäästötietokanta

Alla olevista linkeistä löytyvät LIPASTO yksikköpäästöjen yleinen kuvaus sekä kunkin liikennemuodon yksityiskohtaisemmat menetelmäkuvaukset:

 |  Yleistä |  Tieliikenne  |  Raideliikenne |  Vesiliikenne |  Ilmaliikenne |  Työkoneet ja maastoajoneuvot | 


Vesiliikenne

Johdanto

Laivaliikenne on hyvin perinteinen liikennemuoto. Tekninen kehitys on ollut verkkaisaa ja kaluston elinkaari on pitkä. Viime vuosina kehitys on kuitenkin ollut suhteellisen nopeaa sekä polttoaineissa että tekniikassa ja kehitys näyttää jatkuvan. Laivojen moottoriteknisen kehityksen lisäksi käytön tehostuminen muuttaa perinteisiä käsityksiä laivojen polttoaineen kulutuksesta ja päästöistä. Näillä yksikköpäästösivuilla esitetyt luvut ovat konservatiivisia. Jos päästölukujen käyttäjillä on tarkempaa tietoa laskennan kohteena olevasta aluksesta, tulisi tarkempaa tietoa käyttää.

Yksikköpäästö voidaan määrittää useaakin yksikköä kohden, esim. tavaran kuutiota kohden, tavaratilan kaistametriä kohden, kuormalavaa kohden, autonkuljetusalusten kuljettamaa autoa kohden, roro-alusten kuljettamaa autoyksikköä kohden, konttia kohden, tonnikilometriä kohden, matkustajaa kohden jne. Tiedon avoimuuden ja monipuolisen laskennan mahdollistamiseksi näillä sivuilla yksikköpäästöt ilmoitetaan useampaa yksikköä kohden eli laivakilometriä, kuljetusyksikköä (kontti, autoyksikkö) ja nettotonnikilometriä kohden sekä matkustajalaivoilla matkustajaa (henkilökilometriä) kohden.

Yksikköpäästöluvuissa pyritään ottamaan huomioon todelliset täyttöasteet (kuormitusasteet) edestakaisella matkalla. LIPASTOssa laivojen täyttöasteet ovat moniin kansainvälisiin lukuihin verrattuna huomattavasti alhaisemmat eli päästöt ovat yksikköä kohden suuremmat. Esimerkiksi yleinen kansainvälinen luku täyttöasteelle on 80 % eli laiva on lastin painokapasiteetin suhteen 80 prosenttisesti täynnä. Tämä on mahdollista vain lastattuna kulkiessa eikä silloin huomioida paluumatkaa vajaalastissa tai tyhjänä.

Määritelmät

  • Laivakilometri Laivan kulkema yhden kilometrin matka.
  • TEU (Twenty-foot Equivalent Unit) Konttiyksikkö. 20. jalan kontti on 1 TEU, 40 jalan kontti on 2 TEU. Konttiyksikköä käytetään esim. määritettäessä konttilaivan lastikapasiteettia. TEU ei ole tarkka määritelmä. Eri laivayhtiöillä konttikapasiteetin määrittely vaihtelee. Konttikapasiteetti voidaan ilmoittaa joko tilavuuden suhteen (eli montako konttia laivaan mahtuu) tai painon suhteen (eli montako konttia (14 t) laivaan voidaan ottaa laivan kantavuuden suhteen). Painoon suhteutettu konttimäärä on yleensä pienempi kuin tilavuuteen suhteutettu määrä.
  • Tonnikilometri [tkm] Yhden lastitonnin (nettolastia) kuljettaminen yhden kilometrin matkan. Laivan tonnikilometrit lasketaan kertomalla kuljettu matka (km) nettolastin painolla [t]. Laivan päästömäärää laskettaessa koko lastin paino kuitenkin otetaan huomioon.
  • Henkilökilometri [hkm] Yhden matkustajan matkustaminen yhden kilometrin matkan.
  • DWT (dead weight tonnage) Kuollut paino = rahdin, polttoaineen, makean veden, painolastiveden, tarvikkeiden, matkustajien ja miehistön massojen summa. Käytännössä lähellä maksimilastia ja siksi usein lastikapasiteetti ilmoitetaan prosenttilukuna DWT:n suhteen.
  • Nettolasti tarkoittaa hyötykuormaa. Hyötykuorma on sellainen tavara, jota tavaran kuljettaja ei erota pienempiin osiin eli jos tavaran lähettäjä on asettanut tavarat kuormalavalle, on kuormalavan paino hyötykuormaa. Tämä nettolastimääritelmä on sama kuin Suomen tullin käyttämä. Sen sijaan kontin paino ei ole hyötykuormaa eli nettolastia. Laivayhtiölle kontin paino ja tyhjät kontit ovat kuitenkin hyötykuormaa. Laskettaessa laivan kokonaispäästöjä kontin paino ja tyhjät kontit otetaan huomioon.
  • GT (Gross tonnage) Kokonaisvetoisuus. Aluksen rungon tilavuutta kuvaava luku. Käytetään yksikköpäästöissä laivojen kokoluokan määrittelyyn. Kokonaisvetoisuus kuvaa hyvin matkustajalaivojen kokoa, kuollut paino (DWT) kuvaa paremmin rahtilaivojen kokoa eli lastikapasiteettia.
  • Matkustajien määrä maksimista = täyttöaste. Matkustajien määrä suhteessa matkustajakapasiteettiin. Vuoden henkilökilometrit jaettuna matkustajapaikkakilometreillä.
  • Traileri = yleistermi pyörillä kulkevalle tieliikennevälineelle. Yleensä tässä tapauksessa joko irtopuoliperävaunu tai puoliperävaunuyhdistelmä eli roro-alusten kuljettama liikenneväline. Roro-aluksissa käytetään myös pyörillä varustettuja lauttavaunuja helpottamaan tavaroiden kuljettamista satamien välillä. Lauttavaunu voidaan siten myös katsoa traileriksi, joskaan ei tieliikennevälineeksi.
  • Trailerikilometri [traileri km] Yhden trailerin kulku yhden kilometrin matkan laivan kyydissä.
  • Trailerikapasiteetti [kpl] Laivaan mahtuva trailerimäärä.
  • Trailerien määrä maksimista = täyttöaste. Perävaunujen tai ajoneuvoyhdistelmien määrä suhteessa trailerikapasiteettiin. Vuoden trailerikilometrit jaettuna trailerikapasiteetilla.

Nopeus

Vesiliikenteessä nopeudella on hyvin suuri merkitys. Yleisesti tunnettu amiraliteettikaava (alla) osoittaa, että laivan polttoaineen kulutus muuttuu nopeuden muutokseen nähden suhteessa kolmanteen potenssiin ajettaessa suunnittelunopeuden (design speed) lähialueella. Täten nopeuden 10 % nosto (esim. 20 à 22 solmua) lisää kulutusta 33 %. Samoin nopeuden alennus alentaa huomattavasti kulutusta. Nopeuden alentaminen onkin nopein ja tehokkain keino kulutuksen ja päästöjen alentamisessa ja siihen ovat päätyneet jo monet varustamot.

F = polttoaineen kulutus (t/vrk)
F* = polttoaineen kulutus suunnittelunopeudella
S* = suunnittelunopeus
S = todellinen nopeus
a = vakio, jonka arvo on noin 3

Kun huomioidaan kuljettu matka, merkitsee nopeuden lisäys 44 % kulutuksen kaksinkertaistumista. Käytännössä on havaittu, että esim. Saksaan suuntautuvassa liikenteessä nopeuden nostaminen 18 solmusta 24 solmuun kaksinkertaistaa kulutuksen. Nopeuden vaikutus pätee yleisemminkin eli lujaa ajavat alukset kuluttavat ja aiheuttavat päästöjä selvästi hitaammin ajavia enemmän.

Allokointi

Kun laivalla kuljetetaan samanaikaisesti sekä rahtia että matkustajia, on yksikköpäästöjen määrityksessä tehtävä päätös siitä, mikä osa kuljetusvälineen päästöistä lasketaan (allokoidaan) rahdille ja mikä osa matkustajille. Ruotsissa tehdyn selvityksen mukaan voidaan esittää ainakin 19 erilaista allokointimenetelmää eikä yksikään ole aukoton. Standardi SF-EN 16258 antaa kaksi vaihtoehtoa; matkustajien ja rahdin painon suhteen allokointi ja laivassa matkustajille ja rahdille varattujen tilojen suhteen allokointi. Näiden kahden välinen ero lopputuloksessa voi olla jopa 70 %. Näillä yksikköpäästösivuilla käytetään jälkimmäistä menetelmää eli allokointia laivassa matkustajille ja rahdille varattujen tilojen suhteen.

Painon mukaisessa allokoinnissa matkustajien osalle tuleva paino (matkustajien ja heidän matkatavaroidensa paino (100 kg) sekä henkilöautojen paino) on niin pieni, että se ei kuvaa autolautan käyttötarkoitusta. Autolauttojen suuri koko on nimenomaan matkustajien hyvinvoinnin takaamiseksi. Mukana on ”puoli kaupunkia” eli hotelli, ravintolat, saunat, uima-altaat, kokoustilat, elintarvikevarastot, taxfree-tavarat jne. Siksi Itämeren autolauttojen allokointimenetelmäksi sopii paremmin tilojen kuin painon suhteen tehty allokointi.

Tässä yksikköpäästötietokannassa on päädytty käyttämään jo aikaisemmassa versiossa ollutta tapaa; täysikokoisten autolauttojen matkustajille osoitettava päästömäärä on 80 % laivan kokonaispäästöistä. Tämän perusteena voidaan pitää sitä osuutta laivan kansien määrästä, joka on varattu matkustajaliikenteen ylläpitämiseen (MeriMIPS, sivu 40). Autolauttojen matkustajamäärää pienemmille alustyypeille (ropax eli roro-matkustaja-alus) on käytetty seuraavaa kaavaa: esimerkiksi matkustajakapasiteetti on 600 matkustajaa, 600 / 3000 * 80 % = 16 %.

Tietolähteet

Varustamoiden tiedot. Varustamoilta luottamuksella saadut tiedot varmistivat, että teoreettisten laskelmien pohjana olevat luvut vastaavat elävän elämän tilanteita. Käytännössä tämä tarkoittaa, että laskelmien pohjana olevien tyyppilaivojen laskennallinen kulutus varmistettiin vastaavan kokoisten laivojen havaituilla arvoilla. Tällöin voidaan olettaa, että päästöjen laskentapohjana olevat tehonkäytöt (kWh) ovat oikein. Tämä on erityisen tärkeää Suomen osalta siksi, että täällä liikennöivillä aluksilla on usein jäävahvistus. Jäissä kulun varmistamiseksi laivalla täytyy siis olla ylimääräistä reservitehoa, eli jopa 30 % tehokkaammat moottorit kuin mitä avovedessä kulkemiseen tarvittaisiin. Laskettaessa tehonkäyttöä käyttäen yleistä kansainvälistä lukua 80 % (tehon ulosotto moottoreiden nimellistehon määrästä), päädytään aivan liian suuren lukuun. Todelliset kulutustiedot osoittivat, että suomalaiset laivat käyttävät huomattavasti vähemmän nimellistehosta kuin yleisesti on esitetty. Laivojen nopeuksia on myös viime vuosina alennettu polttoaineen kulutuksen vähentämiseksi ja laivojen operointia on kehitetty. Varustamoiden luovuttamat tiedot ja yhteistyö osoittavat, että varustamoilla on halukkuus tuoda avoimesti esiin laivaliikenteen todelliset päästöt, vaikka ne joiltain osin eivät ole laivaliikennettä suosivia.

Päästökertoimet perustuvat lähinnä VTT:n kehittämään MEERI-malliin. Mallista on tulostettu keskimääräiset kertoimet kullekin laivatyypille. Osalla varustamoista oli esittää myös mittaustietoja moottoreiden päästöistä. Tämä oli erityisen tärkeää autolauttaliikenteessä, jossa jo pitkään on käytetty varsin erilaisia puhdistustekniikoita ja polttoaineita. Rikkidirektiivi edellyttää rikkisisällön olevan enintään 0,1 %, joka voidaan saavuttaa käyttämällä tuon rikkimäärän sisältämää polttoainetta (LSFO) tai raskasta polttoöljyä yhdessä pakokaasupesurin kanssa. Osa laivoista käyttää myös ”mustaa dieseliä” eli hybridipolttoainetta, jossa raskaasta polttoöljystä on poistettu vain rikki vaadittuun tasoon. Laivapolttoaineissa on nopea muutosvaihe, jolloin täsmällistä polttoainemäärittelyä on vaikea tehdä.

Satamapäästöt sisältyvät kertoimiin. Satamapäästöjen määrä riippuu laivatyypistä ja reitistä. Pitkällä reitillä satamapäästöjen osuus on pienempi kuin lyhyellä reitillä.

Tunnusluvut

Laskennan tunnusluvut ja lähtöarvot on esitetty erillisessä taulukossa: tunnusluvut.