Helsingin Töölössä on alkamassa ennätyksellisen syvien lämpökaivojen poraus.
Onnistuessaan urakka voisi olla merkittävä askel kohti ympäristöystävällistä lämmitystä. Siksi Ylen haastattelemat asiantuntijat toivottavat sen lähtökohtaisesti tervetulleeksi.
Ongelma on se, että vähintään kuuden miljoonan euron julkisessa hankinnassa yhdistyvät asiantuntijoiden mielestä korkea hinta, ylioptimismi, puutteellinen valmistelu ja asiantuntemus.
– Meillä on erilainen näkemys siitä, kuinka paljon ja millä teholla kaivosta saa lämpöä ja kuinka paljon siihen kuluu sähköä, GTK:n johtava asiantuntija Teppo Arola sanoo.
Arola on yksi asiantuntijoista, jotka ovat Ylen pyynnöstä perehtyneet hankkeeseen tavanomaista tarkemmin.
Sairaala kehui Ylelle valtavaa harppausta energiatehokkuudessa
Rakenteilla olevaan Laakson yhteissairaalaan on tilattu eteläkorealaiselta poravalmistajalta Hanjin D&B:ltä geolämpökaivo, jonka pitäisi ulottua yli kolmeen kilometriin. Kaivoja porataan ainakin yksi, enintään kolme.
Suomen syvimmät käytössä olevat lämpökaivot yltävät kahteen kilometriin ja jo niiden poraus on osoittautunut vaikeaksi.
Siksi Yle halusi tietää, millä perusteilla päätös on tehty. Tästä alkoi tapahtumaketju, jonka jälkeen Ylen haastattelemat asiantuntijat ovat epäileväisiä sen suhteen, millä perusteilla poraustöihin ollaan ryhymässä.
Ensiksi sairaala piti Ylelle esitelmän, jonka keskiössä oli energiatehokkuus.
Helsingin kaupungin LVI-projektipäällikkö Erno Sjögren ja kiinteistöosakeyhtiön kiinteistöpäällikkö Antti Hyökki löivät tiskiin luvut, jotka lyövät reilusti laudalta kaiken Suomessa tähän asti nähdyn.
Jokaista kuluttamaansa sähköwattituntia kohden sairaalan lämmitysjärjestelmän odotetaan tekevän jopa 100 wattituntia lämpöä.
Esimerkiksi tavanomaisissa, muutaman sadan metrin syvyyteen yltävissä maalämpöjärjestelmissä vastaava luku on kolmen ja neljän välillä – siis parikymmentä kertaa pienempi.
– Kilometrin syvyydestä lämpöä ottavien lämpöpumppujen COP luku on ehkä viisi ja vuoden keskiarvosta kertova sCOP on lähempänä neljää. Jos tämä jää alle 80:n, olen pettynyt. Tämä on helposti yli sata, sanoi Sjögren.
Kantava ajatus oli, kaivosta saisi niin kuumaa vettä, että se sopisi sellaisenaan sairaalan lämmitysjärjestelmään. Jos 3,5 kilometrin syvyydessä kallion lämpötila on 65-astetta, korealaisen poravalmistajan Hanjinin teknologialla kaivosta nouseva vesi olisi yli 60-asteista.
– Lämpöpumppuja ei välttämättä tarvitse edes käynnistää, jolloin sähkön kulutus on merkittävästi pienempi, kiinteistöpäällikkö Antti Hyökki sanoi.
Kaupungilla on tiukat vaatimukset rakennuksen energiankulutukselle ja Töölön sähköverkon rajat ovat käymässä ahtaiksi. Lisäyhteyksien rakentaminen olisi sairaalan mukaan miljoonaluokan kulu. Siksi sairaala valitsi ratkaisun, joka tuottaa mahdollisimman paljon lämpöä mahdollisimman pienellä määrällä sähköä.
Energiatehokkuuden lisäksi sairaala oli vakuuttunut Hanjin D&B:n sitoutumisesta, osaamisesta ja aiemmista hankkeista. Hankintailmoituksesta otetun kuvakaappauksen teksti perustelee, miksi sairaala päätyi suorahankintaan.
Yle kokosi hankinnan keskeiset perusteet 26-kohtaiseen listaan, käytti sen sairaalalla kommenteilla ja lähetti kokoamalleen asiantuntijaraadille.
Asiantuntijat hämmästyivät huikeista lukemista
Listan saaneet asiantuntijat hämmästelivät lukuja energiatehokkuudesta ja kaivosta saatavan veden lämpötilasta. Kun kaivoa aletaan käyttää, se jäähtyy väistämättä – ja sitä enemmän, mitä enemmän siitä otetaan energiaa.
Geologian tutkimuskeskuksen geofyysikko Kimmo Korhonen arvioi, että ajatus yli 60-asteisen veden saamisesta kaatuu heti, kun kaivoa aletaan käyttää. Vaikka kallio kaivon pohjalla olisikin 65-asteista, ylös nousevan nesteen lämpötila on siitä noin puolet, jos lämpöä otetaan pienellä teholla. Jos lämpöä otetaan enemmän, ylös tulevan nesteen lämpötila on vielä matalampi.
Seuraava animaatio kertoo karkeasti, mistä tämä johtuu.
Asiantuntijoiden karkeiden arvioiden mukaan energiatehokkuus olisi samaa luokkaa, mitä tähän asti muissa projekteissa Suomessa on saavutettu. Se olisi kyllä varsin hyvä, mutta aivan muuta kuin mitä sairaala oli esittänyt.
Sairaala yritti vakuuttaa asiantuntijat laihoin tuloksin
Kritiikin kuultuaan sairaala halusi kertoa asiantuntijoille lisää teknologiasta. Heidän epäilyksensä oli, että asiantuntijat eivät olleet ymmärtäneet oikein kaivon toimintaperiaatetta.
Sairaala toimitti asiantuntijoille lisämateriaalia, minkä jälkeen se järjesti kaksi parin tunnin videopalaveria. Lisäksi Yle, asiantuntijat ja sairaala kävivät sähköpostinvaihtoa.
Sairaala huomautti muun muassa siitä, että geolämpökaivot ovat vain yksi osa lämmitysjärjestelmää ja että rakennuksen lämmittämiseen riittää talvella noin 28–35-asteinen vesi.
Siitä huolimatta sairaalaan tarvitaan myös yli 60-asteista vettä, koska legionellabakteerin ehkäisemiseksi käyttöveden lämpötilan pitäisi olla yli 55 astetta myös vesijärjestelmän ääripäissä.
Asiantuntijoiden näkemys geolämpökaivon mahdollisuuksista ei juuri muuttunut.
– Sairaalan odotukset syvälämpökaivosta saatavan energian määrän ja lämpötilan suhteen ovat ylioptimistisia. Sairaalan esittämille odotuksille ei löydy riittäviä perusteluja. Tarkempia laskelmia ja simulaatioita ei ole tehty, vaikka Suomessa on asiantuntemusta niiden toteuttamiseen, Aalto-yliopistolle aiheesta väitöskirjaa tekevä Andreas Lund sanoo.
Lund arvioi, että kaivosta saatava lämpötila on 20–40 astetta riippuen siitä, kuinka suurta lämpötehoa kaivosta otetaan – ellei kaivon pohjalta satu löytymään joitakin erityisen harvinaisia geologisia olosuhteita.
Sairaalan mukaan tarvittavat simulaatiot ja laskelmat on tehty. Ylelle ja asiantuntijoille ei kuitenkaan esitetty yli kolmen kilometrin kaivoihin perustuvia laskelmia.
Hankinnan perusteita avasivat vain kiinteistöosakeyhtiön Hyökki ja kaupungin Sjögren.
Sairaala on tehnyt Hanjin D&B:n kanssa sopimuksen, että vain sairaala kommentoi projektia medialle. Osa avainluvuista on liikesalaisuuksia.
Asiantuntijakeskustelujen aikana sairaala alkoi kritisoida hetkellisestä energiatehokkuudesta kertovan COP-luvun ja varsinkin vuosikeskiarvosta kertovan sCOP-luvun käyttöä. Näin siitä huolimatta, että sairaala oli alunperin itse kehunut kaivon ylivertaisuutta jo toteutuneiden maalämpöjärjestelmien COP ja sCOP -lukuihin verrattuna. Myös Ylen tekemään tiivistelmään, jonka sairaala oli tarkastanut, oli merkattu sCOP -lukemaksi 80–100.
Asiantuntijoille lähetetty sairaalan lisämateriaali sisältää myös tallenteen sidosryhmille pidetystä videopalaverista, jossa Sjögrenin esittelee kaivojen COP-arvoa 80–100.
Yle pyysi korvaavaa määritelmää energiatehokkuudelle, mutta vastaukset jäivät laihoiksi.
– Minulle ei kyllä käynyt se asia lainkaan selväksi, Helsingin yliopiston emeritusprofessori Ilmo Kukkonen sanoo.
Geologisen tutkimuskeskuksen johtavalle asiantuntijalle syntyi vaikutelma, että hankinnassa ei ole käytetty riittävästi ulkopuolista asiantuntemusta, vaikka tarvetta olisi.
– On hieno asia, että he ovat opiskelleet termogeologiaa ja käyttäneet siihen paljon aikaa, mutta eihän heillä ole siihen koulutusta, jolloin väkisinkin se osaaminen on aika vähäistä, sanoo GTK:n johtava asiantuntija Teppo Arola.
Sairaalan mukaan hanketta on valmisteltu vuosia ja siihen on osallistunut myös ulkopuolisia asiantuntijoita.
Ylen haastattelemat asiantuntijat olivat tyytyväisiä osaan saamistaan vastauksista, mutta osa vastauksista jäi heidän mielestään epämääräisiksi.
– Syntyi selvästi sellainen huolestuneisuuden ilmapiiri, että onko tässä menossa kaikki varmasti oikein ja hyvin. Hankkeessa on monta riskiä, jotka saattavat toteutua, emeritusprofessori Kukkonen sanoo.
Sairaala lupaa kertoa, miten tässä lopulta käy
Ovatko sairaalan toiveet todellisuudesta irrallaan vai tehdäänkö Laaksossa todellakin jotakin niin energiatehokasta, että Ylen haastattelemat asiantuntijat tulevat yllätetyiksi?
Vastaus saadaan aikanaan, jos poraus onnistuu ja lämpökaivo- tai kaivot saadaan tuotantokäyttöön. Sairaalan mukaan tuotannosta saatavat tiedot on tarkoitus jakaa esimerkiksi tutkijoiden käyttöön mahdollisimman avoimesti.
Asiantuntijat pitävät hintaa korkeana
Ensimmäisen kaivon sopimushinta on 5,9 miljoonaa euroa.
– Se on aika kallis ja silloin olettaisin, että tässä olisi huolellinen kilpailutus takana, mutta nyt on tehty suorahankintapäätös, emeritusprofessori Kukkonen sanoo.
Moni muukin asiantuntija pitää hankintaa kalliina – etenkin riskeihin nähden.
Kiinteistöpäällikkö Hyökin mukaan Hanjin D&B:n kanssa sovittu 5,9 miljoonaa euroa on katto, jonka ylittävät kustannukset jäävät poravalmistajan maksettavaksi. Jos kaivo ei täytä sille asetettuja tehovaatimuksia, Hanjin D&B joutuu palauttamaan osan sopimuksen hinnasta.
Ensimmäisen kaivon valmistuttua sairaala tekee päätöksen siitä, tilaako myös kaksi muuta kaivoa 4,3 miljoonan kappalehintaan. Yhteishinta olisi siis 14,5 miljoonaa euroa.
Yhden vertailukohdan saa sairaalan toimittamasta konsulttitoimisto Granlundin selvityksestä. Siinä arvioidaan, että 12,8 miljoonalla eurolla sairaala olisi saanut järjestelmän, jossa on kymmenen kappaletta kahden kilometrin syvyyteen ulottuvia lämpökaivoja ja lisäksi tarvittavat lämpöpumput.
Useissa 1–2 kilometrin lämpökaivohankkeissa mukana olleen Andreas Lundin mielestä nyt tehty 5,9 miljoonan euron sopimus olisi ”ehkä ihan kohtalainen”, jos lähtökohtana olisi näin syvän geotermisen energian kehittämiseen tähtäävä tutkimushanke – ottaen huomioon, kuinka vaikeaksi poraaminen on Suomessa osoittautunut.
Lund arvioi, että pian valmistuvalle rakennukselle energiaa tuottavan järjestelmän olisi saanut 1–2 kilometriä syvillä kaivoilla kaksi tai kolme kertaa halvemmallakin.