”JAAKKIMAN SOTA” : armeijakunnan talvisotaharjoitus maaliskuussa 1937

Suomen armeijan koulutusjärjestelmä keskittyi 1930-luvulla järjestelmälliseen joukkojen kertausharjoittamiseen. Kertausharjoitukset nostivatkin yksittäisten taistelijoiden ja pienempien osastojen koulutustasoa merkittävästi. Ylin sodanjohto oli kuitenkin huolissaan johtajiemme operaatiotaidosta sekä kyvystä käsitellä suurempia joukkoja. Rahoituksen puute esti lähes kymmeneksi vuodeksi suurempien sotaharjoitusten järjestämisen. Vuodeksi 1937 rahoitus saatiin kuitenkin järjestymään, ja Armeijakunnan esikunta sai tehtäväkseen pitää suuren n. 15 000 hengen kaksipuolisen taisteluharjoituksen Laatokan Karjalassa. Harjoitusperusteita laadittiin Armeijakunnan esikunnassa todella kireällä aikataululla. Suunnittelu pohjautui vuonna 1928 Kymenlaaksossa järjestetyn suuren harjoituksen kokemuksiin sekä Ruotsissa vuonna 1935 järjestetyn n. 20 000 hengen sotaharjoituksen havaintoihin. Ruotsissa tehdyt havainnot toivat mukanaan moderneja ajatuksia harjoituskehykseen ja harjoitusdokumenttien laadintaan. Harjoituksen järjestämisajankohtana Laatokan Karjalan puolustussuunnitelmia kehitettiin aktiivisesti. Harjoitus tarjosi hyvän tilaisuuden uudenlaisten, aikaisempaa puolustuksellisempien suunnitelmien operaatioajatuksen testaamiseen. Harjoitus järjestettiin erittäin haastavissa sääolosuhteissa maaliskuussa 1937. Ankarat olosuhteet osoittivat konkreettisesti epäilyt operaatiokyvystämme aiheellisiksi. Johtajat eivät ymmärtäneet tiestön käytön sekä huollon suunnittelun merkitystä, vaan keskittyivät liiaksi pelkkään joukkojen käytön suunnitteluun. Tämä laski joukkojen taistelukykyä dramaattisesti ja aiheutti vakavia paleltumisongelmia. Jälkipyykki esitutkintoineen kesti pitkään harjoituksen jälkeen. Harjoitus toimi hyvänä puolustuskykymme mittarina ja toi esille siinä vallitsevat puutteet. Ongelmista huolimatta harjoitus toi mahdollisimman sodanmukaista kokemusta laajalle joukolle suomalaista upseeristoa. Harjoituskokemusten analysointiin käytettiin erittäin paljon aikaa. Kokemuksilla olikin vaikutusta talvitaisteluun ja sotaharjoituksiin liittyvän ohjesäännöstön kehityksessä.

Merivoimien ammattitaito : sukellusveneentorjunnan ja vedenalaisen valvonnan koulutus simulaattoriympäristössä

Tämän tutkielman tarkoituksena on selvittää vedenalaisen valvonnan ja sukellusveneentorjunnan simulaattoriopetuksen toteutusta Merivoimissa. Oppimisympäristönä koulutuksessa käytetään vuonna 2009 hankittua vedenalaisen valvonnan simulaattoria (VEVAsimulaattori). Tutkielma on tapaustutkimus, jossa on käytetty laadullista tutkimusotetta. Tutkielmassa määriteltiin tutkittavaksi tapaukseksi opintojaksoon liittyvä simulaattoriharjoitus. Simulaattoriharjoituksen tavoitteena on osaamisen kehittäminen antamalla oppijalle mentaalinen malli sekä opettaa oikeita toimintatapoja. Tutkielman teoreettiseen viitekehykseen liittyvät keskeiset käsitteet ovat: Oppimiskäsitys, oppimisen siirtovaikutus, oppimisympäristö ja oppiva organisaatio. Käsitteitä tarkastellaan simulaattoriopetuksen näkökulmasta. Tutkielman päätutkimuskysymys on: Miten VEVA-simulaattoria voi kehittää niin, että se tarjoaa laajemman simuloidun oppimisympäristön Merivoimien henkilöstön ammattitaidon kehittämiseksi? Päätutkimuskysymykseen lisäksi tutkielmassa vastataan seuraaviin kysymyksiin: Mikä on simulaattoriavusteisen opetuksen teoreettinen viitekehys? Mitä on simulaattoriavusteinen opetus? Mitä pedagogisia tavoitteita vedenalaisen valvonnan ja sukellusveneentorjunnan simulaattoriopetukselle on asetettu? Miten vedenalaisen valvonnan ja sukellusveneentorjunnan simulaattoriopetusta toteutetaan? Tutkimustuloksena saatiin esimerkki VEVA-simulaattoria laajemmasta simuloidusta oppimisympäristöstä, joka palvelee vedenalaisen valvonnan ja sukellusveneentorjunnan lisäksi pintavalvonnan sekä tulenkäytön opetusta.

Energiatehokkuuden huomioiminen julkisissa rakennushankkeissa

Hanke tähtää Lappeenrannan julkisen rakennuskannan energiatehokkuuden ja kokonaistaloudellisuuden parantamiseen. Energiatehokkuutta ja kokonaistaloudellisuutta kunnallisessa rakentamisessa kannustavat mm. kansainvälisten ja kansallisten sopimusten energiansäästötavoitteet, sekä kuntien tiukka budjettitilanne. Hankkeen yhteydessä on laadittu arviointikriteeristö rakennusinvestoinneista vastaavien viranomaisten käyttöön, mikä helpottaa tunnistamaan energiatehokkaita, kokonaistaloudellisia sekä laadukasta sisäilmastoa tukevia rakennusinvestointien toteutuskäytäntöjä. Kriteeristö on suunniteltu erityisesti kasvatus- ja opetustarkoituksiin suunnattuja rakennuksia varten. Jotta kokonaistaloudellisuustavoitteet täyttyisivät, työssä käytettiin hyväksi elinkaariajattelutapaa. Kriteerit laadittiin rakennuksen kolmelle tavoitteiden toteutumisen kannalta merkittävälle elinkaaren vaiheelle, eli suunnittelu-, toteutus- ja käyttövaiheelle. Kriteeristö on laadittu kirjallisuuden ja ammattilaisten haastattelujen tarjoaman tiedon pohjalta. Laadittua kriteeristöä koekäytettiin Myllymäen päiväkoti -hankkeen yhteydessä, jotta voitaisiin tunnistaa kriteeristön kehitystarpeita. Koekäytön yhteydessä toteutettiin myös mielipidekysely, jonka avulla kerättiin kriteeristön kehitysehdotuksia rakennushankkeen eri osapuolilta. Koekäytön tarjoaman tiedon nojalla kriteeristöä jatkokehitettiin vastaamaan paremmin käytännön tarpeita. Koekäyttö kohdistui kohteen suunnitteluvaiheeseen. Hankkeessa saavutettiin asetetut tavoitteet. Voidaan kuitenkin todeta, että kriteeristön jatkokehittämistä on syytä jatkaa. Koekäytön ulottaminen toteutus ja käyttövaiheeseen on tärkeää. Kriteeristön käsittelyalueen laajentamiselle korjausrakentamiseen sekä alueellisen tarkastelutavan käyttöönotolle olisi myös tarvetta.

Merivoimien viranomaisyhteistyö aluskemikaalivahingontorjunnassa

Yhteiskunnan turvallisuus strategiassa on asetettu ministeriöille ja niiden hallinnonaloille varautumisvelvoitteita ja tehtäviä uhkien torjumiseksi. Tavoitteena on välttää päällekkäisten voimavarojen kehittäminen. Muiden viranomaisten tukeminen on aikaisempaa selkeämmin yksi puolustusvoimien tehtävistä. Suorituskykyjä kehitetään tukemaan muuta yhteiskuntaa yhteiskunnan turvallisuusstrategian mukaisesti. Yhteiskunnan turvallisuusstrategian mukaista viranomaisyhteistyötä voidaan kehittää lisäämällä aluskemikaalivahinkojen torjuntaviranomaisten tietoisuutta merivoimien suorituskyvyn käytettävyydestä. Tutkimus rakentuu öljy- ja aluskemikaalivahinkojen torjunnan suorituskyvyn muodostaman viranomaisyhteistyön ympärille. Tutkimusmenetelmänä käytetään asiakirja-analyysiä ja sitä täydennetään asiantuntijakyselyllä. Tutkimuksessa analysoidaan eri torjuntaviranomaisten aluskemikaalivahinkojen torjuntasuunnitelmista suorituskykyjä, joita torjuntatoimiin osallistuvat torjuntaviranomaiset merivoimilta odottavat. Tutkimusmateriaalin sisällön analyysillä saaduista tulkinnoista muodostuu merivoimiin kohdistetut odotukset kolmeen vaiheeseen jaettuna. Vaiheet ovat suunnittelu ja varautuminen, tilanteen aikainen toiminta ja paluu normaalitilaan. Ympäristöviranomaisten suunnitelmat aluskemikaalivahinkojen torjunnassa perustuvat öljyntorjuntasuunnitelmiin. Rajavartiolaitoksen ja pelastuslaitosten suunnitelmat perustuvat lähtökohtaisesti yhdessä sovittujen resurssien käytettävyyteen eikä merivoimille suunniteltuja tehtäviä ole. Merivoimien suorituskykyjen tunnistamattomuus ja käytettävyyden haaste on osaltaan estänyt suorituskykyjen suunnittelemisen. Monitoimialus Louhen soveltuvuus kemikaalitorjuntaan on hyvä. Taistelualusten suorituskyvyt mahdollistavat johtamistoiminnan tukemisen, vedenalaisen monitoroinnin sekä alueen eristämisen. Viranomaisyhteistyöllä laadittava valmiussuunnitelma edellyttää merivoimien asiantuntemuksen kohdentamista alusten käytettävyyden, koulutuksen, harjoitustoiminnan ja alusten valmiussuunnitelmien, yhteensovittamiseksi suunnittelu ja varautumisvaiheessa. Tilanteen aikaisessa vaiheessa merivoimat tukevat johtavaa torjuntaviranomaista torjuntatoimilla vahinkotilanteen vakauttamiseksi meritoiminnanjohtajan johdolla sekä toteuttamalla tukitoimet muille viranomaisille merikuljetuksin, erikoiskalustolla ja paikalliset johtamisedellytykset luomalla. Paluu normaalitilaan edellyttää merivoimien omia toimenpiteitä kontaminoituneiden alusten puhdistamiseksi. Aluskemikaalivahinkojen torjunnan suunnitelmien perustuessa merivoimien öljyntorjuntaalusten käyttöön torjuntatehtävässä viranomaisyhteistyön käytänteitä voidaan pitää toimivina. Kemikaalitoimintaan kykenevien viranomaisten alusten määrän ollessa merkittävästi pienempi kuin öljyntorjuntatoimiin kykenevien alusten määrä, merivoimien taistelualusten käytettävyys on mahdollisuus jonka tunnistaminen mahdollistaa torjuntatehtäviin soveltuvien alusten tarkoituksen mukaisen käytön. Merivoimat on aluskemikaalitorjuntaa tukeva suorituskyky.

Suomen ja Tanskan sotilaallisen kriisinhallinnan koulutusjärjestelmät

Tutkielman tarkoituksena on selvittää millaista kriisinhallintajoukkojen koulutusta annetaan Suomessa ja Tanskassa. Tavoitteena on tutkia, miten kriisinhallintakoulutus on järjestetty ja miten ne eroavat toisistaan. Tutkielman maissa on käytössä erilainen maanpuolustusjärjestelmä ja -velvollisuus. Suomessa on käytössä yleinen asevelvollisuus, kun taas Tanskassa on valikoiva asevelvollisuus. Suomessa painopisteenä on kokonaismaanpuolustus ja Tanskassa taas kansainvälinen kriisinhallinta. Tutkielman tarkoituksena ja tavoitteena on tutkia eroavaisuuksia kriisinhallintakoulutuksenjärjestelyissä ja pohtia niiden heikkouksia ja vahvuuksia. Tutkielma on kvalitatiivinen tutkimus ja tutkimusmenetelmänä on vertaileva tutkimusmenetelmä. Vertailevalla tutkimuksella tarkoitetaan tutkimusstrategiaa, jossa hahmotetaan valittujen tapauksien, Suomen ja Tanskan sotilaallisenten kriisinhallintajärjestelmien, yhtäläisyyksiä ja eroja. Tutkittavaan aiheeseen perehdytään ensisijaisesti asiakirjojen ja dokumenttien sisällönanalyysin avulla. Lähdemateriaalina on käytetty pääsääntöisesti julkaisuvapaata aineistoa. Aiheeseen liittyviä asiakirjoja, normeja, raportteja ja lehdistökatsauksia on saatavilla Tanskan osalta hyvin rajallisesti. Loppuvertailussa on käytetty hyväksi SWOT – analyysiä (S= Strength, W= Weaknesses, O=Opportunities, T= Threats), jossa kriisinhallintakoulutusjärjestelmän vahvuudet, heikkoudet, mahdollisuudet ja uhat on lajiteltu. Suurimmat eroavaisuudet muodostuvat koulutuksen rakenteessa ja sen toteuttamisessa. Tanskan malli on rakennettu selkeästi palvelemaan kriisinhallintakoulutusta ja Suomen vain osittain. Kriisinhallintakoulutus on Tanskassa päätehtävä ja kokonaisuus on rakennettu kriisinhallintakoulutusjärjestelmän ympärille siten, että resurssit ja toiminta kohdistetaan kriisinhallintajoukkoihin. Tanskassa kriisinhallintajoukot muodostavat ytimen ja alueen, jota kokonaismaanpuolustus ja politiikka tukevat. Suomessa kriisinhallintajoukkojenkoulutusjärjestelmä toimii maanpuolustuksen osa-alueena, mutta se ei muodosta pääosaa kokonaismaanpuolustuksessa. Koulutuksen järjestelyt ja toiminta ovat vahvasti riippuvaisia operaatioista ja tehtävistä, joita poliittinen suunnittelu ohjaa. Vahvuudeksi Tankan järjestelmälle muodostuu NATO-jäsenyys, taisteluosastokeskeisyys ja kriisinhallintakoulutuksen kokonaisjärjestelyt. Suomen vahvuudeksi muodostuu kustannutustehokkuus, joustavuus ja henkilöstön suuri rekrytointipohja. Molempien maiden kriisinhallintakoulutusjärjestelmät on rakennettu palvelemaan omia puolustuspoliittisia ja maanpuolustuksellisia näkökohtia. Keskinäinen vertailu on hankalaa, koska mailla on selkeästi eri tavoitteet kriisinhallintakoulutuksen järjestelyissä. Kriisinhallintakoulutusjärjestelmät palvelevat kuitenkin kummankin maan nykyisiä tarpeita asetetut poliittiset tavoitteet huomioiden.

Project Resource Management in R&D Public Sector Organization

In R&D organizations multiple projects are executed concurrently. Problems arises in managing shared resources since they are needed by multiple projects simultaneously. The objective of this thesis was to study how the project and resource management could be developed in a public sector R&D organization. The qualitative research was carried out in the Magnetic Measurements section at CERN where the section measures magnets for particle accelerators and builds state of the art measurement devices for various needs. Hence, the R&D and measurement projects are very time consuming and very complex. Based on the previous research and the requirements from the organization the best alter- native for resource management was to build a project management information system. A centralized database was constructed and on top of it was built an application for interacting and visualizing the project data. The application allows handling project data, which works as a basis for resource planning before and during the projects are executed. It is one way to standardize the work-flow of projects, which strengthens the project process. Additionally, it was noted that the inner customer’s database, the measurement system and the new application needed to be integrated. Further integration ensures that the project data is received efficiently from customers and available not only within the application but also during the concrete work. The research results introduced a new integrated application, which centralizes the project information flow with better visibility.

Myyntiprosessin kehittäminen logistiikkapalveluyrityksessä

Tämä diplomityö on toteutettu HUB logistics Oy:lle ja se keskittyy yrityksen myyntiprosessin kehittämiseen. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää millaisilla myynnin johtamisen keinoilla ja myyntiprosessin vaiheilla voidaan tehokkaasti toteuttaa yrityksen myyntiä. Tutkimus keskittyy myynnin suunnitteluun, tavoit- teiden asettamiseen ja niiden mittaamiseen sekä seurantaan. Tutkimuksessa huomioidaan myyntiorganisaation rakenne sekä myyntiprosessin eri vaiheet. Näiden näkökulmien lisäksi tärkeänä teemana on myös lean-ajattelun hyödyn- täminen myyntiprosessin kehittämisessä. Kohdeyrityksestä on kerätty tietoa toteuttamalla haastatteluita myyntiorganisaatiossa mukana oleville henkilöille. Tutkimuksen tuloksena saatiin, että myyntiprosessin toiminnalla ja tehokkuu- della on merkittävä rooli koko yrityksen toiminnan kannalta. Myynnin käytän- nön tekeminen on sidottu vahvasti yrityksen strategisiin tavoitteisiin ja niiden tulokset vaikuttavat tavoitteiden onnistumiseen. Myyntiprosessi on raskas ja vaatii usein paljon resursseja. Resurssien tehokkaalla käytöllä ja prosessin vai- heita parantamalla voidaan saavuttaa mittavia säästöjä. Toisaalta vähintään yhtä tärkeää on ymmärtää myyntiprosessin sisältämät hukat. Niiden poistamisella ja keskittymisellä asiakkaalle luotavaan arvoon saadaan jatkuvan kehittämisen kautta yhä sujuvampi ja tehokkaampi myyntiprosessi yrityksen käyttöön.

The improvement of enclosure protection class of power electronics device

Tässä diplomityössä tutkittiin vaihtoehtoja tehoelektroniikkalaitteiden kotelointiluokan kehittämiseksi. Haasteena paremman suojauksen suunnittelussa on laitteiden tuottama suuri määrä lämpöä, joka vaatii tehokkaan jäähdytyksen. Työn tuloksena saatu prototyyppi IP33 luokkaa varten täyttää standardissa SFS-EN 60529+A1 asetetut vaatimukset kyseiselle kotelointiluokalle. Rakenteessa ja valmistettavuudessa havaittiin muutama ongelma, jotka ovat korjattavissa pienillä muutoksilla. Korkeampia suojausluokkia varten testattiin IP54-luokiteltujen filtterituulettimien vaikutusta laitteen jäähdytykseen. Testien perusteella jäähdytysteho on riittävä ja filtterituulettimet todettiin toimivaksi ratkaisuksi korkeammille suojausluokille. Työn perusteella voidaan todeta, että nykyiset laitteet voidaan muokata vastaamaan IP33 luokan vaatimuksia kohtuullisen pienillä muutoksilla. Tätä korkeammat suojausluokat vaatisivat niin suuria muutoksia designiin, että todennäköisesti täysin uuden laitteen suunnittelu olis kannattavin vaihtoehto.

Harjukiviaineksia korvaavien materiaalien käytön esteet : Esiselvitys Kanta- ja Päijät-Hämeessä

Harjukiviaineksia otetaan Hämeen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen (ELY-keskus) toimialueella enemmän kuin muiden ELY-keskusten alueilla. Kalliokiviainesten otto puolestaan on Kanta- ja Päijät-Hämeessä suhteellisen vähäistä muihin Etelä-Suomen maakuntiin verrattuna Luonnonsoran käytön kasvu sekä kalliokiviainesten ja uusiomateriaalien käytön vähäisyys ovat ympäristönsuojelun kannalta epätoivottavaa kehitystä sekä ristiriidassa alueellisesti ja valtakunnallisesti asetettujen luonnonvarojen kestävää ja säästeliästä käyttöä sekä jätemateriaalien hyötykäyttöä koskevien tavoitteiden kanssa. Tässä hankkeessa on selvitetty, mitkä ovat merkittävimmät esteet harjukiviaineksia korvaavien kalliokiviainesten ja uusiomateriaalien käytölle Kanta- ja Päijät-Hämeessä. Keskeisimpänä tutkimusmenetelmänä oli alan toimijoille tehty kyselytutkimus. Lisäksi toteutettiin materiaalivirtatarkastelu sekä paikkatietoanalyysi kalliokiviainesten ottoon ja korvaavien materiaalien käsittelyyn soveltuvista alueista. Merkittävin tutkimuksessa havaittu este harjukiviaineksia korvaavien materiaalien käytön kasvulle on, että Kanta- ja Päijät-Hämeen alueella harjukiviaineksia on saatavissa vielä suhteellisen monipuolisesti ja edullisesti. Myös murskattavaksi kelpaavaa soraa on vielä saatavissa, jolloin tarvetta kalliokiviainesten ottamisalueiden avaamiseen ei juuri ole ollut. Harjukiviaineksia korvaavina materiaaleina on kattavasti hyödynnetty ainoastaan rakentamisesta ja purkamisesta sekä betoniteollisuudesta peräisin olevaa betonijätettä. Muita alueella syntyviä tai sinne tuotavia määrältään merkittäviä uusiomateriaaleja ovat rakentamisen ylijäämämaat, energiateollisuuden tuhkat sekä pilaantuneilta alueilta kaivetut ainekset. Näiden hyödyntäminen on ollut lähinnä satunnaista ja se on tapahtunut usein jätteenkäsittelytoimintojen yhteydessä sellaisissa tarkoituksissa, joilla ei välttämättä ole ollut tosiasiallista merkitystä harjukiviainesten korvaavuuden kannalta. Ylijäämämaiden syntymisestä ja hyödyntämisestä ei ole olemassa kattavaa seurantatietoa. Muita hankkeessa tunnistettuja esteitä ovat korvaavien materiaalien käyttöä suosimattomat säädökset ja niiden tulkinnat, korvaavia materiaaleja huomioimattomat suunnittelu- ja kilpailutuskäytännöt, maankäytön suunnittelun puutteet sekä informatiiviset esteet eli tiedon ja tietämyksen puute sekä ennakkoasenteet ja tottumukset. Kaikkia mainittuja esteitä on mahdollista purkaa alueellisin keinoin, mutta monelta osin ongelmat ovat valtakunnallisia. Raportissa on esitetty alustava suunnitelma harjukiviaineksia korvaavien materiaalien käytön esteiden purkamiseksi seudullisesti toteutettavin hankkein.

Karvianjoen koskien valuma-alue 2 : Maatalousalueiden yleissuunnitelma

Suojavyöhykkeiden, monivaikutteisten kosteikkojen ja luonnon monimuotoisuuden yleissuunnitelma Karvianjoen koskien valuma-alueella 2 tehtiin kesällä ja syksyllä 2013. Työssä päivitettiin aikaisemmat suojavyöhykesuositukset ja etsittiin uusia. Samalla etsittiin luonnon monimuotoisuuskohteita, perinnebiotooppeja sekä sopivia paikkoja kosteikoille. Yleissuunnitelman tavoitteena on innostaa viljelijöitä vesiensuojelutoimiin sekä vaalimaan maiseman ja luonnon monimuotoisuutta. Toimenpiteiden toteuttaminen on maanomistajille vapaaehtoista. Suunnitelman tietoja voidaan käyttää yksityiskohtaisen suunnittelun tukena haettaessa rahoitusta kohteiden toteuttamiseen. Raportissa esitellään inventoinnin tulokset ja kerrotaan asiaan liittyvää perustietoa alueesta ja vesistöistä. Tietoa tarjotaan suojavyöhykkeiden ja kosteikkojen perustamisesta ja hoidosta. Suojavyöhyketarvetta vesistöjen varsilla on yhteensä 11,4 kilometriä. Pohjavesialueen peltoja on yhteensä 25 hehtaaria. Tulvapeltoja suunnitelmassa on 37 kohdetta, yhteensä 72 hehtaaria. Luonnon monimuotoisuuskohteita ehdotetaan 96 kappaletta. Perinnebiotooppeja on jäljellä 26, mutta moni näistä on kasvamassa umpeen. Suunnittelu on toteutettu Varsinais-Suomen ELY-keskuksen toimeksiannosta. Suunnitelman ovat laatineet Esko Vuorinen ja Petra Nyqvist Silvestris luontoselvitys oy:stä. Arvokkaita näkemyksiä, kommentteja ja tietoja saatiin asukastilaisuuksien osallistujilta ja alueen asukkailta yleissuunnittelun eri vaiheissa.

Sähkön ja lämmön yhteistuotanto biopolttoaineilla, alueellinen selvitys - Tutkimusraportti

Globaali ilmaston lämpeneminen ja tunnettujen energiavarojen ehtyminen ovat lisääntyvässä määrin maailmanlaajuisia huolenaiheita. Tietoisuus kulutuksen kasvun ja fossiilisten polttoaineiden käytön aiheuttamasta ympäristönmuutoksesta on merkittävästi kasvanut, ja osana kestävää kehitystä Euroopan Unionin vuoden 2020 välitavoitteena on vähentää kasvihuonepäästöjä 20 prosentilla vuoden 1990 tasosta, parantaa energiatehokkuutta 20 prosentilla, ja lisätä uusiutuvien energialähteiden osuus 20 prosenttiin. Suomen sitovaksi tavoitteeksi EU on määritellyt uusiutuvan energian osuudeksi 38 % kokonaisenergian kulutuksesta vuoteen 2020 mennessä. Suomen tavoitetta voi pitää varsin haasteellisena ja näin ollen tavoitteiden saavuttaminen edellyttää myös, että Suomessa käyttöönotetaan monipuolisia energiatehokkuutta parantavia ja erilaista tuotantoteknologiaa hyödyntäviä ratkaisuja. Biopolttoaineita käyttävä pienen kokoluokan yhdistetty sähkön ja lämmön tuotanto (CHP) voi osaltaan tarjota yhden ratkaisun varmistaa kestävä kehitys. Hajautetusti toimivat kiinteää biopolttoainetta, kuten metsätähdehaketta esimerkiksi maatiloilla, kasvihuoneilla ja pkteollisuudessa käyttävät pien-CHP laitokset lisäävät energiaomavaraisuutta, työllisyyttä ja maaseudun elinvoimaa. Sähkön ja lämmön yhteistuotanto – hankekokonaisuus sisälsi kolme erillistä projektia; (1) Bio-CHP tutkimus- ja opetuslaboratorion kehittäminen, (2) Biovoima Innoverkko, ja (3) Sähkön ja lämmön yhteistuotanto biopolttoaineilla, alueellinen selvitys. Näissä projekteissa on (1) tutkittu, koekäytetty, testattu ja mallinnettu pienen kokoluokan (laitoksen polttoaineteho alle 3 MW) CHP-laitteistoa laboratorio-olosuhteissa, (2) koulutettu ja konsultoitu potentiaalisia asiakkaita, laitevalmistajia ja energiayrityksiä sekä (3) kartoitettu markkinapotentiaalia, potentiaalisia asiakkaita ja alan toimijoita sekä tehty esiselvityksiä käyttökohteiden kannattavuudesta. Hankekokonaisuuden yhteydessä Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa laboratoriossa koekäytössä oleva CHPratkaisu perustuu Stirling-moottorin tai vaihtoehtoisesti mikroturbiinin käyttöön hakelämmityskattilalaitoksen yhteydessä. Kaupalliseen vaiheeseen edetessään pienen kokoluokan CHP-tuotanto voidaan arvioida kannattavaksi, koska sen avulla voidaan muun muassa saavuttaa kustannussäästöjä, vähentää päästöjä, ja lisätä sähköntuotannon omavaraisuutta sekä tukea alueellista työllisyyttä. Tässä hankkeessa (3) tutkittiin pienen kokoluokan hajautetun CHP-teknologian markkinapotentiaalia yleisesti Suomessa ja Kaakkois-Suomessa, tarkasteltiin alueellisia primäärienergialähteitä, ja tutkittiin laitetoimittajia, energiayrityksiä sekä niiden liiketoimintaverkostoja. Alueellisen selvityksen tueksi tutkittavia asioita tarkasteltiin osittain myös laajemmin muun muassa vertaisarvioinnin ja riittävän suuren otoskoon varmistamiseksi. Hankkeessa konsultoitiin potentiaalisia CHP-käyttökohteita ja tehtiin esiselvitykset kahdeksan kohteen teknis-taloudellisesta kannattavuudesta. Konsultoinneissa ja esiselvityksissä hyödynnettiin kehitettyä teknis-taloudellista laskentamallia. Hankkeen tulosten pohjalta laadittiin yleisohje soveltuvuusselvitysten tekemiseksi sekä suositus bioenergian alueelliseksi kehittämiseksi hajautetussa CHP-tuotannossa. Vuoden 2011 alussa voimaan tullut laki uusiutuvilla energialähteillä tuotetun sähkön tuotantotuesta on tarkoitettu tukemaan tuulivoimalla, biokaasulla ja puupolttoaineella tuotettua sähkön tuotantoa. Syöttötariffijärjestelmään hyväksytty sähkön tuottaja osallistuisi sähkömarkkinoille, ja tuottajalle maksettaisiin määräajan tukea markkinahinnan ja tuotantokustannusten välisen eron kattamiseksi. Jotta metsähakevoimala yleisten kelpoisuusehtojen täytyttyä voitaisiin hyväksyä syöttötariffin piiriin, pitää lisäksi laitoksen generaattoreiden nimellistehon olla vähintään 100 kW. Nykytekniikalla ja nykyisillä laitosten hyötysuhteilla tämä tarkoittaa sitä, että CHP-laitoksen kokonaistehon tulisi olla suuruusluokaltaan noin 500 kW. Näin ollen syöttötariffijärjestelmä ei kannusta pienimpiä laitoksia bioenergialla tuotetun sähkön myyntiin, ja näissä tapauksissa onkin arvioitava ainoastaan omakäyttösähkön merkitystä. Lämpö- ja CHP-laitosten polttoaineen hankintaketjua tuleva laki pienpuun energiatuesta (Petu) on hyväksytty eduskunnassa ja tulee voimaan asetuksella, mikäli Euroopan komissio hyväksyy uuden valtiontukijärjestelmän. Pienpuun energiatuki korvaa aiemmat Kemera-lain mukaiset korjuu- ja haketustuet. Tukea maksetaan nuoren metsän hoidon tai ensiharvennuksen yhteydessä saatavasta energiapuusta, mutta ei päätehakkuiden energiapuusta. Maa- ja puutarhataloudessa potentiaalisimpia käyttökohteita ovat suurehkot sika- ja siipikarjatilat, joiden lämmön ja sähkön kulutus on jo merkittävää. Kasvihuoneet ovat jo keskikokoisina huomattavia sähkön ja lämmön kuluttajia, ja siten potentiaalisia kohteita. Yleisesti tilojen määrän ennustetaan jo lähivuosien aikana vähenevän ja tilakoon kasvavan merkittävästi. Suurempi yksikkökoko luonnollisesti merkitsee mahdollisesti parantuneesta energiatehokkuudesta huolimatta yleensä suurempaa energian tarvetta ja siten potentiaalista kiinteää biomassaa käyttävää CHP-kohdetta. Pk-teollisuudessa luontevia käyttökohteita ovat esimerkiksi mekaanisen metsäteollisuuden laitokset sekä yleisestikin teollisuuskohteet, joiden energian kulutus on kohtalainen ja suhteellisen tasainen. Niin ikään suurehkot kiinteistöt, kuten esimerkiksi hotellit ja vanhainkodit, ovat potentiaalisia käyttökohteita. Olemassa olevat aluelämpölaitokset voivat ottaa CHP-teknologian käyttöön esimerkiksi laitoksen peruskorjauksen tai uusimisen yhteydessä. Kaiken kaikkiaan Kaakkois-Suomessa voidaan arvioida olevan maatiloilla, kasvihuoneissa, pk-teollisuudessa ja lämpölaitoksissa yhteensä useita kymmeniä potentiaalisia käyttökohteita. Arvioitaessa Kaakkois-Suomen kiinteitä bioenergiapotentiaaleja, keskeisin on metsäenergia, jonka teknistaloudellinen potentiaali on arvioitu olevan alle 2000 GWh, mitä voidaan pitää varsin konservatiivisena arviona. Peltoenergiapotentiaaliksi on arvioitu noin 400 GWh. Metsätähdehaketta kuljetetaan myös maakuntien välillä, vaikka kuljetusmatkat tulisi rajoittaa enintään 50–100 km etäisyydelle käyttöpaikasta kannattavuuden turvaamiseksi. Energiapuun voidaan arvioida riittävän pienen kokoluokan CHPteknologian lisääntyvään tarpeeseen, mutta alueellisesti polttoaineen saatavuuteen ja hintaan vaikuttavat olennaisesti esimerkiksi suurten CHP-laitosten mahdollisesti lisääntyvä metsähakkeen käyttö. Metsäteollisuuden ainespuun käytöllä on keskeinen rooli energiapuun saantoon. Lisäksi metsänomistajien todellinen halukkuus energiapuun myyntiin vaihtelee, ja esimerkiksi kantojen hyödyntäminen biopolttoaineena jakaa mielipiteitä. Hankkeessa tutkittiin ja haastateltiin 26 lämpöyritystä ja 26 lämpölaitostoimittajaa eri puolella Suomea sekä 19 potentiaalista CHP-laitevalmistajaa Kaakkois-Suomessa. Lämpöyrittäjyys on varsin paikallista toimintaa, joka on voimakkaasti kasvamassa. Lämpöyrittäjien hoitamia kohteita on Suomessa tällä hetkellä noin 450. Lämpölaitoksen ja lämpöverkon omistaa usein esimerkiksi kunta, ja lämpöyrittäjä hankkii polttoaineen, huolehtii laitoksen toiminnasta ja saa tuoton myydystä energiasta. Tyypillisesti lämpöyrityksellä ja –yrittäjällä on yhteistyötä paitsi polttoainetoimittajien ja asiakkaidensa kanssa, niin myös erilaisia huolto- ja muita palveluita tarjoavien tahojen, lämpölaitoksen kokonais- ja komponenttitoimittajien, ja muiden lämpöyrittäjien kanssa. Merkittävimmät laitevalmistajat ovat maantieteellisesti painottuneet Länsi- ja Etelä- Suomeen. Valmistajat ovat pääosin pk-yrityksiä, joista muutama on osa isompaa konsernia. Yritykset valmistavat tyypillisesti muun muassa lämpökattiloita, poltinteknologiaa, kuljettimia ja automaatiojärjestelmiä. Harva yritys valmistaa kaikki lämpölaitoksen komponentit itse, mutta useat kykenevät suunnittelemaan ja toimittamaan asiakkaille kokonaisia laitoksia avaimet käteen periaatteella liiketoimintaverkostojaan hyödyntäen. Laajimmillaan yritysten liiketoimintaverkostoihin voi kuulua asiakkaita, alihankkijoita, muita laitevalmistajia, kilpailijoita ja muita palveluiden tarjoajia. Kaakkois-Suomessa on huomattava yrityskanta konepaja-, automaatio-, hydrauliikka-, sähkö- ja LVI-yrityksiä, ja osa näistä yrityksistä on toiminut muun muassa metsäteollisuuden alihankkijoina. Metsäteollisuuden rakennemuutoksen myötä yritykset joutuvat osittain suuntaamaan liiketoimintaansa muualle, ja kyseisillä yrityksillä on perusosaamista ja kyvykkyyttä palvella energia-alaa, kuten esimerkiksi toimittaa komponentteja, laitteita tai palveluita CHP-laitostoimituksiin. Liiketoiminnan suuntaaminen uudelle toimialalle ja mahdollisten omien tuotteiden suunnittelu, valmistus ja markkinointi edellyttää kuitenkin merkittäviä panostuksia ja riskinsietokykyä. Kaiken kaikkiaan tutkitut lämpöyritykset, laitostoimittajat ja potentiaaliset laitetoimittajat suhtautuivat varovaisen positiivisesti pien-CHP:n tarjoamiin mahdollisuuksiin. Pien-CHP teknologian todettiin vielä vaativan kuitenkin kehittämistä, ja toisaalta yhteiskunnan tukitoimenpiteet nähtiin välttämättöminä, jotta bioenergiaa hyödyntävät pien-CHP ratkaisut voisivat yleistyä. Hankkeessa tutkittiin syvällisemmin erityyppisiä potentiaalisia bio-CHP kohteita, joista tehtiin esiselvitystasoiset soveltuvuus- ja kannattavuusarviot. Halukkuutta esiselvitysten tekemiseen olisi potentiaalisilta asiakkailta todennäköisesti löytynyt enemmän, mikäli bioenergiaa hyödyntävät pienen kokoluokan CHP-ratkaisut olisivat olleet lähempänä kaupallista sovellusta ja yhteiskunnan tukijärjestelmät bioenergialle valmiimpia sekä kattaneet paremmin myös pienen kokoluokan laitokset. Käyttökohteet olivat hyvin yksilöllisiä eikä niiden perusteella ollut mahdollista muodostaa yleispätevää mallia soveltuvuuden ja kannattavuuden arvioimiseksi. Teknologisten ratkaisujen vielä kehittyessä tarkkoja arvioita laitekustannuksista ei niin ikään ollut mahdollista esittää. Voidaan kuitenkin arvioida, että laitehinnat tulevat merkittävästi alenemaan kaupallisten ratkaisujen yleistyessä. Käyttökohteen kannattavuutta eivät itsestään selvästi turvaa myöskään yhteiskunnan tukijärjestelmät, vaikka laitos kuuluisikin kyseisten tukien piiriin. Olennaista investoinnin kannattavuuden kannalta on riittävän iso ja tasainen sähkön ja lämmön kulutus käyttökohteessa sekä polttoaineen ja energiahintojen tuleva kehitys. Kiinteitä biopolttoaineita kuten metsähaketta käyttävä pienen kokoluokan hajautettu CHP-teknologia on vielä kehittymässä, ja mennee vielä muutama vuosi ennen kuin kaupalliset ratkaisut yleistyvät merkittävästi. Yhteiskunnan tukimuodot kuten esimerkiksi syöttötariffijärjestelmä eivät niin ikään parhaalla mahdollisella tavalla tue kaikkein pienimmän kokoluokan CHP-investointeja. Pien-CHP ratkaisujen kaupallistumisen myötä Kaakkois-Suomella on yhtäläiset mahdollisuudet yhdessä muun Suomen kanssa kehittyä hajautetun bioenergian entistä kokonaisvaltaisemmaksi hyödyntäjäksi Avainsanat: sähkön ja lämmön yhteistuotanto, combined heat and power (CHP), mikroturbiini, stirling, syöttötariffi, biopolttoaine, metsähake, lämpöyrittäjä, lämpölaitosvalmistaja, maatila

Kestomagnetoidun roottorin mekaniikkasuunnittelu ja -analysointi

Työssä kehitettiin suurnopeuskäyttöön soveltuva kestomagnetoitu roottori olemassa olevan induktiokoneen staattorirunkoon. Kehitystyön tarkoituksena oli selvittää roottorin mekaaniset raja-arvot, kuten maksimi kehänopeus. Samalla otettiin kantaa myös tarvittaviin analysointi- ja mitoitusmenetelmiin. Maksimi kehänopeuden, laakeroinnin ja roottorin skaalattavuuden selvittäminen edellytti myös tarkkaa materiaaliselvitystä ja optimointia. Tästä syystä työn aikana tehtiin tiivistä yhteistyötä materiaalitoimittajien kanssa. Työn tuloksena syntyi uusi menetelmä toteuttaa radiaalisen magneettivuon luova kestomagneettiroottori 200 m/s kehänopeudelle. Suunniteltua roottoriratkaisua käytetään testausroottorina, jolla selvitetään valmistuksen, kokoonpanon ja sähkötehon rajoitteet käytännössä. Suunnittelutyö edellyttikin jatkuvaa iterointia sähkösuunnittelun ja roottorin osien valmistajien kanssa, jotta löydettiin paras kompromissiratkaisu roottorin prototyyppiin. Tämän seurauksena saatiin luotua varsin tarkat suunnittelu- ja analysointiraja-arvot kestomagneettiroottorin tuotteistettavia versioita varten.

Panosta kirjastoon – tuota arvoa

Markku Laitisen esitys Vaikuttavuuden arvo -seminaarissa Helsingissä 29.10.2014.

Valtatie 4 Vehniä-Äänekoski Ympäristövaikutusten arviointimenettely : Ympäristövaikutusten arviointiohjelma

Valtatien 4 parantaminen Vehniän-Äänekosken välisellä osuudella on osa Jyväskylä-Oulu yhteysvälin kehittämistä, jota toteutetaan vaiheittain. Ympäristövaikutusten arviointiohjelma (YVA-ohjelma) kuuluu ympäristövaikutusten arviointimenettelyyn (YVA), joka koskee valtatien 4 parantamishanketta Laukaan Vehniän ja Äänekosken välillä. Nykyistä nelostietä pitkin mitattuna suunnitteluosuuden pituus on noin 15 km. Hankkeesta vastaavana toimii Keski-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen Liikenne ja infrastruktuurivastuualue. YVA-menettely perustuu ympäristövaikutusten arviointimenettelystä annettuun lakiin (468/ 1994, muutettu 267/ 1999 ja 458/ 2006) ja sitä täydentävään asetukseen. YVA-menettelyssä tutkitaan tien parantamisen vaihtoehtojen ympäristövaikutuksia. YVA-menettelyn tarkoituksena on tuottaa tietoa hankkeen eri vaihtoehtojen ympäristövaikutuksista päätöksen teon pohjaksi. YVA-menettelyyn liittyy keskeisesti myös kansalaisten osallistuminen ja tiedonsaanti. YVA-ohjelma on työsuunnitelma ympäristövaikutusten arvioinnin toteuttamissa. Siinä esitetään hankkeen perustiedot, tutkittavat vaihtoehdot ja kuvaus ympäristön nykytilasta. Ohjelmassa kuvaillaan vaikutusten arvioinnin menetelmät ja lähtötiedot. Ohjelmassa esitetään myös suunnitelma osallistumisen järjestämisestä, tiedottamisesta, palautteen antamisesta ja hankkeen aikataulusta. YVA-menettelyn hankealueena on valtatie 4 Vehniän-Huutomäen (vt 13) välisellä osuudella ja alemman tieverkon järjestelyjen edellyttämä aluerajaus. Huutomäen liittymä ei sisälly tarkastelualueeseen, koska sille laaditaan parhaillaan yleissuunnitelmaa. Suunnittelu käynnistetään nyt YVA-lain mukaisella ympäristövaikutusten arviointimenettelyllä siten, että aluksi laaditaan ympäristövaikutusten arviointiohjelma ja sen jälkeen tehdään ympäristövaikutusten arviointiselostus, jonka pohjalta laaditaan yleissuunnitelma. Ympäristövaikutusten arviointiohjelma toimii työsuunnitelmana seuraavalle suunnitteluvaiheelle eli ympäristövaikutusten arviointiselostuksen laatimiselle.

Prosessiautomaatio pinnankorkeusmittauksen koelaitteistoissa

Pinnankorkeuden tunteminen kiehutusvesireaktorin painesäiliössä on erittäin tärkeää sen turvallisuusvaikutusten takia. Pinnankorkeutta mitataan vesipatsaiden korkeutta havaitsevien paine-eromittausten avulla. Säteilyturvakeskuksen YVL-ohjeiden mukaan turvallisuuteen vaikuttavien mittausten täytyy noudattaa moninkertaistus- ja erilaisuusperiaatteita. Yleensä erilaisuusperiaatetta on toteutettu käyttämällä erityyppisiä paine-eromittareita, mutta erilaisella fysikaalisella toimintaperiaatteella oleva mittaus olisi parempi ja toteuttaisi paremmin erilaisuusperiaatetta. Uimurikytkin olisi tällainen fysikaalisesti eri periaatteeseen perustuva pinnankorkeuden mittauslaite. Ydinvoimalaan tarkoitettu teknologia tulee kelpoistaa riippumattoman tahon toimesta ennen käyttöönottoa. Kelpoistamiskokeita varten Lappeenrannan teknillisen yliopiston Ydinturvallisuuden tutkimusyksikköön rakennettiin vuosina 2011–2013 kaksi koelaitteistoa. Näillä koelaitteistoilla tutkittiin uimurikytkimien toimintaa ja ominaisuuksia erilaisissa kiehutusvesireaktorin käyttötilanteissa. Koelaitteistot tarvitsivat toimiakseen automaatiojärjestelmät, jotka suunniteltiin pääosin noudattamalla suunnittelun elinkaarimallia sekä automaatiosuunnittelun sisältökokonaisuuksia. Automaatiojärjestelmien suunnittelu aloitettiin määrittelemällä koejärjestelyjen asettamat vaatimukset, jonka jälkeen tehtiin teknologiavalinnat. Seuraavaksi suunniteltiin automaatiojärjestelmien logiikkaohjelmistot, joiden kuvaukseen tämä työ pääasiassa keskittyy. Logiikkaohjelmistot toteutettiin graafisella National Instruments LabView -ohjelmointikielellä. Logiikkaohjelmistojen tuli hoitaa tiedonkeruuta, käyttöautomaatiota, turvallisuustehtäviä sekä kokeisiin liittyviä erikoistehtäviä. Ohjelmistot saatiin esikokeiden aikana toimimaan halutusti, ja varsinaiset kokeet voitiin suorittaa ilman merkittäviä ongelmia.