Liikkumisen hiilijalanjäljet

Vastuullinen päätöksenteko pyritään perustamaan tiedolle ja tieteelle. Liikenteen osalta käytetään myös hämmästyttävää määrää uskomuksia, joiden esittäjien täytyy tietää ne virheellisiksi. Uskovat loukkaantuvat herkästi, jos heille tuputtaa tieteen tuloksia. ”Epämukavia totuuksia”, kuten Al Gorekin otsikoi sanomansa.

Perinteisten kulkuvälineiden ja fossiilisten polttoaineiden merkitys hallitaan tiedollisesti melko hyvin. Käyttöön on nyttemmin tullut uusia ratkaisuja, joiden osalta tarvittavaa tietokantaa ei vielä ole. Esimerkiksi sähköavusteisten polkupyörien ja potkulautojen kulutusluvut ja osuus liikenteestä tarvitaan laskelmiin, samoin sähkö- ja hybridiautojen. Kaasulla, vedyllä tai etanolilla toimivien osuus jäänee merkityksettömän pieneksi.

Asiayhteydestä riippuu, tuleeko käyttää tämän hetken vai tulevaisuuden lukuja. Kaavoituksessa relevanttia on tilanne kaavan toteutuessa ja siitä eteenpäin. Tavoitteena on, että Suomi olisi hiilineutraali vuonna 2035. Ympäristöhallinnon kaavoittajille suosittelema Keko-malli ei tätä noteeraa ja on muutenkin epälooginen.

Liikenteestä näytetään usein graafinen esitys optimaalisesta kulkuvälineestä matkan pituuden mukaan. Julkisen liikenteen kannalta ovat merkityksellisiä leikkauspisteet, joissa ensin raskaan raideliikenteen ja bussiliikenteen käyrät leikkaavat toisensa ja sitten bussiliikenteen ja taksien. Molempien sijoittamiseen tarvitaan ajantasainen tietopohja, jotta julkista liikennettä voidaan räätälöidä oikein vastaamaan matkakysyntää. Yksi nyrkkisääntö on, että ilmastovaikutuksen kannalta dieselbussi vastaa seitsemää henkilöautoa; kun henkilöauton keskikuorma Suomessa on 1,38 henkeä, bussin valitseminen alle kymmenen hengen matkustajamäärän kuljettamiseen ei ole ilmastoystävällistä.

Edellä viitatut virheelliset uskomukset koskevat kevyttä liikennettä – jalankulkua ja pyöräilyä. Niitä kutsutaan päästöttömiksi, vaikka jokainen ymmärtää, että niihin käytetään energiaa.

Ihminen saa energiansa syömällä. Eri maissa ruokavaliot ovat erilaiset, osin myös tuotantotavat. Suomessa on kyllä noteerattu, että näiden erojen vuoksi tulee käyttää kansallisia laskelmia mm. naudanlihan ja maidon osalta. Sen pohjalta, mitä suomalaiset keskimäärin syövät, voidaan laskea, mikä on kävelemiseen tarvitun energian edellyttämä nautitun ravinnon energiamäärä ja mikä on sen hiilijalanjälki.

Kokosin eri lähteistä tietoa liikkumisen hiilijalanjäljestä. Tulos on tässä:   

Miten tulisi laskea liikennemuotojen kestävyys

Kestävälle liikenteelle ei ole tarkkaa määritelmää, mutta sanontaa käytetään haluttaessa vertailla eri liikennemuotoja niiden keskimääräisen hiilijalanjäljen perusteella. Vertailu on perusteltua tehdä matkan suorittajan kannalta siten, että perustana on matkan vähimmäispituus (eli jos jokin liikennemuoto joutuu kiertämään pitempään, ylimääräisten metrien kulutus otetaan myös huomioon). Osa laskentatiedoista saadaan suoraan ulkoisen käyttöenergian kulutuksesta, mutta aika suuri osa joudutaan selvittämään datasta siten, että voidaan käyttää yleisiä keskiarvoja.

Seuraavassa on listattu intuitiivisesti hiilijalanjäljen mukaisessa järjestyksessä yleisimmät paikallis- ja lähiliikenteen muodot ja niiden laskentaan kuuluvat erät. Tavaraliikenne, lentäminen, kaukojunat ja vesiliikenne eivät ole mukana. On kuitenkin selvä, että on virheellistä kutsua kävelemistä ja joukkoliikennettä kestäviksi liikennemuodoiksi, koska edellisen hiilijalanjälki on aina ja jälkimmäisen usein keskitasoa suurempi. Se, että kävelemisellä ja juoksemisella on myönteisiä terveysvaikutuksia, ei pienennä niiden hiilijalanjälkeä.

Kaikki liikennemuodot eivät ole keskenään vaihtoehtoisia; yli tunnin kävelymatkat lienevät suhteellisen harvinaisia. Metro- ja junaliikenne puolestaan tarvitsevat syöttöliikennettä, joka tulee otetuksi kokonaismatkaan perustuvassa laskennassa, vaikka ne eivät näy niiden matkustajakilometrin hiilijalanjäljessä.

Ihmisen energiankulutus vaihtelee päivittäin levossa tapahtuvan peruskulutuksen (naiset 1800…2400 kcal/vrk, miehet 2200…3000 kcal/vrk) ja aktiivisessa toiminnassa siihen verrattuna kaksinkertaisen kulutuksen välillä. Ravinnossa tarvittava kalorimäärä tämän energian tuottamiseen tunnetaan. Sen hankkimiseen tarvittava ruokamäärä tulisi laskea suomalaisten keskimääräisen ruoka-ainesten jakauman mukaisesti, koska sekä ruuan hiilijalanjälki että jakauma ovat erilaiset eri maissa. Eri lähteissä on erilaisia arvioita lihasenergian käyttöön tarvittavan energian hankkimiseen tarvittavasta syödyn ravinnon energiasisällöstä. 1 kcal energian käyttö edellyttää 4…9 kcal sisältävän ruuan nauttimista. On kuitenkin kyse monimutkaisesta prosessista, jossa pelkän ruuan energiasisällön ohella sen lämpö, esivalmistus ja ruuansulatusjärjestelmän energiankulutus vaikuttavat tulokseen. Yksilöllisessä biomissa on suuria eroja, jotka vaikuttavat ruuansulatusprosessiin. Ruuan hiilijalanjälki on Suomessa samaa suuruusluokkaa liikenteen hiilijalanjäljen kanssa, joten ei ole perusteltua jättää sitä ottamatta laskelmissa huomioon. Matkaan kuluva aika lisää matkustajan energiankulutusta, joten se tulee otetuksi huomioon tätä kautta. Laskelmiin mukaan otettavat tekijät rajataan conditio sine qua non -periaatteella eli kaikki matkan tuottamiseen tarvittavat ja siitä aiheutuvat seuraukset otetaan huomioon.

Osa liikkumista koskevista kustannuksista on kuitenkin vähäisiä tai siten eri muodoille yhteisiä, että ne voidaan jättää huomiotta ilman, että tulokset vääristyisivät. Ilkivaltaa, varkauksia tai ulkoisvaikutuksia (vakuutukset, pääomamenot, säilytys, pysäköinti, siivous, lumenauraus yms.) ei ole tässä yhteydessä otettu huomioon. Renkaat, nastoitus, hiekoitus sekä asvaltin kuluminen ja painuminen on jätetty pois (puolet asvaltin deformaatiosta on kulumista, puolet raskaan liikenteen aiheuttamaa). Kuljetuksia tehtaalta tai jalostamolta käyttöön ei ole otettu huomioon.

Teräksen ja betonin tuotanto on energiaintensiivistä, ja se muuttuu hitaasti vihreään sähköön perustuvaksi. Tällä hetkellä on yhä perusteltua käyttää näistä nykytuotannon mukaista hiilijalanjälkeä. Saattaa olla, että liikennevälineen paino korreloi hyvin sen valmistamisen hiilijalanjäljen kanssa, mutta parempikin tieto voitaisiin hankkia.

Termiä ”kustannus” on tässä käytetty kattamaan myös hiilijalanjälki. Ulkoisten hankintojen hinta sisältää aina raaka-aineita ja ihmistyötä, joilla on merkitystä laskelmiin. Hiilijalanjälki ilmaistaan CO2-ekvivalenttina, joka sisältää muidenkin kasvihuonekaasujen vaikutuksen hiilidioksidin vaikutusta vastaavina.

Akkujen tekniikka ei ole vielä lähellekään kypsää, joten niiden edullisuus paranee ajan kanssa. Nykyään päästään tasolle 250…300 Wh/kg, kun litium-ilma-akun teoreettinen maksimi on 3460 Wh/kg. Sulfidiakkujen taso on nyt 400 Wh/kg, ja se saattaa nousta tasolle 2600 Wh/kg. Kodin varavoima-akkujen hinta on nyt 400 euroa/kWh.  

1. Yksityinen sähköpotkulauta

• yksityiskäyttöön suunnitellut kevyet (low end) sähköpotkulaudat maksavat 150…400 euroa, ja ne kestävät 800…1600 km, minkä pohjalta voidaan laskea poisto
• käyttöenergiaksi voidaan olettaa vihreä sähkö
• potkulaudan tuotannon hiilijalanjälki voidaan selvittää (tuotannon hiilijalanjälkeen voidaan sisällyttää loppusijoitus, kierrätys yms.)
• yksityiskäytössä potkulaudasta pidetään huolta, joten ei tarvitse ottaa huollon hiilijalanjälkeä huomioon
• ajajan energiankulutus on kaksinkertainen peruskulutukseen verrattuna
• matkan keskinopeudeksi voidaan arvioida 10 km/h (keskinopeus = kokonaismatka/kokonaisaika eli seisahdukset otetaan huomioon)
• matkan pituutena käytetään samaa kuin suorimmalla jalankulkuyhteydellä
• (monien lukujen lähteinä iopscience
• 2. Vuokrasähköpotkulauta
• muutoin kuten yksityinen, erot:
• high end – laudoilla käyttöikä on 3…5 vuotta ja matkasuorite 8000 km. Hankintahinta (3500-5000 euroa/Tier, Lime, Bird) ja paino ovat moninkertaiset, näkyvät vastaavasti korkeampana tuotannon hiilijalanjälkenä
• vuokrattavia scootteja on sekä vapaasti jätettäviä että telakoitavia; tästä aiheutuu jonkin verran eroa niiden yöaikaiseen lataamiseen ja siirtelyyn. Siirtely (2 km kuljetusta/vrk) aiheuttaa sekä ihmistyötä että energiankulutusta, joka tulee ottaa huomioon ja vyöryttää kilometrikustannukseen
• ylläpito ja korjaukset maksavat 30…50 euroa/kk
• matkan keskinopeus korkeampi, vaikkapa 20 km/h
• jos yritys ei ole sitoutunut vihreän sähkön käyttöön, yöaikaisen siirtelyn lasketaan käyttävän fossiilisista polttoainetta
• 3. Yksityinen sähköpolkupyörä
• kuten yksityinen sähköpotkulauta, erot:
• kevyt 15…22 kg, kaupunkipyörä 20…25 kg
• matkan keskinopeus 25 km/h
• 4. Vuokrasähköpolkupyörä
• vastaavat erot kuin potkulautojen kohdalla
• polkupyörien tarvitsema huolto lienee merkityksellinen tekijä
• 5. Polkupyörä (yksityinen ja vuokrattava)
• liikkuminen pelkästään lihasenergialla
• matkan keskinopeus 15 km/h
• keskihinnan mukaan laskettu tuotantokustannus
• 6. Sähköauto
• käytetty energia vihreää sähköä
• matkasuorite elinkaaren aikana selvitettävä tilastosta ottaen huomioon, että osa minkä tahansa tuotantovuoden autoista on edelleen käytössä. Elinkaaren matkasuorite saattaa akkujen puolesta yltää 500 000 km:iin, mutta rungon kestävyys saattaa jäädä lyhyemmäksi. Poistettujen akkujen käyttöarvo on edelleen merkittävä, mikä siirtää osan valmistuksen hiilijalanjäljestä seuraavalle käyttäjälle (poistolaskelma tehdään tämän mukaan)
• matkan keskinopeus on 30 km/h
• keskimääräinen käyttöaste on 1,3 henkeä eli autossa olevien määrä, joten henkilömatkasuorite saadaan tällä kertomalla
• henkilöauton käyttämä matka verrattuna lyhyimpään jalankulkumatkaan lienee 1,3-kertainen (selvitettävissä)
• 7. Sähköbussi
• käytetty energia vihreää sähköä
• hankintahinta ja paino korreloivat tuotantokustannuksen kanssa
• kuljettajan kulutus sisällytetään energiankulutukseen
• matkasuorite lasketaan matkustajamäärän ja kuljetettujen kilometrien mukaisesti
• busseihin perustuvassa joukkoliikenteessä bruttomatka verrattuna lyhimpään jalankulkumatkaan taajamassa saattaa olla 1,5-kertainen
• matkustaja käyttää energiaa kulkiessaan pysäkille ja sieltä kohteeseen sekä pysäkillä odottaessaan, samoin bussissa istuessaan. Vuorovälin ollessa yli 15 minuuttia lasketaan matkustajan saapuvan pysäkille viisi minuuttia ennen bussin saapumista
• joukkoliikenteessä kohdennetaan lippujärjestelmän kustannukset jaettuina kullekin liikennemuodolle
• 8. Käveleminen
• matkaajan käyttämän lihasenergian mukainen ruuan hiilijalanjälki (brittiläisen laskelman mukaan vastaa pienen bensiinikäyttöisen henkilöauton matkustajakilometrin hiilijalanjälkeä)
• 9. Pieni dieselkäyttöinen henkilöauto
• eri-ikäisten autojen erot ovat suuret sekä teknisistä syistä että normien kiristymisen vuoksi
• kuten sähköauto; erot:
• energia dieselistä, kulutus tilastoista
• paino ja hinta korreloivat tuotannon hiilijalanjäljen kanssa
• monimutkaisempi tekniikka edellyttää enemmän huoltoa ja korjaamista
• 10. Iso dieselkäyttöinen henkilöauto
• kuten pieni h-a, paitsi kulutus ja tuotantokustannukset suurempia
•  11. ja 12. Pieni ja iso bensiinikäyttöinen henkilöauto
• kuten henkilöautot, bensiini energialähteenä; dieselin hiilijalanjälki on noin 20 prosenttia pienempi kuin bensiinin
• 13. Raitiotieliikenne
• energiankulutus vihreää sähköä
• matkasuorite kuljetettavien matkustajien määrän ja kilometrien mukaan
• bruttomatka verrattuna suorimpaan jalankulkuyhteyteen keskimäärin kolminkertainen (selvitettävä)
• kaluston poisto saadaan kirjanpidosta: tuotantokustannus ja elinkaaren pituus  
• matkat pysäkille ja tavoitteeseen, odotusajat pysäkillä kuten busseilla
• kiskotuksen ja virranjakojärjestelmän poisto saadaan empiirisesti
• henkilöstön kokonaismäärä sisällytetään laskelmiin
• yksinomaan raitioliikenteelle osoitettu maa-alue hahmotetaan vuokratuksi eli ero siihen, että se olisi viheraluetta, on kustannus. Se vyörytetään matkustajakilometrien rasitukseksi
• häiriöherkkyys ja poikkeusjärjestelyt pudottavat tehokkuutta
• vaihdollisten joukkoliikenneyhteyksien vaihto- ja odotusajat ovat molempien järjestelmien välttämättömiä kustannuksia (kun vaihdetaan liikennemuotoa)
• 14. Metroliikenne
• kuten raitiotieliikenne; erot:
• bruttomatka on pitempi, koska asemia on harvemmassa
• asemien kustannukset vyörytetään metron matkustajakilometreille
• investoinnin poistoaika on 30 vuotta (Länsimetron laskelma)
• liityntäpysäköinti on osa raideliikennettä
• (valtio lupasi Itämetroon 30 prosenttia tukea, joka osoittautui olevan 20 prosenttia kun kaikki muutkin kustannukset otettiin huomioon, ilmeisesti lähinnä maanpäälliset järjestelyt)
• metron maanalaisen osuuden maa-alalle ei tarvitse laskea vuokra-arvoa, ainoastaan maanpäälliselle osuudelle, asemille, varikoille yms.
• metroliikenteessä on katkoja, joilla saattaa olla vaikutusta hiilijalanjälkeen
• korjaukset, jotka ylittävät laskennalliset poistot, tulee ottaa huomioon
• 15. Lähijunaliikenne
• muutoin sama kuin raitiotieliikenne; erot:
• bruttomatka on pitempi, koska asemapaikkoja on harvemmassa
• tarvitulla maa-alueella myös kaukoliikennettä; jaetaan matkustajakilometrien suhteessa. (Yleensä junan kapasiteettia vertailtaessa unohdetaan, että turvavälin pituuden vuoksi bussit pystyvät kuljettamaan lähes yhtä suuren matkustajamäärän tietyssä ajassa.)
• osa junaliikenteen ohjausjärjestelmästä palvelee lähijunaliikennettä ja siten kuuluu tämän kustannuksiin

Tästä harjoituksesta näemme myös, että ruoan osuus hiilijalanjäljessä on merkittävä; siihen on vaikea keksiä samanlaisia säästökeinoja kuin mitä sähkön suhteen on jo näkyvissä. Tässä on lisäksi oletettu, että hukkaan ei mene yhtään, vaikka todellisuudessa ruokahävikki on Suomessa 15 prosenttia, josta kolmannes kodeissa. – Esitys ruuan huomioon ottamisesta hiilijalanjäljessä saa usein vastaukseksi, että liikunta on terveellistä. On, mutta se ei poista ruuan hiilijalanjälkeä. Epämiellyttävillä totuuksilla on tapana saada ihmiset karkaamaan johonkin toiseen keskustelunaiheeseen.