Puu voittaa teräksen aurinkopaneelirakenteissa – puurakenne vähäpäästöisempi ja kestävämpi

Turun ammattikorkeakoulun Uusi Energia ja Turun yliopiston Aurinkoenergiamateriaalit ja -systeemit tutkimusryhmien tutkimuksessa vertailtiin puisen ja teräksisen katoksen kasvihuonekaasupäästöjä ja taloudellista toteutettavuutta. Vertailukohtana käytettiin todellista teräspohjaista aurinkopaneeleilla varustettua autokatosta, jonka avulla arvioitiin autokatosrakenteen mittakaava ja käytetyn materiaalin määrä. Tutkimuksessa hyödynnettiin simulaatiota, jossa aurinkopaneeleilla katetun autokatoksen kasvihuonekaasupäästöt laskettiin simuloidun sähköntuotannon sekä arvioitujen kasvihuonekaasupäästöjen perusteella sekä puu- että teräsmateriaalille koko rakennelman elinkaaren ajalta.

Tutkimuksen tuloksena puurakenteisen aurinkopaneeleilla katetun autokatoksen kasvihuonekaasupäästöt ovat 48 prosenttia pienemmät kuin teräksisen autokatoksen. Puurakenteen avulla voidaan siis pienentää merkittävästi rakennuksen hiilijalanjälkeä. Puurakenne on myös kustannuksiltaan kilpailukykyinen. Tutkimuksen mukaan puurakenteella voidaan säästää jopa 25 prosenttia kustannuksista teräsrakenteeseen verrattuna. 

Puurakenne voi olla myös turvallisempi teräkseen verrattuna tulipalon sattuessa. Tulipalossa paneelien paino romahduttaa niitä kannattelevan rakenteen. Teräsrakenne antaa tulipalossa puuta nopeammin periksi, joten palon hetkellä kestävämpi puurakenne on turvallisempi. 

Uudenlaista rakentamista

Vaikka Suomessa puurakentaminen on suosittua, puurakenteiset aurinkopaneelikatokset eivät ole vielä lyöneet läpi. Tutkimusartikkelin pääkirjoittaja, Turun ammattikorkeakoulun Uuden Energian tutkimusryhmän tutkimusvastaava Samuli Ranta näkisi Suomessa mielellään lisää puurakenteisia aurinkopaneelikatoksia. 

– Euroopasta löytyy jo esimerkkejä, joissa puuta on käytetty katoksen rakenteena. Tutkimustulosten mukaan puuta kuitenkin kannattaisi hyödyntää laajemmin katosmateriaalina. Puurakenteiset katokset näyttävät erilaisilta kuin mihin on totuttu, mutta metsistään tunnetussa maassa niiden soisi yleistyvän, sanoo Ranta. 

– Tähän saakka aurinkoenergian hiilijalanjäljessä ollaan keskitytty lähinnä aurinkopaneeleihin, vaikka aurinkosähköjärjestelmän tukirakenteiden osuus kokonaispäästöistä on jo nykyisellään merkittävä ja kasvaa tulevaisuudessa”, kertoo professori Kati Miettunen Turun yliopistosta.

Tutkimus toteutettiin osana kansainvälistä Horizon 2020 RESPONSE-hanketta sekä Strategisen tutkimuksen neuvoston rahoittamaa kansallista RealSolar -hanketta, jossa sekä Turun ammattikorkeakoulu että Turun yliopisto ovat mukana. 
Tutkimusartikkeli “Feasibility and Greenhouse Gas Emissions of Timber Structures in Solar Photovoltaic Carport Construction” on luettavissa kokonaisuudessaan Frontiers in Built Environment -lehdessä (DOI: https://doi.org/10.3389/fbuil.2024.1379956 )