Vaihtoehtoisista käyttövoimista etsitään ratkaisuja metsäkoneiden päästövähennyksiin

Osana puhdasta siirtymää myös työkoneiden päästöjä on vähennettävä. Ratkaisuja tähän kartoitettiin Itä-Suomen yliopiston, Luonnonvarakeskuksen, Metsätehon ja LUT-yliopiston toteuttamassa tutkimuksessa, jossa selvitettiin vaihtoehtoisten käyttövoimien potentiaalia raskaissa työkoneissa.

Tutkimuksen perusteella vähäpäästöisten työkoneiden kehityksen painopiste on tällä hetkellä sähköistämisessä. Uusiutuvien polttoaineiden käyttö yleistyy myös vähitellen. Erityisesti teollisuustyökoneissa sähköistämisellä on saavutettu lupaavia tuloksia energiatehokkuudessa, ja ne ovat yleistyneet viime vuosina. Uusiutuvilla polttoaineilla puolestaan on ympäristöhyötyjä, mutta niistä aiheutuva lisäkustannus voi heikentää työkoneoperaatioiden kustannustehokkuutta. Vedyn kilpailukyky raskaiden työkoneiden käyttövoimana on vielä melko olematon, mutta kehitys etenee hyvää vauhtia.

Pääasiassa latausverkkojen ulkopuolella toimivissa metsäkoneissa vaihtoehtoisten käyttövoimien hyödyntäminen on haasteellisempaa kuin esimerkiksi teollisuusympäristössä. Joitakin tutkittuja hybridiratkaisuja on jo markkinoilla ja niiden on todettu tuottavan positiivisia vaikutuksia koneiden polttoainetehokkuuteen. Metsäkoneissa haasteena on kuitenkin akkuteknologian hyödynnettävyys ja toimintavarmuus.

“Jos mennään esimerkiksi lämpimämpiin eteläisen Euroopan maihin, on akuston toimintavarmuus aivan eri tasolla. Suomen kontekstissa metsäkoneiden sähköistyminen ei tule tapahtumaan ihan lähiaikoina”, toteaa tutkimuksen pääkirjoittaja, väitöskirjatutkija Jarkko Pesonen Itä-Suomen yliopistosta.

Suomen olosuhteissa metsäkoneiden akustojen vaatimustaso on korkea, sillä niiden on kyettävä tuottamaan riittävä määrä energiaa operaation suorittamiseen vaihtelevissa olosuhteissa, kuitenkaan lisäämättä koneen painoa merkittävästi. Erityisesti pehmeämmillä maapohjilla painavampien metsäkoneiden liikkuminen on rajoittuneempaa, joka vaikuttaa tuottavuuteen.

“Jos koneen paino nousee, niin esimerkiksi ajokoneella on pakko ajaa pienempiä kuormia, mikä lisää ajokertoja ja siten vaikuttaa tuottavuuteen. Hakkuukoneilla taas ei välttämättä päästä lyhintä ja suorinta reittiä korjattavien puiden luokse ja silloin suunnittelutyön määrä ja merkitys kasvaa”, Pesonen summaa.

Tuottavuusnäkökulma ilmenee myös uusiutuvien polttoaineiden pullonkaulana. Itse polttoaine on kalliimpaa kuin tavallinen diesel ja joidenkin tutkimusten perusteella polttoaineenkulutus saattaa jopa kasvaa käytettäessä uusiutuvaa polttoainetta. Lisäksi erilaisten uusiutuvien polttoaineiden ominaisuuksista ja toimivuudesta Suomen olosuhteissa tarvitaan lisätutkimusta.

Vaihtoehtoiset käyttövoimat voivat aikanaan korvata perinteiset dieselmoottorit, mutta lisätutkimusta ja -kehitystä tarvitaan edelleen. Tämä tutkimus osoitti ennen kaikkea sen, että kiinnostus vaihtoehtoisia käyttövoimia kohtaan on suuri ja teknologiakehitys etenee vääjäämättä kohti vähäpäästöisempiä työkoneita.

Tutkimus oli osa EU:n osarahoittamaa Ilmastoratkaisujen vauhdittaja (ACE) -hanketta. Tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella vähäpäästöisten työkoneiden kehitystä sekä arvioida vaihtoehtoisten käyttövoimien teknologista valmiustasoa (Technology Readiness Level – TRL) erilaisissa työkoneoperaatioissa. Tutkimusaineistona käytettiin yhteensä 115 vuosina 2010–2024 julkaistua tutkimusta, joista noin kaksi kolmasosaa oli Euroopan maista ja runsas neljännes Aasiasta.

Julkaisut

Pesonen J, Prinz R, Ovaskainen H, Kauranen P, Poikela A, Kärhä K (2025) Alternative Powertrains and Fuels in Heavy Non-Road Mobile Machinery and Their Future Expectations – A Review. Current Forestry Reports 11:10. https://doi.org/10.1007/s40725-024-00244-2

Metsätehon ACE-hankesivu

Lisätietoja

erikoistutkija Asko Poikela
[email protected]
puh. 040 530 7159
Metsäteho Oy