Source: http://docplayer.fi/1563363-Hct-ajoneuvoyhdistelmien-vaikutus-puutavarakuljetusten-tehostamisessa-esiselvitys.html
Timestamp: 2018-05-20 23:58:23+00:00
Document Index: 3921528

Matched Legal Cases: ['kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ']

HCT-ajoneuvoyhdistelmien vaikutus puutavarakuljetusten tehostamisessa. Esiselvitys - PDF
HCT-ajoneuvoyhdistelmien vaikutus puutavarakuljetusten tehostamisessa. Esiselvitys
Download "HCT-ajoneuvoyhdistelmien vaikutus puutavarakuljetusten tehostamisessa. Esiselvitys"
Teija Majanlahti
1 HCT-ajoneuvoyhdistelmien vaikutus puutavarakuljetusten tehostamisessa Esiselvitys Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisuja Konserni 30/2015
2 HCT-ajoneuvoyhdistelmien vaikutus puutavarakuljetusten tehostamisessa Esiselvitys Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisuja Konserni 30/2015
3 Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisuja Konserni 30/2015 Arbets- och näringsministeriets publikationer Koncernen 30/2015 MEE Publications Corporate 30/2015 Tekijät Författare Authors Pirjo Venäläinen, Antti Korpilahti Metsäteho Oy Julkaisuaika Publiceringstid Date Huhtikuu 2015 Toimeksiantaja(t) Uppdragsgivare Commissioned by Työ- ja elinkeinoministeriö Arbets- och näringsministeriet Ministry of Employment and the Economy Toimielimen asettamispäivä Organets tillsättningsdatum Date of appointment Julkaisun nimi Titel Title HCT-ajoneuvoyhdistelmien vaikutus puutavarakuljetusten tehostamisessa Esiselvitys Tiivistelmä Referat Abstract Suomessa HCT (High Capacity Transport) -ajoneuvoilla tarkoitetaan nykyisin sallittua suurempia ajoneuvoja eli yli 25,25 metriä pitkiä tai yli 76 tonnia kokonaismassaltaan painavia yhdistelmiä. Puunhankinnan logistiikan tehokkuuden ja taloudellisuuden kehittämiselle asettavat tarpeita metsäteollisuuden tuotantolaitosten ja energiapuuta käyttävien voimalaitosten merkittävät lähivuosien investointisuunnitelmat. Mikäli suunnitellut investoinnit toteutuvat, voi puutavaran vuosittainen käyttö lisääntyä yli 5 miljoonaa kuutiota jo vuoteen 2017 mennessä. Kansallisen metsästrategian tavoitteena on, että sekä runkopuun vuosittainen hakkuu että metsähakkeen vuosittain energiakäyttö kasvavat 15 miljoonalla kuutiolla vuoteen 2025 mennessä. Hankintalogistiikka vaikuttaa osaltaan Suomen metsäteollisuuden kilpailukykyyn ja siten alan tuotantovolyymeihin ja työllisyyteen Suomessa. Suurilla puutavaran HCT-ajoneuvoilla on mahdollisuus laskea kuljetusten yksikkökustannuksia jopa parikymmentä prosenttia, koska hyötykuorman osuus ajoneuvon kokonaispainosta nousee. Suurilla ajoneuvoilla liikennöinti alemmilla tieluokilla ja metsäteillä on kuitenkin haastavampaa suuremman painon ja pituuden takia. Tämän takia HCT-ajoneuvoja hyödyntävä logistiikka tulee todennäköisesti poikkeamaan perinteisestä puutavaralogistiikasta. Mahdolliset siirtokuormaukset terminaaleissa vähentävät HCT-kuljetusten kustannusetua, mutta terminaalien käyttöön liittyy useita muita etuja, joiden kustannusvaikutuksia ei ole vielä arvioitu. Tässä esiselvityksessä on koottu yhteen ensimmäisiä tutkimustuloksia ja laskelmia HCT-ajoneuvojen vaikutuksista puutavaran kuljetustalouteen, logistisiin toimintamalleihin, liikenneturvallisuuteen, poltto-aineen kulutukseen ja päästöihin. Näiden aineistojen ja Ruotsissa tehtyjen tutkimusten perusteella HCT-ajoneuvot voivat olla nykyisiä yhdistelmiä taloudellisempia ja turvallisempia. Erot ajoneuvoyhdistelmien välillä johtuvat kuitenkin paitsi kokonaismassasta myös esim. ajoneuvon rakenteesta, kuljetusreitistä ja sen kuljetusvolyymeista. Näin ollen pidemmälle viedyt johtopäätökset vaativat vielä lisää tutkimusta ja kokeiluita. Tällä hetkellä HCT-kokeilulupa on kahdella puutavarayhdistelmällä. Lisäksi Liikenteen turvallisuusvirasto Trafissa on käsiteltävänä kokeilulupahakemus viiden muun yhdistelmän osalta. HCT-logistiikan yhdeksi haasteeksi on tunnistettu suurten ajoneuvojen liikennöintiä rajoittavat liikenneinfrastruktuurin pullonkaulat (varsinkin sillat). Esiselvityksen aikana on alustavasti tunnistettu puutavarakuljetusten kannalta potentiaalisia HCT-kuljetuskäytäviä. Näiden käytävien määrittelyä tulee tarkentaa, jotta infrastruktuurin kehittämisessä ja ylläpidossa voidaan ottaa riittävästi huomioon HCT-liikenteen tarpeet. Työ- ja elinkeinoministeriön yhdyshenkilö: Elinkeino- ja innovaatio-osasto/sixten Sunabacka, p Asiasanat Nyckelord Key words HCT-ajoneuvot, puutavarakuljetukset, kuljetustalous, kuljetusten ympäristövaikutukset Painettu julkaisu Inbunden publikation Printed publication Verkkojulkaisu Nätpublikation Web publication ISSN ISBN ISSN ISBN Kokonaissivumäärä Sidoantal Pages 72 Julkaisija Utgivare Published by Työ- ja elinkeinoministeriö Arbets- och näringsministeriet Ministry of Employment and the Economy Kieli Språk Language Suomi, Finska, Finnish Vain sähköinen julkaisu Endast som elektronisk publikation Published in electronic format only
4 Esipuhe Puun vuosittaisen käytön arvioidaan kasvavan jopa yli 15 miljoonalla kuutiolla vuodessa metsäteollisuuden ja energiapuuta käyttävän energiasektorin investointien myötä. Metsäalan strategisessa ohjelmassa ajoneuvojen mitta- ja painorajojen korottaminen on tunnistettu yhdeksi keinoksi tehostaa puutavaralogistiikkaa. Vuonna 2013 raskaiden ajoneuvojen mitta- ja painorajoituksia korottaneen asetusmuutoksen perusteluissa esitettiin tarpeelliseksi käynnistää nykyisin sallittua suurempien eli HCT-yhdistelmien (high capacity transport) kokeiluja. Ensimmäinen puutavaran HCT-kokeilu ajoneuvo aloitti liikennöinnin lokakuussa Tämän esiselvityksessä on koottu yhteen ensimmäisiä tutkimustuloksia puutavaran HCT-ajoneuvoista ja niiden vaikutuksista muun muassa kuljetuskustannuksiin, liikenneturvallisuuteen, tierasitukseen ja logistisiin toimintamalleihin. Selvityksen lopuksi on tunnistettu tarpeita jatkotutkimuksille sekä elinkeinoelämän ja julkisen sektorin väliselle yhteistyölle. HCT-ajoneuvojen vaikutusten laajempi arvioiminen edellyttää lisää erilaisia HCT-kokeiluyhdistelmiä erityyppisille kuljetusreiteille. Työ- ja elinkeinoministeriö kiittää esiselvityksen ohjausryhmään osallistuneita henkilöitä. Helsingissä 21. huhtikuuta 2015
5 Sisältö Esipuhe Johdanto Selvityksen tausta ja tavoitteet Selvityksen teemat ja toteutus Puunhankinnan kuljetusvirrat ja logistiikka Suomessa Puunhankinnan kuljetusten kokonaismäärät ja kuljetusmuotojakauma Ainespuukuljetusten nykytila ja kehitysnäkymät Energiapuukuljetusten nykytila ja kehitysnäkymät Logistiset toimintamallit Puutavarakuljetusten kausivaihtelu Puutavaraterminaalit Ajoneuvojen kuormausasteet Puutavaran kuljetuskalusto Puutavarakuljetusten valtakunnalliset kuljetuskustannukset Kuljetusten ulkoiset vaikutukset valtakunnan tasolla Kuljetusajoneuvojen polttoaineen kulutus ja päästöt Turvallisuusnäkökohdat Tie- ja siltarasitus Puutavarakuljetusten HCT-konseptien vertailutuloksia Puutavaran HCT-kokeiluiden ja -tutkimusten tilanne Kuljetuskustannukset Polttoaineen kulutus ja päästöt Liikenneturvallisuus Liikennöinnin sujuvuus Tie- ja siltarasitus Orpe Kuljetus Oy:n ja UPM-Kymmene Oyj:n HCT-kokeilukuljetukset Ruotsin HCT-tutkimus Johtopäätöksiä puutavaran HCT-kuljetusten potentiaalista ja vaikutuksista Puunhankinnan potentiaalisimmat kuljetusvirrat ja logistiset mallit HCT-ajoneuvoille HCT-ajoneuvojen vaikutukset kuljetustehokkuuteen ja -kustannuksiin Polttoaineen kulutus ja päästöt Liikenteen turvallisuus ja sujuvuus Tie- ja siltarasitus sekä painorajoitukset... 59
6 5.6 HCT-kuljetuskäytävät Yhteenveto Toimenpidesuositukset Lähteet... 67
7 1 Johdanto 1.1 Selvityksen tausta ja tavoitteet Pääministeri Kataisen hallitusohjelman pohjalta käynnistettiin uusi, työ- ja elinkeinoministeriön (2012) vetämä metsäalan strateginen ohjelma (MSO). Ohjelman tavoitteena on mm. metsäalan jalostusasteen nostaminen, perusmetsäteollisuuden toimintojen vahvistaminen, puun käytön ja puurakentamisen lisääminen, uuden yritystoiminnan luominen sekä puunhankintaa edistävien tai hidastavien tekijöiden vähentäminen. Ohjelma on ollut myös vaikuttamassa kuljetusajoneuvojen mitta- ja painorajojen korotukseen. Suomen metsäteollisuus suunnittelee lähivuosille merkittäviä tuotantolaitosinvestointeja. Lisäksi maassa on useita investointihankkeita energiapuuta käyttäviin voimalaitoksiin sekä metsäteollisuuden sivuvirtoja hyödyntäviin biojalostamoihin. Toteutuessaan investointihankkeet lisäävät puun vuosittaista käyttöä yli 5 miljoonaa kuutiota jo lähivuosina. Vuoteen 2020 mennessä puun vuosittainen käyttö voi kasvaa jopa yli 15 miljoonaa kuutiota. Kansallisen metsästrategian (2015) tavoitteena on, että sekä runkopuun vuosittainen hakkuu että metsähakkeen vuosittain energiakäyttö kasvavat 15 miljoonalla kuutiolla vuoteen 2025 mennessä. Puun käytön voimakas kasvu asettaa useita haasteita logistiselle järjestelmälle. Kuljetusten merkittävän kasvattamisen haasteena ovat mm. metsäkuljetusalan kuljettajapula ja rautatiekuljetusverkon rajallisuus useilla puunhankinta-alueilla. Puun hankinta-alueiden laajuutta tulee kasvattaa, mikä asettaa uusia tarpeita kuljetusten tehostamiseksi. Raskaiden tavarankuljetusajoneuvojen ja ajoneuvoyhdistelmien suurimpia sallittuja mittoja ja massoja koskeva asetusmuutos ( /407) tuli voimaan Muutos koskee asetusta ajoneuvojen käytöstä tiellä ( /1257). Uuden asetuksen myötä kuljetusajoneuvojen maksimimassa nousi 60 tonnista 76 tonniin ja maksimikorkeus 4,2 metristä 4,4 metriin. Asetuksessa korotettiin auton 2-akselisen telin enimmäismassa 19 tonnista 21 tonniin ja 3-akselisen telin 24 tonnista 27 tonniin. Auton massasta vähintään 20 prosenttia tulee kohdistua ohjaavaan tai ohjaaviin akseleihin. Liikenteeseen hyväksyttiin kaksi uutta ajoneuvoyhdistelmää, 8- ja 9-akseliset yhdistelmät. 8-akselinen ajoneuvoyhdistelmä saa painaa korkeintaan 68 tonnia ja 9-akselinen korkeintaan 76 tonnia. Edellytyksenä näille uusille maksimipainoille on, että 65 % perävaunun tai perävaunujen massasta kohdistuu akseleille, jotka on varustettu paripyörillä. Yli 68-tonnisen yhdistelmän massasta vähintään 20 % tulee kohdistua vetäville akseleille, mikä merkitsee että näissä yhdistelmissä tulee olla kaksi vetävää akselia. Muutoksen yhteydessä uudistettiin myös raskaiden ajoneuvojen suorituskykyvaatimuksia, joilla haluttiin varmistaa liikennöinnin sujuvuus (moottoritehon on oltava vähintään 5 kilowattia yhdistelmän tonnia kohden). 7
8 Asetusmuutoksen seurauksena on arvioitu kuljetusten hiilidioksidipäästöjen laskevan ja Suomen logistisen kilpailukyvyn paranevan. Asetuksen perusteluissa esitettiin tarpeelliseksi käynnistää enimmäispainoja tai -mittoja suurempien ajoneuvojen ja yhdistelmien kokeiluja. Liikenteen turvallisuusvirasto Trafi myöntää luvat kokeiluille. Näistä kokeiluyhdistelmistä käytetään nimitystä HCT-ajoneuvot (high capacity transport). Luvat koskevat yksilöityjä ajoneuvoyhdistelmiä ja niillä on lupa liikennöidä vain luvassa hyväksytyillä reiteillä. HCT-yhdistelmät ovat nykyisin normaaliliikenteessä sallittuja yhdistelmiä pidempiä (yli 25,25 m) tai painavampia (yli 76 tonnia). Kokeilujen tavoitteena on kehittää uusia, vastuullisia kuljetusratkaisuja, jotka ovat hyödyllisiä sekä liikenteen turvallisuudelle, sujuvuudelle, ympäristöystävällisyydelle että kustannustehokkuudelle. Kokeiluilla tuetaan alan tuotekehitystä ja tutkimusta sekä tuodaan lisää osaamista kotimaiseen logistiikkateollisuuteen (Trafi 2014b). HCT-ajoneuvojen kokeilujakson aikana edellytetään tutkimusta mm. liikenneturvallisuudesta ja kokeiluyhdistelmien käytön vaikutuksista kuljetusten toimintamalleihin, kuljetustalouteen ja kuljetuksen päästöihin. Yksittäisten ajoneuvojen tai -yhdistelmien kokeilut voivat kestää useita vuosia, ja asetuksessa ei ole asetettu määräaikaa näillä kokeiluille. Kokeilutulosten perusteella tullaan mahdollisesti päättämään HCT-ajoneuvojen pysyvästä sallimisesta jollain osalla Suomen tieverkkoa. Tämän raportin kirjoitushetkellä HCT-kokeilulupahakemus on sisässä viiden puutavara-ajoneuvon osalta ja kokeiluluvan on saanut kaksi ajoneuvoa. Puutavara-ajoneuvo on tukki-, kuitu- ja energiapuun kuljetukseen käytettävä ajoneuvo. HCT-kokeiluiden pitkäkestoisuuden takia työ- ja elinkeinoministeriö on käynnistänyt tämän esiselvitystyön osana metsäalan strategista ohjelmaa. HCT-kuljetuskokeilut tukevat ohjelman tavoitteita kehittää metsäalan logistiikan kilpailukykyisyyttä. Esiselvityksen tavoitteena on koota yhteen tuloksia puutavaran HCT-kokeiluiden ja -tutkimusten tuloksista sekä arvioida alustavasti HCT-kuljetusten mahdollisuuksia puun hankintakuljetuksissa ja toimenpide-edellytyksiä eri toimijoilta (yritykset ja viranomaiset). Käynnissä olevista puutavarakuljetusten HCT-kokeiluista ja niiden tutkimustuloksista tullaan raportoimaan säännöllisesti. Tulokset julkaistaan asianomaisten tutkimuslaitosten, kuten Metsäteho Oy:n ja Oulun yliopiston julkaisusarjoissa, sekä mahdollisesti soveltuvin osin viranomaislaitosten julkaisuina. Kaikkien kokeilujaksojen jälkeen laaditaan yhteenvetoraportti, joka kokoaa tulokset eri HCT-kokeiluista sekä esittää kootut johtopäätökset ja suositukset sekä yritysten että viranomaisten käyttöön. Tämän esiselvityksen ja sen jatkoraporttien tuloksia voivat hyödyntää: Metsäalan kuljetusyrittäjät ja kuljetuksenantajat uusien HCT-kokeilulupahakemusten sekä mahdollisesti lopulta vakituisten HCT-kalustoinvestointien suunnittelussa Kuorma-autojen ja perävaunujen valmistajat uusien ajoneuvokonseptien suunnittelussa ja tuotekehityksessä 8
9 Liikennealan viranomaiset ja poliittiset päätöksentekijät HCT-ajoneuvoja koskevan lainsäädännön ja määräysten sekä HCT-kuljetusreittien ja tarvittavien investointien suunnittelussa ja päätöksenteossa. 1.2 Selvityksen teemat ja toteutus Tässä esiselvityksessä tarkasteltiin puutavaran HCT-kuljetusten potentiaalisia kuljetusvirtoja, toimintatapoja, kuljetusten tehostumista, eri HCT-yhdistelmien turvallisuus- ja päästövaikutuksia sekä vaikutuksia tieinfrastruktuurin käyttöön (Kuvio 1). Kuljetusvirtatarkastelulla pyritään tunnistamaan HCT-kuljetuksille todennäköisiä reittejä sekä jatkossa näiden reittien kehittämistarpeita. Taloudellinen ja tehokas HCT-logistiikka tulee edellyttämään uudenlaisten toimintatapojen kehittämistä puutavarakuljetuksiin. HCT-tutkimusten keskeisenä tavoitteena on tunnistaa ja kehittää turvallisia, ympäristöystävällisiä, tehokkaita ja liikenneinfrastruktuuria vähän rasittavia HCT-ajoneuvoyhdistelmiä ja toimintatapoja. Näin ollen selvityksissä on kuljetusyritysten ja kuljetuksenantajien kannalta keskeistä verrata HCTkuljetusten vaikutuksia kuljetuskustannuksiin ja arvioida HCT-ajoneuvojen käytön laajentamista kokeilujakson jälkeen. HCT-ajoneuvoyhdistelmien ulkoiset vaikutukset, kuormien siirtymäpotentiaali HCT-kuljetuksiin sekä HCT-logistiikan vaikutukset sekä yritysten että tienpidon kustannuksiin tulevat yhdessä vaikuttamaan HCTkuljetusten mahdolliseen vakinaistamiseen kokeilujakson jälkeen sekä vakinaistamisen edellyttämiin tieliikenneinfrastruktuurin investointipäätöksiin. Kuvio 1. Puutavarakuljetusten HCT-esiselvityksen viitekehys. Analyysit Johtopäätökset Jatkovaiheet TEM Metsäalan strateginen ohjelma Kuljetusvirrat Potentiaalisuus Jatkoselvitys -tarpeet TRAFI HCTajoneuvojen kokeiluluvat ja tutkimukset Puutavaran HCTkuljetusten Esiselvitys esiselvitys Logistiset mallit Toimenpidesuositukset Infrastruktuuri HCTajoneuvot Ajoneuvojen soveltuvuus HCTkuljetuskäytävät Tutkimusten seuranta Asetus mitoista ja massoista: kokeilut Kustannusvertailut Ulkoiset vaikutukset Hyödyt ja kustannukset Tulosten analyysit 9
10 Esiselvityksen tulosten eri käyttäjäryhmien tarpeiden kannalta on tärkeää, että HCT-tutkimustuloksia tarkastellaan sekä yritys- ja ajoneuvokohtaisesti että kansallisella tasolla. Selvitykseen koottiin sen kirjoitusvaiheessa käytössä olevia tutkimustuloksia ja arvioita erilaisten puutavaran HCT-ajoneuvojen vaikutuksista. Esiselvityksen tulosten pohjalta on laadittu ensimmäiset johtopäätökset ja jatkotoimenpidesuositukset. Koska selvitys on toteutettu HCT-kuljetuskokeiluiden alkuvaiheessa, tutkimusmateriaalina on käytetty pääosin kokeilulupahakemusten yhteydessä laadittuja analyyseja ja tutkimuksia sekä näitä täydentäviä kirjallisuus- ja haastatteluaineistoja. Lisäksi aineistona on käytetty Orpe Kuljetus Oy:n HCT-ajoneuvon ensimmäisten kokeilukuukausien raportteja Trafille. Esiselvityksen tilaaja ja rahoittaja oli työ- ja elinkeinoministeriö. Selvitys toteutettiin osana Metsäalan strategista ohjelmaa. Selvityksen ovat toteuttaneet erikoistutkijat Pirjo Venäläinen ja Antti Korpilahti Metsäteho Oy:stä. Lisäksi Oulun yliopisto on osallistunut liikenteen turvallisuutta ja sujuvuutta koskeneiden tarkasteluiden toteutukseen. Työn ohjausryhmän jäseninä olivat: Heikki Pajuoja Metsäteho Oy:sta (puheenjohtaja), Sixten Sunabacka työ- ja elinkeinoministeriöstä, Sakari Backlund Suomen Kuljetus ja Logistiikka SKAL ry:sta, Ari Hämäläinen Metsäalan Kuljetusyrittäjät ry:stä, Jani Jaakkola Pölkky Oy:stä, Mika Jukkara Scania Suomi Oy:stä, Anu Kruth Metsäteollisuus ry:stä, Janne Kukkura UPM-Kymmene Oyj:stä, Otto Lahti Trafista, Hannu Lamminen Metsäalan Kuljetusyrittäjät ry:stä, Kari Palojärvi Metsäalan Kuljetusyrittäjät ry:stä, Hannu Pirinen Metsä Groupista, Juha-Matti Raatikainen Volvo Finland Ab:sta, Ari Siekkinen Metsähallituksesta, Aki Siren Jyki Group Oy:stä, Pasi Tirkkonen Stora Enso Oyj:stä, Tuomas Toivonen Liikennevirastosta ja Marko Wirtanen Volvo Finland Ab:sta. 10
11 2 Puunhankinnan kuljetusvirrat ja logistiikka Suomessa Tässä luvussa tarkastellaan puunhankinnan kuljetusvirtojen nykytilaa ja kehittymisnäkymiä sekä kuljetusvirtoihin vaikuttavia logistisia tekijöitä, kuten puutavaraterminaalit, toimintamallit ja kustannukset. Tarkastelu on toteutettu puutavaralogistiikkaa koskevien tilastojen ja aikaisempien tutkimusten pohjalta. 2.1 Puunhankinnan kuljetusten kokonaismäärät ja kuljetusmuotojakauma Vuonna 2013 Suomessa kuljetettiin metsäteollisuuden tehtaille yhteensä 51,8 milj. m3 puutavaraa, josta 87 % oli kotimaista ja 13 % tuontipuuta (Metsäteho Oy 20141) Lisäksi kiinteitä puupolttoaineita kuljetettiin lämpö- ja voimalaitoksiin ja puun pienpolttoon yhteensä 18,8 milj. m3. Tästä suurin osa on metsähaketta ja metsäteollisuuden sivutuotteena syntyvää kuorta ja purua. (Metsäntutkimuslaitos 2014b) Autokuljetusten osuus tehtaille toimitetusta kotimaisesta ainespuusta on vaihdellut %:n välillä (Kuvio 2). Kotimaisen puutavaran kuorma-autokuljetusten volyymi oli 44,7 milj. m3 ja milj. m3km vuonna 2013 (Metsäteho Oy 2014). Kotimainen energiapuu kuljetetaan lähes täysin autoilla keskimääreisesti lyhyen kuljetusmatkan takia. Vuonna 2014 Suomeen tuotiin kuorma-autoilla noin 7 milj. m3 pyöreää puutavaraa sekä noin 8 milj. m3 puuhaketta ja puujätettä2. 1 Vuonna 2013 Metsäteho Oy:n kuljetustilasto kattoi 81 % puutavaran kotimaan kokonaiskuljetusmäärästä 2 Tullin Uljas-tilastotietokannan tonnimääräiset kuljetusvolyymit on muutettu kuutioiksi kertoimella 1,2 11
12 Kuvio 2. Eri kuljetusmuotojen osuus tehtaalle toimitetusta kotimaisesta puusta (% kuutioista) (Metsäteho Oy 2014) Autokuljetus tehtaalle Rautatiekuljetusketju Vesitiekuljetusketju Rautatie- ja vesitiekuljetukset sisältävät lähes aina alkukuljetuksen autolla, tilasto sisältää noin 86 % Suomen markkinahakkuista Suomessa hakattavasta teollisuuspuusta suurin osa on mäntykuitupuuta (27 % kokonaishakkuista), kuusitukkia (23 %) ja mäntytukkia (19 %) (Kuvio 3). Tuontipuusta puolestaan noin puolet on koivua. Kuvio 3. Teollisuuspuun hakkuu puutavaralajeittain 2014 (1 000 m3) (Luonnonvarakeskus, 2015) mäntytukit kuusitukit lehtitukit mäntykuitupuu kuusikuitupuu lehtikuitupuu Puun autokuljetusvirrat jakautuvat eri käyttökohteittain (Kuvio 4). Puuta toimitetaan käyttökohteisiin metsien tienvarsivarastoista tai terminaaleista. Terminaalien välillä vaihdetaan eri puutavaralajeja. Tuotannon sivutuotteita kuljetetaan eri tuotantolaitostyyppien välillä. Seuraavissa luvuissa tarkastellaan yksityiskohtaisemmin aines- ja energiapuun kuljetusvirtoja ja logistiikkaa. 12
13 Kuvio 4. Yhteenveto kotimaisen aines- ja energiapuun keskeisistä autokuljetusvirroista (Luonnonvarakeskus 2015, Metsäteho Oy 2014). Tienvarsivarastot Bioenergiaterminaalit Metsähake 7,6 milj. m3 Bioenergialaitos Sivutuotepuu 10,3 milj. m3 Tukkipuu Saha/Vaneritehdas Tienvarsivarastot Suora ainespuun autokuljetus tehtaalle 33,7 milj. m3* Märkähake, puru Kuitupuu Puutavaralajien vaihdot terminaalien välillä Sellutehdas Autokuljetus vesikuljetukseen 1,2 milj. m3* Autokuljetus junalle 9,7 milj. m3* Paperi-/Kartonkitehdas 2.2 Ainespuukuljetusten nykytila ja kehitysnäkymät Metsäteollisuuden tiedossa olevien investointisuunnitelmien arvioidaan toteutuessaan lisäävän ainespuun vuosittaista nettokäyttöä noin 6,5 miljoonaa m3 vuoteen 2020 mennessä. Kuitupuun käyttöä lisäävien investointien on arvioitu kasvattavan myös tukkipuun käyttöä. Kokonaisuudessaan ainespuun käytön odotetaan kasvavan yli 9 milj. m3:lla vuodessa (Kansallinen metsästrategia 2025). Strategian arviosta puuttuu Kuopioon suunnitteilla oleva Finnpulpin sellutehdas, jonka toteutumisaikataululle ei ole vielä arviota. Sellutehdas tarvitsisi vuosittain noin 5 milj. m3 puuta (Helsingin Sanomat, 2015). Lisäksi Kemijärvelle suunnitellaan biojalostamoa, joka voisi valmistua vuoteen 2020 mennessä ja käyttäisi puuta 2,2 milj. kuutiota vuodessa (Maaseudun Tulevaisuus 2015). Kaiken kaikkiaan tiedossa olevat investoinnit, Kuopio ja Kemijärvi mukaan lukien, kasvattaisivat varsinkin mäntykuidun ja -tukin käyttömääriä (Kuviot 5-6). Lähivuosina merkittävin investointi olisi Metsä Groupin Äänekoskelle valmistuva biotuotetehdas, jonka toiminta käynnistyy mahdollisesti vuonna
14 Kuvio 5. Tuodun ja kotimaisen ainespuun vuosittainen käyttö tuotantosuunnittain 2013 ja arvio vuodelle 2020 tiedossa olevien teollisuuden investointisuunnitelmien pohjalta (1 000 m 3 /v) m /v Mekaaninen massa Sellu Vaneri Saha Kuvio 6. Kotimaisen ainespuun vuosittainen käyttö 2013 ja arvio vuodelle 2020 tiedossa olevien teollisuuden investointisuunnitelmien pohjalta (1 000 m 3 /v) m /v Mekaaninen massa Sellu Vaneri Saha mäntytukki kuusitukki lehtitukki mäntykuitu kuusikuitu lehtikuitu Ainespuuta korjataan lähes koko Suomessa, mutta sen käyttö on keskittynyttä. Tuotantolaitosten ainespuun hankinta-alueet ovat laajoja ja osin päällekkäisiä, koska eri tuotantolaitoksissa käytetään eri ainespuun tavaralajeja. Näin ollen ainespuun 14
15 alueellisten kuljetusvirtojen kattava selvittäminen on työlästä. Liikenneviraston (Iikkanen ym. 2010) selvityksessä toteutettiin puutavaralajikohtainen kuljetusoptimointi, jossa koko valtakunnan kattavasti minimoitiin ainespuun kuljetuskustannuksia. Tulokseksi saatiin kuljetusmäärät lähtöpaikoista (yleensä kunnasta) tehtaille ja sahoille (Kuvio 7). Kuljetuksista laskettiin ja kuvattiin kuljetusmäärät tonneina tie- ja rataverkolla sekä vesiväylillä. Vaikka mallinnus ei kuvaa todellisia, käytännössä toteutuneita puutavaravirtoja, antaa se hyvän kuvan metsäteollisuuden tuotannon sijoittumisesta ja tie- ja muiden kuljetusverkkojen merkityksestä puutavarakuljetusten kannalta. Optimoinnista tehtiin vuonna 2014 päivitetty, julkaisematon malli. Kuvio 7. Optimoidut ainespuun autokuljetusvirrat (Iikkanen ym. 2010). 15
16 2.3 Energiapuukuljetusten nykytila ja kehitysnäkymät Energiapuun käyttö Vuonna 2013 puupolttoaineiden kokonaiskulutus oli 92 TWh, joka on neljänneksen Suomen koko energian kulutuksesta (Metsäntutkimuslaitos 2014b). Puusta tuotetaan lämmön lisäksi yhä enemmän myös sähköä, ja puupolttoaineiden käyttö onkin kasvanut merkittävästi (Kuvio 8). Puupolttoaineiden kulutuksesta metsäteollisuuden jäteliemien osuus oli 38 TWh. Jäteliemet käytetään yleensä tuotantolaitosten omiin energiatarpeisiin, eikä niistä synny kuljetuspotentiaalia. Kuvio 8. Puupolttoaineiden kokonaiskulutus (TWh/vuosi) (Metsäntutkimuslaitos 2014b) * Lämpö- ja voimalaitokset Puun pienpoltto Metsäteollisuuden jäteliemet** *ennakkotieto, ** sisältää muut metsäteollisuuden sivu- ja jätetuotteet Lämpö- ja voimalaitosten kiinteiden puupolttoaineiden hankinta (36 TWh) jakautuu neljään kokonaisuuteen (Energiateollisuus 2014 ja Taulukko 1): Sahojen ja sellu- ja vaneritehtaiden sivutuotepuu Päätehakkuiden kannot ja hakkuutähteet Ensiharvennusten pienpuu Tuontipuu ja muut jakeet (tuontipuun osuus energiapuusta on noin 15 %, muut jakeet sisältävät jalostavan teollisuuden hylkäämiä eriä: pilaantuneet ja markkinatilannemuutoksien vuoksi vapautuneet erät). Koska suuri osa energiapuusta syntyy metsäteollisuuden hakkuutähteinä ja sivutuotteina, on metsäteollisuustuotannon merkitys energiapuun saatavuudelle kriittinen. 16
17 Taulukko 1. Kiinteiden puupolttoaineiden käyttö 2014 ja käyttökohteiden määrä Suomessa 2013 (Luonnonvarakeskus 2015, Metsäntutkimuslaitos 2014b). Kiinteä puupolttoaine milj. m 3 Käyttökohteita kpl Puun pienpoltto 6,7* Lämpö- ja voimalaitokset 18,9 Metsähake 7,6 880 Metsäteollisuuden sivutuotepuu 10,3 400 Kuori 7,1 160 Puru 2,2 270 Teollisuuden puutähdehake 1,1 200 Puupelletit ja -briketit 0,1 200 Kierrätyspuu 0,8 110 Yhteensä 25,6 *vuosi 2013 Eri puolella Suomea tehtävät investoinnit puupolttoaineaineita hyödyntäviin energialaitoksiin tulevat Pöyryn arvion mukaan nostamaan puupolttoaineiden vuosittaisen käyttöpotentiaalin 53 TWh:iin (noin 28 milj.m3:iin) vuoteen 2020 mennessä (Energiateollisuus 2014). Metsäntutkimuslaitoksen (2013) (nykyinen Luonnonvarakeskus) MELA-laskelmien mukaan kestävä energiapuun käyttöpotentiaali vuosina olisi vuosittain 21 milj. m3 (noin 42 TWh). Metsäteho Oy:n ja Pöyry Energia Oy:n työ- ja elinkeinoministeriölle (2010a) tehdyissä laskelmissa on arvioitu metsähakkeen teknis-ekologiseksi potentiaaliksi noin 22 milj. m3 ja teknis-taloudelliseksi saatavuudeksi noin 14 milj. m3 vuodessa. Kuljetuslogistiikan kehittäminen on yksi keino parantaa energiapuun taloudellista saatavuutta. Ensiharvennuskohteilla on puolestaan tärkeä rooli metsäteollisuuden suhdanteista riippumattomalle energiapuun saatavuudelle. Puubiomassaa hyödyntävät myös pyrolyysiöljy-, biodiesel- ja biohiilijalostamot. Näissä käytettävä raaka-aine syntyy pääosin metsäteollisuuden sivutuotteena ja tuotanto sijaitsee usein lähellä metsäteollisuus-tuotantoa. Näin ollen jalostamot eivät useinkaan lisää puun autokuljetusten kysyntää. Poikkeuksia ovat suuret, metsäteollisuudesta erillään sijaitsevat yksiköt. Esimerkiksi Kokkolaan on ehdotettu suurta biojalostamoa, joka hyödyntäisi myös puubiomassaa. Koska alueella ei ole omaa metsäteollisuustuotantoa, raaka-ainetta jouduttaisiin kuljettamaan kauempaa. Energiapuun kuljetukset Metsäenergian kuljetusmatka metsästä käyttöpaikalle on yleensä alle 100 km. Suurten energialaitosten hankinta-alueen säde voi olla yli 150 km. Lyhyen kuljetusmatkan takia metsäenergia kuljetetaan pääosin autolla. Useat metsäenergian käyttöä lisäävät investoinnit tulevat lisäämään metsäenergian kuljetuksia ja kasvattamaan myös kuljetusetäisyyksiä. Tämä tulee lisäämään myös muiden kuljetusmuotojen 17
18 merkitystä. Vesi- ja rautatiekuljetusten terminaalien huono soveltuvuus energiapuukuljetuksille hidastaa kuitenkin muihin kuljetusmuotoihin siirtymistä. Kysynnän kasvu lisää myös tarvetta laajentaa energiapuuvalikoimaa ja parantaa mm. mäntyvaltaisten leimikoiden hakkuutähteiden hyödyntämisen kannattavuutta. (Energiateollisuus 2014, Liikennevirasto 2014a) Liikenneviraston (2014a) selvityksessä on arvioitu energiapuun kysynnän ja tarjonnan alueellista jakautumista vuonna 2020 (Kuvio 9). Uuttamaata lukuun ottamatta tarjonta on selvästi kysyntää suurempi. Myös tämä tukee kuljetusmatkojen pysymistä kohtuullisina ja autokuljetusten osuuden pysymistä merkittävänä. Kuvio 9. Perusskenaarion mukainen kotimaisen energiapuun tarjonta ja suurten laitosten kotimaisen energiapuun kysyntä ELY-keskusalueittain vuonna 2020 (Liikennevirasto 2014a). 18
19 Liikenneviraston (2014a) selvityksessä on myös optimoitu energiapuun (hakkuutähteet, pienpuu ja kannot) kuljetusvirrat tarjonta- ja kysyntäkuntien välillä eri kuljetusmuotojen kustannusten suhteen. Optimoitujen virtojen perusteella voidaan saada karkea käsitys tieverkon eri osien merkityksestä energiapuun todellisissa kuljetuksissa (Kuvio 10). Energiapuuvirtojen kohdealueena luonnollisesti ovat keskeiset asutuskeskukset. Energiapuuta syntyy eniten Itä-Suomessa ainespuun korjuun yhteydessä. Ainespuuta halvemman energiapuun keskimääräinen kuljetusmatka on lyhempi kuljetustaloudellisista syistä. Teknisesti energialaitokset voivat käyttää energiantuotantoon kaikkia puulajeja. Kuvio 10. Energiapuun kuljetusten päätieverkon kuormitus perusskenaarion mukaisessa valtakunnallisessa optimitilanteessa (nykytilanne, GWh/vuosi) (Liikennevirasto 2014a). 19
20 Metsähakkeen käyttö ja kuljetukset Kiinteistä puupolttoaineista HCT-kuljetuksille potentiaalisin on metsähake merkittävien kuljetusvolyymiensa ja melko pitkien kuljetusetäisyyksien takia. Metsähaketta käytetään yleisnimityksenä metsästä saatavalle haketetulle energialle. Yleisimpiä haketukseen käytettäviä energiapuujakeita ovat karsimaton kokopuu, karsittu ranka, hakkuutähteet ja kannot. HCT-kuljetukset sopisivat hyvin myös terminaaleja käyttävään tuotantoketjuun, jolloin materiaalit haketetaan ja murskataan tehokkaasti terminaaleissa. Vuonna 2013 metsähaketta käytettiin Suomen lämpö- ja voimalaitoksissa yhteensä 8 milj. m3 (16 TWh). Käyttömäärä on moninkertaistunut 2000-luvun aikana (Kuvio 11). Suomen kansallisen uusiutuvan energian toimintasuunnitelman (Työ- ja elinkeinonministeriö 2010b) mukaan metsähakkeen käyttö tulisi nostaa 25 TWh:iin (eli noin 12,5 milj. m3:iin) vuoteen 2020 mennessä. Kuvio 11. Metsähakkeen kokonaiskäyttö raaka-aineittain (1 000 m3/vuosi) (Metsäntutkimuslaitos 2014b) Pienpuu Hakkuutähteet Kannot ja juurakot Järeä runkopuu Muu Pitkän aikajänteen skenaariossa metsähakkeen ja kuitupuun käyttö sähkön ja lämmön tuotannossa sekä nestemäisten biopolttoaineiden valmistuksessa kasvaisi vähintään yli kaksinkertaiseksi vuoteen 2030 mennessä ja vähintään yli kolminkertaiseksi vuoteen 2050 mennessä (Taulukko 2). 20
21 Taulukko 2. Metsähakkeen ja kuitupuun käyttö sähkön ja lämmön tuotannossa sekä nestemäisten biopolttoaineiden tuotannossa (TWh vuonna 2012 sekä Low Carbon Finland -skenaariot vuosille 2030 ja 2050) (Työ- ja elinkeinoministeriö 2014) Käyttö kohteittain: Sähkön ja lämmön tuotanto 15, Nestemäisten biopolttoaineiden valmistus Yhteensä (TWh) 15, Käyttö puujakeittain: Kannot 2, Oksat, latvukset yms. 5, Pienpuu, ei sisällä polttopuuta 7, Kuitpuuu 0, Yhteensä (TWh) 15, Metsähaketta käyttää yhteensä 880 lämpö- ja voimalaitosta (Metsäntutkimuslaitos, 2014b). Laitoksista suuri osa on pieniä, joiden vuotuinen puupolttoaineen käyttö on alle MWh. Suurimpien käyttökohteiden sijainnit on esitetty kuviossa 12. Hakkuutähteet ja pienpuu haketetaan joko tienvarsivarastossa, erillisessä haketusterminaalissa tai käyttökohteessa. Haketettu energiapuu vie kuljetuksessa huomattavasti vähemmän tilaa ja hyödyntää siten paremmin ajoneuvon kuljetuskapasiteettia. Kannot murskataan yleensä terminaalissa tai vasta käyttökohteessa. Kuvio 12. Suurimmat metsähaketta käyttävät energialaitokset vuonna 2013 (Torvelainen 2014). 21
22 2.4 Logistiset toimintamallit Tässä luvussa on kuvattu puutavaran kuljetuksiin vaikuttavia tekijöitä, jotka vaikuttavat myös yritysten mahdollisuuksiin hyödyntää HCT-kuljetuksia tehokkaasti ja taloudellisesti Puutavarakuljetusten kausivaihtelu Puutavarakuljetusten ajalliseen jakautumiseen vaikuttavat useat puun kysyntään, puun korjuuseen ja kuljetusolosuhteisiin liittyvät tekijät. Kelirikko vähentää hakkuuja kuljetusmahdollisuuksia keväisin, mutta yhä enemmän myös syksyisin. Markkinahakkuut vähenevät voimakkaasti kesäkaudella (Kuvio 13), jolloin myös teollisuuden tuotantomäärät vähenevät. Kuitupuun kysyntä on melko tasaista ympäri vuoden. Energiapuun kysyntä on suurinta talvisin ja sahoilla on yleensä kesäisin tuotantoseisokkeja. Puun korjuu- ja kuljetusolosuhteiden vaihtelut vaikuttavat puun tarjontaan eri vuodenaikoina ja aiheuttavat siten tarvetta varastoinnille. Tukkipuu on logistisesti vaativin, koska pitkä varastointi kesällä aiheuttaa laatumuutoksia. Tukkipuu myös katkotaan jo korjuun yhteydessä sahojen tilaamaan mittaan, joten toimitusketju metsästä sahalle tulee olla nopea. Kuitupuu kestää paremmin varastointia, mutta myös sen varastointiaika on pidettävä hyönteistuhoaikana lyhyenä. Energiapuun pitkätkin varastointiajat perustuvat puolestaan tarpeeseen vähentää puun kosteutta lämpöarvon parantamiseksi. Kuvio 13. Kuitu- ja tukkipuun markkinahakkuut kuukausittain (keskiarvo vuosilta , 1000 m3/kk) (Metsäntutkimuslaitos 2014a) Kuitupuu Tukkipuu 22
23 Suuret kuukausittaiset vaihtelut kuljetusvolyymeissa heikentävät kuljetuskaluston kustannustehokasta hyödyntämistä. Mitä suurempi ajoneuvo on kyseessä, sitä tasaisempaa kuljetusvolyymin tulee olla riittävän kannattavuuden varmistamiseksi. Energiapuukuljetusten kalustoa on mahdollisuus käyttää myös muiden tavaralajien kuljetuksiin, mikä parantaa kaluston käyttötaloutta. Ajalliset vaihtelut puutavarakuljetuksissa vaikuttavat myös tieinfrastruktuurin käyttöön eri vuodenaikoina ja siten mm. liikenneturvallisuuteen ja tienpidon tarpeisiin Puutavaraterminaalit Metsäteollisuus ry:n vuonna 2013 tekemän arvion mukaan Suomessa on noin puutavaran terminaalivarastoa. Näistä suurin osa on autokuljetusreittien varressa sijaitsevia terminaaleja (Kuvio 14). Tavanomaisia metsäteiden varsilla sijaitsevia tienvarsivarastoja arvioidaan olevan jopa Kuvio 14. Puutavaraterminaalit Suomessa (Väkevä 2013) Autokuljetusreitin terminaali Tehdasvarasto Satamavarasto Rautatieterminaali Uittopuun pudotuspaikka Tiekuljetusterminaalien käyttö liittyy mm. seuraaviin tilanteisiin ja tarpeisiin: Vajaiden puutavarakuormien varastointi ja yhdistely puutavaralajeittain Sekakuormien lajittelu puulajikohtaisiksi kuormiksi (yleinen alueilla, joilla pieniä metsätiloja) Kuormaimen jättäminen ajoneuvosta Ajoneuvon kuormaaminen täyteen kuormaan ennen toimitusta Syöttöterminaali pihavarastokapasiteetiltaan rajallisille tehtaille ja bioenergialaitoksille Hyönteistuhojen ehkäiseminen puun varastoinnilla kauempana metsäalueelta Puun laatumuutosten välttäminen, kuten kylmävarastointi Tehokkaiden aines- ja energiapuun käsittelyteknologioiden hyödyntäminen Puun ajallisten ja alueellisten kysyntäerojen tasaaminen Kelirikkokausiin varautuminen 23
24 Heikkojen tienvarsivarastointimahdollisuuksien korvaaminen (tienvarsivarastojen maasto-ongelmat, sijoittuminen liian lähelle valtatietä tai muuta kiellettyä varastointialuetta). Puuenergian toimitusketjuissa terminaaleilla voidaan tavoitella lisäksi seuraavia hyötyjä (Raitila 2014): puuenergian tasaisen toimitusvarmuuden varmistaminen energiasisällön parantaminen (esimerkiksi kuivaus ja epäpuhtauksien poisto) ympäristöluvan sallima työskentely kahdessa tai jopa kolmessa vuorossa paremmat edellytykset polttoaineen laadunhallintaan. Terminaalimallin taloudellinen kannattavuus riippuu mm. käsiteltävän materiaalin määrästä ja puuenergian rinnalle kehitetystä muusta liiketoiminnasta (mm. kierrätyspuun käsittely) (Raitila 2014). Varastointi lisää sitoutuvan pääoman määrää, joten lähtökohtaisesti varastointia pyritään välttämään. Puun toimittaminen terminaaliin aiheuttaa myös yhden lisävaiheen hankintaketjussa, mikäli vaihtoehtona on suora toimitus tienvarsivarastolta käyttökohteeseen. Terminaalit sijaitsevat yleensä ylemmän tieluokan varrella kuin tienvarsivarastot, joten terminaaleista noutoihin voidaan käyttää suurempaa ja raskaampaa ajoneuvokalustoa (ml. HCT-yhdistelmät) Ajoneuvojen kuormausasteet Ainespuun painavuuden ja keräilyajojen vähäisyyden takia jopa 94 % tukki- ja kuitupuukuljetussuoritteesta ajetaan täysinä (täysiksi kuljetuksiksi on kyseisessä tarkastelussa laskettu ajoneuvon yli 90 %:n massaperusteinen kuormausaste) (Taulukko 3). Korkeampi kuormitusaste saadaan ainoastaan hiilikuljetuksissa (100 % täysiä kuljetuksia). Puru- ja hakekuljetuksissa täysien kuljetustenosuus on 80 %, kun taas energiapuussa ainoastaan 37 %. Metsäteollisuuden tuotekuljetuksissa kuormitusasteet ovat kohtalaisia: paperi- ja massakuljetussuoritteista 85 % on täyskuormia, paperi-, kartonki- ja painotuotekuljetuksissa 38 % ja mekaanisen metsäteollisuuden tuotekuljetuksissa 36 %. Korkeiden kuormitusasteiden kuljetukset ovat potentiaalisimpia suurten ajoneuvomassojen hyötyjiä. Metsäsektorin osuus tästä potentiaalista on huomattava. (Liimatainen & Nykänen 2014) Vaikka edellä kuvattu tutkimus on tehty ennen viimeisintä ajoneuvojen massa- ja mittauudistusta, antaa se karkean kuvan myös HCT-kuljetusten potentiaalista metsäsektorin puutavarakuljetuksissa. Puutavara-autojen kuormausasteet saadaan helposti korkeaksi isommissakin ajoneuvoissa (mm. terminaaliperusteinen logistiikka ja yhdistämällä samaan kuormaan eri puutavaralajeja). HCT-ajoneuvojen kuormausasteiden seuranta on yksi tutkimusaihe HCT-kokeiluissa (ks. luku 4.7 Orpe Kuljetus Oy:n raportoinneista). Ajoneuvon kuljetuskapasiteetin käyttöasteeseen vaikuttaa kuormausasteen lisäksi mm. ajettavien työvuorojen lukumäärä, meno-paluu- sekä monipistekuljetusten 24
25 osuus ja kuormaimen kuljettaminen mukana ajoneuvossa. Käyttöasteissa on luonnollisesti suuretkin erot alueittain, hankinta- ja tuotantopaikkojen välisten etäisyyksien mukaan. Nämä tekijät vaikuttavat HCT-ajoneuvojen kustannustehokkuuteen ja hyötypotentiaaliin erilaisissa kuljetuksissa. Taulukko 3. Massaperusteisesti täynnä* ajettu liikennesuorite valituissa tavaralajeissa vuonna 2012 (Liimatainen & Nykänen 2014). Tavaralaji Täysien ajojen osuus liikennesuoritteesta (%) Täynnä ajettu liikennesuorite milj. km Tukki- ja kuitupuu Paperimassa, selluloosa 85 8 Puru, hake Paperi, kartonki, painotuotteet Energiapuu 37 5 Mekaanisen metsäteollisuuden tuotteet *Täysi tarkoittaa tässä yli 90 %:n massaperusteista ajoneuvon kuormitusastetta Puutavaran kuljetuskalusto Markkinapuun hakkuissa käytössä olleiden puutavara-autojen lukumäärä on 2000-luvulla vaihdellut pääosin välillä (Metsäntutkimuslaitos 2014a). Vuosina uusia puutavara-ajoneuvoja rekisteröitiin keskimäärin 214 vuodessa (Kuvio 15, Metsätrans 2015). Puutavara-ajoneuvokalusto uusitaan alan kuljetusyrityksissä 3 7 vuoden välein. Metsäsektorin kuljetuksissa käytetäänkin keskimääräistä uudempaa ajokalustoa (Kuvio 16). Yritykset investoivat vuosittain puutavara-autoihin ja varusteisiin lähes 50 milj. euroa sekä perävaunuihin ja kuormauslaitteisiin noin 16 milj. euroa. (SKAL 2014). Kuvio 15. Uusien puutavara-autojen rekisteröintimäärät vuosina (Metsätrans 2015)
26 Kuvio 16. Eri-ikäisten luvanvaraisten kuorma-autojen osuus liikennesuoritteesta toimialoittain, vuosien keskiarvo (Liimatainen & Nykänen, 2014). Metsäteho Oy:n tekemän yrityskyselyn mukaan suurempien puutavarayhdistelmien osuus ajoneuvokannasta on selvästi yleistynyt vuoden 2014 aikana (Taulukko 4). Metsätrans-lehden (2015) julkaisemien tietojen mukaan 4-akselisten autojen osuus oli vuoden 2015 alussa 23 % koko puutavara-autokannasta (1 550 autoa). Vuonna 2014 ensirekisteröidyistä 186 puutavara-autosta vain 180 oli 4-akselisia ja yksi 5-akselinen ja kolme 3-akselista. Lisäksi arvioidaan, että noin 50 3-akselista autoa muutettiin 4-akselisiksi. Tästä voidaan päätellä, että 76 tonnin yhdistelmien osuus lisääntyy nopeasti. Taulukko 4. Arvio puutavarayhdistelmien kokojakaumasta 2014 (Metsäteho Oy:n kysely valituille metsäteollisuusyrityksille). Yhdistelmien osuudet, % kokonaispainon (tonnia) mukaan Yhteensä Vuoden alussa Toukokuussa Syyskuussa Suomen puupolttoaineiden kuljetusten käytössä on arviolta 500 ajoneuvoa. Ennen ajoneuvojen massa- ja mittauudistusta tehdyn yrityskyselyn mukaan metsähakkeen kuljetuksissa käytettiin yleisimmin m3:n kuormatilavuuden ajoneuvoja, 26
27 koska tätä suuremmissa ajoneuvoissa tulivat ajoneuvojen painorajat vastaan. Syksyllä 2014 yli 140 m3:n kuormatilavuus oli jo 55 %:ssa hake- ja turveajoneuvoyhdistelmistä. Irtobiomassan, kuten hakkuutähteiden ja kantojen, kuljetuksissa suurin osa ajoneuvoista oli jo aiemmin yli 140 m3, koska niissä ajoneuvon painoraja ei tule yhtä nopeasti vastaan (Karttunen ym. 2012, Laitinen & Mynttinen 2015). Energiapuuautot ovat hake- ja turveajoneuvoja raskaampia, koska niiden rakenteet ovat vahvemmat ja kuormainta kuljetetaan aina mukana (Kuvio 17). Syksyllä 2014 tehdyn kyselyn mukaan ajoneuvojen massa- ja mittamuutoksista ei ole vielä seurannut hake- ja turveajoneuvoyhdistelmien omapainon nousua. 37 % vastaajista oli kuitenkin tehnyt kalustoinvestointeja ja 22 % harkitsee niitä. Bioenergian käytön kasvuennusteiden perusteella on arvioitu, että vuoteen 2020 asti uusien hakeajoneuvoyhdistelmien vuosittainen valmistustarve on keskimäärin 25 kappaletta ja irtobiomassayhdistelmien 50 kappaletta. Kuvio 17. Hake- ja turvekuljetusten sekä irtobiomassakuljetusten yhdistelmien tyhjäpainojakauma 2010 (Karttunen ym. 2012). 27
28 2.5 Puutavarakuljetusten valtakunnalliset kuljetuskustannukset Vuonna 2013 metsäteollisuuden ainespuun autokuljetussuorite oli Metsätehon osakasyritysten ja Metsähallituksen antamien tietojen mukaan milj. m3km. Ainespuun keskimääräinen autokuljetuskustannus tehtaalle oli 7,5 senttiä/m3km (Kuvio 18). Autokuljetus rautatie- ja vesitiekuljetukseen on tätä jonkin verran korkeampi. Ainespuun autokuljetuskustannukset vuonna 2013 olivat yhteensä 326,5 milj. euroa (Metsäteho Oy 2014). Kuvio 18. Ainespuun kuljetuskustannukset eri kuljetusmuodoissa (senttiä/m 3 km) (Metsäteho Oy 2014) Autokuljetus tehtaalle Rautatiekuljetus Uittokuljetusketju Aluskuljetusketju Alkukuljetus Kaukokuljetus Kuljetusajoneuvojen koon suureneminen vaikuttaa valtakunnallisesti yhteenlaskettuihin kuljetuskustannuksiin mm. seuraavasti: suurempi koko vähentää kokonaisliikennesuoritetta (mikä vähentää suoraan ajoneuvojen yhteenlaskettuja käyttötunteja sekä siten ajoneuvo- että palkkakustannuksia) suurempi ajoneuvokoko nostaa ajoneuvojen kuormatilan käytön tehokkuutta ja vähentää tonnikohtaisia kuljetuskustannuksia, mikäli ajoneuvojen kuormausaste pysyy samana (kuljetusten kysynnän kasvu vastaa uusien ajoneuvojen tuomaa lisäkapasiteettia ja/tai pienempää kuljetuskalustoa poistuu markkinoilta). Ennen vuonna 2013 toteutunutta mitta- ja massakorotusta tehtiin laskelmia kyseisen korotuksen vaikutuksista Suomen logistiikkakustannuksiin. Liikenneviraston laskelmien mukaan kuljetuskustannukset laskisivat keskimäärin 160 milj. euroa 28
29 vuodessa. Laskelmassa ei ole oletettu muutoksia kuljetusmäärissä. Elinkeinoelämän Keskusliiton laskelmien mukaan vuotuiset kustannukset laskisivat milj. euroa. Mitta- ja massakorotusten on arvioitu parantavan myös suomalaisten päällirakentajien markkina-asemaa. (Liikenne- ja viestintäministeriö 2013). Metsäteollisuus ry (2010) arvioi massa- ja mittamuutoksen tuovan alan kuljetuskustannuksiin %:n säästön. 29
30 3 Kuljetusten ulkoiset vaikutukset valtakunnan tasolla Tässä luvussa tarkastellaan raskaiden tavarakuljetusten ulkoisia vaikutuksia (polttoaineen kulutus, päästöt, onnettomuusriskit ja tie- ja siltarasitus) valtakunnallisella tasolla. Muutokset ulkoisissa vaikutuksissa tulevat olemaan yksi merkittävä tekijä tulevassa päätöksenteossa HCT-ajoneuvokuljetusten mahdollisen vakinaistamisen suhteen. Ajoneuvoyhdistelmän ajokäyttäytymiseen ja siten myös ulkoisiin vaikutuksiin vaikuttavat useat tie- ja ajo-olosuhteisiin, ajoneuvoon ja kuljettajaan liittyvät tekijät (Taulukko 5). Taulukko 5. Ajoneuvoyhdistelmän ajokäyttäytymiseen vaikuttavia tekijöitä. Tieolosuhteet Sääolosuhteet ja ajokelit Ajoneuvotekijät Ajoneuvo- ja kuormarakenne Akselistojärjestelmät Renkaat Muut ajoneuvoon liittyvät tekijät Kuljettajan toiminta tienpinnan laatu, kosteus, lumi- ja jääpeite, kunnossapito lämpötila, kosteus, sade, lumi, jää vetoauto ja perävaunukombinaatiot massapisteen korkeusasema, kuorman leveys, pituus, massa, inertiat, kuormauksen symmetrisyys pituusakselin suhteen, kuormausvariaatiot, kuormankiinnitys ajoneuvon kokonaismassapisteen korkeus, raideleveys, ajoneuvon leveys vetävien akselin lukumäärä, akselien lukumäärä ja akselivälit kuormausyksiköissä, jousitus- ja akseliston tuentarakenteet sekä kuorman kallistumista estävät konstruktiot paripyöräasennus, yksikköpyöräasennus, renkaan kuormankanto-, sivuttaisvoima- ja jäykkyysominaisuudet ja vannekonstruktiot sekä pyörien kiinnitys moottorin, voimansiirtojärjestelmän ja jarrujärjestelmän mitoitus ajo-olosuhteisiin kytkentämekanismien kytkentäparametrit, asennukset ajonopeuden sopeutus (tieolosuhteet, liikennevirta ja -tiheys, sääolosuhteet, kuljettajan fyysinen ja psyykkinen terveydentila) 3.1 Kuljetusajoneuvojen polttoaineen kulutus ja päästöt Kuljetusajoneuvojen valtakunnallisesti yhteenlaskettuun polttoaineen kokonaiskulutukseen ja päästöihin vaikuttavat liikennesuorite (km vuodessa) eri tieluokilla, keskinopeus, ajoneuvojen kokojakauma, ajoneuvojen keskimääräinen kuormausaste sekä ajoneuvokaluston ikä- ja päästöluokkajakauma. Lisäksi polttoainekulutukseen vaikuttavat paikalliset sää- ja tieolosuhteet, mutta niiden valtakunnallista vaikutusta on vaikea arvioida. Polttoainekulutus ja päästöt tulee myös suhteuttaa kuljetettuihin tonnimääriin. Raskaan liikenteen massa- ja mittamuutokset on mainittu 30
31 yhtenä liikennesektoria koskevana keinona Suomen kansallisen energiatehokkuuden toimintasuunnitelmassa (2014). VTT:n LIPASTO-laskentajärjestelmässä3 ja siihen kuuluvassa tieliikenteen LIISA 2012-mallissa esitetään liikenteen pakokaasupäästöt ja energiankulutus. Tiekuljetusten tonnikilometrikohtaisten päästöjen laskemiseksi suurin ajoneuvoyhdistelmän kokoluokka laskentajärjestelmässä on 60 tonnia, joten malli ei anna tietoja nykyisin jo sallituille suurimmille yhdistelmäluokille, saatikka näitä suuremmille HCT-yhdistelmille. Malli on kuitenkin parhaillaan päivitettävänä. Ennen viimeisintä ajoneuvojen maksimimittojen ja -massojen korotusta laadittiin arvioita kyseisten muutosten vaikutuksista Suomen kaikkien tiekuljetusten päästöihin. VTT:n arviossa mitta- ja massamuutos vähentäisi tiekuljetusten vuotuisia CO2- päästöjä noin tonnilla, mikä olisi noin kaksi prosenttia kaikista liikenteen hiilidioksidipäästöistä. Laskelma ei sisältänyt raskaimpien yhdistelmien paripyörävaatimusta. Liikennevirasto puolestaan arvioi muutoksen vähentävän vuosittaisia hiilidioksidipäästöjä tonnilla. Liikenneviraston arvio sisälsi paripyöräehdon vaikutuksen (Liikenne- ja viestintäministeriö 2013). Puutavara-autojen perävaunut ovat olleet yksittäisiä poikkeuksia lukuun ottamatta paripyöräisiä, ja myös yli 60-tonnisia koskevissa tarkasteluissa on oletettu paripyöräiset perävaunut. Näin olleen voidaan laskea, että polttoaineen kulutus ja päästöt vähenisivät vuodessa 60 miljoonan m3:n kuljetusmärällä noin 11 %, jos 60 tonnin sijasta käytettäisiin 68 tonnin yhdistelmiä, ja 19 % jos kaikki kuljetukset tehtäisiin 76-tonnisilla yhdistelmillä. 3.2 Turvallisuusnäkökohdat Raskaan liikenteen onnettomuuksissa kuolleiden ja loukkaantuneiden määrä suhteessa raskaan liikenteen ajosuoritteeseen on vähentynyt viimeisen kymmenen vuoden aikana. Raskaan liikenteen kuljettaja on harvoin onnettomuuden pääaiheuttaja. Raskaan liikenteen osallisten suurin turvallisuusriski on ylinopeus. Vuosittain noin 200 raskasta ajoneuvoyhdistelmää suistuu tieltä (Trafi 2014a). Raskaan liikenteen onnettomuusriskejä koskeneissa tutkimuksissa suurimmiksi riskeiksi on todettu ajoneuvoista riippumattomat tekijät, kuten ylinopeus ja ajo-olosuhteet (Kuvio 19) (Laapotti & Peräaho 2011). Ajoneuvoon liittyvistä riskeistä suurimman aiheuttaa massasuhteista johtuva tuhovoima vastapuolelle sekä yksittäisen ajoneuvon huono kunto (varsinkin jarrut ja renkaat), joka on ajoneuvon koosta riippumaton riskitekijä. Tavaraliikenteen ajoneuvoissa rakenteellisia riskitekijöitä ovat korkea painopiste, korkeat puskurit, karjapuskurit, kuormalavan tai korin rakenne, kuormaimen sijoittaminen, suojaamaton polttoainesäiliö, rakenne näkemäesteenä sekä vetoauton ja perävaunun massasuhde (perävaunu liian painava vetoautoon nähden) (Vehmas ym. 2009). HCT-ajoneuvoihin liittyviä erityisiä turvallisuusriskejä 3 LIPASTO-laskentajärjestelmän internet-sivut: 31
32 ovat ajoneuvon pituudesta johtuvat ohitustilanteiden riskit sekä suuresta massasta johtuvat vahinkoriskit törmäystilanteessa. Kuvio 19. Ammattiliikenteen kuolemaan johtaneiden onnettomuuksien riskitekijät ajoneuvotyypeittäin (Laapotti & Peräaho 2011). Ennen vuotta 2013 toteutunutta ajoneuvojen mitta- ja massauudistusta tehdyissä laskelmissa arvioitiin kuljetusajoneuvojen koon suurentamisella olevan lievä positiivinen vaikutus liikenneturvallisuuteen. VTT:n arvion mukaan ajoneuvokoon suurentamisen haittana on henkilö- ja kuljetusajoneuvon kohtaamisonnettomuudessa henkilöauton nopeuden suurempi muutos (kasvu noin 1 km/h). Liikenneonnettomuuksien todennäköisyyttä puolestaan vähentää tarvittavan ajoneuvosuoritteen väheneminen ajoneuvokokojen kasvaessa. Liikenneonnettomuuksien todennäköisyyden pienemisellä arvioitiin olevan hieman suurempi vaikutus kuin törmäysenergian kasvulla. Kokonaisuudessaan liikennekuolemien määrän arvioitiin laskevan 0,5 henkilöllä per vuosi (Liikenne- ja viestintäministeriö 2013). Puutavarankuljetuksen osalta voidaan laskea, että siirtyminen 60-tonnisista 68-tonnisiin vähentää ajoneuvoyhdistelmien määrää noin 240:llä (15 %:lla) ja 76-tonnisiin 365:llä (yli 20 %:lla). Toisaalta toteutumassa ja suunnitteluvaiheessa olevat metsäteollisuuden investoinnit voivat lisätä puun käyttöä ja kuljetustarvetta lähes saman verran. 32
33 3.3 Tie- ja siltarasitus Tierakenteen rappeutumiseen vaikuttavat liikenne- ja ympäristökuormitus, tierakenteen ominaisuudet ja geometria sekä näiden yhteisvaikutus. Rasituksen syntymiseen vaikuttavat yksittäisen ajoneuvon ominaisuudet ovat ajoneuvon kokonaiskuorma, akselikuorma ja rengaskuorma (Kuvio 20). Täysissä HCT-kuljetuksissa yksittäisen ajoneuvon tie- ja siltarasitus nousee ajoneuvon suuremman kokonaispainon takia. Kokonaispainon rasitevaikutusta voidaan kuitenkin vähentää akselien ja paripyörien lukumäärää kasvattamalla. Puutavara-ajoneuvojen kuormausasteet ovat korkeita (ks. luku 2.4.3), ja HCT-logistiikka vähentää puutavara-ajoneuvojen liikennesuoritetta. Kuvio 20. Yksittäisen ajoneuvon tierasitukseen vaikuttavat tekijät (Ehrola lähteessä Riikonen 2014). Kuorma-auton tiekuormituksen syntyminen Vaikuttavat tekijät Ajoneuvon kokonaiskuorma Akselien lukumäärä Akselistorakenne Jousitus Akselikuorma Renkaiden määrä Rengaskuorma Rengastyyppi Rengaspaineet Tiekuorma Ajoneuvojen eri kokonaispainojen ja akselimäärien vaikutusta tiekuormitukseen voi karkealla tasolla verrata akselikuormitusten vastaavuuskerroinmenetelmää käyttäen (esimerkkilaskelmia taulukossa 6 ja luvussa 4.1). Ajoneuvojen ja koko yhdistelmän akselit muunnetaan vastaamaan 10-tonnisia paripyöräakseleita laskemalla kuormitetun akselin massan suhde vastaavuusmassaan ja osamäärä korotetaan 33
34 neljänteen potenssiin. Tulokseksi saadaan ekvivalenttisten akselien luku. Kun kuorman massa jaetaan ekvivalenttiakseliluvulla, päästään vertaamaan tierasitusta. Neljännen potenssin käytön mukaan menetelmään viitataan usein neljännen potenssin sääntönä. Taulukko 6. Esimerkki tierasituslaskennassa käytettävistä vastaavuusmassoista. Akseli- tai teliratkaisu Paripyöräakseli Ykköspyöräakseli Paripyöräteli rautajousin Paripyöräteli ilmajousin Trippeliteli paripyörin Vastaavuusmassat kg kg kg kg kg Neljännen potenssin sääntöön perustuva tierasituslaskenta pätee varsinaisesti paksukerroksisille päällystetyille teille. Yhteispohjoismaisessa Roadex-hankkeessa on pyritty selvittämään tarkemmin teiden vaurioitumisen mekanismeja ja erityyppisten ajoneuvojen, renkaiden ominaisuuksien ja akselirakenteiden ja -kuormien merkitystä vaurioitumiseen (Varin & Saarenketo 2014). Näissä tutkimuksissa, kuten on tiedetty jo aiemminkin, yksittäisrenkaiden on todettu aiheuttavan huomattavan suuren kuormituksen tiehen, noin kolminkertaisen verrattuna paripyöräakseliin. Kuitenkin erityisen leveillä yksittäisrenkailla, esimerkiksi mm, kuormitusvaikutus näyttäisi jäävän enimmillään 1,5-kertaiseksi. Varin ja Saarenketo esittävät, että 76-tonnisen tierasitus olisi 1,5-kertainen verrattuna 60-tonniseen yhdistelmään. Tässä vertailussa perävaunussa on yksi yksittäispyöräakseli eikä ajokertojen vähentymistä ole otettu huomioon. Jos perävaunussa kaikki akselit olisivat paripyörin, vaikutus olisi 1,3-kertainen. Tekijät ovat laskeneet, että 76-tonnisella yhdistelmällä tarvitsisi kuljettaa vuodessa noin 20 % vähemmän kuormia saman puumäärän kuljettamiseksi kuin mitä 60-tonnisella ja se merkitsisi 1,2-kertaista tierasitusta. Voitaneen tehdä johtopäätös, että käytettäessä 76-tonnisen yhdistelmän perävaunun kaikissa akseleissa paripyöriä, tierasitus muodostuisi vähän pienemmäksi kuin 60-tonnisella kuljetettaessa. Metsätehon laskentaperusteiden mukaan 76-tonnisilla ajokertojen määrä vähentyisi enemmän, noin 26 % eli 455 kuormalla. Onkin tärkeää, että ajoneuvojen aiheuttamia tierasituksia tutkitaan lisää ja myös HCT-kuljetusten osalta. Ajoneuvojen viimeisimmän maksimimassakorotuksen vaikutuksia tierasitukseen tutkittiin Liikenneviraston selvityksessä (Riikonen 2014). Vaikutuksia mallinnettiin Plaxis 3D -elementtilaskentaohjelmalla. Työssä tarkasteltiin kokonaisten yhdistelmien painojen lisäksi ylikuorman, epätasaisesti jakautuneen kuorman, akselivälin, rengaspaineiden, päällysteen jäykkyyden, kerrospaksuuksien sekä pohjavedenpinnan korkeuden vaikutuksia. Työssä tehtyjen mallinnusten mukaan kokonaismassojen nostaminen lisää kuormitusvaikutuksia varsinkin ohutpäällysteisillä alemman 34
35 tieverkon teillä. Selvityksessä esitettyjä keinoja tierakenteen rasituksen vähentämiseksi ovat tien kerrospaksuuksien kasvattaminen, jäykempi päällystekerros, ylikuormattujen ajoneuvojen poistaminen liikenteestä, teiden toimiva kuivatus, optimaalisesti telirakenteelle jaettu kuorma, pienemmät rengaspaineet sekä pidempi akseliväli. Siltojen kuormitukseen vaikuttavat koko ajoneuvoyhdistelmän massa, akselija telikohtaiset massat sekä äärimmäisten akselien välinen etäisyys. (Trafi 2014a) Lisäksi kuormitukseen vaikuttaa liikennöinnin tiheys. Eräillä silloilla on voitu sallia kokeiluliikenne yksittäisille HCT-ajoneuvoille, vaikka laajempaa HCT-liikennettä sillat eivät kestäisikään. Liikennevirastossa on käynnissä useita tierakenteen kestävyystutkimuksia liittyen mm. jo toteutuneeseen mitta- ja massakorotukseen liittyen: Yksittäispyörän ja paripyörien kuormitusvaikutuksen vertailu Virttaan instrumentoitu koekohde, kt 41 (Finnmap Infra Oy ja VTT) Kenttämittaukset Vesilahden instrumentoidulla koekohteella, Mt 2983 (Tampereen teknillinen yliopisto) Raskaiden kuorma-autojen kuormitusvaikutusten arviointi ja seuranta valituilla havaintotieosuuksilla (Roadscanners Oy) Selvitys tierakenteiden kestävyyttä ja kuntoa kuvaavista mittareista (Ramboll CM Oy) Ohjeistus painorajoitustarpeen arviointiin sekä tässä tarvittaviin lähtötietoihin (Roadscanners Oy ja Tampereen teknillinen yliopisto) Tiepäällysteen urautumismallin kehittäminen (Aalto-yliopisto). 35
36 4 Puutavarakuljetusten HCTkonseptien vertailutuloksia 4.1 Puutavaran HCT-kokeiluiden ja -tutkimusten tilanne Maaliskuussa 2015 puutavaran HCT-kokeilulupahakemuksia on Trafilla käsiteltävänä viisi kappaletta (Taulukko 7). Kokeiluluvan on saanut Orpe Kuljetus Oy:n ajoneuvo lokakuussa 2014, jolloin myös kokeiluliikenne käynnistettiin, sekä Ketosen Kuljetus Oy maaliskuussa Kokeiluajoneuvojen kokonaispaino on selvästi nykyisin normaalisti sallittua suurempi ( t, kun nyt sallittu maksimipaino on 76 t). Suuremmat kokonaismassat on saavutettu akseleita lisäämällä. Ajoneuvoasetuksessa hyväksytyistä telimassoista on poikettu vain puoliperävaunun 4-akselisen telin osalta, jolle on myönnetty lupa 31 tonnin enimmäismassaan. Asetuksessahan enimmäismassa on 24 tonnia 3- ja sitä useampiakselille telille. Kokeiluyhdistelmien enimmäisakselimassojen summa on yleensä suurempi kuin poikkeusluvassa yhdistelmille sallittu kokonaismassa. Siten kokeiluyhdistelmien akseli- ja telimassat yleensä jäävät käytännössä suurinta sallittua massaa pienemmiksi. Puutavaran HCT-ajoneuvojen kokeilulupahakemuksissa suurimpia haasteita ovat aiheuttaneet haettujen kokeilureittien sillat (Syrjäsalmen silta Kiteellä, Jeesiöjoen silta Sodankylässä ja Vuoksen silta Imatralla). Kokeiluajoneuvojen enimmäispainoja onkin jouduttu pienentämään alkuperäisesti haetuista. Vuoksen sillan osalta on käynnissä Liikenneviraston yksityiskohtaisemmat selvitykset sallitun painon selvittämiseksi. Jeesiöjoen sillalle tarvitaan kokeilujakson ajaksi liikennevalo-ohjaus. Eräissä HCT-kokeilulupahakemuksissa on ollut tarpeen muuttaa yhdistelmän rakennetta stabiliteetin parantamiseksi. Raskaiden ajoneuvoyhdistelmien stabiilisuutta on tutkittu melko vähän. Siksi käynnistettävissä HCT-kokeilututkimuksissa on tarpeen tutkia sekä HCT-yhdistelmien että verrokkiyhdistelmien ajodynamiikkaa ja stabiilisuutta erilaisissa ajotilanteissa. Ajoneuvojen ja yhdistelmien käypää mitoitusta on jouduttu ratkomaan ensin simuloinnin keinoin, ennen kuin voidaan esittää hyväksyttäviä ajoneuvomitoituksia ja -rakenteita HCT-kokeiluihin. EU-säädösten4 ylittävät ajoneuvopituuksia ei voi massojen tavoin saattaa yleiseen käyttöön kansallisilla päätöksillä. Kokeiluissa ja tutkimustarkoituksessa kansalliset poikkeukset ovat mahdollisia yksittäishyväksynnällä edellyttäen, että vastaava turvallisuustaso säilytetään. Säädösten ylittävää ajoneuvopituutta (12,9 metriä, kun nyt sallittu pituus on 12 m) on ehdotettu HCT-kokeiluun autolle, jossa tarvittaisiin riittävän pitkä kuormatila kahdelle tukkinipulle ja samoin kahdelle pitkän kuitupuun nipulle. Kokeilun aikaisella tutkimuksella pyrittäisiin tuomaan lisätietoa pidempien ajoneuvojen käyttökelpoisuudesta ja turvallisuudesta. 4 Direktiivi linja- ja kuorma-autojen suurimmista sallituista mitoista ja painoista 96/53/EY 36
37 Seuraavissa kappaleissa kuvataan raportin tekovaiheessa käytettävissä olevat puutavaran HCT-ajoneuvoihin liittyvät keskeiset tutkimustulokset. Tutkimustulosten esittely on jaettu viiteen pääteemaan: kustannukset, polttoaineen kulutus & päästöt, turvallisuus, sujuvuus ja tie- ja siltarasitus. Näin pyritään arvioimaan erilaisten HCT-konseptien sekä ulkoisia vaikutuksia että yrityksiin kohdistuvia vaikutuksia. Raportin tekovaiheessa käynnissä oli vasta yksi puutavara-ajoneuvon kokeilu, joten työssä on esitetty myös kokeilulupien hakuvaiheen yhteydessä tehtyjen tutkimusten ja arvioiden tuloksia. Näitä täydentävät laskennallisille yhdistelmäkokoluokille tehdyt simulaatiot ja laskelmat. Luvun lopussa esitetään myös keskeisiä tuloksia Ruotsin ETT-projektista. Taulukko 7. Puutavaran HCT-kuljetusten kokeilulupahakemukset maaliskuussa Kuljetusyritys ja lastinantajat Orpe Kuljetus Oy (UPM-Kymmene Oyj) Ketosen Kuljetus Oy (Metsähallitus, Stora Enso Oyj, Metsä Group) Veljekset Hannonen Oy (Metsä Group) Itä-Suomen Kolmiokuljetus Oy (Stora Enso Oyj) Kari Malmstedt Oy (Stora Enso Oyj) P&A Trans Oy (Metsähallitus, QTeam Systems Oy) Kuljetusliike O Malinen Oy (Metsähallitus, QTeam Systems Oy) Yhdistelmätyyppi* Akselit ja massat Kuormatila- ja kokonaispituudet Rekkaveturi+puolipv+pv =101 t (sallittu 94 t), m; 31 m Rekkaveturi+puolipv+pv =104 t m; 32 m Vetoauto+pv =88 t tai 42+42=84 t 10,8 +12,0 m; 26,6 m Hakeauto: Rekkaveturi+puolipv+pv =93 t 13,9+13,6 m; 31,9 m Vetoauto+pv+ keskiakselipv , =99,3 t (hakemus 90 t), m; 30,2 m tai 10,2 + 6; 32,7 m Vetoauto+pv =84 t m; 25 m Vetoauto+pv =84 t m; 25 m Haettu kokeilureitti Kotka Kuusankoski Lappeenranta/Ristiina Saimaan ympäri Ivalo Rovaniemi Kemi *ns. rekkaveturi = puoliperävaunun vetoauto, pv = varsinainen eli täysperävaunu Hammaslahti Tohmajärvi Kitee Lappeenranta Uimaharju Värtsilä Imatra Kotka Hamina Uimaharju Värtsilä Imatra Kotka Hamina Inarin, Kittilän, Sodankylän ja Rovaniemen alueelta Rovaniemen rautatieterminaaliin Kuhmon, Ristijärven ja Puolangan alueelta Enoon, Kuopioon, Kemiin ja Ouluun 37
38 Seuraavaan taulukkoon (8) on laskettu esimerkkejä erilaisten ajoneuvoyhdistelmäkokoonpanojen ja kokonaispainojen vaikutuksista sekä kuljetustalouteen että ulkoisiin vaikutuksiin. Laskelmat on toteutettu Metsäteho Oy:n puutavarakuljetusten kustannuslaskentamallilla ja tarkastelu on tehty ennen tietoa painokorotuksen sisällöstä (Korpilahti & Koskinen 2012). Mallin oletukset perustuvat käytössä olevien ajoneuvotyyppien osalta erillisiin taustatutkimuksiin. HCT-ajoneuvojen osalta oletukset ovat laskennallisia ja arvioita. Taulukon tuloksia käydään tarkemmin läpi seuraavissa luvuissa. Taulukko 8. Erikokoisten ja rakenteisten ajoneuvojen laskennallisia vaikutuksia (Korpilahti & Koskinen, 2012). Akselit Kokonaispainot Painosuhde perävaunu /auto Kantavuus suht. Suorite m3/v (100 km) Kuormia suht. Päästöt suht. Suhteelliset yksikkökustannukset Tierasitusindeksi = 60 1, = 64 1, = 68 1, = 70 1, = 74 1, = 76 1, = 80 1, Metsäalan kuljetusyrittäjät ry / SKAL on esittänyt suhteelliseksi kustannustasoksi 60-tonnisiin yhdistelmiin verrattuna 68-tonnisille 90,6 ja 74-tonnisille 91,1. Laskentaperusteiden ja -tapojen eroista ei ole esittää tietoja. Metsätehon laskelmissa on lähtökohtana ollut kahden kuljettajan vuotuinen työaika 2-vuorotyössä. 4.2 Kuljetuskustannukset Puutavarayhdistelmän keskimääräisistä vuosikustannuksista suurimman osan muodostavat palkat ja polttoaineet (Kuvio 21). HCT-yhdistelmien hankinta- ja käyttökustannukset ovat suuremmat kuin tavanomaisten yhdistelmien. Toisaalta HCT-ajoneuvoissa on suhteessa enemmän kuormatilaa auton kokonaispainosta, mikä täydellä kuormalla ajattaessa parantaa kuljetustaloutta. Painonsa ja mittojensa vuoksi suurimmat HCT-ajoneuvot soveltuvat paremmin noutoihin terminaaleista kuin metsätievarastoista. Tästä syystä HCT-ajoneuvoa todennäköisesti ajetaan enemmän nopeammilla ja vähemmän kalustoa rasittavilla tieluokilla. HCT-ajoneuvojen kuljetuskustannusvaikutuksia onkin tarpeen tutkia eri näkökulmista: kustannukset suhteessa kuljetettuihin tonnimääriin ja kapasiteetin käyttöasteisiin 38
39 kustannuserot erilaisissa logistisissa malleissa (ajot terminaaleista tai metsävarastoista, työvuorojen lukumäärä) kustannuserot eri kuljetusmatkoilla (taloudellisen hankinta-alueen laajentuminen). Kuvio 21. Puutavarayhdistelmän keskimääräinen kustannusjakauma 2010 (%) (Tilastokeskus 2013). 4,1 13,8 8,0 1,9 1,3 2,80,9 1,3 27,6 23,6 14,6 Palkat Välilliset palkat Polttoaineet Korjaus ja huolto Rengaskustannukset Pääoman poisto Korot Vakuutusmaksut Liikennöimismaksut Hallintokustannukset Ylläpitokustannukset Metsäteho Oy:n puutavara-ajoneuvon kustannusmallissa vuosikustannukset voidaan laskea mm. ajoneuvokoon, työvuorojen lukumäärän, keskimääräisen kuljetuspituuden ja kuormausasteen mukaan. Ajoneuvon koko vaikuttaa mm. kuormauksen ja lastauksen aikakustannuksiin, polttoainekustannuksiin ja toisaalta kuljetettavan hyötykuorman kokoon. Mallin oletukset perustuvat yrityksiltä kerättyihin tietoihin sekä erillisiin aikatutkimuksiin. HCT-ajoneuvojen osalta on käytetty tämän hetkisiä arvioita. Tämän selvityksen laskelmissa tarkasteltujen ajoneuvoyhdistelmien kuvaukset ja käytetyt tärkeimmät tunnusluvut on esitetty taulukossa 9. Ajoneuvoyhdistelmien käyttö on laskettu kuljettajien 2-vuorotyön mukaan, jolloin vuotuinen työaika on h. Perustuntipalkka kuormainta käyttävälle kuljettajalle on 15 /h ja polttoaineen hinta 1,15 /l. Laskelmissa on käytetty arvonlisäverottomia hintoja. 39
40 Taulukko 9. Kuljetuskustannuslaskelmissa käytettyjen ajoneuvoyhdistelmien kuvaukset. Yhdistelmä Hinta, Omamassa, t Kuorma, t Kuorma, m 3 60-tonninen, akselinen ,0 40,0 46,7 68-tonninen, akselinen ,5 47,5 55,4 76-tonninen, akselinen ,5 54,5 63,6 84-tonninen siirtoauto, akselinen ,0 61,0 71,2 94-t siirtoauto: veturi + ½-peräv + 5-akselinen ,0 66,0 77,0 94-t siirtoauto: 76-t yhdistelmä + keskiakselipv ,0 68,0 79, tonnisten hintoihin sisältyy kuormain, mutta omamassa ja kuormat ovat ilman kuormainta Kuviossa 22 esitetään erikokoisten yhdistelmien kuljetuskustannukset Etelä-Suomen olosuhteissa. 60-, 68- ja 76-tonnisten yhdistelmien kustannukset kuvaavat kuljetuksia metsävarastolta tehtaalle. Tarkastelut on tehty kyseisten kokonaispainojen mukaan olettaen, että kantavuus voidaan aina täysin hyödyntää. Käytännössä täysiä enimmäispainoja ei aina saavuteta. Varsinkin 35-tonnisen auton osalta puutavaraa täytyy kuormausvaiheessa lajitella pölkkyjen pituuden mukaan. Havutukeista pitää autoon valita joko yksi nippu pitkiä tukkeja tai kaksi nippua lyhyitä tukkeja. 3 3,5-metrisestä kuitupuusta saadaan täydet kuormat, mutta yleensä alle 5-metrisen keskipituuden omaavat niput jäävät kiintotilavuudeltaan niin pieniksi, että ajoneuvojen kantavuutta ei pystytä täysin hyödyntämään. Puutavara-autojen kuormittumista on tarkasteltu Metsätehon tuloskalvosarjoissa (Korpilahti ja Koskinen 2012 ja 2013, Korpilahti 2013). Nyt kuviossa esimerkkeinä olevat HCT-yhdistelmät yleensä pystytään kuormaamaan hyväksyttyjen enimmäispainojen mukaisiksi. Akselimassojen mukaan niiden kokonaispainot voisivat olla suuremmatkin kuin niiden luvat sallivat ja mitä tässä tarkastelussa on käytetty. HCT-yhdistelmien (siirtoautojen) kustannukset ovat tässä kuvassa samanpituisilta kuljetusmatkoilta terminaalipaikalta tehtaalle. Nämä siirtoautojen kustannukset eivät sisällä varsinaista siirtokuormausta ajoneuvosta toiseen, mutta sisältävät kuorman purkamisen ja muun viipymisen tehtaalla. Kuvio osoittaa mm. sitä, kuinka suuri vaikutus ajoneuvomassojen korotuksella on puutavarankuljetukseen. Polttoainetehokkuuden parantuminen ja päästöjen vähentyminen voidaan kuvata suuruusluokiltaan samoiksi. Tässä tarkastelussa mukana olevien HCT-yhdistelmien kustannuskilpailukyky varsinaisessa maantiekuljetuksessa on keskenään hyvin tasavertaista. HCT-yhdistelmät ovat näillä pitkillä maantiekuljetusmatkoilla % 76-tonnisia edullisempia. Kustannusero on se pelivara, joka on käytettävissä terminaalitoimintaan ja siirtokuormaukseen. 40
41 Kuvio 22. Puutavara-ajoneuvon kuljetettua tonnia kohden lasketut kustannukset kuljetusmatkan mukaan (ei sisällä siirtokuormauksia). 25 Puutavarakuljetuksen kustannukset erilaisilla ajoneuvoyhdistelmillä, /t tonninen 68-tonninen 76-tonninen 84-t siirtoauto 94-t siirtoauto: puolipv + pv 94-t siirtoauto: 76 t + kapv Kuljetusmatka, km Kuljetuksia tarkasteltiin myös kuljetusketjuittain metsästä tehtaalle. Vaihtoehtoina olivat kuljetus metsävarastosta 76-tonnisella yhdistelmällä tehtaalle, HCT-kuljetus 84-tonnisella yhdistelmällä tai kahdella erilaisella 94-tonnisella HCT-yhdistelmällä. Siirtoautojen käyttöön perustuville kuljetusketjuille sisällytettiin 25 km:n alkukuljetus metsävarastolta terminaaliin tai siirtokuormauspaikkaan. Siirtokuormaukset kuvattiin seuraaviksi: akselisen 84-tonnisen siirtoautoyhdistelmän ja metsäpään auton täysperävaunut vaihdetaan ja metsäauto kuormaa siirtoauton puoliperävaunun ja täysperävaunun muodostaman 94-tonnisen yhdistelmän ja metsäpään auton täysperävaunut vaihdetaan ja metsäpään auto kuormaa puoliperävaunun 94-tonninen siirtoauto, joka koostuu 76-tonnisesta yhdistelmästä ja keskiakseliperävaunusta, hakee 76-tonnisena kuorman metsävarastolta ja siirtokuormauspaikalla yhdistelmään kytketään metsäpään auton kuormaama keskiakseliperävaunu. HCT-yhdistelmien ja siirtokuormauksen käyttöön perustuvien kuljetusketjujen yksikkökustannukset ( /tonni) ja erot vastaavilta kokonaismatkoilta metsävarastoilta alkaviin 76-tonnisten yhdistelmien kustannuksiin on esitetty taulukossa 10. Vaikka HCT-yhdistelmät ovat maantiekuljetuksessa huomattavasti 76 tonnin yhdistelmää edullisempia, siirtokuormauksen tuoma lisäkustannus pienentää eroa merkittävästi. Kuitenkin yhdistetty alku- ja HCT-kuljetus on edullinen jo 41
42 puutavarakuljetusten keskimääräisistä kuljetusmatkoista alkaen. Usean vaihtoperävaunun käyttö vähentää siirtokuormauksen tarvetta ja lyhentää terminaalissa viipymistä. Tästä toimintamallista on vasta vähän käytännön kokemusta. Alustavat kustannuslaskelmat eivät osoittaneet selviä eroja tässä esitettyyn, koska usean perävaunun vaihtoehdoissa pääomakustannukset suurenevat. Laskennassa ei ole arvioitu toiminnallisia hyötyjen, kuten sitä että ajoneuvojen ei tarvitse olla terminaalissa yhtä aikaa siirtokuormauksen suorittamiseksi. Taulukko 10. HCT-yhdistelmien ja 76-tonnisen yhdistelmän kuljetuskustannusvertailu (euroa per kuljetettu tonni). HCT-yhdistelmien kustannus sisältää 25 km:n alkukuljetuksen, siirtokuormauksen ja perävaunujen vaihdon, 76-tonninen yhdistelmä ajaa suoraan metsävarastolta käyttökohteeseen. Matka 76 t 84-t yhdistelmä 94-t 1/2-pv+pv 94-t 76t + kapv km /t /t ero /t ero /t ero 125 9,73 9,67 0,06 9,84-0,11 9,29 0, ,15 10,91 0,24 11,07 0,08 10,51 0, ,55 12,14 0,41 12,28 0,28 11,72 0, ,95 13,37 0,58 13,48 0,47 12,93 1, ,34 14,58 0,76 14,67 0,67 14,12 1, ,73 15,80 0,93 15,86 0,87 15,32 1, ,12 17,01 1,112 17,06 1,07 16,51 1, ,52 18,23 1,29 18,25 1,27 17,71 1,82 pv=perävaunu, kapv=keskiakseliperävaunu Rekkaveturin, puoliperävaunun ja täysperävaunun muodostama yhdistelmä sopii liikennöimään pääosin vain terminaalien tai vastaavien kuormauspaikkojen ja tehtaiden välillä. Sen sijaan normaalipituisella autolla varustettu 84-tonninen yhdistelmä, joka käsittää 5-akselisen auton ja täysperävaunun, voisi olla varustettu irrotettavalla kuormaimella ja voisi silloin hakea metsävarastolta 76 tonnin kokonaismassaan asti olevan kuorman ja täydentää 84 tonnin kuormaan siirtokuormauspaikalla HCT-hyväksytyn reitin varrella. Myös tavanomaisen 76-tonnisella puutavarayhdistelmän ja keskiakseliperävaunun muodostamalla HCT-yhdistelmällä voidaan toimia samoin, kuten tässä tarkastelussa tehtiinkin. Kuljetukset terminaalin kautta voidaan toteuttaa useilla erilaisilla toimintatavoilla ja terminaaleilla on puutavaralogistiikassa muutakin merkitystä kuin vain HCT-ajoneuvojen siirtokuormaus. Niillä on merkitystä kuljetusten järjestelyjen parantumisen kautta välittömiin kuljetuskustannuksiin ja välillisesti esimerkiksi kuljetuskaluston käytön tehostumisen kautta. Esitetyssä kustannuslaskelmassa ei ole tarkasteltu eikä otettu huomioon näitä vaikutuksia. Esimerkkeinä voidaan mainita seuraavia terminaalilogistiikan mahdollistamia tilanteita: Pienet eri puutavaraerät voidaan kuljettaa samassa yhdistelmässä terminaaliin, mikä vähentää vajaakuormilla ajoa ja keräilykuljetusten tarvetta 42
43 Valmiiksi kuormattujen perävaunujen vaihtoon perustuva malli, jossa siirtokuormaus terminaaleissa tapahtuu ilman yhdistelmien kohtaamistarvetta Ajojen parempi ja helpompi järjestely työajan puitteissa sekä olosuhteiden ja kuljetustarpeiden mukaan Terminaalitoiminta edistää meno-paluukuljetusten toteuttamista Tehtaalla tai suuren käsittelymäärän terminaalissa siirtolastaus voidaan tehdä tehokkailla materiaalinkäsittelykoneilla ja siirtolastauksen aika ja kustannukset jäävät pieniksi eikä autoilta edellytetä kuormainvarustusta Jos siirtokuormaus on urakoitu, siirtoauton kuljettajan ei tarvitse käyttää kuormainta. Ruotsissa tehdyssä ETT-yhdistelmän tutkimuksessa (ks. luku 4.8) puutavarayhdistelmän bruttopainon nosto 60 tonnista 90 tonniin laski tonnikohtaisia kuljetuskustannuksia 23 %. Samaa suuruusluokkaa olevia vaikutuksia on arvioitu myös edellä (Kuvio 22). Orpe Kuljetus Oy:n ja UPM-Kymmene Oyj:n käynnissä olevassa HCT-kokeilussa on käytössä uudenlainen logistinen malli, jossa tutkimusajoneuvot ajavat vain terminaalien välisiä kuljetuksia, jolloin ajoneuvon nopeus ja kuormattuna ajon osuus ovat keskimääräistä suurempia. Myös energiapuukuljetusten osalta on tehty laskennallisia vertailuita Metsäteho Oy:n puutavara-ajoneuvon kustannusmallia hyödyntäen (Korpilahti 2015). Tarkastelun kohteena ovat olleet hakkuutähteistä ja kannoista tehdyn hakkeen kuljetukset (Kuvio 23). Kustannuserot haketyyppien välillä johtuvat eroista puutavaralajijakaumassa ja siten niiden kosteus- ja painoeroissa. Vertailussa suuret ajoneuvot ovat kustannustehokkaampia kaikilla kuljetusmatkoilla, ja etu kasvaa merkittävämmäksi kuljetusmatkan pidentyessä. Kuvio 23. Energiahakkeen kuljetuskustannukset ajoneuvokoon mukaan (Korpilahti 2015). 43
44 4.3 Polttoaineen kulutus ja päästöt Puutavara-ajoneuvon polttoaineen kulutukseen ja siten päästöihin vaikuttavat useat ajoneuvosta itsestään johtuvat tekijät (mm. omapaino, akselien lukumäärä, moottorin EURO-luokka ja yhdistelmän rakenne) sekä kuormasta, reitistä ja kuljettajasta johtuvat tekijät (mm. kuorman määrä ja kuormaustapa, reitin mäkisyys ja risteysten määrä, keskinopeus, kuljettajan ajotapa ja ajo-olosuhteet) (Väkevä ym. 2004). HCTtutkimuksissa keskeistä on tutkia ajoneuvon painosta, mitoista ja rakenteesta johtuvia polttoaineen kulutus- ja päästövaikutuksia. VTT:n tekemän tutkimuksen (Kytö ym. 2009) mukaan suuremmalla ajoneuvokoolla saavutetaan parempi polttoainetehokkuus, kun ajoneuvon lastausaste on riittävä (Kuvio 24). Myös Ruotsissa tehdyssä ETT-tutkimuksessa kuljetettua tonnia kohden laskettu polttoaineen kulutus laski 21 %, kun ajoneuvoyhdistelmän kokonaispaino nousi 50 % (ks. luku 4.8). Orpe Kuljetus Oy:n HCT-ajoneuvon polttoaineen kulutusta on seurattu lokakuusta 2014 lähtien ja verrattu samalla reitillä ajavaan verrokkiajoneuvoon. Kulutuksen seurantaa on kuitenkin tarpeen tarkentaa, jotta itse ajoneuvon ja muiden olosuhteiden vaikutusta kulutukseen voidaan arvioida paremmin. Tarkempien kulutustietojen perusteella voidaan arvioida paremmin myös HCT-ajoneuvon vaikutuksia päästöihin. VTT:n LIPASTO-laskentajärjestelmä, jolla arvioidaan eri kuljetusmuotojen pakokaasupäästöjä ja energiankulutusta, on parhaillaan päivitettävänä. Kuvio 24. Polttoaineen kulutus (litraa per tonnikm) ajoneuvokoon ja kuormapainon mukaan (Kytö ym. 2009). 44
45 Taulukossa 10 esitetyille ajoneuvoyhdistelmille tehdyn laskelman mukaan polttoaineen kulutukset ovat kuvioiden 25 ja 26 mukaiset. Polttoaineen kulutus per kuljetettu kuutio ja per tonnikilometri pääosin laskee ajoneuvokoon mukaan. Ero suurenee kuljetusmatkan kasvaessa. Rekkaveturin, puoliperävaunun ja täysperävaunun muodostamassa 94 tonnin HCT-yhdistelmällä polttoaineen kulutus kuljetettua tonnia kohden on suurempi kuin 76 tonnin yhdistelmän ja keskiakseliperävaunun muodostamalla 94 tonnin HCT-yhdistelmällä. HCT-yhdistelmien tiedot eivät sisällä kaikkea siirtokuormaukseen liittyvää polttoaineen kulutusta. Sen merkitys on kuitenkin vähäinen, sillä esimerkiksi 76-tonnisen yhdistelmän koko kuormausvaiheen kulutus on noin 8 litraa, kun kulutus koko ajokertaa kohti on 100 km:n kuljetusmatkalla 120 litraa. Siirtoautolle tulisi kohdistaa polttoaineen kulutusta vain muutama litra enemmän. Kuvio 25. Polttoaineen kulutus erikokoisilla puutavaran ajoneuvoyhdistelmillä (litraa per kuljetettu kuutio). 45
46 Kuvio 26. Polttoaineen kulutus erikokoisilla puutavaran ajoneuvoyhdistelmillä kuljetusmatkan mukaan (millilitraa tonnikilometriä kohden). 4.4 Liikenneturvallisuus HCT-ajoneuvojen liikenneturvallisuuden kannalta keskeistä on tutkia mm. jarrutusmatkoja eri olosuhteissa, kytkentälaitteiden kestävyyttä, ohitustilanteita sekä ajoneuvon stabiliteettia esimerkiksi ohitus- tai väistötilanteissa. HCT-ajoneuvon liikenneturvallisuuteen voi joissakin tilanteissa vaikuttaa myös liikennöinnin sujuvuus (esimerkiksi mäissä, risteyksissä ja liikenneympyröissä). Näitä on tarkasteltu erikseen seuraavassa luvussa. Ajoneuvon stabiliteetti Oulun yliopisto on tutkinut puutavaran HCT-ajoneuvoyhdistelmien stabiliteettia kokeilulupahakemusten yhteydessä ADAMS/View-simulointiohjelmistolla ja ajoradalla ISO standardin mukaisella kaksoiskaistanvaihtokokeella (mm Pirnes ym 2014, Väisänen & Haataja 2014a ja b). Ajoneuvoista on mitattu yksiköiden poikittaiskiihtyvyys, pystyakselin kulmanopeus sekä laskettu yksikköjen liiketilan vahvistuminen. Taulukossa 11 on esitetty simulointitulokset neljän eri puutavarayhdistelmätyypin osalta. Epästabiileiksi todettuihin yhdistelmiin on simulointien jälkeen tehty rakenteellisia muutoksia stabiiliuden parantamiseksi. 46
47 Taulukko 11. HCT-kokeiluluvan hakuvaiheen simulointituloksia neljän puutavarayhdistelmän kaksoiskaistanvaihtokokeesta (nopeus 60 km/h). Yhdistelmän rakenne Auto+pv+kapv Auto+pv+kapv Veturi+puolipv+pv Veturi+puolipv+pv Yhdistelmän akselit Poikittaiskiihtyvyyden 2,32 2,07 1,35 1,38 1,21 1,36 vahvistuminen (RA) Poikittaiskiihtyvyys (g) 0,448 0,390 0,268 0,284 0,245 0,292 Pystykiertymäkulmanopeuden 2,83 2,15 1,29 1,33 1,15 1,28 vahvistuminen Johtopäätös Epästabiili, riskitekijöitä varsinkin talviolosuhteissa Epästabiili, jossain määrin riskitekijöitä varsinkin talviolosuhteissa Verraten stabiili Verraten stabiili pv=perävaunu, kapv=keskiakseliperävaunu Jarrutusmatkat ja laitteiden kestävyys Puutavaran HCT-yhdistelmän jarrujen ja kytkentälaitteiden turvallisuusvaatimusten täyttymistä suuremmilla massoilla sekä massan vaikutusta jarrutusmatkoihin tullaan tutkimaan vuoden 2015 aikana Oulun yliopiston tutkimuksissa. HCT-yhdistelmien jarrutusmatkat eivät oleellisesti poikkea muiden raskaiden yhdistelmien jarrutusmatkoista, koska suurempien kokonaispainojen edellyttämät lisäakselit ovat jarrullisia ja lisäävät jarrutustehoa massan lisäystä vastaavasti. Esimerkiksi 60 tonnin ja 76 tonnin yhdistelmien välisessä hätäjarrutusvertailussa jarrutusmatkojen ero oli täysin kuivalla tiellä 2 metriä (Helsingin Sanomat 2014). Jarrutusmatkoja ja yhdistelmien käyttäytymistä jarrutuksissa on kuitenkin tarpeen tutkia lisää ja erityisesti talviolosuhteissa. Ohitustilanteet Orpe Kuljetus Oy:n HCT-yhdistelmän kuljettajat eivät ole havainneet muun liikenteen tekemissä ohitustilanteissa vaaratilanteita tai eroja normaaleihin yhdistelmiin. Myös Ruotsissa tehdyissä ETT-yhdistelmän tutkimuksissa ohitustilanteiden ei ole havaittu poikkeavan merkittävästi normaalien yhdistelmien ohittamisesta. Aalto-yliopisto on käynnistänyt Liikenneviraston tilauksesta ohitustilanteiden kameratutkimuksen Orpen yhdistelmässä. 4.5 Liikennöinnin sujuvuus HCT-ajoneuvolla liikennöinnin sujuvuus voi vaikuttaa eri kuljetusvaiheiden nopeuteen ja siten kuljetuskustannuksiin. Pahimmillaan sujuvuusongelmat voivat heikentää liikenneturvallisuutta, mikäli HCT-ajoneuvo ei pysty liikennöimään normaalisti muun liikenteen lomassa. Tieympäristössä haasteita raskaan liikenteen sujuvuudelle voivat aiheuttaa mm. liikenneympyrät, liittymät ja risteykset, mäet, ahtaat ajoneuvon kääntöpaikat sekä terminaalialueet. Lisähaasteita muodostuu sateisilla 47
48 ja jäisillä keleillä sekä kelirikkokaudella. Puutavaran HCT-ajoneuvojen liikenteen sujuvuutta on toistaiseksi tutkittu kuivan kelin ajoratatesteillä sekä simuloinneilla. Tutkimusta on tarpeen tehdä myös talviolosuhteissa ja todellisessa ajoympäristössä. HCT-liikenteen kokeiluvaiheessa kuljetusreiteiksi valikoituu olosuhteiltaan etukäteen vähintään kohtalaisiksi tiedetyt reitit ja kuljetuskohteet. Näin ollen sekä Orpen että Ruotsin kokeilujaksoilla (ks. luvut 4.7 ja 4.8) on raportoitu vain vähäisiä liikennöinnin sujuvuusongelmia. Osa HCT-yhdistelmistä on mitoitukseltaan ajoneuvoasetuksessa säädetyn mukaisia ja ainoastaan kokonaispainoltaan suurempia. Ajoneuvoyhdistelmän tehon riittävyys mäessä Suurten yhdistelmien liikenteen sujuvuuteen (esimerkiksi suorituskykyyn teiden mäkiosuuksilla) vaikuttavat ajoneuvon moottoriteho ja voimansiirtojärjestelmän mitoitus. Ajonopeuksia ja suoriutumista erilaisissa mäkinousuissa on tutkittu Olavi H. Koskisen kehittämän simulointimallin avulla useilla potentiaalisilla HCT-yhdistelmien kokeilureiteillä. Erikokoisia HCT-yhdistelmiä ja ajoneuvoasetuksessa nykyisin hyväksyttyjä yhdistelmiä on verrattu erilaisilla moottoritehoilla. Simuloinnit ovat antaneet hyvän käsityksen ajoneuvoyhdistelmien kulkukyvystä ja toisaalta tietoa moottorien teholuokan valintaan eri olosuhteisiin. HCT-yhdistelmät varustetaan tehokkailla moottoreilla ja ne suoriutuvat liikenteessä yhtä hyvin kuin muutkin raskaat yhdistelmät (Taulukko 12). Simuloinneilla on tuotettu tietoa myös kitkavaatimuksista kuljetusreittien eri osilla. Nämä yhdistettynä ajostabiliteettitarkastelujen tietoihin ovat antaneet HCT-yhdistelmien käyttökokeilujen turvalliseen käynnistykseen hyvän tietopohjan. Taulukko 12. Ajoneuvon moottoritehon vaatimus ja käytössä olevia moottoritehoja. Yhdistelmä, tonnia Moottorin tehovaatimus kilowatteina* hevosvoimina Ajoneuvoissa käytössä olevia moottoritehoja hevosvoimina kilowatteina Ylityskerroin vaadittuun tehoon ,23 1, ,08 1, ,12 1, ,28 1, ,14 1,17 64** ,15 1,24 *Vaatimus 5 kw/t **Siirtymäaikana 7-akseliselle yhdistelmälle sallittu 64 t Ajoneuvoyhdistelmän kääntyvyys HCT-yhdistelmien selviämistä liikenneympyröissä on tarkasteltu sekä ajoneuvosuunnitteluohjelmistoon kuuluvan kääntöympyrätestin avulla että simuloimalla 48
49 ajoa suunnitelluilla HCT-kokeilureiteillä olevien liikenneympyröiden ja risteysten läpi. Lisäksi on tehty ajokokeita harjoitusradoille merkityillä reiteillä. Seuraava kuvio 27 esittää kokeiluluvan saaneen 31 metriä pitkän ja 94-tonnisen yhdistelmän kääntyvyyttä liikenneympyrässä. Kun sisäympyrän minimisäde on mm ajoneuvoasetuksen 26 :n mukaisesti, niin säde liikenneympyrän keskipisteestä ko. yhdistelmän ohjaamon ulkonurkkaan on mm. Asetuksessa esitetty säteen maksimi on mm. Tämä HCT-yhdistelmä vaatii siten hieman suuremman kääntöympyrän, mutta se selviytyy silti ongelmitta tieverkon liikenneympyröistä ja T-risteyksistä. Kuvio tonnisen HCT-yhdistelmän kääntyvyys liikenneympyrässä. Seuraavassa kuviossa 28 on 76-tonnisen yhdistelmän ja keskiakseliperävaunun muodostama HCT-yhdistelmä. Yhdistelmän kääntyvyys on selvästi minimivaatimusta parempi. Kolmas tutkittu puutavarayhdistelmä, jolle on haettu kokeilulupaa, käsittää 5-akselisen auton ja 5-akselisen perävaunun. Autolle halutaan ajoneuvoasetuksessa sallittua 12 metrin enimmäispituutta suurempi pituus, 12,9 metriä. Myös tämä yhdistelmä mahtuu kääntymään ajoneuvoasetuksen vaatimusten mukaisessa ympyrässä (Kuvio 29). 49
50 Kuvio tonnisen HCT-yhdistelmän kääntyvyys liikenneympyrässä. Kuvio akselisen ajoneuvoyhdistelmän kääntyvyys liikenneympyrässä. 50
51 4.6 Tie- ja siltarasitus Yhteiskunnalle HCT-kuljetusten suurin kustannusvaikutus seuraa silta- ja tieverkon painorajoituksia vähentävistä investoinneista. Yksittäisen ajoneuvon painon nousu lisää tierasitusta, mutta rasitusvaikutusta voidaan vähentää lisäämällä ajoneuvon akselien ja paripyörien määrää. Mikäli HCT-ajoneuvojen kuormausasteet pysyvät yhtä korkeina kuin pienempienkin ajoneuvojen, liikennöivien ajoneuvojen lukumäärä ja siten tien kokonaisrasite ja siitä seuraavat tiestön huoltokustannukset jopa laskevat (Taulukko 13). Tierasitukset on laskettu luvussa 3.3 esitetyllä tavalla. Puutavaran HCT-kokeilulupahakemusten lähtökohtana on ollut pitäytyminen nykyisin sallituissa akseli- ja ajoneuvomassoissa. Teliakselistojen osalta on haettu poikkeuslupaa sallia perävaunun 4-akseliselle telille suurempi massa kuin ajoneuvoasetuksessa nyt sallittu 24 tonnia (mikä on sama kuin 3-akseliselle telille sallittu). 5-akselisen ajoneuvon, niin auton kuin perävaunun, suurin sallittu massa on 42 tonnia akseliselle yhdistelmälle on haettu kokonaismassaksi ajoneuvopainojen summaa, 84 t, sekä autolle korotettuna yhteensä 88 tonnia, kun ajoneuvoasetuksen mukainen kokonaismassa on rajattu 76 tonniin. Taulukon 13 tierasitustarkastelussa mukana olevan keskiakseliperävaunulla varustetun yhdistelmän akseli- ja telimassojen mukainen enimmäismassa voisi olla 101 tonnia, vaikka sitä on tässä tarkasteltu 94-tonnisena. Tierasitusluvuista voidaankin nähdä tämän yhdistelmän olevan varsin edullinen tieverkolle. Myös toinen, puoliperävaunun ja täysperävaunun muodostama, 94-tonninen yhdistelmä on tierasitukseltaan edullinen, koska siinä akselikohtaiset kuormat jäävät pääosin selvästi sallittuja akselimassoja pienemmiksi. Taulukko 13. Erilaisten puutavaran ajoneuvoyhdistelmien vaikutus tierasitukseen. Ajoneuvojen massat, t Yhdistelmätyyppi Auto Perävaunut Yhteensä Tierasitusindeksi 3+4-akselinen akselinen akselinen Veturi+puolipv + pv t + kapv pv=täysperävaunu, kapv=keskiakseliperävaunu 4.7 Orpe Kuljetus Oy:n ja UPM-Kymmene Oyj:n HCT-kokeilukuljetukset Orpe Kuljetus Oy sai lokakuussa 2014 kokeiluluvan HCT-ajoneuvoyhdistelmälle, jota käytetään UPM-Kymmene Oy:n Itä-Suomen alueen kuljetuksiin (Taulukko 14). Ajoneuvoa käytetään UPM:n eri tuotantolaitoksia yhdistävällä reitillä, jolloin kukin 51
52 tehdaspaikka toimii terminaalivarastona. Tutkittavassa HCT-konseptissa ajoneuvokapasiteetin käyttö pyritään maksimoidaan meno-paluukuljetuksia hyödyntämällä. HCT-ajoneuvo vaihtaa terminaaleissa tuomansa perävaunun valmiiksi kuormattuun perävaunuun, jolloin terminaalikäynti on nopeaa. Kokeilujakson aikana tehtävän tutkimuksen tavoitteena on selvittää (UPM-Kymmene Oyj 2013): suurten käyttöpaikkojen ja terminaalien välisten HCT-kuljetusten kokonaislogistisia vaikutuksia mahdollisuuksia kuljetusten tehostamiseen, liikenneturvallisuuden lisäämiseen, tiestön rasituksen vähentämiseen sekä päästöjen vähentämiseen. Tutkimuksen pohjalta tavoitteena on luoda vakioreitistö kokeilupaikkakuntien välille. Ensimmäisten kokeilukuukausien ajalla Orpen HCT-ajoneuvon kuljettajat eivät ole havainneet merkittäviä ongelmia tai eroja normaaleihin yhdistelmäajoihin verrattuna (Taulukko 15). Erityisen liukkaissa tieolosuhteissa kuljettajat ovat olleet normaalia varovaisempia. Ajoneuvo on tietyin osin yrityksen muita ajoneuvoja paremmin varusteltu, esimerkiksi automaattisilla ketjunheittimillä liukkaita ongelmakohtia varten. UPM-Kymmene Oyj:n asettama tavoite HCT-ajoneuvon kuormausasteelle on toteutunut, mutta astetta on tavoitteena vielä nostaa lisäperävaunujen avulla. Kehityskohteita HCT-kuljetuksissa on havaittu lähinnä terminaalivaiheessa sekä alkukuljetuksen ja siirtokuormauksen yhteen sovittamisessa. Polttoaineen kulutusta on seurattu päiväkohtaisilla keskikulutustiedoilla. Kulutus on noussut selvästi sekä HCT- että verrokkiajoneuvolla talven edetessä. Jotta ajoneuvon, lastimäärän, kuljetusreitin ja kuljetusolosuhteiden vaikutuksia polttoaineen kulutukseen pystyttäisiin tarkemmin arvioimaan, on jatkossa tarpeen tutkia kulutuksen kehittymistä yksityiskohtaisemmin. Kevään 2015 aikana yhdistelmään toteutetaan mm. ajoneuvon kuormauskokeita ja stabiliteettitutkimuksia. Myös polttoainekulutuksen tarkempi tutkiminen mm. kuormausasteen mukaan on suunnitteilla. Tuloksia kokeiluluvan hakuvaiheen tuloksista on esitetty osana edellisiä lukuja. UPM-Kymmenellä on lisäksi käynnissä opinnäytetyö HCT-ajoneuvojen soveltuvuudesta äärialueiden puunhankintaan. 52
53 Taulukko 14. Yhteenveto Orpe Kuljetus Oy:n HCT-kokeilukuljetusten raporteista 10/ /2014. Kuljetusliike Orpe Kuljetus Oy Kuljetuksenantajat UPM-Kymmene Oyj Kuljetusreitti ja -matka Kymi-Savonlinna, Pellos-Kymi, Pellos lumivarasto-kymi, Savonlinna-Pellos, Savonlinna terminaali Kaukas, Savonlinna terminaali Pellos (Reittiin on suunnitteilla lisätä myöhemmin Hallan tuontiterminaali Kotkassa sekä Kiteen maantieterminaalit) Ajoneuvot HCT-ajoneuvo Verrokkiajoneuvo Rakenne Vetoauto Puoliperävaunu Varsinainen perävaunu Vetoauto Puoliperävaunu Keskiakseliperävaunu Maksimikokonaismassa 88 t lokakuussa, 94 t 11/2014 alkaen 72 t (t) Kantavuus (t) 61 t lokakuussa, 66 t 11/2014 alkaen 51 t Moottorin teho (hv) 600 lokakuussa, 750 hv 11/2014 alkaen Ajot 10/ / / / / /2014 Ajetut kuormat kpl Ajetut kilometrit Kuljetustehokkuus Keskimääräinen 61,5 62,2 59,9 50,7 50,8 49,3 kuormakoko, t Ka. kuormausaste % kuormattuna % 94 % 91 % 99 % 100 % 97 % Tyhjänä ajot (%) 22 % 22 % 10 % 19 % 24 % 8 % kilometreistä Polttoaineen kulutus ka. l/100 km 3 74,8 83,6 88,3 65,1 71,4 77,2 Huomautuksia 1 Lokakuussa käytössä pienempi ajoneuvo kuin marras- ja joulukuussa 2 Tehtaalla mitatut kuormakohtaiset nettotonnipainojen keskiarvo 3 Keskimääräiset päiväkulutusluvut on laskettu niiltä päiviltä, jolloin on ajettu pelkästään HCT- tai verrokkiyhdistelmää. 53
54 Taulukko 15. Yhteenveto Orpe Kuljetus Oy:n HCT-kuljetuksista raportoiduista havainnoista. Kuljettajahavainnot ajalta 10/ /2014 Ajo tie- ja katuverkolla Henkilöautojen tekemissä ohituksissa ei ole havaittu poikkeavaa (esim. vaaratilannetta) normaaliin tieliikenteeseen verrattuna. Muut yhdistelmät eivät ole ohittaneet HCT-ajoneuvoa vielä kertaakaan. HCT-ajoneuvo on ohittanut ongelmitta muutamia traktoreita. Auton voima on riittävä mäkisessäkin reittiosuudessa Reitin varrella olevissa liikenneympyröissä ei ole havaittu ongelmia, mutta niissä ajo vaatii normaalia suurempaa tarkkuutta. Kuivan ja sade- tai lumikelin ajoissa ei ole havaittu suurta eroa normaaleihin yhdistelmiin nähden päätettiin olla varmuuden vuoksi liikennöimättä edellisen yön kovan lumisateen takia ja sään nopean lauhtumisen ja siitä johtuneen liukkauden takia. Liukkailla keleillä kuljettajat ovat kiinnittäneet erityistä huomiota tienpinnan tilaan. HCT-ajoneuvon liikkeet ovat vakaampia kuin tavallisissa perävaunuyhdistelmissä. Lastaus ja purku terminaaleissa ja tuotantolaitoksella Lastauksen ajoitus terminaaleissa on joskus hankala suunnitella ajoneuvon oman kuormaimen puuttumisen takia. Joulukuun 2014 liukkailla keleillä terminaaleista liikkeelle lähdössä on ollut jonkin verran haasteita. Lastin purkua terminaalissa ei ole sisältynyt raportointiajalle Tuotantolaitosten vastaanotoissa yhdistelmä ei mahdu pituutensa takia kokonaan siltavaa alle. Näin ollen se on punnittava osissa tai kurottajavaa alla. 4.8 Ruotsin HCT-tutkimus Ruotsissa toteutettiin vuosina puukuljetusten ETT (En Trave Till) -tutkimus, jossa verrattiin 90 tonnin ajoneuvoyhdistelmää 60 tonnin vertailuajoneuvoon. ETT-ajoneuvo ajoi tutkimuksen aikana km ja kuljetti m3fub5 puutavaraa. ETT-ajoneuvon havaittiin kuluttavan vähemmän polttoainetta ja olevan taloudellisempi kuljetettua tonnia kohden (Taulukko 16). Tutkimuksissa ei havaittu merkittäviä eroja ETT- ja normaaliyhdistelmien välillä liikenneturvallisuudessa, stabiliteetissa, jarrutuksissa tai tierasituksessa. (Löfroth & Svenson 2012) Parhaillaan Ruotsissa on käynnissä HCTDemonstrationer-projekti6, jossa tehdään lisätutkimuksia mm. 17 erilaisella puutavara-ajoneuvoyhdistelmällä. 5 m3fub = kuoreton tilavuus 6 54
55 Taulukko 16. Yhteenveto Ruotsin ETT-ajoneuvotutkimuksesta (Löfroth & Svenson, 2012). Tekijä ETT-ajoneuvo Vertailuajoneuvo* Ero (%) Bruttopaino 90 t 60 t +50 % Maksimilasti 66 t 42 t +55 % Ajoneuvotarve -35 % Polttoaineen kulutus 5,4 l/10 km 2,6 l/t 4,3 l/10 km 3,3 l/t +26 % -21 % Kuljetuskustannus kr / t *ilman kuormainta oleva versio kr / t -23 % 55
56 5 Johtopäätöksiä puutavaran HCT-kuljetusten potentiaalista ja vaikutuksista Tässä luvussa on alustavasti arvioitu HCT-kuljetusten mahdollisuuksia Suomen puutavarakuljetuksissa selvityksen tekovaiheessa käytössä olleiden tutkimusaineistojen ja laskelmien perusteella. Ensimmäinen puutavaran HCT-ajoneuvo aloitti kokeiluliikennöinnin lokakuussa 2014 ja toinen ajoneuvo aloittaa liikennöinnin kesällä Mahdollisesti uusia kokeilulupia saadaan vuoden 2015 aikana. Näin ollen tässä selvityksessä esitettyjä alustavia tuloksia ja johtopäätöksiä on tarpeen täydentää ja päivittää HCT-kokeiluiden uusien tutkimustulosten myötä. Puutavaran HCT-yhdistelmät, joille on haettu kokeilulupaa, poikkeavat toisistaan rakenteeltaan, painoltaan ja mitoiltaan. Näiden erojen vaikutusten arviointi edellyttää lisätutkimusta. 5.1 Puunhankinnan potentiaalisimmat kuljetusvirrat ja logistiset mallit HCT-ajoneuvoille Puutavarakuljetuksissa ajoneuvojen kuormausasteet ovat kuormattuina korkeita, mutta meno-paluukuljetusten määrä on alhainen. Paluukuljetuksia kuitenkin syntyy mm. tuotantolaitosten välisissä puulajien vaihdoissa sekä tuotantolaitosten hankinta-alueiden mennessä päällekkäin. HCT-ajoneuvojen suuremmasta koosta johtuen ajoneuvo ei sovellu huonosti kantaville teille, ja sen suurempi kustannustaso vaatii normaalia parempaa lastausastetta. Tämän takia HCT-ajoneuvoja on usein ajateltu ylempien tieluokkien varrella sijaitsevien puutavaraterminaalien ja tuotantolaitosten välisiin kuljetuksiin. Taulukkoon 17 on koottu myös muita, varsinkin kookkaammille HCT-ajoneuvoille erityisen hyvin tai huonosti sopivia kuljetusvirtoja. 56
57 Taulukko 17. Arvio HCT-kuljetusten soveltuvuudesta erilaisille kuljetusvirroille, logistisille toimintamalleille ja kuljetusreiteille. Näkökulma Hyvä potentiaali HCT-kuljetuksille Heikko potentiaali HCT-kuljetuksille Puutavaralaji Ainespuu Ei-haketettu energiapuu Metsähake Kuljetusvolyymi ja kuormausaste Kuljetuksen pituus Alue Kuormauspaikka Purkupaikka Täyskuormat Meno-paluukuljetukset (esim. eri puulajeja käyttävien kohteiden välillä) Mahdollisuus useaan työvuoroon Mahdollisuus kuljettajan vaihtoon työvuoron vaihtuessa esim. terminaalissa Ylempien tieluokkien ja teiden varressa olevat kohteet Tehdasterminaalit Muut puutavara- tai haketerminaalit Ylempien tieluokkien varrella sijaitsevat tienvarsivarastot Metsäteollisuuden tuotantolaitokset Puutavaraterminaalit (rautatie ja maantie) Vajaat kuormat (noutopisteen viimeinen kuljetuserä) Keräilyajot Yksisuuntaiset kuljetukset Hyvin lyhyet kuljetukset, joissa terminaalikäyntien osuus kokonaiskuljetusajasta vie suuren osan Hyvin pitkät kuljetusmatkat, jossa ei mahdollisuutta kuljettajan vaihtoon normaalin työvuoron päättyessä Pahat kelirikkoalueet Alempien tieluokkien ja metsäteiden tienvarsivarastot Syvällä kaupunkirakenteessa sijaitsevat bioenergiavoimalat (rajoitukset ajoneuvokoolle) Pienet ja alemman tieluokan varrella sijaitsevat sahat 5.2 HCT-ajoneuvojen vaikutukset kuljetustehokkuuteen ja -kustannuksiin Ajoneuvon kokonaispainon kasvaessa hyötykuorman suhteellinen osuus painosta nousee. Tällöin kuljetettua tonnia kohti laskettu kuljetuskustannus laskee, mikäli ajoneuvon lastausaste pysyy samana. Tätä selvitystä varten tehdyissä laskelmissa 84- ja 94-tonnisilla saavutetaan parinkymmenen prosentin säästö kuljetettua tonnia kohden, kun mahdollisia siirtokuormauksia ei oteta huomioon. Suuret HCTajoneuvot eivät useinkaan pysty ajamaan käyttökohteeseen suoraan metsästä, joten käytännössä siirtokuormaus on usein tarpeen. Tämä vähentää HCT-kuljetusten kustannusetua varsinkin lyhyillä kuljetusetäisyyksillä. Terminaalivaiheella voi kuitenkin olla useita logistisia etuja, joiden kustannusvaikutusta ei ole vielä pystytty arvioimaan. Pienimmät HCT-ajoneuvot voivat puolestaan soveltua puutavaran keräilyajoon, jossa ensimmäiset kuormat lastataan heikommin kantavilla ja viimeiset kuormat paremmin kantavilla tieosuuksilla. Tästä mallista ei ole vielä laadittu kustannusvertailuita. 57
58 5.3 Polttoaineen kulutus ja päästöt Yksittäisen ajoneuvon polttoaineen kulutukseen vaikuttavat useat itse ajoneuvosta, lastista, kuljetusreitistä ja ajo-olosuhteista johtuvat tekijät. Lisäksi tulee ottaa huomioon koko logistiikkaketjun muutosten vaikutukset polttoaineen kulutukseen (lastausasteiden kehitys, ajoneuvosuoritteen vähentyminen, erikokoisten ajoneuvojen hyödyntäminen erilaisilla kuljetusreiteillä jne.). HCT-ajoneuvojen polttoaineen kulutuksen tutkiminen on tärkeää paitsi viranomaisten kannalta (ajoneuvopäästöjen ja niiden ympäristö- ja terveysvaikutusten kannalta) myös yritysten kannalta (polttoainekustannuksilla on suuri osuus ajoneuvojen kokonaiskustannuksista). Tämän selvityksen aikana ei ole ollut mahdollisuutta tehdä yksityiskohtaista tutkimusta juuri HCT-puutavara-ajoneuvojen polttoaineen kulutuksesta. Ruotsissa tehdyissä ETT-tutkimuksissa on todettu, että vertailtaessa 90 tonnin ETT-ajoneuvoa samalla reitillä kulkevaan 60 tonnin verrokkiajoneuvoon, polttoaineen kulutus kuljetettua tonnia kohden laskee 21 %. Puutavaran HCT-ajoneuvojen polttoaineen kulutusta tullaan tutkimaan yksityiskohtaisemmin vuoden 2015 aikana. Näin uutta lisätietoa kulutusvaikutuksista saadaan jo vuoden sisällä. Lisäksi on tarpeen käynnistää tutkimuksia, joissa tarkastellaan HCT-logistiikan laajempia vaikutuksia yritysten kuljetussuoritteisiin ja siten polttoaineen kulutukseen ja päästöihin. 5.4 Liikenteen turvallisuus ja sujuvuus Liikenneturvallisuuden kannalta HCT-ajoneuvoissa olennaista on mm. suuremman kokonaismassan vaikutus jarrutusmatkoihin, törmäystilanteessa suurempi tuhovoima, ajoneuvon stabiliteetti väistötilanteessa ja risteysajoissa, ajoneuvon liikennöinnin sujuvuus muun liikenteen mukana (varsinkin mäet ja liikkeellelähdöt) ja ohitustilanteet. HCT-kokeilulupahakemusten yhteydessä on tutkittu eri ajoneuvokonseptien stabiliteettia ja liikennöinnin sujuvuutta simuloinnilla ja ajoratatesteillä. Jo hakuvaiheen tutkimusten perusteella on havaittu eroja eri HCT-yhdistelmätyypeissä. Stabiliteetin parantamistarpeita on varsinkin keskiakseliperävaunuissa. Ajoneuvoihin onkin tehty muutoksia saatujen tulosten perusteella. Orpe Kuljetus Oy:n, Ketosen Kuljetus Oy:n ja mahdollisesti muiden käynnistyvien puutavarakuljetusten HCT-kokeilujaksojen aikana tullaan tutkimaan stabiliteettia ja liikennöinnin sujuvuutta laajemminkin erilaisilla kuljetusreiteillä ja erilaisissa olosuhteissa. Tutkimusten perusteella voidaan suositella sopivimpia HCT-puutavarayhdistelmiä, mikäli HCT-kuljetukset vakinaistetaan. Orpe Kuljetus Oy:n kokeilukuljetusten ensimmäisten kuukausien aikana kuljettajat eivät ole havainneet merkittävää eroa HCT- ja tavallisen yhdistelmän ajettavuudessa tai liikennöinnin turvallisuudessa. Suuremman ajoneuvokoon takia kuljettajat ovat kiinnittäneet tavanomaista enemmän huomiota liukkaan kelin ja 58
59 liikenneympyröissä ajamiseen. Haasteita ovat toistaiseksi tuoneet kuljetusten terminaalivaiheet (mm. kuljetuksen ajoitus, liukkaus). Suuremmat kuljetusajoneuvot vähentävät tarvittavaa ajoneuvosuoritetta kuljetettavaa tonnimäärää kohden. Ajoneuvosuoritteen väheneminen pienentää liikenneonnettomuuksien riskiä. Riskimuutosten laskemiseksi on tarpeen arvioida erikokoisten HCT-ajoneuvoyhdistelmien osuutta kuljetuskalustosta ja liikennesuoritteesta. 5.5 Tie- ja siltarasitus sekä painorajoitukset HCT-kokeilulupien hakemisen yhteydessä suuret ajoneuvopainot ovat tuottaneet eniten haasteita teiden ja varsinkin siltojen painorajoitusten kannalta. Haetut HCTkokeilureitit tulee tutkia yksitellen kunkin HCT-ajoneuvon kokonaismassan ja akselimassojen kannalta. Siltojen ja teiden painorajoitusten lisäksi suurille HCT-ajoneuvoille voivat aiheuttaa pullonkauloja myös alikulut ja painorajoitetut lossit. Yksittäisten suurten ajoneuvojen tie- ja siltarasitusta voidaan alentaa mm. akselien ja paripyörien lukumäärää lisäämällä. Kokonaistie- ja siltarasitukseen vaikuttaa ajoneuvojen koon kasvaessa liikennesuoritteen väheneminen. Puutavaran HCTajoneuvojen tierasitusta on tutkittu Suomessa lähinnä laskennallisesti, joten pidemmälle vietyjä johtopäätöksiä voidaan esittää vasta tarkempien rasitustutkimusten myötä. 5.6 HCT-kuljetuskäytävät HCT-ajoneuvojen hyödyntämiselle on merkittävä potentiaali juuri puutavarakuljetuksissa, jotka ovat keskipainoltaan raskaita. Toisaalta puutavarakuljetuksissa haasteena on HCT-ajoneuvojen kannalta se, että puukuljetusreittien lähtöalueet vaihtelevat paljon ja painottuvat paljon kantavuudeltaan heikolle alemmalle tieverkolle. Puutavaralogistiikan tehokkuudella ja kustannustasolla on merkitystä myös metsäsektorin kansainväliselle kilpailukyvylle. Metsätaloudella ja puutavarakuljetuksilla on tärkeä työllistävä ja taloudellinen vaikutus koko Suomessa, mutta varsinkin maaseutualueilla. Toimivalla puutavaralogistiikalla on mahdollisuus parantaa kotimaisen puun kustannustehokasta hyödyntämistä puun kysynnän kasvaessa merkittävästi uusien teollisuusinvestointien myötä. Mikäli nykyistä suuremmat HCT-yhdistelmät tullaan pysyvästi sallimaan, suurimpana haasteena tulevat olemaan siltojen painorajoitukset ja tieverkon kantavuus. Tie- ja siltaverkon investointi- ja rahoitustarpeisiin tulee varautua ajoissa, koska elinkeinoelämä ei pysty saavuttamaan riittävää hyötyä yksittäisistä HCT-ajoneuvoista. HCT-ajoneuvoihin perustuva logistiikka tulee vaatimaan myös sen tarpeita vastaavaa terminaali- ja kuormauspaikkaverkostoa. Rajalliset kuljetusinfrastruktuurin investointi- ja kunnossapidon resurssit edellyttävät tunnistettavien kehittämiskohteiden priorisointia. HCT-kuljetuksissa on olennaista, että niitä voidaan hyödyntää tarpeeksi pitkillä kuljetusreiteillä. Tämän 59
60 selvityksen yhteydessä on laadittu alustava ehdotus puutavaran HCT-kuljetuskäytäviksi, joiden infrastruktuurissa tulisi erityisesti ottaa huomioon HCT-kuljetusten erityisominaisuudet. Puutavaran HCT-kuljetuskäytäväehdotuksen laatimisessa on käytetty seuraavia kriteereitä: 1. Kuljetuskäytävän varrella sijaitsee merkittäviä metsäteollisuuden tuotantokeskittymiä. 2. Kuljetuskäytävän varrella on merkittäviä aines- ja energiapuun kuljetusvolyymeja maanteitse. Ainespuun alueellisista kuljetusvirroista ei ole tarkkaa aineistoa. Karkean käsityksen eri tieyhteyksien merkityksestä antaa Liikennevirastolle (2010) tehty ainespuukuljetusten optimointimallinnus (Kuvio 7). 3. Kuljetuskäytävällä on merkittävä metsäteollisuuden käyttämä vientisatama (vientiä yli 0,5 milj. tonnia vuodessa) tai rautateiden puutavaraterminaali. Metsäsektorin vientisatamien sijainti tuo esille tiettyjen alueiden merkitystä myös alan tuotekuljetusten ja niiden mahdollisten HCT-kuljetusten kannalta. Suuret HCT-ajoneuvot soveltuvat usein rautatieterminaalien syöttökuljetuksiin, koska terminaalit sijaitsevat valmiiksi hyvätasoisten tieyhteyksien varrella. 4. Kuljetuskäytävällä on jo nykytilassa edellytyksiä soveltua HCT-kuljetuksiin. Edellytyksiä on arvioitu Trafin jo vahvistamien HCT-reittien mukaan. Reittejä on vahvistettu HCT-kokeilulupahakemusten ja niiden pohjalta tehtyjen reittitutkimusten mukaisesti. Puutavarakuljetusten kannalta kaikkia olennaisia reittejä ei ole tässä vaiheessa vielä riittävästi tutkittu. Kuljetuskäytävien tarvittavaan laajuuteen vaikuttavat myös puutavaran tuontireitit (raja-asemat ja tuontisatamat) sekä HCT-kuljetuksiin liittyvien maantiekuljetusterminaalien ja kuormauspaikkojen sijoittuminen. Kriteerien pohjalta on tässä vaiheessa tunnistettu seuraavassa taulukossa 18 ja kuviossa 25 esitetyt puutavarakuljetusten alustavat HCT-käytävät. Käytäväehdotuksessa ei ole tässä vaiheessa otettu kantaa siihen, minkä kokoisille HCT-ajoneuvoille ko. käytävien tulisi soveltua. Varsinkin pienempien HCT-ajoneuvojen osalta käytäväverkosto voi olla selvästi esitettyä laajempi. Taulukkoon on lisätty myös puutavarakuljetuksille tällä hetkellä haetut HCT-kokeilureitit. Kokeilureittivalintaan on vaikuttanut paitsi metsäteollisuuden myös kuljetusyrittäjien kiinnostuneisuus, joten haetut reitit eivät kattavasti kerro eri reittien ja käytävien kiinnostavuudesta HCTkuljetusten kannalta. 60
61 Taulukko 18. Alustava ehdotus puutavaran HCT-kuljetuskäytäviksi (Vientitilastot: Liikennevirasto, 2014b). HCT-käytävä Maakunnat Pohjois-Suomi Lappi Pohjois- Pohjanmaa Pohjois-Savo Puunkäyttö milj. m 3 / v 1 Vientisatamat 2 ja puutavaran rautatieterminaalit 3 11,0 Oulun satama (1,1 milj. t) Kemin satama (1,0 milj. t) Kemijärven rautatieterminaali Rovaniemen rautatieterminaali Kontiomäen rautatieterminaali Ämmänsaaren rautatie-terminaali Pohjanmaa 3,5 Pietarsaaren satama (0,6 milj. t) Tutkitut HCT-edellytykset 4 Inari Rovaniemi Kemi (104 t) Oulu Vantaa (90 t) Ei tutkittuja reittejä Haetut HCT-kokeilureitit helmikuu 2015 Oulu Kuusamo, Ivalo-Rovaniemi(- Kemi), Kuhmon, Ristijärven ja Puolangan alueelta Enoon, Kuopioon, Kemiin ja Ouluun Ei haettuja reittejä Keski-Suomi Keski-Suomi Pirkanmaa Itä-Suomi Pohjois-Karjala Kaakkois-Suomi Kymenlaakso Etelä-Karjala Etelä-Savo Päijät-Häme Etelä-Suomi Uusimaa Länsi-Suomi Satakunta 6,4 5 Vantaa Oulu (90 t) Ei haettuja reittejä 3,6 Kiteen rautatieterminaali Työn alla Hammaslahti- Tohmajärvi-Kitee- Lappeenranta 17,8 HaminaKotkan satama (5,4 milj.t) Loviisan satama (0,7 milj. t) Kouvola-Savonlinna Pellos-Kymi Vuosaari-Mussalo (90 t) Kouvola Kotka -reitti työn alla (Kotkan kaupunki) Kotka-Kuusankoski-Lappeeranta/ Ristiina-Saimaan ympäri Uimaharju- Värtsilä-Imatra- Kotka-Hamina (2 ajoneuvoa) 1,4 Hangon satama (1,1 milj. t) Helsingin satama (1,2 milj. t) Karjaan rautatieterminaali Riihimäen rautatieterminaali Vantaa Oulu (90 t) Ei haettuja reittejä 4,1 Rauman satama (3,3 milj. t) Ei tutkittuja reittejä Ei haettuja reittejä 1Metsäteho Oy:n kokoamat metsäteollisuuden tuotantolaitosten puunkäyttövolyymit valituista maakunnista 2Liikenneviraston (2014) satamien vientitilastot vuodelta 2013 sisältävät: raakapuu ja hake, sahatavara, sellu ja puuhioke, paperi ja kartonki, vaneri ja muut puulevyt 3 Liikenneviraston (2011) selvityksessä esitettyjä raakapuun rautatieterminaaleja. Terminaaliverkostosta laaditaan mahdollisesti kevään 2015 aikana uusi tavoitetila. 4 Trafin helmikuussa 2015 HCT-ajoneuvoille vahvistetut reitit. Taulukossa mainittujen lisäksi vahvistettuja reittejä ovat: Vuosaari Kehä III Vantaa Tampere (3-tie) 90 t ja Vantaa Kempele (4-tie). HCT-liikennettä ei ole sallittu reiteillä, joilla on liikennettä selvästi haittaavia tietöitä. 5 Jopa yli viiden miljoonan kuution puun käytön vuosittainen lisäys alueella, mikäli Äänekosken tehdasinvestointi toteutuu. HCT-kuljetuskäytävien määrittämisessä on hyvä ottaa huomioon myös suurten erikoiskuljetusten tieverkko (SEKV). Suurina erikoiskuljetuksina kuljetetaan tieverkolla tonnin painoisia kappaleita. Toistaiseksi SEKV-verkolle ei ole kuitenkaan asetettu kantavuutta koskevia tavoitteita. (Heikkilä & Laitinen, 2013). 61
62 Ruotsin Transportstyrelsen (2014) on esittänyt, että maassa otettaisiin käyttöön uusi tien kantavuusluokka (bärighetsklass BK4), joka sallisi 74 tonnin yhdistelmillä liikennöinnin (nykyisin raja on 60 tonnia). Tällöin Trafikverket ja kunnat voisivat määritellä, mitkä tieyhteydet kuuluisivat uuteen kantavuusluokkaan. Uusi kantavuusluokka olisi nopeampi ja helpompi toteuttaa kuin nostaa kantavuusluokkaa koko nykyisellä 60 tonnin sallimalla tieverkolla. Myös Suomessa voisi harkita HCTkäytävien toteutusta vastaavalla tavalla. Kuvio 30. Alustava ehdotus puutavaran HCT-kuljetuskäytäviksi. 62
Terminaalien rooli puutavaralogistiikassa. Erikoistutkija Pirjo Venäläinen Metsäteho Oy 21.5.2015
Terminaalien rooli puutavaralogistiikassa Erikoistutkija Pirjo Venäläinen Metsäteho Oy 21.5.2015 Metsäteho Oy Perustettu 1945 Metsäsektorin omistama tutkimusyhtiö Tutkimuskohteena puun hankintaketju puun
Metsähakkeen tuotantoketjut Suomessa vuonna 2009. Kalle Kärhä, Metsäteho Oy
Metsähakkeen tuotantoketjut Suomessa vuonna 2009, Metsäteho Oy 9/2010 Hakkuutähteet Pienpuu www.metsateho.fi Kannot Järeä, (lahovikainen) runkopuu 2 Metsähakkeen käyttö Suomessa Metsähakkeen käyttö on
HCT-ajoneuvoyhdistelmien vaikutus puutavarakuljetusten tehostamisessa Esiselvitys Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisuja Konserni 30/2015 HCT-ajoneuvoyhdistelmien vaikutus puutavarakuljetusten tehostamisessa
Metsähakkeen tuotantoketjut 2006 ja metsähakkeen tuotannon visiot
Metsähakkeen tuotantoketjut 2006 ja metsähakkeen tuotannon visiot Kalle Kärhä 1 Metsähakkeen käyttö Suomessa I 3,5 Metsähakkeen käyttö, milj. m 3 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Metsä- ja turvekuljetukset Itä- Suomessa. Selvityksen sisältö ja tulokset
Metsä- ja turvekuljetukset Itä- Suomessa Selvityksen sisältö ja tulokset 1 Selvityksen tekijät Tilaajat: Pohjois-Savon ELY-keskus ja Liikennevirasto Työtä ohjasivat Janne Lappalainen, Mirko Juppi ja Jonna