Yhä useampi kotitalous valitsee tänä päivänä omakotitalonsa lämmitysjärjestelmäksi maalämmön. Maalämpöjärjestelmä asennetaan uudisrakennusten lisäksi myös vanhojen lämmitysjärjestelmien tilalle. Maalämmön asentaminen on kallista, pientaloissa hinnat ovat toistakymmentä tuhatta euroa ja kerrostaloissa jopa 100 000 euroa.
Halvalla saa huonoa
Ensimmäiset maalämpötalot rakennettiin Suomessa jo 70-luvulla. Maaperän hyödyntäminen asuinrakennusten lämmitysmuotona on keksintönä kuitenkin peräisin jo vuodelta 1853, jolloin brittiläinen fyysikko ja keksijä William Thomson hahmotteli ensimmäisen maalämpöpumpun.
Maalämpöä on yleisesti ottaen pidetty takuuvarmana ja pitkäikäisenä lämmitysmuotona, mutta siihenkin sisältyy riskejä. Pahimmassa tapauksessa maaperä voi kylmentyä niin, että siitä saadaan lämpöä vasta maaperän elvyttyä.
Lämpökaivot hyödyntävät kallioperään valmiiksi varastoitunutta lämpöä, jonka varassa lämpöpumput toimivat tehokkaasti mitoituksesta riippuen esimerkiksi 30 tai 50 vuotta. Koska kaivoja on rakennettu Suomessa jo useiden vuosikymmenien ajan, alkavat ensimmäiset pumput olla jo käyttöikänsä lopussa.
Suomen kaivonporausurakoitsijat ry:n toiminnanjohtaja Asmo Huusko kertoo, että vuosikymmenten aikana kylmenneet kaivot ovat osaltaan myös suunnitteluvirheen ja kustannussäästöjen tulosta.
– Hintakilpailu varsinkin pienkohteissa oli aikoinaan tiukkaa ja maalämpöjärjestelmiä myytiin myös porausmetreistä tietoisestikin tinkien. Jos kaivo ei ole riittävän syvä, ovat korjaustoimenpiteiden kustannukset aina suuremmat, kuin jos suunnittelupöydällä ei olisi tehty virheitä.
– Näissä kohteissa korjaustoimenpiteet ovat sitten olleet vaihtelevia, eli porataan toinen kaivo rinnalle, lisätty ilmalämpöpumppu tai sitten tyydytään huonompaan hyötysuhteeseen eli sähköä menee suunniteltua enemmän, Huusko kertoo
Oikein tehty ei jäädy
Asmo Huusko tietää, että maaperän kylmenemisoireita ja jopa jäätymistä on tullut vastaan kaivokenttien tapauksissa jo toisena lämmityskautena, kun kaivot on porattu vieri viereen toisiaan.
– Yksittäinen pientalon kaivo on voinut oirehtia lämpöpumpun väärien parametrien vuoksi myös vuoden, parin ikäisenä. Näistä tapauksista on aikaa kuitenkin jo noin kymmenen vuotta eli mitoitusosaaminen on ilahduttavasti aivan eri tasolla nykyään.
Mitä käy talon lämmitysmuodolle, jos maalämpökaivo ehtyy?
– Oikein mitoitettu lämpökaivo ei ehdy, kun sen lämpötilamuutokset on laskennallisesti arvioitu. Kaivon ja sitä ympäröivän kalliomassan lämpötila laskee käyttöönoton jälkeen voimakkaimmin, mutta tämän jälkeen lämpötilamuutokset ovat vähäisiä.
Suurin syy liian mataliin maalämpökaivoihin on kustannukset, sillä syvempi kaivo on kalliimpi investointi.
– Kun kaivo suunnitellaan eli sen syvyys mitoitetaan ja myös muut tekniset ratkaisut valitaan maalämpöpumpun hyötysuhteen ja kiinteistön energiatarpeen kannalta kestävästi, niin käyttövuosien myötä kokonaishinta on aina edullisempi, Huusko muistuttaa.
Huuskon mukaan kaivoa ei tulisi porata varmuuden vuoksi tarpeettoman syvälle, vaan sen mitoitus tulisi aina valita kohteen tarpeita vastaavaksi.
Kaivokin tarvitsee lepoa
Asmo Huuskon mukaan ylikuormittunut ja liikaa kylmennyt kaivo alkaa elpyä, kun sen kuormitus muutetaan vastaamaan kestävää käyttöä.
– Kaivon voidaan antaa myös levätä ja latautua kesäkaudella, kun lämmitystarve on vähäinen ja käyttövesi tehdään muuta energianlähdettä hyödyntäen. Eli ylikuormitetusta kaivostakin saadaan käyttökelpoinen energianlähde lämpöpumpulle jo verraten nopeasti, kunhan käyttö mitoitetaan kestävästi.
Huusko näkee tällä hetkellä suurimpana riskinä sähkön hintavaihtelun maalämpöinvestoinnin takaisinmaksuajan laskennan kannalta.
– Energiakriisiä ei lopulta tullut, mutta epävarmuutta jäi takaisinmaksuajan pidentymiseen liittyen. Tämä vaikuttaa tietysti maalämpöä harkitseviin, mutta tuo haastetta energiasuunnittelijoillekin.
Maalämpö sähkösyöppönä
Vaikka Suomessa on kehitytty maalämpökaivojen asennusten suhteen, niin tosiasia on, että Suomessa on rakennettu maalämpökaivoja, joiden käyttöikä jää huomattavan lyhyeksi.
– Jos kaivon mitoitus on väärä eli kaivosta otetaan enemmän energiaa kuin sinne ehtii johtua takaisin, niin kaivo ehtyy. Pahimmassa ylikuormitustapauksessa oleva pohjavesi jäätyy niin, että jää puristaa kaivossa olevia putkia kasaan, Asmo Huusko selventää.
Maalämpöpumppu pyrkii kompensoimaan ehtymistä eli puuttuvaa ilmaisenergiaa käyttämällä enemmän sähköä, jolloin lämmitysjärjestelmän energiatehokkuus luonnollisesti heikkenee.
– Lämmitysmuoto ei siis muutu, mutta äärimmäisessä tapauksessa maalämpöpumpusta tulee suorasähkökattila.
Oikein mitoitettu maalämpökaivo palvelee tontille rakennettavaa seuraavaakin rakennusta vielä 50 vuoden jälkeenkin, joka on siis se käyttöikä, joka useille maalämpökaivoille luvataan.
– Kaivoon asennettavien muoviputkien tekninen käyttöikä normaaleissa käyttöolosuhteissa on vähintään tuo 50 vuotta. Jos ajatellaan mitä tahansa kiinteistöä, niin 50 vuoden aikana sen maanpäällinen talotekniikka uusitaan ainakin kertaalleen.
Ohjeita noudattaen
Ruotsissa on nähty esimerkki, jossa vieri viereen poratut maalämpökaivot kylmensivät kallion kymmenessä vuodessa. Asmo Huuskon mukaan tämä ei ole ainakaan enää mahdollista Helsingissä tai muuallakaan Suomessa kun kaivoja kuormitetaan kestävästi.
– Helsingin kaupunki, kuten myös pienemmätkin kunnat, noudattavat poraustoimenpidelupien myöntämisessä ympäristöministeriön ohjeistuksia, eli Energiakaivo-opasta.
Ohjeistuksissa huomioidaan kaivojen välinen etäisyys varsinkin rajanaapureiden välillä.
– Jos tontille porataan useita kaivoja esimerkiksi kerrostalokiinteistön tarpeisiin, niin kuntien resursseista riippuen poraussuunnitelmia ja siten myös kaivojen sijoittelua tontilla voidaan arvioida tarkemmin.
Päävastuu sijoittelusta on Huuskon mukaan kuitenkin maalämpöjärjestelmän suunnittelijalla.
Toimenpideluvan ehtona Huuskon mukaan nykyisin on se, että maalämpöjärjestelmän toteutuksesta vastaavalla taholla on referenssejä ja siten osaamista kaivojen sijoittelulle ennenaikainen kylmeneminen huomioiden.
– Oikein suunniteltu maalämpökaivo voi palvella tontille rakennettavaa seuraavaakin rakennusta, jos alkuperäinen käyttökohde saa purkutuomion.
Lähteet: Energiapolitiikka.fi, Maalämpöpumpun monitorointi ja etäohjaus