# Roottorin WAAM -korjauksen hiilijalanjälki - Savonia-AMK

> Artikkelissa vertaillaan korjaustulostuksen (WAAM) hiilijalanjälkeä kun vaihtoehtona on uuden tuotteen valmistus.

## Tausta ja tavoite
Hiilijalanjälkilaskennan avulla oli tavoitteena selvittää ja todistaa roottorin korjauksen olevan ympäristönäkökulmasta kannattavampaa kuin vanhan roottorin korvaaminen kokonaan uudella. Vanhan roottorin elinkaarta saadaan pidennettyä korjaushitsauksen avulla ja tässä tapauksessa hyödynnettiin WAAM- eli wire arc additive manufacturing -menetelmää. Laskenta on suoritettu standardin EN ISO 14067:2018 pohjalta.

## Laskennan rajaus ja toiminnallinen yksikkö
Toiminnallisena yksikkönä on kg CO2 ekv yhtä tuotetta kohden. Laskenta on rajattu elinkaaren vaiheisiin A1-A5 (tuotevaihe kehdosta portille ja käyttöönotto) sekä B3 (korjaus).

### Tärkeimmät huomioidut yksikköprosessit

**Roottorin korjaus:**
* Logistiikka (kuljetus korjattavaksi ja takaisin)
* Huonokuntoisten alueiden pois koneistaminen
* Täyttöhitsaus WAAM (hitsauslanka ja suojakaasu)
* Esilämmitys nestekaasupolttimella
* Täyttöhitsaus
* Roottorin pinnoitushitsaus
* Välikerroksen ja kovapinnoituksen hitsaus
* Energiankulutus suhteutettuna työtunteihin

**Uuden roottorin valmistus:**
* Akseli: Pyörötangon valmistus ja koneistus
* Roottorin valmistus: valaminen ja reiän koneistus
* Levytyö ja asennus: akselin ja roottorin hitsaus, taskunpohjapeltien hitsaus, välikerrosten hitsaus
* Loppukoneistus ja tarkastukset

## Tiedon kerääminen ja tietolähteet
Päästökertoimissa käytettiin ensisijaisesti primäärilähteitä (toimittajien ilmoittamat kertoimet). Sekundaaritason kertoimia käytettiin nestekaasun, romumetallin, teräksen ja logistiikan osalta. Päästökertoimet perustuvat IPCC:n viidenteen arviointiraporttiin (AR5). Energiankulutuksen osalta käytettiin tarkkoja kokonaiskulutustietoja, jotka jyvitettiin työtuntien perusteella.

## Tulokset
Roottorin korjaus WAAM-menetelmällä on ympäristöystävällisempi vaihtoehto kuin uuden roottorin valmistus.

* **Roottorin korjaus:** 844 kg CO2 ekv (hiilineutraali energia) / 1833 kg CO2 ekv (fossiilinen energia)
* **Uusi roottori:** 8275 kg CO2 ekv (hiilineutraali energia) / 9872 kg CO2 ekv (fossiilinen energia)

### Hiilijalanjäljen jakautuminen
* **Uusi roottori:** Valtaosa (78 %) päästöistä muodostuu raaka-aineista, erityisesti teräksen käytöstä.
* **Roottorin korjaus:** Fossiilisella energialla suurin päästölähde on energiankulutus (54 %). Hiilineutraalilla energialla suurimmaksi päästölähteeksi nousevat raaka-aineet (hitsauslangat ja suojakaasu).

## Energiankulutuksen vertailu
* **Roottorin korjaus:** Yhteensä 13 MWh (7 MWh lämpöä, 6 MWh sähköä).
* **Uuden roottorin valmistus:** Yhteensä 36 MWh (12 MWh lämpöä, 24 MWh sähköä).

## Johtopäätökset ja luotettavuus
Roottorin korjaaminen WAAM-menetelmällä pidentää elinkaarta ja on hiilijalanjäljeltään 81–90 % pienempi kuin uuden valmistaminen. ANDRITZ Savonlinna Works Oy:n arvion mukaan korjausmenetelmä voi kaksinkertaistaa roottorin elinkaaren. Laskentaa pidetään luotettavana, vaikka haasteita aiheuttivat päästötietojen saatavuus terästuotteiden osalta sekä arvioihin perustuva kulutustieto.

*Kirjoittaja: Sonja Kattainen, Tutkimusinsinööri, Savonia-ammattikorkeakoulu*