Tuulivoimalan perustukset eivät vastaa muiden poistettujen rakennusten perustuksia erilaisen käytönaikaisen kuormituksen takia.
LAINSÄÄDÄNTÖHANKE
Käytöstä poistettujen maatuulivoimaloiden purku- ja ennallistamisvelvoitteiden lainsäädäntöhanke
YM012:00/2024 Säädösvalmistelu
Taustaselvitys maatuulivoimalan perustusten purkamisen tai
purkamatta jättämisen ympäristövaikutuksista
6. Yleisesti maahan jätettävien betonirakenteiden
ympäristövaikutuksista
Maatuulivoimaloiden betoniperustusten maahan jättämisen mahdollisista
ympäristöriskeistä ei löytynyt tutkimuskirjallisuutta selvitystä varten. Tästä syystä aihetta lähestyttiin koostamalla katsaus betonirakenteiden ja betonimurskeen ympäristövaikutuksista.
Betonin valmistukseen liittyvien hiilidioksidipäästöjen lisäksi keskeinen
on ollut betonin sisältämien raskasmetallien ja muiden haitallisten aineiden vapautuminen ympäristöön (Hillier ym. 1999; Beddoe ym. 2022). Betonista voi huuhtoutua raskasmetalleja ja muita hivenaineita, kuten kromia, lyijyä, kadmiumia ja vanadiinia, jotka voivat aiheuttaa maaperän pilaantumista (Gupta ym. 2018; Wang ym., 2023) tai olla
haitallisia vesieliöille (Elkadi ym. 2010; Purdy ym., 2020).
Yleisesti on kuitenkin tunnistettu, että yhtenäiset betonirakenteet pidättävät haitalliset aineet tehokkaasti (Weiler ym. 2025) ja raskasmetallien huuhtoutuminen niistä on vähäistä
(Hillier ym. 1999; Gwenzi & Mupatsi, 2016). Arviot betonin käyttöiän aikaisista haitallisten aineiden päästöistä ovat myös vähäisiä (van der Sloot, 2000). Eurooppalaisen standardin (EN 206-1) mukaan valmistetulla betonilla ei arvioida olevan merkittäviä ympäristövaikutuksia luontaisissa altistumisolosuhteissa (European Committee for Standardization, 2011).
Betoni ei kuitenkaan ole ikuista. Nykyisten betonirakenteiden käyttöikä on tyypillisesti noin 50 vuotta (Alexander & Beushausen, 2019) tai enimmillään joitain satoja vuosia (Al Neshawy ym., 2023). Betonin rapautuminen on seurausta monista ulkoisista tekijöistä ja
reaktiosta, kuten karbonatisoitumisesta, tukiraudoituksen ruostumisesta sekä jäätymis sulamisreaktioista (Pakkala ym., 2025; Tang ym., 2015). Betonin tukiraudoitus on erityisen herkkää korroosiolle sulfaattimailla tai jos se altistuu pohjavedelle (Tian ym., 2025). Ilmastonmuutoksen ei arvella merkittävästi muuttavan betonirakenteiden jäätymis-sulamis
altistusta (Pakkala ym., 2025). Tutkimukset hylätyistä betonirakennuksista ovat osoittaneet, että betonin rakenteellinen eheys voi heikentyä merkittävästi 12 vuoden sisällä (Ismail ym., 2016).
Tuulivoimalan perustukset eivät vastaa muiden poistettujen rakennusten perustuksia erilaisen käytönaikaisen kuormituksen takia ja perustusten jättäminen maisemoituna aiheuttaa ympäristön pilaantumisen vaaran. Tavanomaiseen infra- ja talonrakentamiseen verrattuna tuulivoimalan perustuksiin kohdistuvat kuormat voivat olla sata- tai jopa tuhatkertaisia.
Tuulivoimalan käyttöikä on noin 25 – 30 vuotta. Perustukset jätetään yleensä maisemoituna paikoilleen ja näkyvät osat peitetään maalla.
Perustusta kuormittavat peruslaatan ja sen yläpuolisen maan paino, yläpuolisilta rakenteilta tulevat kuormat sekä mahdollinen noste. Tuulivoimalan perustukseen kohdistuu hyvin merkittäviä dynaamisia ja väsyttäviä kuormia. Suuren kaatavan momentin vuoksi kuormat ovat myös voimakkaasti epäkeskisiä.
Väsyttävä dynaaminen kuormitus tarkoittaa rakenteen vuorottaista kuormitusvaihtelua puristus- ja vetojännitystä. Betoni kestää hyvin puristusjännitystä mutta ei vetojännitystä. Betonin vetolujuus on noin 1/10 osa puristuslujuudesta. Lisäämällä betoniin terästä saadaan rakenne kestämään vetokuormitusta.
Sweco
Tuulivoimaloiden rakennesuunnittelu – Swecon blogi
Tuulivoimalan väsymismitoitus on aivan erilaista verrattuna vaikkapa kerrostaloon. Talonrakentamisessa kuormitustilanne on rajoitettu, eli teräs-betoniperustukset voidaan suunnitella rikkoutumattomiksi. Tuulivoimaloissa kuormitus on dynaamista ja jaksottaista, ja siksi väsymismitoituksessa tehdään perinteisen jännitysten rajoittamisen lisäksi vaurioitumisen summaustarkastelu. Jokainen kuormitustapaus rikkoo perustusta jonkin verran.