Toimimaton urealiuos käytössä Standardin vuoksi - vaihtoehtoiset ratkaisut eivät pääse markkinoille

Käytännössä on havaittu, että AdBlue säilyy huonosti. Koneammattilaiset joutuvat käyttämään kaiken maalaisjärjen, jotta pystyy välttämään tekniset ongelmat myös arktisissa olosuhteissa. 

Koneviesti arvioi edellisen kylmän talven aikana helmikuussa 2024, että AdBluen heikosta pakkaskestävyydestä johtuvat korjauskustannukset ovat vuositasolla dieselmoottoreiden omistajille yhteensä lähes 30 miljoonaa euroa. Arvio perustuu oletukseen, jossa alle kolme vuotta vanhat dieselmoottorit kestäisivät pakkasta vahingoittumatta, ja lopuista rikkoutuisi keskimäärin 15–20 % kerran. Soittokierros huolto- ja korjausyrityksille antoi karkean näkemyksen korjausten keskihinnasta, jonka perusteella arvio tehtiin. Laskelma ei huomioi ajoneuvojen poistumaa eikä toisaalta toistuvia rikkoutumisia vuoden aikana, mutta se on suuntaa antava.

Suomen Kuljetus ja Logistiikka SKAL ry:n kyselyn mukaan jopa 70 % kuljetusyrittäjistä on talven aikana kohdannut ongelmia tai korjaustarvetta AdBlue-laitteistoissa (SKAL 2024). Koneyrittäjien alkuvuoden 2025 kyselyssä 77 % koneyrityksestä ilmoitti kokeneensa poikkeavia ongelmia työkoneiden ja autojen päästövähennyslaitteiden toiminnassa. Näistä noin kolmasosalla ongelmat olivat toistuvia.

Tammi-helmikuu 2026 on ollut pitkä kylmä jakso, ja keskustelu AdBlue-liuoksen ongelmista turhana korjauskustannuksena käy kuumana, erityisesti Kemion Oy:n lanseerattua Defrosta-urealiuoksen markkinoille, jossa osa ureasta on korvattu ammonium-pohjaisella aineella. AdBluen vesipitoisuus on Defrostaa korkeampi, joten sen pakkaskestävyys on heikompi.

Defrosta-liuoksella voidaan testien perusteella korvata AdBlue typenoksidien (NOx) puhdistamisen näkökulmasta. Defrosta-liuos ei kuitenkaan täytä ISO 22241 -standardia, joten moottoreita ei ole tyyppihyväksytty sille. Vaikka Defrosta toimii, sen käyttö ei ole sallittua, koska moottorivalmistajien on pakko nojata ISO 22241 -standardiin, vaikka EU-asetukset eivät sitä edellytä.

Komission asetus (EU) N:o 582/2011 ei mainitse ISO 22241 -standardia nimeltä. Työkoneiden osalta on voimassa asetus (EU) 2016/1628 ("Stage V"), jossa ei myöskään mainita ISO 22241 -standardia.

Asetuksessa (EU) 2016/1628 ("Stage V") todetaan: Pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmän asianmukainen toiminta, erityisesti typen oksidien osalta, on keskeistä epäpuhtauspäästöille vahvistettujen raja-arvojen noudattamiselle. Tässä yhteydessä olisi otettava käyttöön toimenpiteitä, joilla pyritään takamaan kuluvien reagenssien tai sellaisten reagenssien, joita ei voi hyödyntää, käyttöön perustuvien pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmien asianmukainen toiminta.

EU-lainsäädäntö edellyttää reagenssin käyttöä ja asettaa järjestelmätasolla teknisiä vaatimuksia, kuten reagenssin tunnistaminen sekä järjestelmän toiminnan varmistamiseen liittyviä ehtoja. Varsinainen reagenssin laatuvaatimus vakiintuu alan standardoinnin (ISO 22241) kautta, mutta asetustekstissä ei ole viittausta kyseiseen standardiin.

Valmistajat kuitenkin vaativat SCR-järjestelmissä käytettäväksi urealiuosta, joka täyttää ISO 22241 -standardin vaatimukset (AUS 32). Tämä on alan vakiintunut käytäntö laitevalmistajien vaatimuksena.

Tiettävästi joissakin EU:n jäsenmaiden viranomaisohjeissa mainitaan, että urealiuoksen on oltava ISO 22241 -standardin mukaista, jotta ajoneuvolla säilyy päästöhyväksyntä. Samoin komission komiteadokumentit, tekniset liitteet tai ohjeet (ns. non-legislative guidance) saattavat viitata ISO 22241:een. Varsinaista lainsäädäntöä nämä eivät juridisesti sido samalla tavalla kuin EU-asetuksen artiklat.

Euro- sekä Stage-päästöstandardit ovat viranomaisten vaatimuksia. Nykyinen SCR-ratkaisu typen oksidien poistamiseksi on laajasti käytössä, joilla päästöstandardit voidaan täyttää. Ei ole kuitenkaan poissuljettua, että tulevaisuudessa olisi muitakin ratkaisuja päästönormien täyttämiseksi.

ISO 22241 -standardin on laatinut kansainvälisen standardointiorganisaation ISO:n tekninen komitea ISO/TC 22 (Road vehicles), alakomitea SC 34 (Propulsion, powertrain and powertrain fluids).

Saksalaiset suuryritykset, kuten Volkswagen AG, Daimler AG (nykyisin Mercedes-Benz Group), BMW AG, Bosch, MAN Truck & Bus ja Continental AG, ovat olleet ja ovat edelleen vahvasti edustettuina tässä komiteassa standardin kehittämisessä. Saksalainen kansallinen standardointielin DIN (Deutsches Institut für Normung) osallistuu työhön nimeämällä asiantuntijoita teollisuudesta, erityisesti edellä mainituista yrityksistä. Komitean jäsenyritysten tarkkaa kokoonpanoa ei kuitenkaan julkisteta.

Nämä yritykset ovat johtavia diesel-ajoneuvojen, SCR-teknologian ja AdBlue/DEF-järjestelmien kehittäjiä ja käyttäjiä, ja niillä on vahva intressi standardin sisältöön sekä urealiuoksen laatuvaatimusten määrittelyyn. DIN:n ja ISO-komitean kautta saksalaiset valmistajat vaikuttavat standardointiin keskeisessä roolissa. Eurooppalainen suurteollisuus on ollut aloitteellinen erityisesti SCR-teknologian ja urealiuosta tukevan standardin kehityksessä. AdBlue-liuoksen tuoteoikeudet omistaa Saksan Autoteollisuuden liitto (VDA Verband der Automobilindustrie e.V.). AdBlue on rekisteröity keskeisillä markkinoilla niin Euroopassa kuin USA:ssa.

ISO 22241-1 määrittelee urealiuoksen kemiallisen koostumuksen. Liuoksen nimi on AUS 32 (“Aqueous Urea Solution 32 %”). Liuos sisältää 32,5 massaprosenttia puhdasta urea (CO(NH₂)₂) ja loput (67,5 %) vettä. Veden tulee olla erittäin puhdasta, deionisoitua tai tislatusta laadusta. Tällä ureapitoisuudella liuoksen jäätymispiste on alin mahdollinen, -11,5 °C.

SCR-järjestelmän toiminta perustuu reagenssissä eli urealiuoksessa olevaan ammoniakkiin (NH₃). Käytännön sovelluksissa urealiuoksen laatu voi vaihdella, mikä vaatii ureapitoisuuden mittaamista, jotta saavutetaan lainsäädännön vaatima puhdistusvaikutus.

Aiemmassa ratkaisussa urealiuoksen laatua mitattiin laatuantureilla esimerkiksi pelkän veden tai jonkin muun väärän liuoksen käyttämisen estämiseksi. Uudemmissa järjestelmissä mitataan toteutuneita NOx-päästöjä, joiden perusteella määritellään SCR-kennoon suihkutettavan urealiuoksen määrä. Tämän ratkaisun myötä laatuanturi ei ole enää pakollinen. Joillakin valmistajilla laatuanturi on Euroopassa kytketty pois päältä, mutta on käytössä USA:ssa.

Pienikin urean vuotokohta näkyy helposti kiteytymänä. Pumppuyksikön sisälle tullut vuoto yleensä johtaa aina koko pumppuyksikön vaihtoon. Sähkökomponentit kärsivät herkästi hapettumasta vuodon yhteydessä. 

Jos laatuanturi kuitenkin on käytössä, vain laimea urealiuos toimii, sillä muilla liuoksilla on erilaiset optiset ja sähkönjohtavuusominaisuudet sekä ureapitoisuus, jolloin laatuanturi estää niiden käytön.

Yleisimmin laatuanturi mittaa liuoksen ureapitoisuutta, jonka osalta ongelma olisi ratkaistavissa esimerkiksi siten, että valmistaja määrittäisi laatuanturille sellaisen toimintahaarukan, joka hyväksyy myös vaihtoehtoisen urealiuoksen.

Pakokaasujen puhdistuvuuden kannalta oleellista on, että ammoniakin määrä liuoksessa pysyy vakiona. Kun AdBlue-liuoksen ureapitoisuutta mitataan, ureapitoisuus on 32,5 %, mutta samalla tavalla mitattuna Defrosta-liuoksen ureapitoisuudeksi saadaan virheellisesti 41 %.

Markkinoilla on myös muita laimeita vesipohjaisia urealiuoksia, kuin AdBlue, mutta näillä pyritään vain välttämään AdBlue-lisenssimaksut.

Työkoneen ureajärjestelmän tyypillisimmin vikaantuvat komponentit: 1. Pumppuyksikkö, 2. Tankkilaite, joka sisältää nesteen lämmityskierron, urean imuyhteen ja pinnantasoanturin, 3. NOx- anturi, 4. Suodatin ja 5. Suutinyksikkö. 

Päästömääräysten kannalta keskeistä on, että urealiuoksen ammoniakkipitoisuus pysyy vakiona riippumatta nesteen lämpötilasta, myös jäätymisen ja sulamisen jälkeen. Jos ammoniakkipitoisuus on liian alhainen, SCR-järjestelmän kyky vähentää typen oksidien (NOx) päästöjä heikkenee. Jos pitoisuus on liian korkea, ammoniakkia voi vapautua ilmakehään kasvihuonekaasuna.

Standardin mukainen liuos ei saa sisältää lisäaineita, voiteluaineita, stabilisaattoreita eikä muita kemikaaleja, koska ne voivat vaikuttaa ajoneuvon SCR-järjestelmän pitkäaikaiseen kestävyyteen. Esimerkiksi pintajännitystä muokkaavien aineiden käyttö kristallisoitumisen estämiseksi ovat standardin vastaisia. Väriaineet ovat kiellettyjä, sillä ne voivat aiheuttaa tunnistettavuusongelmia.

ISO 22241 asettaa tiukat raja-arvot epäpuhtauksille, kuten metalleille, fosforille, aldehydeille ja tuhka-aineille. Raskasmetallien ja muiden vieraiden aineiden enimmäismäärät on rajoitettu, jotta ne eivät aiheuta katalyytin kerrostumista, korroosiota tai järjestelmän vaurioita pitkäaikaisessa käytössä. Lisäksi ne voivat olla haitallisia.

Veden puhtausvaatimukset liittyvät järjestelmän mekaaniseen toimintaan. SCR-järjestelmä vaatii helposti ruiskutettavaa, inerttiä ja puhdasta annosteluliuosta. Vesi on turvallinen ja helposti hallittava liuotin: se mahdollistaa tarkan ureapitoisuuden, jakelun ja ruiskutuksen ja takaa, ettei liuos reagoi muiden kemikaalien kanssa. Vedellä laimennettuna urea ei kivetä putkia tai suuttimia. Nämä vaatimukset on mahdollista täyttää myös muilla, kuin AdBluen vesipitoisuuksilla, mutta standardi käytännössä sulkee muut vaihtoehdot pois.

ISO 22241 -standardi määrittelee urealiuoksen kemialliseksi koostumukseksi liuoksen, jonka massaprosenttinen ureapitoisuus on 32,5 % (min. 31,8 %, max. 33,2 %). AUS 32 -liuos jäätyy -11,5 °C:ssa ja sulaa noin -8 °C:ssa, mikä aiheuttaa toiminnallisia haasteita arktisissa olosuhteissa, koska sen vesipitoisuus on niin korkea. Yleisestihän ajoneuvojen pakkaskestävyys on noin -35 °C (50 % glykoliliuos).

Urealiuoksella on taipumus kristallisoitua, ja korkeissa lämpötiloissa urea muodostaa pitkäketjuisia kiteitä, mikä on ongelma myös kuumissa olosuhteissa. AdBluen ongelmat liittyvät erityisesti SCR-järjestelmän osiin, joissa liuos voi reagoida ilman kanssa, kuten suuttimissa, liittimissä ja vuotopaikoissa. Defrostan kristallisoitumistaipumus ja herkkyys muodostaa pitkäketjuisia kiteitä on AdBlueta alhaisempi, joten se sopii paremmin EU-asetusten teknisiin vaatimuksiin.

Vuonna 2004 Kemira lanseerasi Denoxium-nimisen muurahaishaposta jalostetun ammoniumformiaatti-urealiuoksen vaihtoehdoksi AdBluelle. ISO 22241 -standardia laativassa komiteassa ei kuitenkaan ryhdytty laajentamaan standardia muille reagensseille, vaikka Denoxium täytti VTT:n testien perusteella jo tuolloin EU:n asetuksen N:o 582/2011 ja (EU) 2016/1628 ("Stage V") vaatimukset.

Näin standardi on jätetty poissulkevaksi muille urealiuoksille, mikä rajoittaa kilpailua ja vaihtoehtoisten teknologisten ratkaisujen kehittämistä, etenkin kun jo tuolloin oli vaihtoehtoinen ratkaisu valmiina. ISO 22241 -standardia laativan komitean jäsenet todennäköisesti halusivat jo vuonna 2004 ratkaista arktisten olosuhteiden teknisiä haasteita valmistamillaan sähköisillä järjestelmillä, mistä he ovat hyötyneet koko standardin voimassaoloajan.

EU-virkamiesten oletus on ollut, että kilpailu hoitaisi tilanteen, mutta standardi on pystynyt poissulkemaan vaihtoehtoiset ratkaisut aina näihin päiviin saakka.

Moottorivalmistajien tyyppihyväksynnän sitominen ISO 22241 -standardiin sulkee muut toimivat ratkaisut EU-lainsäädännön ja myös takuumenettelyn ulkopuolelle. Standardi heikentää typenoksidipäästöjen vähentämistä kylmissä olosuhteissa, koska selektiivinen katalyyttinen pelkistys käynnistyy vasta liuoksen sulamisen jälkeen, vaikka pakokaasujen jälkikäsittelylaitteet olisivat jo riittävän lämpimiä. ISO 22241 -standardin mukainen urealiuos aiheuttaa luotettavuusongelmia kaikissa dieselmoottoreissa kylmissä olosuhteissa, mikä vaikeuttaa EU:n asetusten N:o 582/2011 ja 2016/1628 ("Stage V") vaatimusten täyttämistä. Suomen osalta kysymys on myös huoltovarmuudesta.

ISO/TC 22/SC 34 -komitean tietyillä jäsenyrityksillä on merkittävä markkina-asema, jonka vuoksi pienet valmistajat eivät voi tuoda asiaa esiin tai laatia kannetta ottamatta merkittävää liiketoimintariskiä joutua suurten komponenttivalmistajien epäsuosiollisen kohtelun kohteeksi. Tämä ei ole EU:n kilpailulainsäädännön hengen mukaista. On mahdollista, että kyseessä on jopa määräävän markkina-aseman väärinkäyttö, joka itse laaditun standardin avulla estää vaihtoehtoisten liuoksien kehittämisen ja testaamisen, sillä valmistajat vetoavat ISO 22241 -standardiin, vaikka sen toiminnallisuudessa arktisissa olosuhteissa on merkittäviä haasteita. Komitean jäsenyritykset hyötyvät varaosaliiketoiminnasta arktisille alueille, koska kilpailua rajoittava standardi poissulkee kilpailevan teknologian kehittämisen.

Tämä on melko tuttu näky kylmästä käynnistettäessä AdBlue-urealiuosta käyttävissä henkilöautoissa. Kuva: Tapio Vesterinen

Mikäli moottorivalmistajat ja ajoneuvoteollisuus voisivat tyyppihyväksyttää moottorinsa myös vaihtoehtoisella urealiuoksella, EU-asetusten vaatimukset täyttyisi riippumatta ISO 22241 -standardin vaatimuksista. Tämä on valtaosin mahdollista laajentaa myös koskemaan jo käytössä olevia moottoreita, jolloin päästövähennysjärjestelmien toimivuus paranisi.