Professor Janek Laanearu: inseneeria vajab arenguks suuri projekte

Professor Janek Laanearu: inseneeria vajab arenguks suuri projekte. 28.11.2025. Janek Laanearu täpne ametinimetus on vedelikudünaamika ja hüdrosüsteemide tenuuriprofessor. Ühtlasi on ta ka vee- ja keskkonnatehnika uurimisrühma uus liige, kes on varasematel aastatel tegelenud ka merekeskkonna projektide ja sadamaehituse valdkonna õppetööga. Kuna inseneriõpe on väga mitmekülgne, tuleks Laanearu sõnul pingutada, et insenerierialad noori köidaksid ning praktiline õpe asetuks senisest enam Eesti konteksti. Laanearu on kindel, et noortes on võimalik äratada inseneeriahuvi – tema enda vanemad olid insenerid ning sama tee on valinud ka tema vanem tütar Iris, kes jätkas pärast TalTechi tootearenduse ja robootika bakalaureusekraadi Itaalias ja Jaapanis ühismagistriõpinguid. Kui üks veeteadlane kõnnib tänaval, siis kas ta vaatab oma tööst lähtuvalt teraselt ka kaevuluuke või käitub pigem kui linnateenuseid tarbiv tavaline inimene? Tänaval käitun ikkagi nagu tavaline inimene – liigun seal, kus saab kõndida, ning sõidan seal, kus saab sõita. Kaevuluuke ma tavaliselt ei vaata, kuid mõnikord kuulen neid kolisemas, kui mõni auto neist üle sõidab. See kolin võib olla häiriv, eriti neile, kes elavad teeäärsetes hoonetes – öösiti, kui pidev liiklusmüra vaibub ja tekib nn impulsiivne tänavamüra, kostab iga üksik kolin kaugemale. Tegelikult võivad sellised esmapilgul väikesed mürasündmused mõjuda linnaruumis üsna häirivalt. Kaevuluukide mürahäiringu vähendamiseks saab need lihtsalt silikooniga kinni tihendada. Linnaelanik ei mõtle tehniliste kommunikatsioonisüsteemide peale, vaid loodab pigem, et küllap kannavad vastavad spetsialistid nende eest hoolt. Mis on tehnikateadlase vaatenurgast suurimad probleemid, mis võivad maa-alustes torustikes tekkida? Kõik probleemid, mis mõjutavad meie elukeskkonda, on tegelikult tõsised. Olgugi et need võivad tunduda alguses tühised, võivad need tekitada märkimisväärseid tagajärgi. Sestap on arusaadav, et tänapäeval on paljud tehnilised kommunikatsioonisüsteemid viidud maapinna alla – sealhulgas veevarustuse ja -kogumise süsteemid, kaugkütte- ja jahutusevõrgud, gaasivarustus, elektrivarustus ning ka IT- ja telekommunikatsioonisüsteemid. Kui mõni suurem veevarustustorustik lekkima hakkab, voolab vesi rõhu tõttu pinnasesse. See tähendab vee-ettevõttele lisakulu, mille katab vee hinna kaudu lõppkokkuvõttes tarbija. Mõnedki otsesed mõjud võivad jääda märkamatuks, kuigi need lihtsalt erinevad näiteks avariiolukorrast väliskanalisatsioonivõrgus. Tegelikult peab vesi joogiveetorustikus pidevalt tsirkuleeruma ning nn virtuaaltarbijad võivad sel moel aidata veekvaliteeti parandada. Kui linna reoveekogumistorus tekib pragu, võib pinnas selle kaudu torustikku tungida ning voolav vesi materjali edasi kanda. Sel kombel ilmnevad pinnases vajumised – piirkonnad, kus maa kandevõime väheneb. See võib kahjustada teid ja hooneid. Mõnikord võivad tekkida isegi suured varingud ehk nn „sinkhole’id“ – maa-alused õõnsused, millest vahetevahel meedias ka räägitakse. Selliseid anomaaliaid põhjustavadki sageli maa-alused protsessid. Kõik probleemid, mis mõjutavad meie elukeskkonda, on tegelikult tõsised. Olgugi et need võivad tunduda alguses tühised, võivad need tekitada märkimisväärseid tagajärgi. Sestap on arusaadav, et tänapäeval on paljud tehnilised kommunikatsioonisüsteemid viidud maapinna alla. Milliseid probleeme enim kardate või mida on keeruline lahendada? Kõige keerulisemad ongi maa-aluste tehniliste kommunikatsioonide – st vee-, soojus-, gaasi-, elektri- ja sidesüsteemide – omavahelised vastasmõjud. Need süsteemid on linnaruumis viidud maa alla ning nende koosmõju on sageli keeruline ja sestap raske prognoosida. Võib tuua lihtsa näite: kui gaasitoru lekib ja gaas satub väliskanalisatsioonivõrku, võib see kujutada endast tõsist ohtu. Samamoodi võib elektrisüsteemi leke kiirendada torustike korrosiooni. Siinkohal võib märkida, et teaduslikult on kirjeldatud ligikaudu viitteist erinevat korrosioonivormi ning paljud ettevõtted peavad igapäevaselt tegelema keskkonnamõjudest põhjustatud materjalihävimise või materjalide omaduste märgatava halvenemisega. Huvitava faktina võib välja tuua, et elektri- ja veevoolusüsteemidel on mitmeid sarnaseid omadusi. Kuna maa-alused süsteemid mõjutavad üksteist mitmel viisil, on linnataristu renoveerimise või uute vajaduste tarbeks tehtava rekonstrueerimise puhul keeruline kõiki võimalikke riske ette näha. Millega vee- ja keskkonnatehnika uurimisrühm praegu tegeleb? Meie parasjagu käimasolev teadusprojekt keskendub inseneri töövahendite arendamisele, konkreetseid tulemusi on veel vara loetleda. Projekti eesmärk on viia inseneritehnoloogia sellisele tasemele, mis võimaldaks lahendada maa-aluste tehniliste kommunikatsioonisüsteemide probleeme kiiresti ja tõhusalt. Selline ootus on igati põhjendatud, sest tehnosüsteemide avariid mõjutavad otseselt elutähtsate teenuste kättesaadavust ning seeläbi kogu linnaruumi. Soovime luua Tallinna Tehnikaülikoolis töövahendeid, mis aitaksid inseneridel avariiolukordi paremini mõista ja lahendada. Loomulikult sõltub edu mitmest tegurist: rahastusest, töörühma koosseisust ning rahvusvahelisest suhtlusest. Väga oluline on teha tihedat koostööd ettevõtetega, kes puutuvad nende probleemidega igapäevaselt kokku. Tehnikaülikool on töövahendite arendamiseks väga sobiv keskkond – siin on kujunenud enam kui sajandi jooksul välja Eesti üks tugevamaid tehnilise teaduse ja kogemuse keskusi. Soovime luua Tallinna Tehnikaülikoolis töövahendeid, mis aitaksid inseneridel avariiolukordi paremini mõista ja lahendada. Sotsiaalteadlased saavad tegutseda soojas toas, aga teie rühm peab töötamas ilmselt suure osa ajast välitingimustes. Kas see tähendab, et peate kaevuluugi lahti tegema ja redeliga alla minema? Välitööd eeldavad täisvarustust – tervisekaitsevahendeid, tööriideid, tööriistu ja muidugi ka mõõteseadmeid. Inseneriteadus ei saa areneda ilma reaalseid olukordi vahetult kogemata – tuleb toimuvat ise vaadelda ja n-ö tunnetada. Sageli tuleb ette olukordi, mida peab oskama tõlgendada: milline on projekteeritud lahendus, milline tegelik olukord ning milliseks võib olukord kujuneda. Mõned nähtused on juhuslikku laadi, st need sõltuvad suures osas väliskeskkonna tingimustest. Näiteks mõjutab vee kvaliteeti märkimisväärselt temperatuur. Temperatuurimuutuse tagajärjel võivad tekkida vees bioloogilised protsessid, millega kaasnevad sageli reostused või muud kõrvalnähud. Selliseid olukordi tulebki monitoorida, et ehitatud keskkonnas õigeaegselt muutusi märgata. Tuleb minna kohale, viia läbi vaatlusi, mõõta ja mõista, mis tegelikult toimub. Ühe lihtsa näitena maa-aluste torustike toimimisest võib tuua olukorra, kus pump surub vett kanalisatsioonitorusse. Isegi kui pump seiskub, jätkab vesi liikumist oma hoo tõttu – seda nimetatakse inglise keeles momentumiks. Kui torustiku ühest otsast vett enam ei lisandu, aga teisest otsast voolab see endiselt välja, võib torustikku tänavakaevu kaudu sattuda õhku. Sellise vee ja õhu koosvoolu dünaamika mõistmiseks tuleb sageli vaadelda olukorda ennast – näiteks vaadata survetoru ja isevoolset toru ühendava survekustutuskaevu luugiavasse. Abiks on ka sobivad mõõteseadmed, mille abil saab vooluprotsesse jälgida ja veebipõhiselt visualiseerida. Mis on olnud teie uurimisrühma jaoks kõige ekstreemsem välitööde kogemus? Ei ole mõistlik end ise ekstreemsesse olukorda seada. Seetõttu tellime veevarustuse ja kanalisatsioonisüsteemide uuringutega seotud ohtlikumad tööd vastava pädevuse ja varustusega ettevõttelt. Samuti on mõistlik kaasata spetsialist, kes tunneb süsteeme põhjalikult ning oskab võimalikke ohte ennetada. Inseneriteadus ei saa areneda ilma reaalseid olukordi vahetult kogemata – tuleb toimuvat ise vaadelda ja n-ö tunnetada. Kas on vahe, mis linnaosas kaevuluuki vaadata – näiteks Kristiines, Lasnamäel või Põhja-Tallinnas? Tegelikult küll – Tallinna veekogumise süsteem on tekkinud pikaajalise ehitusprotsessi tulemusel. Kaevuluugid on maa-aluste süsteemide nähtavad osad, kuid suurem osa taristust jääb silma eest varjatuks. Tallinna kesklinna maa-alused torustikud on väga vanad – osa neist on rajatud rohkem kui sada aastat tagasi ning suuremate torude vanus võib ulatuda ligikaudu 70 aastani. Tegemist on keeruka torustike ja mahutite võrgustikuga, mida on tehniliselt keeruline rekonstrueerida, sest kesklinna liiklust pole võimalik pikaajaliselt peatada. Seetõttu tuleb maa-aluseid süsteeme pidevalt hooldada ja uuendada, et pikendada nende kasutusiga ning tagada nende võimalikult pikaajaline töökindlus. Väljaspoolt kesklinna – äärelinnadest ja uutes elamupiirkondadest – leiab loomulikult uuemad, väiksema läbimõõduga ja kaasaegsemad vee- ja kanalisatsioonisüsteemid. Nende tiheasustusega linnaasumite ümbruses katavad tehnilised kommunikatsioonisüsteemid märksa suuremat pindala. Kuidas on tehnoloogia areng ja digitaliseerimine mõjutanud maa-aluste süsteemide arendamist ja haldamist? Mil määrab erineb tänapäevane töö 30 aasta tagustest praktikatest? Võib öelda küll, et olukord on muutunud. Sellel on ka selge põhjus: elame praegu suure muutuse ajastul. Toimub nn neljas tööstusrevolutsioon, mille keskmes on protsesside digitaliseerimine, digikaksikud ja isegi tehisintellekt. Sarnaselt hüdraulikavalemitega, milles seostatakse mõõdetavaid ja mittemõõdetavaid suurusi, loob digitaliseerimine tehnoloogias uue dimensiooni. Praegust tehisintellekti arendamist võib mõnes mõttes võrrelda kunagise kosmoseprogrammiga, mis andis tõuke telekommunikatsiooni arengule. Ajalugu näitab, et iga tööstusrevolutsioon on oluliselt mõjutanud toodete ja teenuste kättesaadavust: Esimest (u 1760–1840) iseloomustas vee- ja aurujõu toetunud mehhaniseerimine ning kivisöe kasutuselevõtt; Teist (u 1870–1914) masstootmine ja elektrienergia rakendamine; Kolmanda (1950–1970)  käigus automatiseeriti elektroonika ja arvutite abil tootmisprotsesse; Neljas, mis sai alguse 21. sajandi alguses ja mis kestab siiani, põhineb intelligentsete masinate ja tehisaru rakendamisel. Näiteks digikaksik võimaldab tehnosüsteeme virtuaalselt modelleerida ning jälgida andurite abil vahetult nende olekut, ennustada rikete asukohti ja planeerida hooldust. See tähendab, et ka maa-aluste tehniliste kommunikatsioonisüsteemide – vee-, soojuse-, gaasi-, elektri- ja sidesüsteemide – haldamine hakkab üha enam põhinema digitaalsetel lahendustel. See omakorda mõjutab otseselt teenuste kättesaadavust ja töökindlust. Digikaksik võimaldab tehnosüsteeme virtuaalselt modelleerida ning jälgida andurite abil vahetult nende olekut, ennustada rikete asukohti ja planeerida hooldust. Mida kujutab endast AROMA projekt, milles TalTechi teadlased osalevad? AROMA on Euroopa Liidu programmi “Horizon” raames käivitatud nn kobarprojekti CoUDlabs üks iseseisvaid allprojekte, mille kaudu leidis aset erinevate tehnikaülikoolide, vee-ettevõtete ning Taani Aalborgi Ülikooli teadlaste vaheline koostöö. Projekti raames oli võimalik viia Taanis asuva Euroopa Liidu suuremõõtmelise eksperimentaaltaristu toel läbi teaduslikke katseid. Aalborgi välilabori betoon- ja plasttorustikest koosnevas reaktoris, mis oli ühendatud kohaliku asula veevarustus- ja veekogumissüsteemidega, avanes võimalus käivitada vee ja õhu koosvoolamise protsesse. Samuti sai viia läbi TalTechi teadusprojektidega seotud eksperimente, mida olnuks Eestis keeruline korraldada – Tallinna Tehnikaülikoolis pole võimalik kasutada katsetööks suuremõõtmelisi torustikke. Aalborgi Ülikooli katselabor oli ehitatud osana toimivast veevarustus- ja kanalisatsioonisüsteemist, mis andis võimaluse muuta süsteemide tehnilise uurimise lihtsamaks ja realistlikumaks. Rahvusvaheline koostöö võimaldas arendada töövahendeid, mis aitavad inseneridel veevarustus- ja veekogumissüsteemidega seotud keerukaid olukordi paremini mõista ja lahendada. On äärmiselt oluline luua uusi lahendusi, kuna need võimaldavad loobuda ebatõhusatest meetoditest, mis tänapäeva kiiresti arenevas maailmas enam ei toimi. Mida võiks Eesti ühiskond inseneriteaduste kohta senisest rohkem teada? Olen mõelnud, et ehitusteadus saab tõeliselt areneda siis, kui ehitusinsenere kaasatakse rohkem suurtesse projektidesse. Nii nagu Rail Baltica arendab Eesti transpordisektorit, aitab suurte linna-, riiklike või rahvusvaheliste projektide olemasolu kaasa ehitussektori arengule. Hea näide on Tallinna ja Helsingi vahelise tunneli rajamise idee – selline ehitusettevõtmine kätkeb endas rohkelt väljakutseid ja tõstab paratamatult ehitusteaduse taset. Kui õpetaksime insenere, kes oskaksid lahendada vaid väiksemahulisi ülesandeid, jääks inseneriteadmiste rakendusala kitsaks – väikeseid ehitisi on võimalik sageli projekteerida ka olemasolevate tehnoloogia-demode abil, ilma et läheks vaja süvitsi minevaid teadmisi. Oluline on, et üliõpilane omandaks esmalt oma erialased inseneriteadmised ja tehnoloogilised töövahendid – näiteks oskuse kasutada insenertarkvara –, ning asuks alles seejärel lahendama keerukamaid inseneriülesandeid. Oleks näiteks väga hea, kui tudeng saaks panna koostöös ettevõttega kokku oma lõputöö. Ma ei väida, et väikesed projektid pole olulised – loomulikult on –, kuid inseneriteadmiste sügavam väärtus ilmneb paremini siis, kui tuleb projekteerida ja ehitada suuri, keerukaid rajatisi. Kui meil oleks rohkem mastaapseid projekte, looks see insenerihariduse ja -erialade järele suurema nõudluse. Võimalus keskenduda mahukamatele projektidele on üks tulevikusuund, mille nimel tasuks kindlasti töötada. Inseneriteadmiste sügavam väärtus ilmneb paremini siis, kui tuleb projekteerida ja ehitada suuri, keerukaid rajatisi. Kui meil oleks rohkem mastaapseid projekte, looks see insenerihariduse ja -erialade järele suurema nõudluse. Professor Janek Laanearu: inseneeria vajab arenguks suuri projekte (intervjuu alates 1.20.00)