#4
Ressursside
väärindamine

Ressursside väärindamine

Nutika spetsialiseerumise ressursside väärindamise raport


Sissejuhatus

Nutika spetsialiseerumise valdkondlike raportite sissejuhatav osa on siin. Sellesse dokumenti on koondatud nutika spetsialiseerumise senise protsessi ülevaade ning kasvualade ja niššide valikute põhjendused/tagamaad. Lisaks kirjeldatakse käesoleva ja teiste kasvualade raportite ülesehitust alates valdkondlikest eesmärkidest ja indikaatoritest ning lõpetades vajalike tegevuste leidmise metoodikaga. 

Siinsest raportist leiate ressursside väärindamise kolme alavaldkonna kirjeldused vastavalt eelviidatud struktuurile. Need alamvaldkonnad on teadmistepõhine ehitus ning materjali- ja biotehnoloogia (valge ja roheline, vt definitsiooni alapeatükis ja sellega seotud lisades). Alamvaldkonnad on võimalikest ressursside väärindamise aladest valitud selle järgi, kus Eesti ettevõtluse ja teaduse koostöös on võimalik kõige suurem lisandväärtuse kasv saavutada. Ressursside väärindamise raportites on täpsemalt kirjeldatud nii valdkondlikke eesmärke (s.t kuidas teha), barjääre/kitsaskohti (s.t olulisemaid takistusi) kui ka võimalikke ja vajalikke tegevusi tulevikuks.

Ressursside väärindamise raport jaguneb seega järgnevateks alamraportiteks:

Teadmistepõhise ehituse raport

Nutika spetsialiseerumise ressursside väärindamise kasvuala raport: teadmistepõhine ehitus

Sissejuhatus

Nutika spetsialiseerumise valdkondlike raportite sissejuhatav dokument on toodud siin. Selles dokumendis on kirjeldatud nutika spetsialiseerumise senise protsessi ülevaade ning ka kasvualade ja valiku niššide põhjendused. Lisaks on ülevaade valdkondlike raportite ülesehitusest - valdkondlikud eesmärgid ja indikaatorid, nutika spetsialiseerumise meetmed ning vajalike tegevuste leidmise metoodika.

Alljärgnev analüüs selgitab, millised teadmistepõhise ehituse kasvuala majandusvaldkonnad võiksid olla majanduse lisandväärtuse suurendamise seisukohast perspektiivseimad, milliseid tegevusvaldkondi võiks eelisarendada ning esitab ettepaneku meetmetest, millega lisandväärtust enim suurendada võiks.

 

Kokkuvõte


Ehitus kui majandussektor

Ehitust võib defineerida kui materjalide liitmine mõtestatud tervikuks. Tegevusalana loob ehitus valdava osa ühiskonna materiaalsest taristust. Globaalselt annab ehitussektori 11%  GDP-st. Prognooside kohaselt kasvab see 2020. aastaks 13,2%-ni.


Hetkeolukord Eesti ehitussektoris

Ka Eesti majanduses on ehitussektoril oluline osa. 2012. aastal moodustas ehitussektor 7,4% SKP-st ja 9,4% kogu tööhõivest. Tulenevalt põhjamaisest kliimast on Eestis hoonete energiatarve Euroopa keskmisest märgatavalt suurem, ulatudes pooleni (50%) kogu riigi energiabilansist. Eesti ehitussektori kõige ekspordivõimekamaks nišiks tuleb lugeda puitmajade tootmist – Eesti on Euroopa suurim puitmajade eksportija.

Teisest küljest ootavad ehitussektorit lähiaastatel ees suured muutused nii Eestis kui ka kogu Euroopas. Seoses ajas karmistuvate energiatarbimisnõuetega peavad alates 2019. aastast avaliku sektori hooned ning 2021. aastast kõik ehitusloa saavad uusehitised ja ulatuslikult renoveeritavad hooned vastama liginullenergia nõuetele. See omakorda tähendab, et iga ehitatava või renoveeritava hoone juurde peab kuuluma ka mingisugune taastuvenergiat genereeriv seade, millega tasakaalustatakse bilansiliselt hoone energiatarbimist.


Valdkonna probleemid

Suurimaks probleemiks Eesti ehitussektoris on madal lisandväärtus. See on töötaja kohta üle kahe korra madalam kui ELis keskmiselt. Ühtlasi on väga madal ka erialast haridust omavate töötajate osakaal – 41,5%. Ehitussektoris on palju killustatust, puudub ühine tulevikuvisioon ning praegune õigusruum ei soodusta uute koostöömeetodite ja IKT võimaluste rakendamist. Valdkonnas tegutsejad on kinni traditsioonilistes töövõtumeetodites ja lepinguvormides ning planeerimine, projekteerimine ja ehitamine toimub pideva kiirustamise tingimustes.

Liginullenergiahoonetele kehtestatud nõuetega seoses lülitatakse lähiaastatel elektrivõrku hulgaliselt mikrotootjaid, peamiselt PV-paneele mis tähendab, et elektri tootmine on katkendlik nii aasta kui ka ööpäeva lõikes, keskendudes peamiselt suvepäevadele. Sellest tulenevalt tekib vajadus nn. tarkade võrkude järele.


Eesmärgid

Ehitussektori üldine eesmärk on lisandväärtuse suurendamine, mille tehniliseks vasteks võib pidada ressursside, s.h. energia kulu vähendamist toodangu ühiku kohta. Sellest tulenevad konkreetsemad eesmärgid.

Seoses peatselt kehtima hakkavate liginullenergiahoonete nõuetega on eesmärgiks tarkade ehituslahenduste turu edendamine.

Hoonete energiamahukuse vähendamiseks ja kodumaise materjali potentsiaali arendamiseks on eesmärgiks puidu suurem kasutamine ehituses, ka hoonete põhikonstruktsioonina.

Tootlikkuse suurendamiseks ehitussektoris on eesmärgiks ehitustegevuse suurem digitaliseerimine ja automatiseerimine.


Lahendused

Eesmärkide saavutamiseks ja probleemide leevendamiseks :

  • Kehtestada ennetavalt liginullenergiamajade nõuded uutele ja oluliselt renoveeritavateke ühiskondlikele hoonetele;

  • Sisaldada uute digitaalsete tehnoloogiate valdamise nõue insenertehnilise personali kutsekvalifikatsiooni nõuetele, toetades seda piisavas mahus koolituse ja juhendmaterjalidega;

  • Üle vaadata seadusandlus ja tehniline normistik, et võimaldada ehitada puidust lisaks madalatele elumajadele ka mitmekorruselisi korterelamuid nagu seda tehakse Põhjamaades;

  • Lahendada elektri mikrotootmise lisandumisega seonduvad tehnilised ja seadusandlikud küsimused, mis seonduvad tarkade võrkudega, energiaühistutega, virtuaalsete elektrijaamadega jms.


1 SEKTORI ÜLEVAADE

1.1 SEKTORI ÜLDISED ANDMED
1.1.1 Ülevaade ehituse globaalsetest suundadest

Ehitamine kui üks majanduse osa on eksisteerinud kõigi majandusformatsioonide puhul läbi ajaloo. Selles mõttes on tegemist universaalse tegevusala ja majandussektoriga. Ehitamine kui globaalne ja universaalne tegevus sõltub mitmesugustest kohalikest oludest alates sotsiaalsest formatsioonist ja lõpetades materjalide kättesaadavusega. Universaalse tegevusalana on ehitust kasutatud ka majanduse tervise mõõdupuuna.

Vaadates ehitust Euroopa arenenud vabaturumajandusega ja meile lähedase kliimaga riikides, on praegu kehtiv üldine suundumus suurendada energiatõhusust kogu hoonete eluea jooksul, alustades planeerimisest ja projekteerimisest ehitamise ja ekspluateerimise kaudu kuni hoone utiliseerimiseni tema eluea lõppedes. Euroopas toodavad ehitised ligi 36% kõigist emiteeritavatest kasvuhoonegaasidest, samas on ehitiste uuenemise määr äärmiselt madal, jäädes 1-2% piiresse aastas (Eurostat). Seejuures peetakse ehitussektorit kogu maailmas traditsiooniliseks ehk vähese uuenduslikkusega (low technology) sektoriks, kus innovaatilisust ega kiiret arengut ei oodatagi. Diekmanni jt (2004) andmetel raisatakse ehitussektoris ressursse võrreldes tehaselise tootmisegaligikaudu viis korda rohkem, lisandväärtus on umbes kuus korda väiksem ja abitegevusi vajatakse ligi 1,3 korda enam. Seega saab pidada raiskamise vähendamise ja tootlikkuse kasvu potentsiaali ehitussektoris märkimisväärselt suureks.

Peamised tehnoloogilised uuendused globaalses nüüdisaja ehituses on ehituse digitaliseerimine BIM (ingl Building Information Modelling) rakenduste kaudu, ehitusprotsesside automatiseerimine timmitud ehituse (ingl lean construction) abil, IPD (ingl Integrated Project Delivery) ning tehaselise valmidusastme suurendamine ning üldine vähem energiamahukate materjalide, nagu puit, ja tehnoloogiate eelistamine. Viimaste hulka kuulub ka näiteks 3D-printimine, kuid meie oludes ei ole sellel tehnoloogial lähema kümne aasta jooksul tõenäoliselt olulist rakendust, kuna see eeldab täiesti uute materjalide kasutamist, mis oleksid nii kandvate kui ka väga heade soojust isoleerivate omadustega.

Oluliseks tehnoloogiliseks uuenduseks tuleb lugeda ka selliste majade ehitamine, mis vastavad liginullenergiamajade nõuetele. Otseselt ei ole tegemist ühe konkreetse tehnoloogiaga, vaid pigem olemasolevate tehnoloogiate rakendamisega uuel viisil, mille tulemusel tekib ehitise uus kvaliteet.
1.1.2 Eesti ehitussektori üldine iseloomustus

Eesti ehitussektor on oluline kogu Eesti majanduses. 2012. aastal moodustas ehitussektor 7,4% SKP-st ja 9,4% kogu tööhõivest. Eestis on hoonete energiatarve Euroopa keskmisest märgatavalt suurem, ulatudes pooleni (50%) kogu riigi energiabilansist. Inimesed veedavad tänapäeval ligikaudu 90% oma eluajast hoonetes ja ka ülejäänud aja on nad ehitistega tihedalt seotud, kas või näiteks teedel (rajatis) või terviserajal (kompleksehitis). Seega on kogu elanikkonna peale ka üksikobjektil tühisena tunduv täiendav lisandväärtus, lisafunktsionaalsus või kokkuhoitud ebafunktsionaalne liigutus absoluutväärtustes määrava tähtsusega.

Ehitusvaldkond kujundab peale majanduse koos arhitektuuri, ehituse ja korrashoiu valdkondadega ehitatud elukeskkonda. Otsused ehitatud keskkonna kohta puudutavad riigi majanduse potentsiaali, turismi- ja ekspordivõimekust ning iga kodaniku heaolu. Ehitatud keskkond on riigi toimimiseks vajalik tugikeskkond, millega on seotud riigi tegevuskulud. Primaarsektori ehk riigi kinnisvarakeskkonna tõhusam majandamine võimaldab vähendada riigi kulutusi ja seeläbi suurendada kulutusi kõrgema lisandväärtusega valdkondades.

Eestis on ehitussektori lisandväärtus töötaja kohta rohkem kui 2 korda madalam kui ELis keskmiselt  (vastavalt 25 200 ja 53 100 eurot töötaja kohta aastal 2012), mille üks peapõhjuseid on kindlasti sektori vähene uuenduslikkus. Teise olulise madala lisandväärtuse põhjusena tuleb kindlasti välja tuua Eesti ehitussektori äärmiselt halb erialase hariduse tase. 2012. aastal oli ehituses hõivatud töötajatest erialase haridusega 49,4%. 2014. aastaks oli erialase haridusega töötajate osakaal ehitussektoris langenud 41,5%-ni 1. Erialase haridusega töötajate vähenemine ehitussektoris teeb väga ärevaks, arvestades et nüüdisaja nõuetele vastavate hoonete ehitamine nõuab paremini ettevalmistatud tööjõudu kui traditsiooniliste meetoditega ehitamine.

Eesti teadmistepõhise ehituse perspektiivikaim nišš on puitmajade ehitus. Puitmajade tööstuslik tootmine on arvestatav majandusharu, kus tegutseb üle 140 ettevõtte. Sektori aastane müügikäive on u 250 miljonit eurot, millest valdava osa moodustab eksport. Äriregistri andmetel annab sektori müügikäibest u 80% vaid 16% ettevõtetest, mis tähendab, et tegu on suhteliselt kontsentreeritud äriga ning tugevate valdkondlike ettevõtetega. See asjaolu on oluline eeldus erasektori TA kulutuste suurendamise kontekstis, arvestades et suuremad ettevõtted on võimelised enam panustama teadus-arendustegevusse.

Arvestades rõhuasetust erinevatele väärtusahela osakomponentidele on Eestis tegutsevate puitmajatootjate hulgas väga erineva lähenemisega ettevõtteid. Üks suurim tootja – Kodumaja Grupp on keskendunud tootmisele, kasutades projekteerimisel ja turunduses oma partnerite abi. Kuna ettevõte töötab peaaegu 100% ekspordi jaoks, siis on partnerid enamasti sihtriikide ettevõtted. Selline tegevus on olnud Kodumajale edukas. Hoopis erinevat teed on läinud näiteks Kodutare OÜ-st ümber formeeritud Nordic Houses KT, kes on koos arhitektuuribürooga TEMPT välja töötanud kontseptuaalselt uue konteinerpuitmaja tüübi 2, mida turundatakse Norras. Oma tootmises kasutab Nordic Houses KT alltöövõtjaid.

Põhjamaade turule oleme suutnud siseneda oma puitmajade suhteliselt madala hinna tõttu. Kui Rootsi tehasemaja hind on ligikaudu 3600 dollarit tonni kohta, siis Eesti majade hind on kõigest 2700 dollarit tonni kohta. Eesti tootjad konkureerivad Norra turul hinnatasemelt Läti, Leedu, Poola ja Hiina tootjatega. Edaspidi tuleks teha suuremat koostööd kodumaa tootjate vahel, kasutades paremini ära nende ettevõtete kogemusi, kes on suutnud viia välisturgudele oma kaubamärgi. Lisaks on väga positiivne Eesti Puitmaja klastri tegevus kaubamärgi Estonian Wooden Houses promoveerimisel Skandinaavias ja Saksamaal. See tegevus väärib klastrimeetme toetust ka edaspidi.

Eesti esisaja hulka kuulusid 2013. aastal puitmajatootjatest Kodumaja AS käibega 40,7 mln €. Käesolevaks aastaks prognoositakse käibeks 55 mln €. Kodumaja AS osaleb praegu maailma kõrgeima puitelamu ehitamisel Norras Stavangeris.

Suuremate Eesti puitmajade tootjate hulka kuuluvad veel Palmako AS, 2013.  a käive 37,6 mln €; Harmet, 2013. a käive  22 mln €; Matek, 2013 a. käive  7 mln €;  EstNor, 2013. a käive 3,6 mln €; Timbeko, 2013. a käive 5,2 mln €; Seve Ehitus, 2013. a käive 8  mln €.

1.1.3 Teadmistepõhise ehituse positisoon väärtusahelas

Ehitamine sõltub väga palju kohalikest oludest, millest tähelepanuväärsemad on kliima ning ehitusmaterjalide ja muude ressursside olemasolu. Kindlasti sõltub ehitamine ka väljakujunenud traditsioonidest ja ühiskonna mõjudest.Ehitus tegevusalana on olnud rõhutatult väärtusahela keskmises, madala lisandväärtusega osas. Näiliselt väärtust mitte tootva osana on projekteerimise, planeerimise ja hoonete hooldusega seotud tegevusi teenimatult alahinnatud. Sama kehtib ka uute materjalide juurutamise ja uute ehitumeetodite kasutuselevõtu kohta. Ometi toodavad just need tegevused suuremat lisandväärtust kui kitsamas mõttes otsene ehitamine.


Nutika spetsialiseerumise eesmärk teadmistepõhises ehituses on ehitustegevuse liikumine Stan Shih graafikul kummagi otsa suunas. Graafiku ehk väärtusahela alguse poole liikudes tähendab see liginullenergiamaja kontseptsiooni juurutamist tavapärasesse ehitustegevusse ja sellele kontseptsioonile vastavate uute lahenduste väljatöötamist. Arvestades, et mõne aasta pärast hakkab liginullenergiamaja ehitamise nõue kehtima kogu Euroopas, sealhulgas Eesti puitmajatootjate peamistel eksporditurgudel, on kontseptuaalselt uute ja tehnoloogiliselt uudsete lahenduste väljatöötamisel otsene kommertsiaalne väljund. Samas on võimalik kommertsialiseerida ka väljatöötavaid lahendusi endid.

Samuti kasvatab lisandväärtust võimalikult suure töömahu nihutamine projekteerimise ja planeerimise faasi ning traditsioonilise platsitöö mõistes ehitamise vähendamine. Muutes projekteerimise BIM abil täppistööks ja suurendades ettevalmistavate tööde detailsust, on võimalik vähendada peaaegu kõikide ressursside liigset kulu ehitamise ning ekspluateerimise faasis.

Liikumine graafiku lõpu suunas tähendab hoonete tarnimist komplekteerituna automaatikaga ja taastuvenergiaseadmetega, aga ka klastripõhist turundamist ning meile omaste tootemarkide kehtestamist.

1.2 HARIDUSE JA TAI ROLL EHITUSES
1.2.1 Globaalne ülevaade

Ehitusala on traditsiooniliselt konservatiivne. Suuremad muutused ehitamise traditsioonides on olnud tingitud väliste olude ja nõudmiste muutumisest. Iga ajastu ehitised kajastavad hästi tolle ajastu sotsiaalset ülesehitust ja tehnilist arengutaset. Tänapäev esitab ehitamisele täiesti uusi ja omale ajale iseloomulikke nõudmisi, mille võiks kokku võtta järgmiselt: ressursside säästlik kasutamine, kui elutingimused paranevad või jäävad samaks; liginullenergiamaja standardi kasutuselevõtt ja sellest tulenevalt taastuvenergia kasutamine hoonetega integreeritult. Sellest tuleneb ehitusvaldkonna tehnoloogiline areng suundades, mis tõhustavad ressursside kasutamist kõige enam. Need on:

  • ehituse ja hoonete haldamise digitaliseerimine;
  • ehitusprotsessi automatiseerimine;
  • vähem energiamahukate materjalide kasutuselevõtt (Eesti kontekstis puit);
  • taastuvenergia rakendused.

Ehitussektori digitaliseerimise sünonüümiks ja robotiseerimise eelduseks on BIM (Building Information Modelling) ehk ehituse infomudel. Sisuliselt on tegemist murranguga ehitustegevuses. Enim levinud on BIM kasutamine Põhja-Ameerikas. Ajavahemikul 2007–2012 kasvas BIM-rakenduste kasutamine ehitusala ettevõtete hulgas 28%-lt 71%-le 3. Seejuures ületab BIM kasutamine ehitusettevõtetes nende rakendamise arhitektuuri- ja projekteerimisfirmades, vastavalt 74% ja 70% 4. Ülevaade globaalsetest suundumustest: vt lisa 1.

Puitmajatootmise juhtettevõtjate hinnangul kasvab sektor normaaloludes 10–15% aastas, mis on kahtlemata märkimisväärne. Sektori ettevõtjate hinnangul on peamised arendusalased ülesanded järgmised:

  • puidu kasutamine betoontarindite ja -hoonete asemel;
  • puitelementidest kortermajade ehitamisega seonduv arendustegevus;
  • uute komposiitmaterjalide väljatöötamine ja kasutuselevõtt.

Ülevaade mõningatest eksporditurgudest Euroopas vt.Lisa 2.

1.2.2 Eesti ülevaade

Teadmistepõhise ehituse kontekstis on teadus- ja arendustegevus Eestis tagasihoidlik. Kõrg- ja ülikoolide juures tegutsevad kompetentsikeskused:

  • TTÜ ehitusteaduskonna ehitiste projekteerimise instituudi ehituskonstruktsioonide õppetool ning ehitusfüüsika ja energiatõhususe õppetool tegelevad uuringutega energiatõhusate ehitiste vallas. TTÜ-s on ka nüüdisaegne liginullenergia katsemaja.
  • TÜ tehnoloogiainstituudis tegutseb energiatõhusa ehituse tuumiklabor, mis tegeleb peamiselt kaubamärgi Passivhaus Institut alla kuuluva hoonetüübi propageerimise ja sertifitseerimisega.
  • TTK ehitusteaduskond rajab praegu BIM CAVE’i laborit, mis võimaldab BIM-rakendusi ja timmitud ehitust visualiseerida ja õpetada.
  • Rakveresse rajatakse Targa Maja kompetentsikeskust, mis on hooneautomaatikale ja intelligentse hoone lahendustele keskenduv piirkondlik innovatsioonipartnerluse keskus.
  • Peale haridusasutuste on Eestis projekti COBIM raames tõlgitud Soome materjali 5 eeskujul “Mudelprojekteerimise üldjuhendid 2012”. Juhendmaterjal on hea lähtekoht BIM tehnoloogia kasutuselevõtuks, ent vajab konkreetsetest vajadustest lähtuvalt täpsustamist.

Nimekirjas toodud asutused tegelevad peamiselt koolitusega ja üksikute konkreetsete projektidega. Ettevõtetelt tellitud teadus- ja arendustööd tehakse vähe.

Taastuvenergia kasutamisega seotud lahenduste väljatöötamisel ja kasutuselevõtul on Eesti konkurentsivõime suurendamisel oluline roll muu hulgas järgmistel põhjustel:

  • Kodumaiste kütuste kasutamine imporditud kütuste asemel mõjutab tugevalt positiivselt Eesti majandust (vt ka http://www.energiatalgud.ee/index.php?title=ENMAK:Stsenaariumid);
  • Ilmselt pöördumatu suund tsentraliseeritud elektritootmisest lähtuvast energiasüsteemist tarbijakesksemale energiasüsteemile toob kaasa palju tehnoloogilisi probleeme, mille kasutuselevõtul on Eestil ja siinsetel ettevõtjatel eelis oma süsteemi väiksuse tõttu;
  • 2021. aastast uutele ehitatavatele hoonetele esitatav nõue vastata liginullenergiahoone parameetritele on toonud globaalselt kaasa tuntava arendustegevuse selles vallas, mille eesmärk on muuta liginullenergiahooned kulutõhusaks. Liginullenergiahoonete kontseptsiooni rakendamine eeldab aga tingimata taastuvressursil põhinevate energialahenduste kasutuselevõttu.

Eesti taastuvenergia-alane teadus-arendustegevus on seni olnud suhteliselt süsteemitu peamiselt seetõttu, et valdkonnas tegelevad ettevõtjad on seni olnud suhteliselt väiksed. Viimastel aastatel on olukord muutunud ning ettevõtjad panustavad ja on jätkuvalt valmis panustama uute toodete ja tehnoloogiate väljatöötamisse ja kasutuselevõttu.  TTÜ koostöös Harju Elektriga töötab välja salvestavaid alajaamasid, Eesti Taastuvenergia Koda koostöös Eleringi ja Ericssoniga arendab Põhjamaade esimesi virtuaalset elektrijaama. Arendatava Paldiski Tööstuspargi eesmärgiks on olla Põhja-Euroopa parim taastuvenergia tehnoloogiate arenduskeskus.

1.3 TUGEVUSED NÕRKUSED, KONKURENTSIEELISED

Tugevused

Teadmistepõhist ehitust silmas pidades on Eesti tugevuseks eelkõige hea teadusbaasi olemasolu nii Tartus kui ka Tallinnas. Tartu Ülikooli tehnikainstituudis tegutseb energiatõhusa ehituse tuumiklabor eesotsas Tõnu Mauringuga. Tallinna Tehnikaülikooli ehitusinstituudis on professor Jarek Kurnitski algatusel loodud liginullenergiahoonete uurimisrühm, kuhu kuuluvad veel professorid Targo Kalamees ja Heinrich Voll.

Tallinna Tehnikakõrgkoolis arendatakse BIM CAVE’i nime all BIM ja timmitud ehituse laborit eeotsas Aivars Altiga.

Lisaks teadusele on Eesti arvestatav tootmisbaas puitmajade ehitamiseks. Eesti on üle 200‑miljonise aastamahuga Euroopa suurim puitmajade eksportija. Seejuures on puit sobivaim materjal liginullenergiamajade ehitamiseks, eriti kui hakatakse arvesse võtma ka hoonete kogu elutsükli energiakulu ja mitte ainult opereerimiseks vajalikku energiat.

Seoses KredeXi pakutud renoveerimislaenude ja -toetustega, mis on võimaldanud renoveerida märkimisväärse hulga korterelamuid, on võimalik koguda infot suuremahulise renoveerimise tulemuste kohta ning teha üldistusi eri renoveerimismeetodite tõhususe ja tasuvuse kohta.

Nõrkused

Eesti teadmistepõhise ehituse suurimaks nõrkuseks tuleb pidada haritud tööjõu vajakajäämist. Vastavalt TTÜ-s projekti BuildEst raames tehtud uurimusele 6 on 2014. aastal Eesti ehitusettevõtetes erialase haridusega 41,5% töötajatest. 2012. aastal oli selliste töötajate osakaal 49,4%. Nende näitajatega on Eesti Euroopas viimasel kohal. Väga vähe on ka tehnoloogia arenguga tegelevaid insenere – 11. Seega on meie nõrkuseks ähvardavalt suur lõhe teaduse ja selle saavutuste juurutamise vahel. Nendel põhjustel on madal ka IT-tehnoloogiate kasutamine Eesti ehituses.

Võimalused

Eesti võimalused teadmistepõhises ehituses tulenevad tugevustest ja nõrkustest. Võimalus on kasutada olemasolevat teaduspotentsiaali ja kogemusi energiatõhusate puitmajade tootmisel ning korterelamute renoveerimisel, arendades ühtlasi välja IT-võimekuse, mis väljendub BIM-tehnoloogiate kasutamises ja IPD-meetodi rakendamises.

Uusehituses on võimalus arendada mitmekorruseliste puithoonete ehitamist, mis oleks energiasäästlik ja mille puhul kasutataks valdavalt kodumaa toorainet.


Ohud

Universaalseks ohuks on kindlasti globaalse majanduskriisi võimalus. Ohuks teadmistepõhisele ehitusele on ka keskkonnanõuete leevenemine, mis tuleneb rahvusvaheliste kokkulepete läbi kukkumisel.

Lokaalsemad ohud on potentsiaalsete tellijate maksujõuetus ja naaberriikide märgatavalt kiirem majanduslik areng, mis viiks kvalifitseeritud tööjõu väljavoolule. Reaalne oht on ka suutmatus koolitada piisavas koguses vajalike oskustega töötajaid ja selle tulemusel defektsete liginullenergiamajade  valmimine, mis diskrediteeriks hoonete energiatõhususe ideed.

2 VALDKONNA EESMÄRGID JA INDIKAATORID

Eesmärk aastaks 2021

Indikaator

Indikaatori eesmärk 2021

Peamine eesmärk:

Ehitussektori konkurentsivõime kasv

Lisandväärtus töötaja kohta

35 tuhat eurot töötaja kohta

Tarkade ehituslahenduste turu arendamine

Liginullenergiamajade arv

2021 – 100% kohustuslik; vaheeesmärk 2017 – riik ja KOV 100%

Puidu suurem kasutamine ehituses

Ehitusloa saanud ehitiste põhiskonstruktsiooni-materjaliks on puit, osakaal ehitusloa saanutest

Korterelamud – 30% väikeelamud – 75%

Tööprotsesside suurem digitaliseeritus

Digitaalse asjaajamise osakaal asjaajamisest kogu elukaare jooksul

20% läbivalt digitaalsed

 

Tabelis toodud indikaatorid ja eesmärgid on oma olemuselt agregaatsed – nad võtavad kokku ja üldistavad sektori arengu eri tahke nutika spetsialiseerumise niššides.

Liginullenergiamajade standard hakkab kehtima ühiskonnahoonetele aastast 2019 ja kõikidele teistele hoonetele aastast 2021. Et saavutada selles vallas tehnoloogiline edumaa, peaksime vabatahtlikult kehtestama nimetatud standardi juba 2017. aastal, mis annaks võimaluse omandatud oskusteavet eksportida. 2014. aastal on liginullenergiamajale vastava märgisega “A” väljastatud ehituslubade osakaal 5,7% elu- ja büroohoonetest.

Põhikonstruktsioonis puidust hoonete ehituslubade väljastamine näitab Eesti oma ehitusmaterjali kui ressursi kasutamise tõhusust. Puitkonstruktsioonis korterelamute osakaal näitab ka selliseks ehitamiseks sobilike uute toodete, nagu mitmesugused puidust komposiittooted, näiteks CLT (ingl – cross laminated timber), kasutamise levikut ja puidu kui materjali aktsepteerimist seadusandja poolt mitmekorruseliste korterelamute kandekonstruktsioonide materjalina. Ühtlasi näitab selline ehitusmaht kodumaise puitehituse potentsiaali kasvu. Puidust väikeelamutele väljastatavate ehituslubade osakaal peaks kasvama praeguselt 20 %-lt 75%-ni ja korterelamutel praeguselt 5,7%‑lt 30%-ni.

Tööprotsesside suurem digitaliseeritus on seotud ehituse automatiseerimisega ja on selle hädavajalik eeldus. Ehituse automatiseerimine omakorda on eelduseks ressursside raiskamise tunduvale vähendamisele ehituses. Ressursside raiskamise vähendamine ja ratsionaalsem kasutus on olulised ka hoone ekspluateerimisel. Ka viimati nimetatud protsessi jaoks on ehituse digitaliseerimine kogu hoone elueal hädavajalik. Arvestades digitaliseerimise kiirust riikides, kus sellega aktiivselt tegeletakse, peaks ka Eesti ehitussektor olema suuteline kasutama BIM-rakendusi läbivalt, s.t projekteerimisest kuni hoone haldamiseni vähemalt 20% uusehitiste ja põhjalikult renoveeritavate hoonete puhul.

Ehituse digitaliseerimine on mõeldamatu ehituses töötavate inimeste erialase hariduseta. Seega osutab läbiva digitaliseerimise tase kaudselt ka sektoris tegutseva tööjõu üldisele erialasele väljaõppele, mis 2014. aasta uuringu põhjal on ainult 41,5%.

3 KASVUALA JA NIŠŠIDE VALIKU SELGITUS

3.1 NIŠŠIDE VALIK

Ehitussektoris on madala lisandväärtuse põhjused üsna mitmetahulised. Ehitussektoris on palju killustatust, puudub ühine tulevikuvisioon ning praegune õigusruum ei soodusta uute koostöömeetodite, nagu IPD (ingl Integrated Project Delivery) ja IKT võimaluste rakendamist. Valdkonnas tegutsejad on kinni traditsioonilistes töövõtumeetodites ja lepinguvormides ning nii planeerimine, projekteerimine kui ka ehitamine toimub pideva kiirustamise tingimustes. Ehitussektori eripärad on lepingupõhine tegutsemine, suur konkurentsist tingitud hinnasurve ja ettevõtete väiksus ning ebapiisavkoostöö. Kirjeldatud taustsüsteem ja spetsiifika on aidanud tekitada teatud tüüpprobleeme ning toob välja valdkonna arenguvajadused tekkinud olukorra parandamiseks.

Teisest küljest on peagi kehtima hakkav nõue ehitada ja renoveerida maju vaid liginullenergia standardile vastavaks ning perspektiivne võimalus hakata arvestama hoonekulu nii energia kui ka raha osas nende terve eluea põhiselt, tekitanud traditsioonilises ehituses suure proovikivi end muuta. Liginullenergiamajade ehitamine ja sellekohane renoveerimine nõuab puhtalt ehitusfüüsika seisukohast palju vastutustundelisemat tööd, kui on senise praktika järgi tehtud. Väikse energiakuluga hoones töötavad tõhusalt koos nii hoone piirded kui ka kõik tehnosüsteemid. See tähendab, et ühe komponendi vigu ei ole võimalik kompenseerida mõnd teist osa üle dimensioonides, vähemalt mitte ilma ebaproportsionaalsete kuludeta.

Selline täpne ehitamine eeldab väga head planeerimist ning võimalust detailseks järelevalveks ja kvaliteedikontrolliks kogu ehitusprotsessis ning ka hoone ekspluateerimise käigus. Sellise olukorra saavutamiseks on laialdane IKT lahenduste rakendamine möödapääsmatu. Eriti oluliseks tuleb pidada BIM-rakendusi, mis on oma levikult muutumas universaalselt standardiseerituks, kujunedes ehitustöötaja teiseks kirjaoskuseks.

BIM massiline rakendamine koos timmitud ehituse põhimõtetega võimaldab ehituses kokku hoida kõiki ressursse – nii raha, energiat kui ka tööaega. Põhimõtteliselt töötab sama rakendus alates hoone kontseptuaalsest ideest, projekteerimisest ja ehitamisest kuni ekspluatatsiooni, hooldamise ning isegi utiliseerimiseni.

Lähtudes liginullenergiamajade komplekssusest, ei saa neid ehitada rangelt piiritletud alltöövõtu järkudena, vaid hoone peab valmima kõigi osaliste koostööna. Selles koostöös peavad osalema hoone tellija, projekteerija, ehitaja ja ka tulevane haldaja. Vaid sellisel juhul on võimalik saavutada kõiki rahuldav tulemus.

Pidades silmas võimalust arvestada lähitulevikus hoonetele kulutatud ressursse nende elukaare põhjal, on oluline pöörata tähelepanu ka ehitusmaterjalide asjastunud energiasisaldusele (ingl embodied energy). Eestis on puidu näol olemas kodumaa madala energiasisaldusega ehitusmaterjal, mille kasutamisel on meil suured kogemused – Eesti on Euroopa suurim puitmajade eksportija. Puitmajade ehitamise potentsiaal on siiani jäänud kasutamata. Suuresti on see põhjustatud ka ehituse traditsiooniliselt konservatiivsest iseloomust ja turueelistustest, mida saab samuti seletada pigem sotsiaalpsühholoogiliste kui ratsionaalsete argumentidega.

Liginullenergiamajade standardi kehtestamine eeldab, et osa hoones vaja minevast energiast toodetakse selles hoones või selle vahetus läheduses. Ajal, kui selliselt toodetud energiat hoones ei tarvitata, on otstarbekas suunata see teistele kasutajatele. Peamiselt on sellistel juhtudel tegemist PV-paneelide ja tuulegeneraatoritega ning elektrienergiaga. Niisugune areng püstitab uusi ülesandeid elektrivõrkude ehitajatele ja haldajatele seoses energia ratsionaalse kasutamisega. Teatavasti ühtivad elektrienergia tootmine ja tarbimine ajaliselt. See tähendab, et sama palju kui elektrit toodetakse, tuleb seda ka tarbida. Seega tekib liginullenergiamajade standardi rakendamisega probleem, mis on seotud elektrivõrkude kohandamisega taastuvenergia tootmisel ja jaotamisel.

Teadmistepõhise ehituse valdkonnas on nutika spetsialiseerumise seisukohast eriti olulised:

Võimalusepõhine valik:

  • puitmajade ehitamine - kontseptuaalne liginullenergiamajade planeerimine, uute komposiitmaterjalide kasutuselevõtt, turundus ja tootemargi kujundus. Eesti on Euroopa suurim puitmajade eksportija ja omab selles vallas väljateenitud mainet. Puitmaja, kui madala energiasisaldusega ehitis omab potentsiaali saada alanud sajandi üheks tunnuseks,  pidades silmas ka mitmekorruselised ja kontorihooned. Kõigi potentsiaalsete võimaluste ära kasutamiseks on vajalik laialdane arendustegevus nii uudses materajlikasutuses kui ka disainis.

Vajadusepõhised valikud:

  • Ehituse digitaliseetrimine ja automatiseerimine - BIM ja timmitud ehitus, tehaselise tootmise suurendamine, IPD jms. Ehituse digitaliseerimine ja automatiseerimine on eelduseks kõrgtehnoloogliste lahendustega energiatõhusate hoonete ehitamisele, kus on  oluline tagada projekteeritud madal energiatarbimine hoone ekspluatatsioonis, aga vältida ka matrejalide ja ressursside raiskamist hoonete püstitamisel.
  • Taastuvenergia lahendused, sealhulgas:
    • Lokaalsed ja tsentraalsed taastuvenergia tootmis- ja salvestustehnoloogiad (akusalvestus, power to gas jt.), tarbimise juhtimine ning soojuse ja elektri tõhus koostootmine.
    • Energiaülekande taristute (sh. gaasi, elektri, soojuse ja transpordikütuste) arendamine (sh. tipunõudluse katmine, sageduse hoidmine jms.)

Taastuvenergia lahenduste arendamine on vajalik, et tagada mitmel tasandil ja erinevate juhiste turvil püstitatud energiasäästu ja fossiilkütuste tarbimise vähendamise eesmärgid.

3.2 MONITOORINGU VAJALIKKUS

Eelmises punktis välja toodud nutika spetsialiseerumise niššidest on ehituse digitaliseerimine ja automatiseerimine olemasolevate tehnoloogiate senisest laiaulatuslikum rakendamine. Kõik teised spetsialiseerumisnišid on seotud eeldatava arenguga majanduses ja sotsiaalsfääris. Nii nagu arengu puhul tavaline, ei pruugi praegu perspektiivsed trendid olla elujõulised ega valdavad mõne aja möödudes. Seepärast on vaja jälgida valitud spetsialiseerumissuundi, kõrvutada neid valdavate ja perspektiivsete globaalsete suundumustega ning teha vajalikke korrektiive. Tehnika tänapäevaselt kiire arengu tingimustes võivad Eestis ilmneda uued võimalused globaalseks spetsialiseerumiseks, mida objektiivselt ei ole võimalik praegu ette näha.

4 VALDKONDLIKUD BARJÄÄRID JA TEGEVUSED

Ehitussektori probleemid kokkuvõtlikult käesoleva raporti kontekstis:

  • riigihangete (aga sageli ka erahangete) läbiviimine on etapipõhine ning ei toeta elukaare kuluoptimaalsete, energiasäästlike ja         tellija/omaniku väärtusi ja funktsionaalsust arvestavate lahenduste terviklikku väljatöötamist ja elluviimist;
  • tellija (nii avalikus sektoris kui sageli ka erasektoris) ebakompetentsus lähteülesande ettevalmistamisel, hankimisel ning madal suutlikus uute IKT lahenduste rakendamisel;
  • sektoris pole kokku lepitud ühtses ehitise elukaarega seotud terviklikus andmemudelis;
  • ehitussektori võimekus uurimus- ja arendustöödeks ning innovatsiooniks on väike, seejuures antud valdkonnas koostöö ettevõtete vahel ebapiisav;    
  • projektimeeskonna liikmete teadmised ja oskused ei toeta uudsete meetodite, tehnoloogiate ja kontseptsioonide kasutusele võtmist;      
  • valdkonnas domineeriv madal tootlikkus ja märkimisväärselt suur raiskamine;
  • tarkade võrkude arengut takistab seadusandluse mahajäämus andmekaitse, standardiseerimise ning erinevate osapoolte rollide ja funktsionaalsuse määratlemise osas.


4.1 Eesmärk: Tarkade ehituslahenduste turu arendamine
4.1.1 Barjäär: Riigi kui nutika tellija võimekus

Kõik uued ja oluliselt renoveeritavad hooned peavad olema ligiunullenergiahooned alates 2021. aastast ning avaliku sektori hoonetele kehtib see nõue EL Energiatõhususe direktiivi kohaselt juba alates  2019. aasta algusest. Paraku on ehituse näol tegemist inertse tegevusalaga ja uutele  nõuetele vastavaid lahendusi rakendatakse alles siis, kui see on möödapääsmatu.

Tegevus: Kehtestada ennetav nõue riiklike institutsioonide kasutuses või omanduses olevatele uutele või renoveeritavatele hoonetele juba 2017. aastast.

See aitaks luua kogemusi massilisel üleminekul liginullenergiahoonetele 2-4 aasta möödumisel ning aitaks testida võimalikke kitsaskohti erinevates tegevuse faasides nagu näiteks tööde organiseerimine, ilma mõju tööde kvaliteedile, tööliste ettevalmistuse tase, projektdokumentatsiooni täpsus jms.

Sihtgrupp: Riigi- ja omavalitsuste asutused

NS meetmed: Nõudluspoole poliitikad, EAS rätsepmeede

4.1.2 Barjäär: Juhendmaterjalide puudumine uute ehitustehnoloogiate kasutamiseks

Liginullenergiahoonete ehitamine nõuab spetsiifilisi oskusi ja teadmisi. Sestap on vajalik täpse normistiku või juhendmaterjali olemasolu ehitusprotsessi kohta. Eeldatavalt on selliseid juhendmaterjale olemas riikides, kus liginull- ja madalenergiamajade ehitust on praktiseeritud juba pikemat aega, seega võib olla võimalik ka mõne välisriigi vastava juhendi tõlkimine koos kohaldamisega Eesti tingimustele.

Tegevus: Liginullenergiahoonete püstitamiseks spetsiifilise juhendmaterjali koostamine või olemasoleva välismaise analoogi kohaldamine.

Sihtgrupp: Projekteerimis- ja ehitusettevõtted, erialased õppeasutused, erialaliidud

NS meetmed: Nõudluspoole poliitikad, erialastipendiumid, rakendusuuringud

4.1.3 Barjäär: Ehitussektoris tegutsejate madal erialase hariduse tase

Eesti ehitussektori suurimaid probleeme, millest lähtuvad paljud väiksemad on madal erialase hariduse tase (vt. 1.1.2 “Ehitussektori üldine iseloomustus”). Konkurentsivõime kasvu esimene tingimus on selle taseme tõstmine. Erialane ümberõpe on vajalik ka seoses uute tehnoloogiate ja ehitusviiside juurdumisega.

Otstarbekas võib olla eraldi madal- ja liginullenergiamajade ehitajate kutsestandardite välja töötamine nii oskustööliste kui ka insenertehnilise personali jaoks ning äridiagnostika meetodite rakendamine ettevõtetele tagamaks nende valmisolekut tegutsemiseks uutele nõuetele vastavas tootmisprotsessis.

Tegevus: Liginullenergiamajade ehitajate kutsestandardi välja töötamine nii oskustöölistele kui insener-tehnilisele personalile

Sihtgrupp: Ehitusala ettevõtted

NS meetmed: Erialastipendiumid, EAS rätsepmeede

4.1.4 Barjäär: Elektri mikrotootmise sobitamine üldise energiavõrguga

Liginullenergiahoonete spetsiifikast lähtudes (madalenergiahoone, mille osa vajaminevast energiast toodetakse hoones või selle vahetus läheduses) võib eeldada elektri mikrotootmise panuse kasvu kogu tarbitavasse elektrienergia kogusesse, mis võiks 2021. aastaks ulatuda 10%-ni. Kasutusele tulevad ka muudest taastuvatest allikatest elektrit tootvad seadmed, mis on üldjuhul katkendliku tootmisrežiimiga. Lisaks on oodata elektriturule ilmumas selliseid uut laadi tootja-tarbijad (ingl. k. prosumer) nagu virtuaalsed elektrijaamad, energiaühistud jms.  Selliste uudsete turuosaliste koostöö eeldab nn. tarkade võrkude arendamist. Tarkade võrkude temaatikat on käsitletud ka  energiamajanduse arengukavas ENMAK 2030+.

Tegevus: Eestile optimaalse taastuvate energiaallikate struktuuri välja töötamine.

Sihtgrupp: Energiaettevõtted, teadus- ja haridusasutused

NS meetmed: TAK, rakendusuuringud, erialastipendiumid, nõudluspoole poliitikad

4.1.5 Barjäär: arendustegevuse ja ettevõtluse vähene koostöö

Tüüpiliselt on uute tehnoloogiate juurutamisel suur osa mitmesugustel teadusautuste, ülikoolide  ja ettevõtete ühisprojektidel nagu näiteks Formula Student või Robotex. Teaduspõhise ehituse vallas on selliseks rahvusvaheliseks foorumiks Solar Decathlon. Selles võistluses on ühildatud kaasaegne ehitamine, loodussõbralikud materjalid, taastuvenergeetika ja informaatika. Osalejad on enamasti ülikoolide meeskonnad, keda toetavad oma ala tipptehnoloogia ettevõtted.

Igati tuleb toetada Targa Maja Kompetentsikeskus mõtet konkureerida Solar Decathlon 2018 korraldamiseks Eestis. Ülikoolide huvitatuse korral väärib toetamist ka osalemine eelnevatel ja järgnevatel konkurssidel, mis peetakse igal paarisaastal ja mis edendavad teaduse saavutuste otsest rakendamist. Kindlasti on Solar Decathlonil osalemine väärtuslikuks müügiargumendiks ka Eesti puitmajaklastrile.

Tegevus: osalemine energiatõhusa ehituse rahvusvahelistel konkurssidel (näiteks Solar Decathlon)

Sihtgrupp: ülikoolid, kõrgkoolid, teadusasutused, kõrgtehnoloogia ettevõtted

NS meetmed: TAK, rakendusuuringud, erialastipendiumid

4.2 Puidu suurem kasutamine ehituses
4.2.1 Barjäär: kehtiv seadusandlus ei võimalda ehitada puidust mitmekorruseliseid hooneid

Eestiga sarnaste kliimatingimustega riikides on mõistetud, et üks energiatõhusamaid ehitusmaterjale meie oludes on puit, millest on hakatud ehitama ka mitmekorruselised elumaju. Hetkel osaleb AS Kodumaja 14-korruselise elumaja püstitamisel Norras, Bergenis. Eesti tuleohutuse alane seadusandlus selliste hoonete püstitamist ei luba.

Tegevus: Puiduga seotud ehituslike regulatsioonide ja normide ülevaatamine, eriti hoonete tuleohutuse osas selliselt, et oleks mõistlikult võimalik ehitada mitmekorruseliseid puithooneid.

Sihtgrupp: Siseministeerium, MKM

NS meetmed: Nõudluspoole poliitikad

4.2.2 Barjäär: kaasaegsete puitkonstruktsioonide lahenduste puudumine

Puitehituste lisandväärtus on seda suurem, mida kõrgemalt on puit väärindatud. Puitmaja osas on kõrgem väärindatuse tase komposiitelementidest ruumilistes konstruktsioonides. Selliste lahenduste välja töötamine võiks olla tehnoloogia arendamise eesmärgiks ja rakendusuuringute objektiks. Puitehituse spetsiifikat arvestades on vajalik materjalispetsiifiliste juhendmaterjalide järele nii projekteerijale kui ka ehitajale. Selline juhendmaterjal võiks sisaldada lahendusi ka kaasaegsetest puitkomposiitmaterjalidest nagu näiteks CLT. Paradoksaalselt on siiani laialt kasutusel Arvo Veski “Puitehtiuse käsiraamat” aastast 1940.

Tegevus: Puitehituse juhendmaterjalide koostamine, arvestades kõrgtehnoloogiliste komposiitmaterjalide kasutamisega.

Sihtgrupp: MKM, Siseministeerium, ülikoolid, kõrgkoolid

NS meetmed: rakendusuuringud, erialastipendiumid

4.3 Tööprotsesside suurem digitaliseeritus
4.3.1 Barjäär: inseneride vähene valmidus kasutada kaasaegset infotehnoloogiat

Täpsete ehituslahenduste elluviimiseks on vajalik täpne kavandamine, sealhulgas ka erinevate projekti osade veatu kooskõla, mis omakorda nõuab oskust lugeda digitaalset kolmemõõtmelist projekti kõikidelt ehitusega kokku puutuvatelt inseneridelt ning edaspidi ka töölistelt.

Tegevus: süvendada BIM-koolitust nii alg- kui täienduskoolituses, muutes see “inseneri kirjaoskuse” vältimatuks osaks.

Sihtgrupp: MKM, ülikoolid, kõrgkoolid, erialaliidud

NS meetmed: erialastipendiumid, nõudluspoole poliitikad

4.3.2 Barjäär: digitaalse ehitusdokumentatsiooni ametliku formaadi puudumine

Ehituse digitaliseerimine ja automatiseerimine nõuab definitsioonina andmemudeli olemasolu (ingl.k - BIM; eesti k. - Ehituse Info Mudel). Praeguseks on selline infomudeli juhend COBIM 2012 tõlgitud soome keelest koostöös RKAS, MKM, TTÜ ja ET INFO. Juhendile ametliku staatuse andmine võimaldaks seda kasutada kõikides riigipoolsetes ja ka eraõiguslikes  ehitushangetes ning hilisemas hoonete ekspluatatsioonis, mis avaks võimaluse hoonete ressursimahukust arvestada elukaare põhiselt.

Tegevus: Ehitise infomudelile ametliku staatuse andmine

Sihtgrupp: MKM, RKAS

NS meetmed: nõudluspoole poliitikad


Fookusgrupid toimusid juunis ning septembris.

 Teadmistepõhise ehituse FG koosseis

  1. MKM ehitusosakond
  2. Puitmaja Liit ja puitmaja klaster
  3. Kodumaja Grupp
  4. TTK ehitusteaduskond
  5. Tartu Regiooni Energiaagentuur
  6. Tallinna Energiaagentuur
  7. Metsa- ja Puidutööstuse Liit
  8. Eesti Energiasäästu Assotsiatsioon
  9. EMÜ Metsandus- ja maaehitusinstituut
  10. EMÜ Tehnikainstituut
  11. EAF Energia- ja rohemajanduse osakond
  12. Eesti Projektbüroode Liit
  13. Eesti Taastuvenergia Koda

Tutvu raporti lisadega siin >

Materjalitehnoloogiate raport

Nutika spetsialiseerumise ressursside väärindamise kasvuala raport: materjalitehnoloogiad

Kokkuvõte

Valdkonna kirjeldus

Materjalitehnoloogiad on tööstus- ja muude ettevõtlusharude toetavaks valdkonnaks, mille eesmärgiks on olemasolevate toodete omaduste parendamine või uute toodete väljatöötamine.

Materjalitehnoloogiad on seotud traditsiooniliste (looduslik tooraine, põlevkivi jne) ja/või uute materjalide (tehislikud nanomaterjalid, -pinnakatted, komposiidid, polümeerid jne) rakendamisega erisugustes toodetes. Kuigi tänapäeval leiavad uued materjalid ja tehnoloogiad kasutust mitmetes valdkondades alates meditsiinist lõpetades IKT-ga, on materjalitehnoloogia peamine ja kõige olulisem rakendusvaldkond töötlev tööstus.

Ressursside väärindamise materjalitehnoloogia valdkonnas on vaatluse all kaks erinevat suunda:

  • materjalitehnoloogiad töötlevas tööstuses;

  • põlevkivi, kui loodsuliku ressursi väärindamine.

Hetkeolukorra kirjeldus

Globaalsel tasandil materjalitehnoloogiate üha kiirenev ja laialdasem adapteerumine tööstusprotsessidesse (tööstus 4.0, automatiseerimine, kiirvalmistamine, sensoorika, energeetika jne) võimaldab energia ja ressursside efektiivsemat kasutamist.

Nii töötlev kui ka põlevkivitööstus on Eesti majanduse, ekspordi (vastavalt 70% toodangust ja 85% põlevkiviõlist) ja tööhõive osas väga olulised sektorid (töötlev tööstus u 19%). Kogu töötlevas tööstuses on hõivatud ligikaudu 115 000 inimest (tööhõivest u 19%) ja kolmes põlevkivi ettevõttes u 10 000 (EE, VKG, KKT). Sektori ekspordi (töötlev tööstus, põlevkiviõli) puhul ollakse tihedalt seotud traditsiooniliselt tugevate turgudega (EL, Skandinaavia).

Praegu iseloomustab sektoreid pigem madala lisandväärtusega toodete (allhanke suunitlus, vähe omatooteid) tootmine ja tooraine ressursi (2013 a. põlevkivi tooraine kasutamine otse elektritootmisel 73% ja 24% suurema lisandväärtusega põlevkiviõliks) vähene väärindamine.

Probleemid valdkonnas (Eestis)

Peamiseks probleemiks on töötleva tööstuse vähene suutlikkus laialdasemalt rakendada uuenduslikke materjale või -tehnoloogiaid tootmisprotsesside efektiivsemaks muutmiseks – puudu on nii spetsiifilisest oskusteabest, teadus- ja arendustegevuse ning innovatsiooni (TAI) valdkonna töötajatest kui ka rahalistest vahenditest.

Valdkonna üldisem probleem on ettevõtete (töötlev tööstus) ja ülikoolide TAI tegevuste vähene ühisosa ning järjepidevus tootearendusel. Tehnosiirde läbiviimiseks puudub võimekus st nii laboritasemelt pooltööstuslike lahenduste väljatöötamiseks kui ka uute tehnoloogiate esmaseks testimiseks (nn proof of concept).

Uute materjalitehnoloogiate levik tööstusesse on tingitud vajalike kogemustega spetsialistide puudusest ja oskusteabest Eesti ettevõtluses. Üha vananev insenertehnilise personali osakaal ja noorte spetsialistide ebapiisav järelkasv moodustab olulise kitsaskoha ka põlevkivi sektoris.

Eesmärgid, mis tuleb valdkonnas seada

Valdkonna arengustsenaariumis on kolm peamist eesmärki:

  • Kõrgtehnoloogiliste materjalitehnoloogiate arendamise soodustamine;
  • Materjalitehnoloogiate kasutamise suurendamine töötlevas tööstuses;
  • Põlevkivi ressursikasutuse ja -kaevanduse efektiivsuse suurendamine.

Lahendused (tegevused), mis aitaksid probleeme leevendada ja eesmärkideni jõuda

Soodustada ettevõtluse ja teadlaste tihedamat koostööd läbi tootearenduse ja tehnosiirde tegevuste, mh soodustada (stipendiumid, erakapital) uute innovaatiliste ettevõtete (start-up-, spin-off-tüüpi) esilekerkimist kiirelt arenevates ja eri niši(kasvu)valdkondi ühendavates sektorites. Siduda TA asutustes tehtavad teadusuuringud ning eri faasis ettevõtete tootearendus.

Välja töötada nn tehnotõlgid olemasolevate kompetentsikeskuste (TAK-d/tippkeskused) baasil, suurendamaks ettevõtete materjalitehnoloogia alast oskusteavet. Lisaks juhtide mentorlusele suurendada tehnoloogide, inseneride ja spetsialistide täiend- ja ümberõpet.

Põlevkivisektoris soodustada uute rakenduste/tehnoloogiate (peenkeemia) väljatöötamiseks vajalikku arendustegevust ning mitmekülgsete kompetentside kaasamist nii haridusse kui ka TA-sse. Motiveerivate stipendiumite abil tagada insenerialadele (põlevkivi, materjaliteadus) piisavad vastuvõtutasemed kõikides õpingu astmetes ja soodustada üliõpilaste interdistsiplinaarset koostööd (rahastused meeskondadele, töögruppidele jne).

1 SEKTORI ÜLEVAADE

1.1 SEKTORI ÜLDISED ANDMED

Materjalitehnoloogiate globaalseid trende iseloomustavad ja mõjutavad eri (tööstus)sektorite nõudluspooled ja üldsuundumused, mis sunnivad leidma uusi lahendusi kõrgtehnoloogiliste rakenduste näol. 7 Kuivõrd materjalitehnoloogiad on oma olemuselt interdistsiplinaarne valdkond, siis tähendab globaalne areng sektori sees pigem lõimumist teiste valdkondade suundumustega (nt IKT, biotehnoloogiad, meditsiin) kui iseseisvat progressi. Järgmise tööstusrevolutsiooni olulisimaks nurgakiviks saab veelgi enam olema piiride hägustumine eri valdkondade vahel ning globaalsetest turgudest tulenev kiirem innovatsioon, kommertsialiseerimine ja tootmine.

Suurimaks proovikiviks materjalitehnoloogia sektoris üldisemalt saab alt-üles-kontseptsiooni (bottom-up manufacturing) laiem kasutuselevõtt nii nanotehnoloogias, pinnakattetehnoloogiates kui ka tööstuses laiemalt. Tooraine ja energia säästlik kasutamine ning pidevalt karmistuvad keskkonnanõuded on üks peamisi motivaatoreid kõrgtehnoloogiliste materjalide ja materjalitehnoloogiate kasutuselevõtuks terves tööstussektoris. Kiirvalmistamise tehnoloogia (additive manufacturing) koos tööstusseadmete omavahelise paindliku juhtimise ja süsteemidevahelise suhtluse ning otsusvõimega (tööstus 4.0, ingl industry 4.0 8) hakkab ümber kujundama tervet tööstussektorit. Peale tootmispõhimõtete muutuste peab reageerima ka tooraine sektor, sest uued tehnoloogiad vajavad teistsuguseid lahendusi (joonis 1 9).

Joonis 1 Kiirvalmistamise tehnoloogia võimalused ja rakendused

Euroopa Komisjon on nimetanud materjalitehnoloogiad, sh nanotehnoloogia, üheks tuleviku võtmetehnoloogiaks ning sektori arengut iseloomustavad suurenevad tootmismahud ja kiirem uute (nano)materjalide/-tehnoloogiate kommertisaliseerimine. Aastaks 2020 prognoositakse nanotehnoloogiliste toodete globaalseks turumahuks ligi 3 triljonit USD. 10 Suurenevaid turumahte ja tõusvaid kasvutrende uute tehnoloogiate ning materjalitüüpide osas on näha terves sektoris mh ka NS nanotehnoloogiliste materjalide niššide alamvaldkondades: nanokomposiidid 11; nanofiibrid 12; süsiniknanotorud (CNT-carbon nanotube) – väga lai kasutusvaldkond (plastid, komposiidid, elektroonika, energeetika jne), prognoositav turumaht 2018. aastaks 1,49 mld dollarit. Märkimisväärne mahukasv on seotud elektroonikasektori suure nõudlusega. 13 Nanotehnoloogiad energeetikas – energiavaldkonnaga seotud nanotehnoloogiate rakenduste turupotentsiaal on 15 mld USD väärtuses (11,4% a/a). 14 Energeetikas üdisemalt muutub aina olulisemaks eri tehnoloogiate kasutamine sümbioosis (nt tuulikud + kütuseelemendid, et ühtlustada tuuliku energiatootmisest tulenevat kõikumist).

Pinnakattetehnoloogiatel ning eriti just õhukestel kiledel on suur potentsiaal mikro- ja nanoelektroonikas, sensoorika valdkondades ning multifunktsionaalsete pindade rakendustes (vt lisa). Praeguste suundumuste taustal võib eeldatav turumaht küündida ligikaudu 15 miljardi dollarini aastaks 2016. 15

Kogu maailma metallitööstuse ja külgnevate tööstusharude suurim proovikivi on vähendada materjali kvaliteedi ja tooteomaduste halvenemist, mis on põhjustatud korrosioonist. Hinnanguliselt põhjustab korrosioon 3–3,5% arenenud riikide SKP-st. Korrosiooni takistavate meetmete kasutuselevõtuga tekib  aastane kokkuhoid 20–25%. 16 Valdkonnas on suur vajadus ja nõudlus kõrgtehnoloogiliste pinnakattematerjalide järele, mis loob väga hea koostöövõimaluse TA ning metallitööstuse ettevõtete vahel.

Põlevkivi kui alternatiivne ressurss naftale ja gaasile on tähelepanu all kogu maailmas. Põlevkivivarud on väga suured ja nende energeetilist potentsiaali saab võrrelda tänapäeval kasutusel olevate naftaressurssidega. Globaalsel tasandil on põlevkivi kasutuselevõtust huvitatud paljud riigid (USA, Brasiilia, Saksamaa, Hiina, Austraalia, Jordaania jne). Arvestades võimalikke avanevaid turge on Eestil hea positsioon olemasoleva TA ja tehnoloogia kompetentside ekspordiks ning rahvusvaheliseks koostööks.

1.1.1 Eesti sektori ülevaade

Kuigi tänapäeval kasutatakse uusi materjale erinevates valdkondades alates toiduainetööstusest ja lõpetades IKT-ga, on materjalitehnoloogia peamine ning kõige olulisem rakendusvaldkond töötlev tööstus. Eesti kogu töötleva tööstuse sektori ettevõtetes töötab ligikaudu 115 000 inimest, mis moodustab kogu tööhõivest ligikaudu 19%. Tööstussektori osatähtsus on majanduses lisandväärtuse põhjal sama suur kui Euroopa Liidus keskmiselt (u 15%). Samas on hõivatute osatähtsus Eestis EL-i riikide seas üks kõrgemaid (umbes viiendik), mis näitab, et mujal suudetakse sama arvu töötajatega luua rohkem lisandväärtust. 17

Töötleva tööstuse sektor koosneb peamiselt väikestest ja keskmise suurusega ettevõtetest ning on suunatud pigem allhanke tegevustele. Materjalide valmistamises domineerib suhteliselt väikese lisandväärtuse ja uuenduslikkusega traditsiooniliste loodus- ja mõningate tehismaterjalide tootmine (puit, ehitusmaterjalide komponendid, põllumajandussaadused, metallitooted, plastmaterjalid). Valdkonnas peaaegu puudub kõrgtehnoloogiline ja innovaatiline materjalide valmistamise tööstus (nt süsiniknanotorude, nano- ja süsinikstruktuuride, ülipuhaste elektroonikatööstuse komponentmaterjalide jms süntees). Valdkonna tegevusi üldisemalt iseloomustab suhteliselt väike lisandväärtus ja hinnalae saavutamine.

Materjalide rakendamise TA tegevustes domineerib rakenduste arendamine, mis põhineb uute ja uuenduslike materjalide kasutamisel (nanostruktuurid, taastuvenergeetika materjalid, nano- ja mikrofiibrid jms). Vähem pööratakse rõhku traditsioonilistele materjalidele (puidu ja ehitusmaterjalide toorainete väärindamine jms), kuigi on ka erandeid (näiteks katsed põlevkivitööstuse jäätmeid kasutusele võtta, biomassi energeetikas kasutamise uuringud jms). Eranditena iseloomustab tegevusi suunatus uuendusmeelsetele ettevõtetele (Skeleton Technologies OÜ, AS Elcogen, Crystalsol OÜ jt).

On üksikuid näiteid suure potentsiaaliga kiirelt arenevatest valdkondadest, näiteks komposiitmaterjalide rakendamisel (taastuvenergeetika seadmed, veesõidukid, droonitehnoloogiad, tööriistad), kuid vastavaid tegevusi iseloomustab nõrk seotus TA tegevustega, mistõttu arendustööde maht ja tõhusus ei vasta valdkonna potentsiaalile. Eeltoodud uuenduslike materjalide rakendamise peamine kitsaskoht on skaleerimine laboritasandilt prototüüpide ja tootmistasandile, mille rahastamine ei ole ettevõtetele sageli jõukohane.

Eestis tegutsevad ettevõtted

Kogu töötlevas tööstuses tegutses 2013. aastal ligi 6000 ettevõtet. Vähemalt 100 töötajaga firmasid oli üle 200 ja neis oli hõivatud pool tööstussektori töötajatest. 2013. aastal jäi töötleva tööstuse ettevõtete kogu müügitulu ligikaudu 10 mld euro tasemele. Materjalitehnoloogias olulistes töötleva tööstuse harudes eksisteerivad üksikud ettevõtted (vt lisa 1), kes suudavad toota kõrget lisandväärtust. Väga paljude edukate VKE-de või suurte ettevõtete loodav lisandväärtus jääb vahemikku 20 000 – 30 000 eurot töötaja kohta, samas eksisteerib toote- ja tehnoloogiaarendusettevõtteid, kes suudavad luua lisandväärtust üle 50 000 – 70 000 euro töötaja kohta. Materjalitehnoloogia rakendamise võimekuse alusel võib ettevõtteid vaadelda järgmiselt:

  • Materjalitehnoloogiaid arendavad ettevõtted, kelle tooted või teenused põhinevad uudsel materjalil või arendataval tehnoloogial. Nendel ettevõtetel on üldjuhul teadmised ja kompetents firmas olemas ning tehakse väga palju TA koostööd nii riigisisesi kui ka välismaal. Peamiselt on tegemist TA kommertsialiseerimisega ja ollakse eranditult suunatud globaalsetele turgudele. Olulisemad ettevõtted on Skeleton Technologies OÜ – superkondensaatorid; AS Elcogen – kütuseelemendid; Crystalsol OÜ – PV päikesepaneelid; Visitret Displays – energiasäästlik ekraanitehnoloogia; Clifton AS – GaAs jõuelektroonika; valdkondlikud spin-off’id.
  • Uudseid materjalitehnoloogiaid kasutavad töötleva tööstuse ettevõtted. Nemad kasutavad juba olemasolevaid tehnoloogiaid/materjale tooteuuendusteks või oluliselt muudetud toodete valmistamiseks. Peamiselt on TA suunatud põhitegevuse/-toodete optimeerimiseks (tootlikkus, tooraine kasutusefektiivsus, energiakulu, uued omadused/funktsionaalsused jne). 18

Töötlevas tööstuses tervikuna kasvab üha rohkem ekspordi osatähtsus ja alates 2009. aastast on ekspordi maht pidevalt suurenenud, ulatudes ligikaudu 7 mld euroni aastal 2013. Eesti töötlev tööstus ekspordib umbes 70% oma toodangust, seega on välisturgude tundmine ja turumuutustele reageerimine selles sektoris väga oluline. Materjalitehnoloogia seisukohalt on suurimad eksportijad aparaadi-, puidu-, keemia-, metalli- ning kummi- ja plastitööstus, moodustades kogu ekspordimahust ligikaudu 60%.

Joonis 2. Eksporditurgude sihtkohad mõningate töötleva tööstuse harude kaupa.


Sektori suurust arvestades on eri tööstusharude eksportmaade varieeruvus küllalt suur, kuid olulise osa moodustavad siiski lähiriigid Soome ja Rootsi, kust on tulnud ka enamik (üle 60%) Eesti töötlevasse tööstusesse tehtud välisinvesteeringuid.

Globaalsete tehnoloogiatrendide taustal on töötleva tööstuse ettevõtete tehnoloogiline ja tootearenduse võimekus pigem tagasihoidlik. Samas haakuvad globaalsed kasvutrendid hästi ka Eesti vastavates valdkondades tegutsevate ettevõtete kasvuprognoosidega. Joonisel 3 on toodud Eesti Nanotehnoloogia Arenduskeskuse partnerettevõtete prognoosid 2013. aastal NanoTAK-i raames tehtava arendustegevusega seotud toodete ja teenuste müügipotentsiaali kohta.

Joonis 3 NanoTAK-i partnerettevõtete NanoTAK-i TA tegevusega seotud uute toodete ja teenuste müügiprognoos 2013 aastal

Põlevkivi sektoris tegutseb neli suuremat ettevõtet: Eesti Energia AS (EE), Viru Keemia Grupp (VKG), Kiviõli Keemiatööstuse OÜ (KKT) ja AS Kunda Nordic Tsement (KNT). Igal ettevõttel on oma kaevanduse (kaevemahud vastavalt 75%, 14%, 10%, 1%; kokku 20 mln tonni aastas 19), elektri- ja soojatootmise ning esimesel kolmel ka põlevkivi õlitootmise allharud (Eesti Energia Õlitööstus AS, VKG Oil AS, Kiviõli Keemiatööstuse OÜ 20). Põhiline osa põlevkivist tarbitakse elektrijaamades ja põlevkiviõli toorainena, seejuures toodeti 2013. aastal 85% elektrist põlevkivist.

Sektor on viimastel aastatel liikunud suurema põlevkivi ümbertöötlemise suunas (kasutatakse komplekssemaid väärtusahelaid, vt lisa) ja suurendatud on õlitootmise võimekust (EE Enefit 280; VKG 2 Petroteri seadet, kolmas valmib 2015. a). Aasta-aastalt on koos põlevkiviõlitoodangu kasvuga suurenenud ka põlevkivi tarbimine õlitööstuses. Praeguseks on VKG Eesti suurim põlevkivi ümbertöötlemise ettevõte (kütteõlid laevakütuse lisandiks, bituumen teedeehituseks, koks elektroodideks, fenoolid vaikudeks, tooraine keemiatööstusele, peenkeemia farmaatsia- ja kosmeetikatööstusele, polümeeride lisandiks jne). 2013. aastal tootis VKG ligi 60% Eesti põlevkiviõlist. KKT tegeleb peamiselt põlevkiviõlisaaduste tootmisega ning 2012. aastal moodustas müügitulust üle 80% põlevkiviõlide müük. EE on Eesti suurim põlevkivi kaevandaja, mille põhitegevusteks on elektrienergia ja soojuse tootmine, kusjuures elektrienergia moodustab üle 75% müügitulust. Seni on kasutatud põlevkivi peamiselt elektrienergia ja soojuse tootmiseks põlevkivi otsepõletamise teel, kuid viimastel aastatel on arendatud ka põlevkiviõli tootmist, mis 2013. aastal moodustas pisut üle 9% EE müügitulust. Suurem osa (u 85%) kogu sektori õlitoodangust eksporditakse Belgiasse (40%), Hollandisse (20%) ja Rootsi (18%). 21

1.2 HARIDUSE JA TAI ROLL VALDKONNAS

Üldistavalt võib öelda, et uuenduste läbiviimisel ja TA mahukuselt on USA, Saksamaa ja Jaapan materjalitehnoloogia valdkonnas kindlad liidrid. Väga kiiresti on viimastel aastatel arenenud ka Lõuna-Korea ja Hiina. Nendes riikides on kogu tugistruktuur hästi välja kujunenud, alustades akadeemilisest võimekusest, ambitsioonikatest tehnoloogiat tarbivatest ettevõtetest, kõrgelt kvalifitseeritud tööjõust ja hästi töötavast riskikapitali turust, mis võimaldab edukalt rakendada teadusmahukaid TA ning ettevõtluse tehnoloogiasiirdeid (vt lisa).

TA roll materjalitehnoloogiate arendamisel ja rakendamisel

Eesti TAI kogukulutused moodustasid SKP-st 2011. aastal 2,37%. Euroala (17) riikide keskmine oli 2,12% ja suurimatel TA-sse investeerivatel riikidel olid vastavad näitajad järgmised: Saksamaa 2,89%, Taani 2,98%, Austria 2,77% 22.

Eestis toimub materjalitehnoloogia TA tegevus peamiselt Tartu Ülikoolis (TÜ), Tallinna Tehnikaülikoolis (TTÜ) ja osaliselt ka Keemilise-Bioloogilise Füüsika Instituudis (KBFI). TÜ teadusrühmad on spetsialiseerunud nanotehnoloogia ja pinnakatete alastele uurimistöödele ning TTÜ-s on spetsialiseeritud peamiselt energeetika, pinnakatete, mehaanika, mehhatroonika ja põlevkivikeemiaga seotud uurimustele. KBFI tegevus on osaliselt samuti suunatud uute energeetikamaterjalide uurimis- ja arendustööle. Loetletud asutustel on tihedad sidemed nii Eesti kui ka rahvusvaheliste ettevõtetega ja TA-ga (vt lisa). Peamised rahvusvahelised partnerid asuvad EL-s ja lähiriikides (Soome, Rootsi) ning koostöö eri uurimisasutuste vahel on aastate jooksul hästi välja kujunenud. Lisaks koostööprojektidele ollakse seotud nii rahvusvaheliste (Science Link, 23 Technet_nano 24) kui ka riigisiseste koostöövõrgustikega (NAMUR 25), et ühtlustada ja suurendada piirkonna TA kompetentside ning taristu võimekust.

Võttes aluseks töötleva tööstuse laiemalt, on materjalitehnoloogia valdkonnas ettevõtete ja teadlaste koostöö tõhustamiseks Euroopa Liidu meetmetest loodud kaks tehnoloogia arenduskeskust (TAK):

  • Eesti Nanotehnoloogiate Arenduskeskus AS (NanoTAK, rajatud 2004. a, partnereid 13);
  • Innovaatiliste Masinaehituslike Tootmissüsteemide Tehnoloogiate Arenduskeskus (IMECC, rajatud 2009. a, partnereid 18).

NanoTAK on otseselt suunatud nanotehnoloogia ja pinnakatete TAI tegevustele, kuid IMECC-i fookus on pigem masinaehitusel ja tööstuse automatiseerimisel. IMECC-i tegevustest tulenevalt toimub tihe koostöö IKT sektoriga. Materjaliteadusliku poole pealt on suurim ühisosa kiirvalmistamise tehnoloogia (additive manufacturing, 3d printing) arendamisel ja rakendamisel. Aastail 2007–2013 moodustasid NanoTAK ja IMECC EAS-i jagatud tehnoloogia arenduskeskuse meetmest u 20% kogurahastusest (rahastatud TAK-e oli 8).

Peale TAK-de on materjalitehnoloogias üks interdistsiplinaarne tippkeskus "Kõrgtehnoloogilised materjalid jätkusuutlikuks arenguks" (periood 01.01.2011–31.12.2015, eelarve 6% kogu tippkeskuste 46,5 mln eurosest rahastusest), mis tegeleb uute materjalide arvutidisaini, sünteesi, karakteriseerimise ja rakendamisega, et lahendada jätkusuutliku kõrgefektiivse energeetika probleeme. Tippkeskusesse kuulub neli uurimisrühma: energia muundamise ja salvestamise seadmed (TÜ); superhapped ja -alused (TÜ), pinnakattematerjalid ja sensorid (TÜ), päikesepaneelid (TTÜ). 26 Biotehnoloogias on võrdlusena viis ja IKT-s kaks tippkeskust ning eelarvejaotus vastavalt 49% ja 19% kogu tippkeskuste rahastusest. 27

2007-2013 perioodil on EAS rahastanud ettevõtlusele suunatud materjalitehnoloogia TA põhiprojekte (12 projekti summas 4,6 mln eurot), eeluuringuid (25 projekti summas 416 377 eurot) ning TAK-e (summas 11 mln eurot). Väga suure tõuke materjaliteaduse ja -tehnoloogia arengule TA asutustes ning ettevõtluse ja TA koostöö arendamiseks andis materjalitehnoloogia programm (rahastaja SA Archimedes ERDF fondi kaudu). Selle programmiga rahastati 19 materjalitehnoloogia projekti summas 9,3 mln eurot. Kokku osales projektides ligikaudu 40 ettevõtet. 28

Materjaliteadust ja -tehnoloogiat õpetatakse Eestis Tartu Ülikoolis ja Tallinna Tehnikaülikoolis, kus on materjaliteaduse ja -tehnoloogia õppekavad kõikides õppeastmetes. Lisaks on TÜ ja TTÜ koostööprojektina loodud ühine rahvusvaheline õppekava “Materjalid ja protsessid jätkusuutlikus energeetikas”, mis on muu hulgas suunatud välistudengite kaasamisele. Õppetöö tõhustamiseks on asutatud TÜ ja TTÜ ühine doktorikool “Funktsionaalsed materjalid ja tehnoloogiad”, arendatud taseme- ja täienduskoolituse TTÜ magistriõppekava „Materjalitehnoloogia” ning loodud nanotehnoloogia moodulid TÜ füüsika magistriõppekava jaoks. Koostöös NanoTak-ga on alates 2011. aastast hakatud TÜ-s kaitsma materjaliteaduse doktorikraade. Praeguseks on kaitstud 11 väitekirja. Samas on ka paljud füüsika ja keemia doktorantuuri lõpetanute tööd tihedalt seotud materjaliteaduse ja/või ‑tehnoloogiaga.

Eeltoodud positiivsete suundumuste kõrval on huvi materjaliteaduse õppekava vastu aastatega langenud. Näiteks kui veel 2012. aastal võeti TÜ 16-le materjaliteaduse kohale 20 üliõpilast (s.t oli konkurss), siis 2014. aastal immatrikuleeriti 20 kohale 8 üliõpilast. Arvestades suurt väljalangevust (esimese aasta väljalangevus on umbes 40%), on tehnoloogiamahuka ettevõtluse tugevdamine doktorikraadiga tööjõu kaudu enam kui problemaatiline.

TA roll põlevkivi väärindamisel

TA&I strateegia 2007−2013 „Teadmistepõhine Eesti” ja selle rakendusplaani alusel käivitati energiatehnoloogia programm (ETP) ning keskkonnakaitse- ja tehnoloogia programm, mis on seotud põlevkivi kasutamisega ning tagajärgede mõju vähendamisega. 2010 aastast alates (osad projektid lõpevad 2015. a) on energiatehnoloogia TA projekte rahastatud (SA Archimedes) 3,9 mln euroga, mis moodustab 55% kogu rahastusest (16% biotehnoloogiale ja 26% materjalitehnoloogiale). Lisaks on TA strateegia võtmevaldkondade ja haridusteaduste eelisarendamine raames loodud energia- ja geotehnika doktorikool II (1,4 mln eurot, perioodil 2008-2015) ja kütuste keemia ja tehnoloogia magistriõppekava loomisprojekt (0,22 mln eurot 2010-2015 perioodil). Oluline rahastus põlevkivitööstuse keskkonnamõjude uuringutest on tulnud Keskkonna investeeringute keskuselt (KIK).

Põlevkivi arengukava 2016-2030 ja energiamajanduse arengukava 2030+ (ENMAK) raames arvestatakse põlevkivi osatähtsuse vähenemist elektritootmiseks ning samavõrra kasvamist õlitootmiseks. Seda kinnitavad põlevkivitööstuse ettevõtete kavad suurendada investeeringuid põlevkiviõli tootmisesse.

TA roll on töötada välja põlevkiviõli väärindamiseks kõrgema lisandväärtusega tooteid. Palju tähelepanu on pööratud mootorikütuste tootmisvõimaluste uurimisele rafineerimise teel. Lisaks on olnud ja on endiselt oluline teema õlitootmise kõrvalproduktide väärindamine, tuha- ja uttegaasi kasutus 29. Põlevkivi TA ja haridustegevus on praegu  seotud peamiselt TTÜ Virumaa kolledži, TTÜ mäe- ja soojustehnika instituudi ning Põlevkivi Kompetentsikeskusega (PKK). Virumaa kolledžis on põlevkivikeemiaga otseselt seotud üks rakenduskõrghariduse õppekava ja üks magistritaseme õppekava. TTÜ mäeinstituudis on alates 1996. aastast kaitstud 9 põlevkivialast doktoritööd (viimane 2011. a) ning osaletakse eri uuringutes ja projektides 30 31. Soojustehnika instituudis on kaitstud aastatel 2001-2014 vastavalt 4 doktoritööd.

PKK on sisuliselt valdkonna TAK (eelarve 16% kogu EAS kompetentsikeskuste 19,2 mln eurosest rahastusest) ja pakub labori- ja intellektuaalomandiga seotud teenuseid. Lisaks pakutakse ettevõtlusinkubaatori teenust, mida praegu kasutab üks ettevõte (Hydrogenatio R&D OÜ). 32 Hetkel on PKK tegevus suunatud pigem olemasolevate ettevõtete teenindamisele kui uute toodete/tehnoloogiate TA-le.

1.3 TUGEVUSED, NÕRKUSED, KONKURENTSIEELISED

Järgnev peatükk kirjeldab materjalitehnoloogia valdkonna SWOT analüüsi ja annab ülevaate peamistest teguritest. 33

Tugevused

Eesti olulisemad tugevused on ühelt poolt TAI taristuga seotud eeldused uuenduste toetamiseks ja ettevõtete suhteline avatus uutele lahendustele. Sõltuvalt valdkonnast on olemas vajalikud TA spetsialistid, teadus- ja arenduspotentsiaal ning kogemus uute lahenduste kasutamiseks ja juurutamiseks. Peale teadus- ja arendustegevuse potentsiaali on olemas suur- ja keskmiste ettevõtete võimekus ning avaliku sektori huvi uuendustealasteks investeeringuteks.

Nõrkused

Olulisemad nõrkused ja kitsaskohad on seotud tööjõu ning ettevõtete TA võimekusega. Sektori ettevõtetes on innovatsioonivõimekusega kvalifitseeritud tööjõudu väga vähe ja tippspetsialiste rakendatakse ebapiisavalt. Osaliselt on see tingitud vähesest teadlikkusest uutest tehnoloogiatest ning koostöövalmidusest sektori sees ja/või teiste sektoritega. Jätkuvalt on problemaatiline TA asutuste vähene võimekus ja huvi sektori ettevõtlusele vajalike rakendusuuringute tegemisel ning ebapiisav rahastus tootearenduseks. Ettevõtete profiilist (VKE) tulenevalt on lisakapitali kaasamine uuendustesse ja arendustegevuseks raskendatud ning olukorda võimendab finantssektori vähene huvi uudsete tootmistehnoloogiate arendamise toetamise vastu. Seepärast on osas tööstussektorites ettevõtete ja TA arendustegevus lühiajaline ning episoodiline.

Võimalused

Eesti võimalused on seotud valdkondliku TA rakendamisega ettevõtluses uute (materjali)tehnoloogiate/lahenduste või olemasolevate TA tulemuste/kogemuste ekspordi kaudu. Töötlev tööstus on tugevalt orienteeritud ekspordile ja on väga tihedalt seotud traditsiooniliselt tugevate turgudega (EL, Skandinaavia). Nendel eksporditurgudel on suur nõudlus kõrge uuendusliku materjalitehnoloogiaga toodete järele, mistõttu laialdasem ja mitmekesisem materjalitehnoloogiate rakendamine võimaldab tõsta ettevõtete üldist konkurentsivõimet eksporditurgudel. Uute tehnoloogiate rakendamisel saab liikuda väärtusahelas kõrgema lisandväärtusega toodete tootmise suunas ning palju rohkem tõhustada väärtusahela maksimeerimist riigis. Valdkonna tööjõuressursi vajadusi hinnates on põhjuslik võimalus eelisarendada loodusteadusi, materjalitehnoloogiat ja tehnikaharidust.

Ohud

Peamine oht on ettevõtete ja TA asutuste mugavustsooni säilimine, s.t ettevõtted keskenduvad endiselt pigem lühiajalistele probleemidele ning pikaajaline innovatsioonivalmidus väheneb; TA asutused tegelevad ainult neile huvipakkuvate uurimisteemadega ja fookus nihkub pigem fundamentaaluuringutele, vähendades veelgi enam koostöövõimalusi ning ettevõtete nõudlust TA järele. Töötleva tööstuse ja teiste tööstussektorite seisukohalt on ohuks olemasolevate eksporditurgude ammendumine ning suutmatus ümber positsioneerida või leida alternatiivseid turge uutele uuenduslikele toodetele/tehnoloogiatele, s.t eksporditurud, mis praegu toimivad, ei pruugi seda tulevikus. Lisaks on suur oht kõrgelt kvalifitseeritud tööjõuressursi juurdekasvu vähenemine, sest noorte spetsialistide ja tudengite motivatsioonisüsteem pole piisav, et tudengid ülikooli ja insenertehnilistele erialadele õppima asuksid, eriala edukalt lõpetaksid ja kõrgema astme kvalifikatsiooni saaksid (magistri- ja doktorikraad). Selle tulemusena väheneb ka TA asutustes uurimistööde maht ja kvaliteet, sest konkurents nõrgeneb ning pole piisavalt motiveeritud teadlasi.

2 VALDKONNA EESMÄRGID JA INDIKAATORID

2.1 KÕRGTEHNOLOOGILISTE MATERJALITEHNOLOOGIATE ARENDAMINE JA RAKENDAMINE

Töötlev tööstus on Eesti majandusele oluline ja suure potentsiaaliga sektor, mille eri valdkondades on võimekus arendada koostöös TA asutustega materjalitehnoloogiaid. Uute materjalide ja tehnoloogiate kasutuselevõtu peamised eesmärgid on suurendada märkimisväärselt tööstuse efektiivsust ja lisandväärtust, kasutada ressursse tõhusamalt ja säästlikumalt ning vähendada keskkonnamõju.

Indikaator nr 1 – töötleva tööstuse konkurentsivõime kasv

Töötleva tööstuse lisandväärtus töötaja kohta on praegu lähedane Eesti keskmisele (23 000 eurot). Eesmärk on tõsta lisandväärtus 41 500 euroni töötaja kohta aastas, mis haakub ka dokumendis “Eesti ettevõtluse kasvustrateegia 2014–2020“ seatud eesmärgiga jõuda 2020. aastaks 80% Euroopa keskmise tasemeni. 34

Põhieesmärki toetavad alameesmärgid:

Indikaator nr 2 – töötleva tööstuse ettevõtete protsessi- ja tooteinnovatsioon

Uute materjalitehnoloogiate intensiivse rakendamise tagajärjeks töötlevas tööstuses on uute või oluliselt muudetud toodete osakaalu suurenemine müügitulus. Eesmärk on suurendada eri sektorites 10–15% võrra uute või oluliselt muudetud toodete osakaalu müügitulus. Eurostati tehtav CIS uuring ei kajasta alla 10 töötajaga ettevõtete statistikat. Seetõttu on vaja indikaatori algtaseme määramiseks teha täiendav ettevõtete uuring ning seireks tuleb uuringut iga kahe aasta järel korrata.

Indikaator nr 3 – materjalitehnoloogia TA-s osalevate ettevõtete arvu kasv

Tööstussektori konkurentsivõime tõstmiseks on oluline suurendada TA-ga tegelevate ettevõtete arvu ning soodustada uute uuenduslike ettevõtete esilekerkimist. Algtaseme määramiseks tuleb teha ettevõtete uuring, et tekiks piisavalt täpne referentsväärtus. Esmase vihjena saab arvestada EAS ja Archimedese vastavaid ettevõtete ja TA vahelisi projekte. 35

Indikaator nr 4 – töötleva tööstuse TA kulutuste osakaal

Uued ja keerulised materjalitehnoloogiad eeldavad tihedat koostööd TA asutustega, mille aktiivsus on töötlevas tööstuses väga väike. Eesmärk on suurendada töötleva tööstuse TA kulutusi vähemalt 2 korda aastaks 2020 võrreldes 2014. a tasemega.

2.2 PÕLEVKIVI LAIALDASEM KASUTAMINE KEEMIATÖÖSTUSES

Põlevkivi väärindamise arendustegevuse tulemuslikkuse eesmärgiks nutikal spetsialiseerumisel on põlevkivi ressursside efektiivsem kasutamine ja kaevandamine.

Indikaator nr 5 – põlevkivi kaevandamise efektiivsus

2010. a alates on suurem osa põlevkivist saadud allmaakaevandamise (u 60% 2013. a) teel, mille puhul sõltuvalt tingimustest võib kaevanduskadu ulatuda kuni 35%-ni. 36 Tekkiv kadu tuleneb maapinna hoidmiseks jäetud tervikutest ning põlevkivi kaevandamise tõhustamise üks peamisi eeldusi on allmaakaevandamisel tekkiva kao vähendamine. Eesmärk on 2020. aastaks allmaakaevandamise kao osakaal 30%.

Indikaator nr 6 – põlevkivikeemiaalaste teadusuuringute osakaalu suurendamine

Rakendusuuringute osatähtsuse suurendamine uuringutes, fokusseeritult peenkeemia alastel rakendustel, arendab põlevkivi efektiivsema ja keskkonnahoidlikuma kasutamise tehnoloogiaid ning tõhustab erasektori ja ülikoolide koostööd. Eesmärk on suurendada 2020. aastaks rakendusuuringute kulutusi 50%-ni kogu põlevkivi alaste uuringute mahust.

3 KASVUALA JA NIŠŠIDE VALIKU SELGITUS

3.1 NIŠŠIDE VALIK

Niššide valiku metoodika valdkonnaülesed põhimõtted on toodud raportite üldosas. Nutika spetsialiseerumise ressursside väärindamise kasvuala niššideks valiti analüüside tulemusena:

  • põlevkivi keemiatööstuses;
  • nanotehnoloogiate rakendamine uutes materjalides;
  • pinnakattetehnoloogiate rakendamine.

Nišid valiti järgmistel põhjustel.

Põlevkivi kasutamine

Ressursside väärindamise üks alamvaldkondi on põlevkivi kui ühe peamise riikliku maavara kasutamine. Nutika spetsialiseerumise kontekstis peame silmas täiustatud tehnoloogiate abil suurema lisandväärtusega toodete tootmisel (põlevkiviõli, keemiatööstuse produktid, ehitusmaterjalid jne) ning põlevkivi väärtusahela maksimaalsel kasutamisel ja sellega lähedalt seotud TA-l. Põlevkivi sektor on riiklikult tähtis ja seetõttu tuleb seda sektorit vaadelda teistmoodi kui materjalitehnoloogia (nano- ja pinnakatete tehnoloogiad) valdkonda. Suuremate muutuste esilekutsumine sektoris ja arendustegevuseks olulised otsused ei ole niivõrd piiritletud nutika spetsialiseerumise meetmetega, vaid on seotud pigem riigi strateegiliste otsustega.

Põlevkivi kui alternatiivne ressurss naftale ja gaasile on tähelepanu all kogu maailmas ning Eesti potentsiaal seisneb eelkõige aastatepikkuses kogemuses ja pädevuses kasutada eri tehnoloogiaid. Mitmekülgse kompetentsi ja pikaajalise kogemuse väljavaateks on oskusteabe eksport, mida rakendatakse edukalt Jordaanias, kuhu rajatakse põlevkivi baasil töötav elektrijaam. Samas on valdkonna arendamine seotud konkureerivate tehnoloogiate edusammudega ning üha karmistuvate EL-i kliimapoliitikate ja keskkonnanõuetega, mis tulevikustrateegiaid arvestades on pigem taastuvressursse soosivamad. Siinkohal on riigil võimalus tasakaalustada vajaliku tööstusharu jätkusuutlikkust, luues soodsa ja stabiilse keskkonna investeeringuteks ning edasiseks arendustegevuseks.

Eestis on pikaajalised traditsioonid põlevkivist elektri, õli ja gaasi tootmisel. Tänu tehnoloogiate arengule on põlevkivi suuremaks väärindamiseks rohkem võimalusi. VKG on välja arendanud fenoolide, vaikude ja metüülresortsiinide tootmise ning suur potentsiaal on põlevkivi(peen)keemial. Põlevkivist toodetud õlist ja kõrvalproduktidest (uttegaas, tuhk) saab toota suurema lisandväärtusega tooteid. Samuti on lõplikult lahendamata kaevandamisel tekkiva aheraine kasutus.

Tehnoloogiaid, kuidas põlevkivist õli toota, on mitu, kuid arvestades iga põlevkivimaardla kivi koostise erinevust, ei ole neid tehnoloogiaid võimalik kõikjal ühtemoodi kasutada. Eesti on koos oma partneritega Vene- ja Saksamaalt utmistehnoloogiat pidevalt täiustanud. Samas on võimalik põlevkivist õli tootmiseks rakendada ka hüdrogeenimistehnoloogiat. Mitmekülgse kompetentsi ja pikaajalise kogemuse väljavaateks on oskusteabe eksport, mida rakendatakse edukalt Jordaanias, kuhu ehitatakse põlevkivi baasil töötav elektrijaam.

Põlevkivi valiti välja kasvuala nišina põlevkivi madala lisandväärtuse tõttu, mis kaasneb praegu kasutuses olevate tehnoloogiate rakendamisega. Samas on põlevkivi kõige enam kasutatav loodusvara Eestis.

Materjalitehnoloogiate (nano- ja pinnakattetehnoloogiate) rakendamine uutes materjalides

Eesti materjaliteaduse ja -tehnoloogia ning nende tööstusrakenduste kohta koostati 2011. aastal Soome teadlaste ja konsultantide abiga põhjalik ülevaade “Feasibility study for an Estonian Materials Technology Programme“ 37. Kauhanen jt (2011) kirjeldavad Eesti materjaliteaduse arenduse olemust ning küpsust (vt joonis 4). Uuringust selgub, et kõik olulisemad tooteahela etapid on valdkonnas kaetud ning TA alusuuringutest on jõutud liikuda ka turulähedaste toodeteni, mis praeguseks ajaks on realiseeritud või realiseeritakse peagi välisturgudel (nt Skeleton Technologies OÜ, AS Elcogen, Crystalsol OÜ).

Joonis 4 Uute materjalitehnoloogiate arendustase Eestis (vt lisa 3 tabel)

Selles analüüsis väljatoodud suurema potentsiaaliga valdkondadest käsitletakse siinse analüüsi osas kõrg- ja nanotehnoloogilisi materjale (päikeseelemendid, nanomaterjalid, muldmetallid, kütuseelemendid), põlevkivitehnoloogiaid ning pinnakattematerjale ja -tehnoloogiaid. Materjalitehnoloogiad on samuti väga tihedalt seotud teiste prioriteetsete NS kasvuvaldkondadega – IKT ja biotehnoloogiatega. Lisaks on Euroopa Komisjon seadnud nano- ja materjalitehnoloogiad ühtedeks võtmetehnoloogiateks 38 (ingl key enabling technology).

Kuna materjalitehnoloogiatega seotud valdkondi on väga palju, millest suur osa omavad olulist tähtsust või potentsiaali Eesti majanduse arengule, ei ole põhjendatud eri valdkondi eelisrõhutada (v.a põlevkiviga seotud valdkonnad). Peamine ja Eesti riigile majanduslikult kõige perspektiivikam materjalitehnoloogia rakendusvaldkond on töötlev tööstus (vt lisa 4).

Arvestades tehnoloogia arengut maailmas, Eesti TA asutuste võimekust ja arengukavasid ning tööstusharude potentsiaali, on materjalitehnoloogiate arendamise fookusniššideks valitud (vt lisa 4):

  • nanotehnoloogiate rakendamine uutes materjalides;
  • pinnakattetehnoloogiate rakendamine funktsionaalsete pindade valmistamiseks.

Eesti materjaliteadusliku TA kompetentside jaotust ja suutlikkust arvestades (vt joonis 4) saab välja tuua kitsamad valdkonnad, millele spetsialiseeruda. Arendatavate kõrgtehnoloogiliste materjalitehnoloogiate potentsiaalsed rakendustehnoloogiad ja -valdkonnad on järgmised:

  • Nanotehnoloogiate rakendamine uutes materjalides:
    • nanostruktuursed süsinikmaterjalid;
    • mikro- ja nanofiibrid;
    • komposiitmaterjalid;
    • haruldased muldmetallid;
    • energiatehnoloogiate materjalid.
  • Pinnakattetehnoloogiate rakendamine funktsionaalsete pindade valmistamiseks:
    • korrosioonikindlad pinnakatted;
    • kulumisvastased pinnatehnoloogiad;
    • elektrooptilised pinnakatted;
    • Multifunktsionaalsed pinnakatted, sh biotehnoloogilised pinnakatted (antibakteriaalsed, bioühilduvad jne).

Nano- ja materjalitehnoloogiad annavad väga hea võimaluse luua uued start-up/spin-off-tüüpi ettevõtted. Uute VKE-de valdkondlikkus on eeldatavasti väga lai ja annab võimaluse interdistsiplinaarseks koostööks näiteks IKT ja biotehnoloogia sektoritega. Uute materjalide ja tehnoloogiate kasutuselevõtt võimaldab saada konkurentsieelise kiirelt arenevates suure potentsiaaliga kasvuvaldkondades, mis kombineerituna IKT lahendustega loob head eeldused rahvusvahelise ulatusega majandussektorite tekkeks.

4 VALDKONDLIKUD BARJÄÄRID JA TEGEVUSED

Töötleva tööstuse ja põlevkivi sektori ettevõtlus ning arendustegevus on seotud suurte investeeringutega. Üldjuhul on kallis nii tööjõud (eeldab spetsiifilist kompetentsi ja oskuseid, pidevat täiendamist/ümberõpet tehnoloogiate arengu tõttu, teaduskraadi) kui ka ligipääs spetsiifilisele aparatuurile/tehnoloogiale ja/või oskusteabele. Tootearendus uue toote või teenuse puhul on pikemaajaline (võrreldes nt IKT-ga) ning arendamine on kapitalimahukas (sertifitseerimise protsessid, taristu ja aparatuur, arenduspersonal, intellektuaalomand jne).

Valdkondlikud barjäärid võtavad kokku olulisemad takistused valdkonnaeesmärkide täitmiseks, lähtudes peamistest valdkondlikest probleemidest. Tegevused (NS meetmed) on koostatud barjääride kõrvaldamiseks ja/või valdkondlike võimaluste realiseerimiseks. Tegevused (meetmed) jagunevad kaheks: NS meetmed 39 ja laiema ulatusega meetmed. NS meetmeid on põhjalikumalt kirjeldatud raportite üldosas.

4.1 KÕRGTEHNOLOOGILISTE MATERJALIDE JA -TEHNOLOOGIATE ARENDAMISE SOODUSTAMINE EELISTATULT NIŠIVALDKONDADES

Barjäär: TS ja tootearenduse võimekus

Eesti ettevõtete tootearenduse ja TAI tegevuse peamine pidur on ülikoolide ja ettevõtete vähene koostöö ning TAI tegevuste ühisosa. Põhjusteks on ettevõtete ja ülikoolide ressursside (sh ülikoolide funktsionaalse ja koostööd soosiva tegevusruumi) killustatus (ja/või nende juhtimine) ning ettevõtete lühiajaline ja episoodiline TAI tegevuste horisont. Uute tehnoloogiate esmaseks testimiseks (nn proof of concept) puudub piloottootmise võimekus, mis võimaldaks skaleerida tehnoloogiat laboritasemelt pooltööstuslike lahenduste väljatöötamisele.

Ettevõtetel on ülikoolide baasuuringutega võrreldes tootearenduseks ebapiisav kapitali kättesaadavus ja kaasamise võimekus, mis on eriti problemaatiline uute alustavate ettevõtete korral (nt uuenduslikud VKE-d, start-up’id/spin-off’id jne). Praegusest suurem vajadus on varase ja kasvufaasi kapitali järele, millega saab rahastada ettevõtte globaalse kasvu ettevalmistamist.

Endiselt on suur puudus kvalifitseeritud tehnoloogiaspetsialistidest (oskusteave ja kõrgtehnoloogia kogemus), kes oleksid pädevad ettevõtetele uusi tehnoloogiaid rakendama.

Tegevused

SIHTRÜHM: TA asutused ja materjalitehnoloogiaid arendavad ettevõtted, uued start-up’id/spin-off’id

AITAB SAAVUTADA EESMÄRKI: kõrgtehnoloogiliste materjalide/-tehnoloogiate arendamine

  • arendada pooltööstuslik laboribaas piloottootmiseks ja tehnosiirde tegevusteks ning tagada erasektori ligipääs teadustaristule;
  • luua ülikoolidele motivatsioonimudel, et kaasata rohkem kohalikke ettevõtteid TA projektidesse; suurendada ettevõtluses toimuva arendustegevuse mahtu ja siduda see paremini TA asutustes tehtavate teadusuuringutega;
  • toetada start-up-/spin-off-tüüpi ettevõtlust kiirelt arenevates ja eri nišivaldkondi ühendavates valdkondades;
    • suurendada VKE-de ja spin-off’ide teadlikkust riskikapitali kaasamiseks (SuE) ja ärimudelite/projektide rakendamiseks (EAF Founders Institute);
  • kaasata lisakapitali (kasvuperioodil ja/või eksportimisel mahtude suurendamiseks);
    • kaasrahastada fonde riigipoolse võimendamise kaudu;
    • kohandada riigi toetusi, arvestades valdkonna spetsiifikat, ning soodustada väliskapitali kaasamist koos riigikapitaliga.
  • täiendada õppekavu/-mooduleid:
    • täiendada insenertehnilisi õppekavu/-mooduleid (materjali)tehnoloogia valdkondade lisamisega;
    • mitmekesisem materjalitehnoloogia põhine rahvusvaheline õppekava/-moodul ja kaasata senisest rohkem välistudengeid;
  • luua motiveerivad stipendiumiprogrammid üliõpilastele/meeskondadele, et siduda juba varakult ettevõtlus ja praktika eri õppefaasides.

NS MEETMED: rakendusuuringud, TAK, Start-up Estonia (SUE), erialastipendiumid.

MEETMED: innovatsiooniosakud

4.2 MATERJALITEHNOLOOGIATE KASUTAMISE SUURENDAMINE TÖÖTLEVAS TÖÖSTUSES
  • Barjäär: tehnoloogia teadlikkus, oskused

Uute materjalitehnoloogiate ja kõrgema lisandväärtusega toodete väljatöötamine ning rakendamine töötlevas tööstuses on paljuski tingitud ettevõtete profiilist ja üldisest sektori allhanke suunitlusest. Rahvusvaheliste ettevõtete puhul on peamisteks takistusteks arendusüksuste puudumine Eestis, mis on üldjuhul emafirma strateegiline otsus. Eesti taustaga ettevõtetes on suurem osatähtsus pigem kompetentse tööjõu (juhid, spetsialistid jne) ja vajaliku oskusteabe ning kapitali puudumisel, et intensiivsemalt kasutada uusi (materjali)tehnoloogiaid. Vähese tehnoloogiateadlikkuse tõttu on ettevõtete koostöö teiste osalistega piiratud ja episoodiline.

Tegevused:

SIHTRÜHM: töötlev tööstus ja TA asutused

AITAB SAAVUTADA töötleva tööstuse lisandväärtuse, TA-mahukuse ja uute toodete EESMÄRKE:

  • arendada TAK-ide/tippkeskuste baasil välja kompetentsikeskused (nn tehnotõlgid), mis aitaks ettevõtlusel olla kursis globaalsete arengusuundadega vastava valdkonna teadus- ja arendustegevuses ning vastava ala võimekusega Eestis;
  • tõhustada VKE ning keskmiste ja suurettevõtete materjalitehnoloogia nõustamismeetmeid (konsultantide kaasamine);
  • kaasata TAK ettevõtlusele orienteeritud tehnoloogiaalaste täienduskoolituste, infopäevade, seminaride jms korraldamiseks;
  • toetada ettevõtluse TA töötajate osalemist valdkonna globaalsetel foorumitel (messid, seminarid, konverentsid), mis soodustaks uute tehnoloogiate kiiret ja efektiivset kasutuselevõttu;
  • rakendada laialdasemalt materjalitehnoloogia tööstusdoktorantuuri võimalusi (doktoriõpe koostöös ettevõtlusega);
  • algatada täiendus- ja ümberõppeprogramm ettevõtluses töötavatele keskastme spetsialistidele, tehnoloogidele ja inseneridele, mis suurendaks ettevõtete sisemist aktiivsust uute tehnoloogiate juurutamiseks ning innovatsiooniks;
  • toetused VKE-le materjali- ja uute tehnoloogiate rakendamiseks.

NS MEETMED: TAK, rakendusuuring, erialastipendium, nõudluspoole poliitikad.

MEETMED: MKM rätsepmeede, innovatsiooniosakud

4.3 PÕLEVKIVI RESSURSIKASUTUSE JA -KAEVANDUSE EFEKTIIVSUSE SUURENDAMINE

Barjäär: piiratud TA ja järelkasvu tagamise võimekus

Põlevkivi töötlemisel kõrgema lisandväärtusega toodeteks ja tooraine laialdasemaks väärindamiseks on vaja mitmekesistada uuenduslike toodete/tehnoloogiate teadusarendustegevust ning suurendada nii alus- kui ka rakenduslike uurimistööde läbiviimist.

Sektori jaoks olulise kitsaskoha moodustab üha vananev insenertehnilise personali osakaal ja noorte spetsialistide ebapiisav järelkasv. Valdkonnas on kõrgastmespetsialistide puudus, mis pärsib teadustöötajate järelkasvu ja kõrge kvalifikatsiooniga inimeste siirdumist ettevõtetesse tootearendust juhtima. Insenerierialade populaarsus langeb ja sektori jaoks vajalikel erialadel on vähe inseneriharidusega lõpetajaid.

Tegevused:

SIHTRÜHM: TA asutused ja põlevkivi sektori ettevõtted

AITAB SAAVUTADA EESMÄRKI: põlevkivi ressursikasutuse tõhustamine ja põlevkivikeemia alane TA

  • suurendada PKK teadusarenduse ambitsiooni ja võimekust, koondada kompetentse ja tihendada koostööd eri ülikoolidega (ka välisülikoolid)
  • kaasata väliseksperte/-professoreid, et luua mitmekesisem TA sünergia. Oluline on tekitada võimalus ja jätta piisav vabadus meeskonna kokkupanekuks ja kompetentside loomiseks nii riigisisesi kui ka väljaspool;
    • suurendada ning mitmekesistada mittetraditsiooniliste kütuste ja põlevkivi(peen)keemia alast TA-d;
  • töötada välja välisekspertide suurema kaasamise tegevuskava ja kaasata ettevõtluskogemusega eksperte õppekavadesse/-töösse;
  • analüüsida põlevkivi sektoriga seotud õppekavu/-mooduleid ja muuta/täiendada neid koostöös sektori ettevõtetega, et välja töötada õppekava/-moodul, mis arvestab tööjõu vajadusi ning jätkusuutlikkust;
  • motiveerida noori erialastipendiumi abil inseneriõpinguid alustama ning innustada üliõpilasi (koostöös ettevõtetega) rakendusprojektides osalema.

NS MEETMED: rakendusuuring, erialastipendium

MEETMED: MKM RÄTSEPMEEDE, KIK meetmed


Tutvu raporti lisadega siin >

Biotehnoloogiate raport

Nutika spetsialiseerumise ressursside väärindamise raporti III osa: ressursside väärindamine biotehnoloogiate abil, sh toit

Kokkuvõte

Biotehnoloogia on horisontaalne tehnoloogia, mis hõlmab eri valdkondi, nagu bio-, keskkonna-, loodus-, tehnika- ja terviseteadused, ning mis on analoogiliselt info- ja kommunikatsioonitehnoloogiatega (IKT) kasutusel horisontaalselt erinevates rakendusvaldkondades tervishoiusüsteemist biomajanduseni.

Biotehnoloogiad, eriti süsteemibioloogiad, on viimase 5–10 aasta jooksul märkimisväärselt arenenud: DNA sekveneerimise võimekuse kasv ja hinna langus, DNA-sünteesi hinna langus, ülikõrge läbilaskevõimemeetodite (ingl – high throughput methods) areng (genoomika, proteoomika, metaboloomika jt oomikameetodid), suurandmete ja modelleerimise võimekuse oluline kasv ning sünteetilise bioloogia esiletõus viimase 5 aasta jooksul. Eeltoodud võimekused on Eestis teaduslikul tasemel esindatud.

Globaalsed suundumused, mis mõjutavad biotehnoloogiate rakendamist, on pidev rahvastiku kasv, vananev elanikkond, toidu ja puhta vee nõudluse suurenemine ning energiatarbimise pidev tõus. Biotehnoloogias kasvab oluliselt rohelise ja valge biotehnoloogia osakaal võrreldes punase biotehnoloogiaga. Haridusse, teadusesse ja ettevõtlusesse panustades tuleb mõista, et uued rakendusvaldkonnad, avastused ja tooted/teenused tekivad eri valdkondade ning kompetentside sünergiast.

Biotehnoloogia peamised väljakutsed:

  • suurendada tervena elatud aastate arvu – nii meditsiini kui ka toitumise jms kvaliteeti lõimiv indikaator;
  • asendada fossiilsed kütused taastuvate, biomassipõhiste kütustega;
  • toota efektiivsemalt ja keskkonnasäästlikumalt, kasutada paremate omadustega tooteid (keemia-, tekstiili-, toiduainetööstus jne), edendada jätkusuutlikku biomajandust.

Eesti võimalused eri biotehnoloogia valdkondades kaasa rääkida on suhteliselt tagasihoidlikud ning eeldavad paljude soodsate tegurite üheaegset kokkulangemist, sest valdkonnad on väga kapitalimahukad ja eeldavad väärtusahela eri osadele ligipääsu. Biotehnoloogia väärtusahela kõikide osakomponentide olemasolu Eesti väikesel turul on realistlik ainult toidusektoris ja jätkusuutliku biomajanduse juurutamises. Ülejäänud valdkondades, näiteks farmaatsias, keemiatööstuses, meditsiinis või teistes majandusharudes, on Eestil potentsiaal pakkuda eri globaalsetesse väärtusahelatesse osakomponentide tootmist, sisendeid või üksikuid edukaid õnnestunud nišitooteid. Seega on vaja luua ajakohastatud õppekavad, et tagada piisav inimkapital, ning suunata ettevõtluse tegevus eelduste loomisele ja tehnoloogiate lõimitud rakendamisele kasvuvaldkondades:

  • luua lõimitud õppekavad ja meeskonnad õppeprotsessis ning teadustegevuses;
  • luua soodne maastik ja ökosüsteem teaduse ning ettevõtluse lõimimiseks ning sildade ehitamiseks;
  • luua motiveerivaid meetmeid eri faasis ettevõtetele tootearenduseks ning leida lahendusi, kuidas kaasata ettevõtlusse välis- ja erakapitali võimalikult varases faasis;
  • pidada silmas, et teaduse rahastus ning riigistrateegilised valdkonnad haakuks väärtusahela tervikluse mõttes ühtsest strateegiast.

Punane biotehnoloogia, eriti farmaatsiatööstus, on kõige investeeringumahukam. Selles sektoris on Eestil võimalus juurutada meditsiinisüsteemis kõrge lisandväärtusega skaleeritavaid uusi ravivõtteid koos teenuste ekspordiga (patsientide impordiga). Selleks on vaja luua eeldused ja kriteeriumid, et saada ka Eestis referentse ning lõimida tervishoiusüsteemi uuenduslikke teenuseid (regeneratiivne meditsiin, sõja-, tele-, nukleaarmeditsiin, uued prognostika- ja diagnostikameetodid, mis kasutavad molekulaardiagnostikat jt) sünergiana e‑terviseteenustega. Ükski valdkond ei saa olla eelisarendatud, kuid kriteeriumiks saab olla rahvusvahelisest rahastusest kaasatava raha kaasfinantseerimisvõimaluste riigisisene toetamine ning erakapitali kaasamise soodustamine skaleeritavate teenuste ja toodete juurutamisse ning eksporti. Eestis on punase biotehnoloogia puhul teadusbaasi tugevus suur pluss, kuid siiani on olnud vähe suutlikkust seda kompetentsi ettevõtluseks pöörata ehk kommertsialiseerida. Selle muutmine peaks olema nutika spetsialiseerumise raames biotehnoloogia peamine eesmärk.

Rohelise ja valge biotehnoloogia valdkonnas on võtmesõnaks tehnoloogiasiirde soodustamine majanduses. Siinjuures on kriitilise tähtsusega vajaliku toorme olemasolu Eesti loodusvarana, mis saab peamiseks piiravaks teguriks eksporttoodete planeerimisel (näiteks toota ekspordiks rohelisel biomassil põhinevat energiat). Eesti roll on  osaleda väärtusahela osakomponentide tootmises protsesside kvaliteedi ja optimaalsete lahenduste väljatöötajana, arendada katselaborina uusi lahendusi ning  osaleda referentside saavutamises uute tehnoloogiate juurutamisel. Selleks tuleb tehnilist baasi optimaalselt kasutada ning arendada välja skaleerimistehased üleminekul teadusest ettevõtlusesse.

Analoogiliselt on toidusektoris reaalne mitte panustada suurte ekspordimahtude kavandamisse (takistuseks on toorme potentsiaal näiteks suurte turgude nagu Hiina jt kontekstis), vaid leida siseturu tarbimise kõrvale kvaliteetseid nišitooteid ja ‑turge. Toidutööstuses on oluline vaadata kogu väärtusahela komponente tervikuna ja nende kõikide etappide olemasolu Eestis, mis tagaks sektorist maksimaalse lisandväärtuse kasvu. Seega pole toorme eksport väärindamata kujul Eestile majanduslikult jätkusuutlik lahendus. Riigile on oluline toetada ettevõtteid:

  • soodustada väärtusahelaülest sünergilist (näiteks ühistu omandivorme) horisontaaltasandi koostööd väärtusahela ettevõtetes;
  • soodustada TA-mahukate toodete arendust ja turgude/klientide hõivamist;
  • panustada Eesti kvaliteetse ja naturaalse toorme brändimisele ning turundamisele sektoriteüleselt maailmaturul.

1 Sektori ülevaade

1.1 Sektori üldised andmed

Vääramatud suundumused globaalses kontekstis on rahvastiku jätkuv 41 juurdekasv ning puhta vee ja toidu ebavõrdse jaotumise süvenemine. Arenenud riikide kontekstis on kriitiliseks katsumuseks elanikkonna vananemine ja tervena elatud aastad. Biotehnoloogias kasvab oluliselt rohelise ja valge biotehnoloogia osakaal võrreldes punase biotehnoloogiaga. Piirid erinevate biotehnoloogiate värvide vahel muutuvad järjest tinglikumaks, sest näiteks ravimite tootmiseks kasutatakse üha enam taimede fotosünteesi mehhanisme või sünteetilise bioloogia rakuvabrikuid. Tänu molekulaarbioloogia, inseneriteaduste ja suurandmete modelleerimisvõimekuse lõimimisele ning uue bioloogia tulekule on selged värvide piirid muutunud. Vt erinevaid värvide jaotusi ning nende seoseid raporti lisast 1.

Biotehnoloogia suundumusi on mõjutanud viimastel aastatel loodusteaduste uus vaatenurk: konvergents või uus bioloogia, mis toetub aastakümnete jooksul saavutatud teadustulemustele ning mille puhul innovatsioon tekib eri valdkondade liitumiskohas 42. See annab omakorda biotehnoloogiasse uudset mõtteviisi ja seetõttu on ka biotehnoloogia valdkonnad omavahel tugevalt põimunud.

Joonis 1 Konvergentsi kujunemine loodusteaduse varasemate läbimurrete baasil. Teadus muutub interdistsiplinaarsemaks, uued lahendused tekivad varasemate leiutiste liitmisel kompetentside sünergiaga.
 

Biotehnoloogia peamised väljakutsed:

  • suurendada tervena elatud aastate arvu meditsiini, toitumise jms kaudu; kvaliteeti lõimiv indikaator;
  • asendada fossiilsete kütuste kasutamine taastuvate, biomassipõhiste kütustega;
  • toota efektiivsemalt ja keskkonnasäästlikumalt, töötada välja paremate omadustega tooted (keemia-, tekstiili-, toiduainetööstus jne).

Biotehnoloogiasektori oluline eripära võrrelduna näiteks IKT-sektoriga on suur TA-, kapitali- ja ajamahukus peale spetsiifiliste nõuete ning keerukate patendistrateegiate. Selleks et jõuda idee tasandilt tööstustasandile, tuleb biotehnoloogia ettevõtetel läbida kahekordne surmaorg, sest sageli on tegemist uudsete lahendustega, millel puudub töötav ärimudel.

Joonis 2 Ideede elluviimine ja ärimudelite leidmine on biotehnoloogiasektoris esmalt väga TA-mahukas ning spetsiifika ja paljude nõuete tõttu ka ajamahukas

Biotehnoloogias skaleerimine on äärmiselt kapitalimahukas 43. Eri tootefaasides on vaja teha investeeringuid esmalt TA-tegevuse ja tootearendusfaasis (alates 50 000 – 500 000 eurost) ning seejärel tootmisse viimisel, kus summad ulatuvad sõltuvalt sektorist miljonitesse (riskikapital 1–10 mln) ja kuni sadadesse miljonitesse eurodesse.

Traditsioonilise liigituse järgi vaadatav punane biotehnoloogia moodustab 60% kogu biotehnoloogiasektorist, mis kasvas aastal 2012 kogumahus 9% ja jõudis 304 miljardi USD‑ni 44. Teadus- ja arendustegevuse (TA) lähenemine biomeditsiiniküsimustele jätkab viimaste aastate muutumistrendi. Suureneb tööstuse ja akadeemia koostöö ressursside ning ekspertide ühiseks kasutamiseks, üha sagedamini kasutatakse akadeemilist partnerit eraettevõtte projekti elluviimiseks 45. Koosarendus on oluline tööstuse seisukohalt, kuna sageli osutub väikeses mahus akadeemias tehtud protsesside skaleerimine keeruliseks, kui sellega ei ole alguses arvestatud. Kuigi tehnoloogilised teadmised on peamiselt koondunud akadeemiasse, on seal puudu ärilistest, regulatiivsetest ja kliinilisi katseid puudutavatest teadmistest.

OECD riikides on tervisesektori kulutused suurenenud viimasel kümnendil umbes 4% aastas, moodustades juba peaaegu 9% GDP-st 46, mis tuleneb kiirelt vananevast elanikkonnast ning uutest meetoditest, mis võimaldavad teha täpsemaid, kuid kallimaid protseduure. Peamised märksõnad on krooniliste haiguste ärahoidmine ja tõusvad ravimihinnad. Farmakogeneetika ja biomarkeri põhiste testide kasutamine muudab haiguste diagnoosimise ning nende ravimise võimalusi – biomarkeripõhised testid annavad arstidele teavet haiguse staadiumi, ravimidoosi ja -vastuse ning toksiliste mõjude kohta. Biomarkerite tuvastamine haiguse varases faasis on äärmiselt suure preventiivse potentsiaaliga, sest see võimaldab ära hoida kroonilise haiguse kujunemist. Mitmeid surmavaid ja raskeid haigusi on praegu võimalik ravida ning ravimid pikendavad märkimisväärselt inimeste eluiga. Diabeet, vähk, kroonilised hingamishaigused ja dementsus on sotsiaalmajanduslikust seisukohast väga koormavad haigused. Arvatakse, et aastane dementsusest tulenev kogukulu on 604 miljardit USD (1% maailma SKP-st). Arvestades vananevat rahvastikku, oodatakse selle arvu kahekordistumist aastaks 2030 ja kolmekordistumist aastaks 2050 47. Samuti on oluliselt muutunud ravimite väljatöötamine, sest tööstus otsib rohtu järjest keerulisematele haigustele (vähk, astma, diabeet), mistõttu ollakse sageli silmitsi ebamäärase bioloogilise sihtmärgiga ja see viib ravimikandidaatide läbikukkumisele kliinilistes faasides.

Peamised rohelist biotehnoloogiat juhtivad tegurid tulenevad keskkonnast 48. Biotehnoloogiliste lahenduste poole suunavad kasvav nõudlus keskkonnasäästlikult toodetud toidu vastu, riikide soov vähendada kasvuhoonegaaside emissiooni ja pikemas perspektiivis ka tõusvad fossiilkütuste hinnad. OECD on nimetanud kliimamuutused ja CO2 emissiooni peamisteks valupunktideks ühiskonnale. Aastaks 2030 prognoositakse, et maailmas tarbitakse 50% rohkem toitu, 45% rohkem energiat ja 30% rohkem vett. Aastaks 2050 on tarvis juba 70% rohkem toitu 49. Suurenenud nõudmine paneb vanad mudelid proovile ja maailma juhtivad majandused hakkavad kasutama lahenduste leidmiseks biopõhiseid võimalusi (nt OECD strateegia “Bioeconomy to 2030“) 50. Biotehnoloogia annab arvestamisväärse panuse biomajandusse  loodusressursside, nagu metsad, taimed, kariloomad, kalad ja teised meresaadused, kaudu. Roheline biotehnoloogia keskendub peamiselt geenmuundatud põllukultuuridele, et parandada märgatavalt toidu omadusi ja muuta tooraine keskkonnateguritele vastupidavamaks. Biopõhise majanduse 51 tööstuslahendused (valge biotehnoloogia) hõlmavad kemikaalide, ensüümide ja plasti tootmist, keskkonnasaaste neutraliseerimist, biosensoreid ning -kütuseid. Laiemalt saab biotehnoloogiat vaadata baastehnoloogiana mitmele rakendusvaldkonnale 52. Biotehnoloogilised lahendused võimaldavad juba praegu toota biomassist kütuseks gaase, etanooli ja diislit. Biomajanduse aluseks on lähiajal saamas platvormtehnoloogiad, mille abil toota eri tüüpi biomassist suurtes kogustes tooret, mida saab kasutada produktide edasiseks sünteesiks. Näiteks on võimalik kõrrelistest toota sukroosi, mida saab edasi töödelda isopreeniks (autorehvitööstus), eri tüüpi biokütusteks (diisel, lennukikütused) ja isegi malaariaravimiks (artemisinin).

Euroopa on olnud üks maailma keemiatööstuse juhte, kuid pidev surve Aasia keemiatööstuselt suunab vana maailma vaatama biotehnoloogia poole, et säilitada konkurentsivõimet ning luua töökohti ja majanduskasvu. On leitud, et iga uus töökoht USA keemiatööstuses loob 7,5 uut töökohta teistes majandussektorites. 53 Biokütuste väljatöötamine on USA-s loonud 240 000 ja Brasiilias isegi miljon uut töökohta. OECD ennustab, et aastaks 2030 on tööstuslik biotehnoloogia suurimat lisandväärtust andev biotehnoloogiasektor 54.

Koos valge biotehnoloogiaga mõjutab meie tervist ja keskkonda positiivselt ka sünteetiline bioloogia 55. Mõlemad põhinevad rakuvabrikutel, mis pakuvad jätkusuutlikku ja keskkonnasäästlikku alternatiivi keemiatööstusele ning põlevkivikeemia produktidele. Eukarüootsetel rakkudel põhinevad bioreaktorid toodavad juba praegu suurt valikut ühendeid, nagu biopolümeeride prekursoreid, vitamiine, antibiootikume, ensüüme ja terapeutilisi proteiine haiguste raviks 56 57. Pärmi- ja imetajarakkudel põhinevad rakutehased on peamised jätkusuutliku biopõhise majanduse trendide suunajad. Rakutehased on äärmiselt atraktiivsed lahendused, kasutades taastuvaid süsinikuallikaid, mis põhjustavad vähest saastatust, ning andes biosobivaid ja -lagunevaid produkte.

Kuna biotehnoloogia on väga kallis valdkond, pole Eestil realistlikku võimekust ega mahtu, et võrrelda end suurte riikide majanduse ja biotehnoloogia sektoritega globaalses väärtusahelas. Tuleb õppida teiste üleminekuriikide või väikeste riikide majanduse edulugudest ja õnnestunud lahendustest. Eestile on biopõhine majanduse väärtusahel üks võimalus 58.

Vt globaalsete trendide üksikasjalikumat ülevaadet ning eestvedavate piirkondade kasulikke näiteid ja soovitusi siinse raporti lisadest 2 ja 3 – biotehnoloogia eestvedavad piirkonnad ja globaalsed trendid.

1.1.1 Eesti sektori ülevaade

Biotehnoloogia sektor

Eesti biotehnoloogia sektor on noor (valdavalt alustavad ettevõtted), väike (käibelt ja ekspordilt) ja arenev (peamiselt VKE-d). Sektori toetuseks oli aastatel 2010–2013 algatatud Eesti biotehnoloogia programm. Selle tulemuslikkuse hindamine MKM poolt on veel töös. Biotehnoloogia pikaajaline ja lõimitud programm on riigile vajalik ning selles saab arvestada kogemusi eelmise perioodi programmist. Programmi puhul tuleb silmas pidada järgmist:

  • juhtimine ja tegevused eesmärkide saavutamiseks peavad olema proportsioonis vahenditega, s.t programm vajab pädevat meeskonda ning oma eelarvet;
  • programmi eesmärgid, ootused ja tegevused peavad olema realistlikud, pikaajalised ja seiratavad ning otseses korrelatsioonis rahaliste vahenditega;
  • programm peab olema ministeeriumide ülene, kuna puudutab suuresti viit ministeeriumit ja vajab vastavaid volitusi tegevusteks, s.t väljaspool ministeeriumide valitsemisala;
  • programmi ülesehitamisel saab rakendada siinse raporti soovitusi ökosüsteemi kujundamiseks, start-up-ettevõtete eelduste loomiseks ja tehnosiirde tegevuskavaga lõimimiseks ning toetustepõhise rahastuse asendamist kapitalikaasamise võimendamiseks jms (sh eesmärgid, indikaatorid ja meetmed).

Üks suur erinevus näiteks Soome jt riikide programmidega on see, et erakapitali pole biotehnoloogia sektorisse kaasatud. Samuti puudub riigi ja sektori koostöö, millega kaasata sektori arengusse välisrahastus  (näiteks Ungari head tulemused JEREMIE 59 programmi kaudu).

Praegu saab Eesti biotehnoloogia sektorit iseloomustada kui alles kasvavat ja ettevõtluses rakendust otsivat valdkonda. Sektori edukamates riikides on biotehnoloogiaprogramme ellu viidud aastakümneid (Eestis loodi esimene biotehnoloogia riiklik programm 2010. aastal). Arvestades Eesti biotehnoloogia sektori suurt teaduspotentsiaali, saab eeldada, et investeeringud inimestesse ja teadusesse hakkavad teiste riikide näitel ettevõtlust mõjutama alles pärast paarikümne aasta pikkust pidevat ja mahukat investeerimist.

Kuna sektori potentsiaal on praeguseks ainult osaliselt realiseeritud, ei ole Eesti roll sektori väärtusahelas veel lõplikult välja kujunenud. Mitmed tegevused biotehnoloogia sektoris jäävad pigem alusuuringute tasemele ega jõua veel lähiajal (välismaa) turule. Ideaalis positsioneerib Eesti end biotehnoloogias TA tegevuste läbiviijana ja ka oma toodete loojana. Kui vaadata IKT valdkonnast tuntuks saanud Stan Shih Smiling Curve’i (vt raporti üldosa), võib näha, et nii TA tegevuses kui ka enda toodete turuletoomises (eriti kui õnnestub luua konkreetne kaubamärk vms) peitub suur lisandväärtus 60.

Soome kogemus näitab, et väärtusi loodi nii edukates kui ka tegevuse lõpetanud ettevõtetes. Laiemalt tuleb näha töötajate teadmiste arengut, loodud äri- ja teadussuhteid ning uute metoodikate ja tööprotsesside juurutamist 61. Soomes oodati sektoris kiiret edu, panustati uutesse õppekavadesse ja investeeriti suurelt nii era- kui ka riigisektori poolt, kuid peagi saadi aru, et sektor on väga ressursimahukas, ning sarnaselt mitmele OECD riigile Soome esialgne vaimustus vaibus. Pika perioodi arvestuses on Soome biotehnoloogia suurimaks väärtuseks peetud inimkapitali.

Eesti biotehnoloogiasektor on väike: selles on EMTAK koodi järgi u 300 töötajat 60–70 ettevõttes. Sektori loodud lisandväärtus on tõusnud 3 miljonilt 12,3 miljoni euroni (15 miljonini, kui arvestada TAK-ide osa), osakaal ettevõtlussektorist on kasvanud 0,05%-lt 0,12%-ni (0,15%-ni, arvestades TAK-e), moodustades väga väikese osa kogumajandusest (kogumajandus sisaldab peale ettevõtlussektori valitsussektorit).

Eesti biotehnoloogiasektori 62 areng on aastatel 2005–2012 olnud kiirem ettevõtlussektori keskmisest arengust, lisandväärtus töötaja kohta on püsinud kõrgemal Eesti keskmisest ning töötajate arv on kasvanud märgatavalt kiiremini hõive üldkasvust (ehkki see kasv on viimastel aastatel mõnevõrra pidurdunud). Samas on oluline märkida, et see on toimunud suurte riigitoetuste keskkonnas, mis moonutab pilti sektori iseseisvast konkurentsivõimest.

Enamik ettevõtteid püüab tegutseda punase biotehnoloogia ettevõtlusega, sest seal liigub palju raha. Kuid kuna sektor on alles kujunemas ja noor, siis on selle arengumustreid keerukas hinnata, kuid sektori liikuvus eri tegevusalade otsingutel on suur. Eesti sektor on tihedalt seotud akadeemiaga ja suures sõltuvuses toetustest. Sektorit mõjutab palju riigi poliitika (näiteks toetuste ja programmide mõju). Üksikasjalikumat analüüsi vt raporti lisast 4 (MKM andmed ja Centari arvutuste analüüs) ning loe juba varem viidatud Lauri (2014) biotehnoloogiasektori võrdlust Soomega.

Eesti biotehnoloogiasektoril pole globaalse väärtusahela kontekstis erilist rolli. Kuigi Eestis on tugev baasteadus biotehnoloogias, pole läbimurret majandusse tekkinud. Suurem osa väärtusahelast paikneb väljaspool Eestit, mis omakorda muudab raskemaks kogu sektori toimimise. Ühelt poolt tuleb Eesti ettevõtetel teha kulutusi, et jõuda välisturule müüma ja õppida sealseid kliente tundma, teisalt tuleb tootmise kontekstis omada alati partnereid rahvusvahelisel tasemel. Peamiselt ollakse globaalsete ahelate osakomponentide tootjad või otsitakse endale võimalikke partnereid ja turge. Igal juhul (nii toidusektor, biomajandusest kujunevad ettevõtted kui ka biomeditsiinisektori ettevõtted) peab olema orientatsioon ka eksporditurgudele.

Biotehnoloogias on potentsiaalseks turuks nii Euroopa, Aasia kui ka Ameerika riigid. Toidusektori puhul määrab kauguse kaupade säilivusaeg. Raviturismi osas saab esmalt keskenduda lähinaabritele – Venemaa, Läti, Leedu, Ukraina ja Põhjamaad. 63

Biotehnoloogiasektor saab Eestis areneda olulise riigipoolse koostoimimise kaudu valdkondades, kus riik on oluline tellija ning kus teadlased saavad pakkuda keskkonnas, majanduses, tervishoius, põllumajanduses jm olevatele probleemidele uuenduslikke ning nüüdisaegse tehnoloogiaga lahendusi. Ainus biotehnoloogiaid kasutav Eesti valdkond, kus saab panna tervikahela maksimaalselt lisandväärtust tootma, on toidusektori väärtusahelad. Olemasolevat potentsiaali peaks suunama ka biomajandusse.

 

Toidusektor

Toiduainetööstus moodustab Eesti majandusest suhteliselt suure osa (Statistikaameti andmetel moodustab toiduainetööstuses toodetud lisandväärtus jooksvates hindades keskmiselt 2,5% perioodil 2005–2013), seega on tema roll riigi majanduses oluline. Toidutootmises tegutseb 13 200 inimest (u 2% kõikidest hõivatutest). Aastal 2005 moodustas toiduainetööstuses toodetud lisandväärtus 2,3% kogu lisandväärtusest ja hõivatuid oli 19 800. Ehkki osakaal lisandväärtuses ei ole oluliselt kasvanud (suisa kahanenud, sest 2009. aastal moodustas toiduainetööstuse lisandväärtus jooksvates hindades 3,3% ja 2013. aastal vaid 2,4%), on lisandväärtus jooksvates hindades tõusnud – 64% perioodil 2005–2013. Siin on tegu ühelt poolt muu majanduse kiirema kasvuga ja teisalt on neid suhtarve mõjutanud ka üleilmsest kriisist tingitud majanduse struktuuri muutus.

Eesti toidusektoril on vaieldamatult oma traditsioonid juba ajalooliselt (Eesti või, teravili jne), kuid globaliseeruvas majanduses tiheneb konkurents lähiriikidega pidevalt. Eestil on võimalusi siseturul (tutvustada oma elanikele kodumaa toodangut) ja ka välisturul, et leida toidule väärindatud ekspordi võimalusi.

Impordiandmete alusel (vt lisa 5) saab öelda, et Eesti ei sõltu imporditava toidu poolest välisriikidest ja strateegilises mõttes on see kindlasti oluline. Kindlasti leidub aga aspekte toidupoliitika kujundamisel, kui vaadata ekspordiandmeid ja lisandväärtuse andmeid samal ajal. Väärindamata toidutoorme eksporti tuleb sihikindlalt vähendada ja seda enne väärindada. Näiteks ESA andmetel moodustas piima ja rõõsa koore (kontsentreerimata, suhkru ja magusaineteta toodetud ja väljaviidud, tonnides) eksport piimatoodangust 2013. aastal 27,6%, 2012. aastal 23,6% ja 2011. aastal 15,7% (välja viiakse vastavalt 213 000, 170 000 ja 109 000 tonni). Seega piimatoorme eksport suureneb.

Globaalses kontekstis on haritava maa ressurss piiratud, arvestades maailma rahvastiku pidevat kasvu ning toidu ja puhta vee nõudluse suurenemist.. Seega saab maailmas prognoosida toiduhindade tõusu koos nõudluse kasvuga. Selles kontekstis otsitakse maailmas pidevalt lahendusi, kuidas saada rohkem saaki, mil viisil muuta  toidukultuurid ilmastikukindlamaks jms.. Seetõttu pole Euroopa poliitika GMO suhtes perspektiivne maailmaturul konkureerimiseks. Selles valdkonnas on Eestil ka tugev potentsiaal kaasa rääkida.

Joonis 3 Maailma toiduhindade pidev tõus jätkub, samuti kasvab nõudlus toidu järele.

Eesti kontekstis on ühelt poolt oluline, et me suudame oma rahvale tagada toiduga varustatuse, ning teisalt tuleb orienteeruda kõrge lisandväärtusega toodete eksportturgudele. Arvestades meie haritava maa potentsiaali, saab Eestis ka toidutoorme tootmise mahtu mingil määral kasvatada, kuid olulisem on kvaliteedile rõhuv poliitika.

Eesti pindalast moodustavad põllumajandusmaad ligikaudu ühe viiendiku ning koos metsadega on tegemist ühe peamise taastuva loodusvaraga. Maailmapanga andmetel on Eesti haritava maa arvestuses elaniku kohta 18. kohal maailmas (0,476 ha inimese kohta). Eelkõige tuleks vaadelda aga neid piirkondi, mis asuvad lähiümbruses ning mis on nii toiduainete kui ka energeetika poolest meie lähimad kaubanduspartnerid. Kui vaadata meie lähiümbrust, Skandinaavia maid ja teisi Läänemere ümbruse riike, siis jääb Eesti haritava maa ressurss oluliselt maha nii Venemaast kui ka Leedust (ise küsimus on see, kas Venemaa ressurssi, mis ulatub meist kohati kuni 9000 km kaugusele, saab käsitleda kohaliku ressursina). Teisalt ületab Eesti haritava maa ressurss elaniku kohta  Euroopa Liidu ja maailma keskmisi näitajaid enam kui kaks korda. Vt raporti lisas 5 toodud tabelit.

Eesti Arengufond on analüüsinud Eesti põllumajandusmaa kasutust, uurides põllumajandusettevõtete maakasutuse ja põllumajandustoodangu müügi seoseid. Uuringu tulemused näitavad, et põllumajandusmaa kasutus toidutootmiseks on ebaühtlane. Ligikaudu 90% kogu põllumajandustoodangust toodetakse 60% kasutuses oleva põllumajandusmaa ressursi baasilt. Peale tootmise ebaühtluse on võimalik tõsta põllumajandusmaade pindala u 10% parajasti kasutuseta olevate maade arvelt. Arvestades alakasutuse mastaapi (kokku ligikaudu pool kogu vastavast maaressursist), ei ole põllumajandusmaade ressurss piirav tegur toidutootmisel. Toiduainete tootmine on piiratud pigem turunõudlusega.

Arvestades, et Eesti toormebaas on piiratud maailmaturu mahtude mõttes, on perspektiivsem orienteeruda suure lisandväärtuse ning rangete kvaliteedinõuetega toorme ja toodete tootmisele. Samas annab see meie majandusele olulise lisandväärtuse: rohkem suunatust tehnoloogiatele, sh tootmise automatiseerimisele (arvestades tööealise elanikkonna ja maapiirkondade elanike vähenemist), ning ekspordikäibele, mis saavutatakse lisandväärtuse abil kõrgemate palkade ja hindade kaudu.

TA tegevuse tagajärg on enamasti uue ja lisandväärtuslikuma toote või teenuse juurutamine, misläbi peaks nimetatud sektorites kasvama eelkõige välisnõudlus. Sisenõudlus on piiratud ja ettevõtete arenguks on vaja vallutada uusi turge. Eesti toidusektori TA-osakaal on ülimadal, eriti võrreldes arenenud riikidega (vt raporti lisa 5).

Toiduainetööstuse lisandväärtuse osatähtsus kogu riigis loodud lisandväärtuses on enamikus riikides languses ning selle peapõhjus on teiste sektorite lisandväärtuse kiirem kasv ja lisandväärtuslikumate toodete kesine juurdekasv toidusektoris. Sellele annab tunnistust ka vähene TA tegevus, kõrgema lisandväärtusega toodete klientidele orienteerumine (näiteks premium- ehk  hea kvaliteediga piimapulbri tootmine), ettevõtluse automatiseerimine ning kontsentreerumine (tootjate ja töötlejate koostöö väärtusahelas). Arvestades sektori madalaid palku, on vaja suuremaid muudatusi, et sellest lõksust välja pääseda. (vt lisa 5 jooniseid).

Seega tasub Eesti suurfarmidel mõelda mitte toorme ekspordile, vaid selle väärindamisele kvaliteetsete pulbrite, eritoitude ja kontsentraatide näol. Suured farmid annavad olulise eelise väikeste talupidajate ees just hea kvaliteediga piima tootmiseks, kuna seal on lihtsam/odavam tootmise kvaliteeti kontrollida.

Arvestades TA-kulutuste pikaajalist tasuvusperioodi, rahvusvaheliste suhete ja kontaktide olemasolu, välisturgude tundmist ning kontakte turgudele sisenemiseks, on selge, et uute turgude leidmiseks on vaja ka riigi tugimeetmeid ja -poliitikat. Kui Eesti suudaks piimasektori toormest eksporditava 27% (2013) väärindada enne eksporti hea kvaliteediga  toodeteks, nagu pulbrid, võib see sektoris lisandväärtust märgatavalt suurendada.

Toidusektori puhul on oluline märkida, et igas tootmisetapis tuleb lähtuda ressursi efektiivsusest ja põhitootmise kõrvalproduktide väärindamisest (reovesi ja muud biojäätmed). See on toiduainetööstuste puhul täielikult kasutamata potentsiaal, mida peab eraldi rõhutama. Kõrvalproduktid energiaks või keemiatööstuse põhitooraineks ning selle kaudu circular bioeconomy ja ressursitõhususe arendamine – sellise tervikkäsitluse peab igas väärtusahela etapis katma riigi kavandatav biomajanduskava.

Toiduainetööstuse lisandväärtus Eestis töötaja kohta on suhteliselt madal (vt ülalolevat joonist 4). Siin võib peituda sektori potentsiaal suurendada automatiseeritust ja kasutada rohkem süsteemseid tehnoloogiaid.

Toiduainesektori üks probleeme (nagu ka teistel sektoritel) on horisontaalne koostöö. Kuna Eestis on valdav projektipõhisus ja institutsiooniline lähenemine, siis ei tea eri elualade inimesed üksteisest ega teised neist suurt midagi: näiteks ei leia ettevõtjad üles tehnolooge ja teadlasi ega ole kursis nüüdisaegsete tehnoloogiavõimalustega ning teadlased pole motiveeritud otsima oma teadusele rakenduslikku väljundit. Vaja on pikaajalist lõimitud strateegiat, mis loob ka vajalikud sillad ning soodustab ökosüsteemi kujunemist.

Eraldi tuleks ilmselt hinnata põllumajandustoetuste mõju toidutööstuse lisandväärtusele. Kas selle mõju pigem ergutab lisandväärtust või mitte? Kuna Eestis pole põllumajanduse subsideerimine jõudnud samale tasemel kui mujal EL-is, siis võib siin olla Eestil potentsiaal investeerida just kõrge lisandväärtusega toodetesse ning avaldada suuremat mõju ka majandusele. Seejuures on kriitilise tähtsusega, kuidas suudetakse minna rahvusvahelistele turgudele ja kas ollakse võimelised tegema koostööd, et hõivata sektori sees uusi turge. Igale sektorile (piim, kala, liha jne) tuleb läheneda spetsiifiliselt (kliendid, nõuded ja turud on erinevad), kuid järgides samu põhimõtteid (tervikahela väärindamine, horisontaalne koostöö, tehnosiire, pikaajaline planeerimine jms).

1.2 Hariduse ja TA roll biotehnoloogias

Biotehnoloogia sektorit iseloomustab suur teadus- ja arendustegevuse osakaal käsikäes suure ebaõnnestumismääraga. Samas tuleb silmas pidada, et TA-ga käivad kaasas mittemajanduslikud positiivsed tulemid, näiteks kontaktid ja teadmised, mis võivad kanduda edukamatesse ettevõtetesse.

Viimasel kahel kümnendil Eesti teaduse rahastamise eesmärgiks olnud rahvusvaheline teaduse oivalisus on aidanud seda taset hoida ja tõsta ning loonud biotehnoloogiaga seotud valdkondades tugevad teadusrühmad64 65 ja teatud kriitilise inimkapitali. Rahvusvaheline teaduse oivalisus rahastamiskriteeriumina on olnud ettevõtlusest tulenevate arendusprojektide algatamiseks pigem ebasobiv. Neid biotehnoloogia ettevõtteid, kes ise teadusarendustegevust suurel määral rahastaksid, on olnud vähe, nii et seda ei saa suhtarvudes riigi panusega võrrelda. Väga harv on riskikapitali kaasamine, samuti on kehvad laenuvõimalused.

Haridus- ja Teadusministeeriumi sihtfinantseerimise ja Eesti Teadusfondi grantide ülevaade 2005–2012 66 näitab, et loodusteaduste valdkonnas on suurem rahastamine füüsika, keemia ja keemiatehnika, maateaduste, protsessitehnoloogia, materjaliteaduse ning arvutiteaduste alal. Bio- ja keskkonnateaduste valdkonnas on enam rahastatud ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogia, biokeemia ning bio- ja keskkonnateadustega seotud uuringud. Meditsiinis on suurema rahastusega bio- ja kliiniline meditsiin. Loetelus on hulk tihedalt biotehnoloogiaga seotud valdkondi.

ETIS, TKN ja ETAg andmetel tegutseb Eestis biotehnoloogia vallas u 45 teadusrühma, millest enamik (u 30) asub TÜ-s (tegelevad peamiselt molekulaar- ja rakubioloogia, geenitehnoloogia ning biokeemia alase uurimistööga), u 12 tegutseb TTÜ-s (spetsialiseerudes neurobioloogia, vähibioloogia alusuuringute, taimede geenitehnoloogia, süsteemibioloogia ja fermentatsioonitehnoloogiaga seotud uurimisteemadele) ning üksikud grupid on ka Maaülikoolis (2), Tervise Arengu Instituudis (1) ja KBFIs(2). 67 Üldistades võib öelda, et Eesti biotehnoloogia TA tegevus keskendub pigem alusteaduslikule uurimistööle biokeemia ja molekulaarbioloogia valdkondades ning näiteks kliinilisi rakendusi on suhteliselt vähe. Kuna baasteaduse suurem potentsiaal on biomeditsiini ja sünteetilise bioloogia ning biotöötluse valdkondades, siis on ootuspärane nendes valdkondades eeldada ka ettevõtluse kujunemist, samuti biomajanduses ja toidusektoris tervikuna.

ETAg on perioodil 2001–2013 eraldanud teadusele 267,3 miljonit eurot.

Kuna biotehnoloogia on läbivalt eri valdkondade all (v.a ühiskonnateadused), siis tuleb see nende hulgast projektipõhiselt eraldi välja tuua (sh toit (0,2%) ja võrdluseks ITK (5%)). Seega saame järgmise rahajaotuse: biotehnoloogiale on eraldatud kogusummast 26%.

Joonis 5

Biotehnoloogiatega seotud tippkeskused, mida on rahastatud eri allikatest perioodil 2007–2013 (algandmed: SA Archimedes ja Männik 2014 (TA taustaanalüüs) 68):

  • Eesti siirdemeditsiini ja kliiniliste teadusuuringute keskus (SIME), Tartu Ülikool (biomeditsiin);
  • bioloogilise mitmekesisuse tippkeskus, Tartu Ülikool (biopõhine majandus);
  • keskkonnamuutustega kohanemise tippkeskus ENVIRON, Eesti Maaülikool (biopõhine majandus);
  • genoomika tippkeskus, Eesti biokeskus, TÜ Geenivaramu (genoomiuuringud, bioinformaatika);
  • keemilise bioloogia tippkeskus, Tartu Ülikool, Tallinna Tehnikaülikool (biomeditsiin);
  • integreeritud elektroonikasüsteemide ja biomeditsiinitehnika tippkeskus (CEBE), Tallinna Tehnikaülikool (biomeditsiin, bioinformaatika, IKT).

Samas EAS on aastatel 2003–2010 toetanud biotehnoloogiaettevõtteid eri projektide (rakendusuuringud ja tootearendus) kaudu kokku  49 miljoni euroga (EAS andmetel).

Eesmärki tihendada koostööd ettevõtete ja teadlaste vahel peaksid kandma tehnoloogia arenduskeskused, mis on loodud 2014. a seisuga Euroopa Liidu TAK-i meetme abil (kokku kaheksa). Neist on biotehnoloogiaga seotud:

  • AS Toidu- ja Fermentatsioonitehnoloogia Arenduskeskus (sünteetiline bioloogia, biotöötlus, toit, bioinformaatika);
  • OÜ Tervisliku Piima Biotehnoloogia Arenduskeskus (toit);
  • Vähiuuringute Tehnoloogia Arenduskeskus AS (biomeditsiin);
  • Reproduktiivmeditsiini TAK AS (biomeditsiin).

Eesti teadusfinantseerimise instrumentide hiljutine analüüs 69 näitab, et TAK-idele pandud ootused ei ole vastavuses rahastuse loogikaga. Kuna rahastus põhineb sarnastel ootustel teaduse oivalisusele nagu ka ülikoolide uurimistegevus, ei saa oodata teistsugust väljundit (mõõdetakse publikatsioonide arvu, mitte prototüüptooteid ja tootearendust või erakapitali kaasamisvõimekust).

Joonis 6 TA-kulutuste väike osakaal näitab, kui suur potentsiaal peitub selles, kui panustada kõrgema lisandväärtusega ja TA-mahukamate toodete tootmisesse. TA-kulutuste olematus toidusektoris illustreerib suurt potentsiaali võrdlus arenenud riikidega (Saksamaa Inglismaa jt ei mahu graafikule)

Eeltoodust tulenevalt on positiivne, et tervise, toidu, keskkonna ja põllumajandussektorid (näiteks laboriteenuste jt uuringute TA-tegevuste vajaduste katmiseks on tagatud pealekasvuga, samas majanduses kraadiga töötajate osakaal on väga madal. Biotehnoloogia ettevõtlussektori evolutsiooniliseks arenguks Eestis eeldused on olemas, hüppeliseks kasvuks (näiteks suure farma rajamiseks) vajalikku kraadiga inimkapitali ei piisa. Sellest tulenevalt on oluline kaaluda:

kas ja kui palju loodud eeldused (teaduse oivalisus ja tippkeskused, samuti TAK-id) panustavad ning saaksid veel panustada TA rakendamisse ettevõtluses ja majanduses? Kas teaduse infra investeeringud on avatud kogu Eesti ettevõtetele TA-tegevuseks, et nende rakendus ja hõivatus oleks maksimeeritud? Kas teadusasutused on avatud tootearenduseks, et pakkuda oma laboreid ja seadmeid ettevõtetele, rakendusuuringutes ja  rahvusvahelistes projektides osalemiseks jms – kõigeks selleks, mis loovad eeldusi uute ettevõtete, toodete, teenuste ja töökohtade tekkeks ning selle kaudu majandustegevuse tekkimiseks. Järgmisel perioodil on kriitilise tähtsusega infrasse ja baasteadusesse investeeritud vahendite oskuslik rakendamine ja kasutamine, sh tehnoloogiasiire ning koostöö ettevõtlussektoriga.

1.3 Tugevused, nõrkused, konkurentsieelised biotehnoloogiasektoris

Nagu eespool korduvalt rõhutatud, saab biotehnoloogiaid läbivalt lõimida teiste rakendusvaldkondade ja majandussektoritega ning see on teadusmahukas, s.t ka kallis. See omakorda võimaldab luua kõrge lisandväärtusega tooteid ja viia majandust tööjõumahukamalt tehnoloogiamahukamale tasemele.

Eestis on biotehnoloogia valdkonna olulisim eelis tugev teadus (teaduse oivalisus), maailmatasemel tippteadlased ja tipptasemel teadustaristu, millesse on viimastel aastatel palju investeeritud. Seega on head eeldused nii õppe-, teadus- kui ka rakendusuuringute ja tehnosiirde läbiviimiseks. Kindlasti on tähtis seda taset hoida, aga selle kõrvale peab tekkima ka väljund majandusse. Loodud taristut tuleb rakendada maksimaalselt, enne kui see moraalselt vananeb.

Seega saab teaduspotentsiaali kasutada uute ettevõtete loomiseks, eksportides rahvusvahelistes projektides osaledes oma teadusteenuseid või tuues Eestisse rahvusvahelisi keskuseid ja luues töökohti teadus- või rakendusteaduslike algatuste kaudu.

Kokkuvõttes on sektori olulisemad tugevused järgmised:

  • väga tugev baasteaduse tase mitmes valdkonnas 70, 71, arvestatav teaduse tase mitmes valdkonnas;
  • inimesi koolitatakse heal tasemel, alustades juba kooliharidusest; aastate jooksul on tekkinud sektorisse arvestatav hulk kõrgharitud töötajaid, kes on rakendust leidnud ülikoolides;
  • TAK-ide positiivne mõju akadeemia ja ettevõtluse vahendajatena.
  • Eesti väiksus ja paindlikkus, kuid piisav inimkapital ning loodusvarade (nagu mets, biomass) olemasolu võimaldab välja töötada uudseid lähenemisi, näiteks e-tervise põhised teenused, tootmisprotsesside optimeerimine ja muu.

Biotehnoloogiasektori puhul on oluline, et Eestis on riiklik biotehnoloogiaprogramm aastateks 2010–2013, kuna sektor läbib mitut ministeeriumi ja asjaomast ministeeriumi otseselt pole (HTM, MKM, SOM, PÕM, KKM). Biotehnoloogia on OECD raporteid ja üldiseid globaalseid trende arvestades riigi strateegilisest seisukohast oluline valdkond. Arvestades sektori ressursimahukust, tuleb balansseerida nii ressursside liigse killustatuse kui ka võtmearengutest mahajäämuse vahel. Seega on BTP esimese perioodi hindamine ja jätkuprogrammi tegemine kindlasti oluline. Esimese programmi hindamine MKM poolt on planeeritud ja tulemas.

Biotehnoloogiasektori olulisemad kitsaskohad on kõik omavahel tihedas seoses. Ühelt poolt Eesti väiksus tingib sektori ja siseturu väiksuse ning eeldab kohe ekspordile orienteerumist. Samas tekitab see olukorra, kus siseriigis pole võimalik koostööpartnereid leida, vaid peab tundma väga hästi rahvusvahelist võrgustikku ja turge/kliente. See omakorda vähendab uute võimaluste tekkimist uute ettevõtete kujunemiseks, teadusest ettevõtlusesse siirdumiseks või investorite leidmiseks.

Biotehnoloogiate siirdeks ettevõtlusesse on oluline tugevdada horisontaalset koostööd akadeemia ja ettevõtluse vahel ning luua soodne toetav ökosüsteem. Eri sektorite vahelised sillad on olematud või nõrgad. Ettevõtluse ja ülikoolide sidumiseks on paar TAK-i, aga pole klastreid. TAK-ide või kompetentsikeskuste roll on viia ettevõtlusesse tehnoloogiasiire. Inkubaatorite-kiirendite-fondide puhul saab riik toetada kapitali kaasamise võimendamise kaudu, soodustades riigi strateegiliste konkursside kaudu TA rakendamist, nt keskkonnakaitses ja biomajanduses, aga ka tervishoius ja toidusektoris. Vajalik on pikaajaline strateegiline tegevus.

Nutika spetsialiseerumise kasvualade kitsaskohtade ja lahenduste osas on lahendusi toodud ka arengufondi 2013. aastal koostatud NS kitsaskohtade ja uute võimaluste analüüsis, kus tuuakse põhjalikult esile süsteemitõrked jm valdkonna kitsaskohad 72:

Kokkuvõtvalt biotehnoloogiasektori olulisemad nõrkused:

  • ettevõtted ei suuda konkureerida akadeemiaga töökohtade pakkumises;
  • ettevõtluskompetentsi puudus – loodusteaduse taustaga ärijuhte ning ettevõtlikke inimesi on vähe;
  • suurte edulugude puudus;
  • ettevõtete toetusmeetmed ei arvesta biotehnoloogiasektori eripärasid;
  • ühiskondlik poolehoid uudsetele biotehnoloogialahendustele on nõrk;
  • sageli puudub ettevõtetel ärimudel, kuid ka kompetents ja initsiatiiv tootmismahtu suurendada;
  • biotehnoloogia pole lõimitud riiklikesse strateegiatesse;
  • siseturg on äärmiselt väike või puudub, välisturud on veel kaugel;
  • erakapitali vähene kaasamine;
  • suurte välismaa ettevõtete huvi Eesti vastu puudub. Pole võimalusi väliseksperte kaasata ja üldine vähene rahvusvahelisus isoleerib sektorit.

Kokkuvõtvalt biotehnoloogiasektori võimalused:

  • kasutada IKT edulugu ning laiendada seda luues kuvandit (bio-)tehnoloogilisest riigist, avades turgusid ja pakkudes huvi investoritele;
  • globaalse biotehnoloogiaturu kasv, sest nähakse suurimat potentsiaali võidelda probleemidega, nagu rahvastiku vananemine, suurenev vajadus toidu ja kütuste (energia) järele, keskkonnasaaste; lisaks kiire (üle 10%) kasv arenevatel turgudel;
  • akadeemiast tulevaid leiutisi on rohkem, kui neid ettevõtetes kasutatakse või kui tehnoloogiasiire suudab välisturgudele vahendada;
  • keskendumine algfaasi- ja väikeinvestoritele, kes on rohkem huvitatud alustavatest ja väikestest potentsiaaliga ettevõtetest;
  • mobiilne väärindamine, näiteks mobiilsed biotehased;
  • olemasoleva sektori potentsiaali tuleb kasutada praegu, hiljem on sektori ülesehitamine kallis;
  • paindlikkus globaalsete muutustega kohanemiseks;
  • nišiturud ja kohandatud lahendused.

ja sektori ohud:

  • Eesti biotehnoloogia ettevõtetest on enamik punases biotehnoloogias, kus on maailmas järjest tugevnev konkurents ning keeruline läbi lüüa. Globaalselt liiguvad turud punasest biotehnoloogiast valge, rohelise ja sinise suunas;
  • inimeste liikumine maalt linna;
  • kompetentsi kasutamata jätmine põhjustab majandusele ja ühiskonnale kahju;
  • sektori olulisust ei teadvustata, sest pole tõsiseid ressursside, keskkonna, energia ega puhta veega seonduvaid probleeme;
  • ranged ja karmistuvad regulatsioonid piiravad sektori arengut;
  • suhteline teaduse rahastamise vähenemine (arvestades inflatsiooni).

Arvestades eelnevat, on vaja pingutada horisontaalseks koostööks sektorite ja ministeeriumide ning rahastusmeetmete vahel – vertikaalsena ei ole need piisavalt võimekad, et kutsuda esile olulisi muutusi majanduse struktuuris (teenuselt tootele, tehnoloogiamahukamaks pikemas perspektiivis).

Eesti võimaluseks on realiseerida teaduspotentsiaal eri kompetentsidel ja luua eeldused integreeritud sünergiaks, kusjuures selleks on vaja riigistrateegiat nii TS osas kui ka era- ja väliskapitali võimendamiseks. Sellise kombineeritud rahastusmudeli (riik, välis- ja erakapital) ning teaduse ja tootearenduse rakendamine (teadus ja rakendusuuringud) samade eesmärkide täitmiseks võiks võimendada ja luua sektoris sünergilise tulemuse. Selline mudel annaks teadlastele võimaluse liikuda teadusest ettevõtlusesse ja teha rahvusvahelist koostööd ning võimaldaks uutel ideedel jõuda majandusse (näiteks spinnide või Startup-programmide võimendustena).

Analoogilise mudeli (era- ja rahvusvaheline kapital, teadus ja riik) alusel on ellu kutsunud  uue bioloogiakeskuse (sünteetilise bioloogia 73) rahvusvaheliseks koostööplatvormiks näiteks Singapur ja Copenhagen: nn Singapuri mudeli 74 või ka Taani 75 keskuse näitena head eeskujud, kuna mõlemad on väikesed riigid ja baseeruvad oskuslikul ärimudelil ja teaduspotentsiaalil. Sellise keskuse loomiseks võiks Eestis olla potentsiaali nii sünteetilises bioloogias, regeneratiivses meditsiinis, radiofarmaatsias kui ka genoomikas.

1.4 Toidusektori tugevused, nõrkused ja konkurentsieelised

Toidusektori peamised tugevused:

  • tugev ja lai tootmisbaas, mõningane potentsiaal toormemahtu suurendada;
  • traditsioonid, strateegiliselt oluline osakaal siseturu tarbimises;
  • madal väetiste koormus, kvaliteetne ja tugev toormebaas;
  • kvaliteetne ja kõrgel tasemel tootmine ning tooted.

Sektori nõrkused:

  • sektori madal LV, ekspordis madal LV, puuduvad kõrge LV-ga tooted;
  • vähene automatiseeritus tööstuses;
  • madal ekspordivõimekus (väikesed kaubamahud, puudulikud teadmised turgudest või pole ekspertiis ettevõtetele kättesaadav);
  • ebapiisavalt kasutatud TA tootmises, teaduspotentsiaal pole piisavalt kättesaadav.

Olulisemad võimalused:

  • tugev TA-potentsiaal ja teadlaskond (sordi- ja tõuaretus, sünteetiline bioloogia jt biotehnoloogiad, molekulaarbioloogia, laboriteenused ja infra, bioinformaatika jne);
  • elanikkond hindab tervislikku toitumist suhteliselt kõrgelt (aga on hinnatundlik);
  • kohalik toore võimaldaks toota eritoitu;
  • ekspordivõimalused ja turud pole piisavalt avastatud;
  • kohalikul turul on veel potentsiaali (50–80% tarbib kohalikke tooteid).

Suuremad ohud:

  • poliitilised mõjud põhjustavad turgude äralangemist;
  • tööjõud kallineb;
  • kaubanduse konsolideerumine siseturul (luuakse eriti madala hinnaga tootemargid, nagu private label).

Kuna Eestis on suhteliselt vähe TAK-e ja toidusektoris klastrid üldse puuduvad, siis sidusasutusi märkimisväärselt pole. Ainus kompetentsikeskus on Polli keskus ja lisaks on kaks TAK-i: Piima TAK ja TF TAK. Mõlemad on esimeseks sammuks luua koostööd ettevõtete ja teaduse vahele. TF TAK-i tegevusvaldkond on lisaks toidusektorile süsteemitehnoloogiad ja bioinformaatika laiemalt, samas Piima TAK on suhteliselt kitsalt spetsialiseerunud. TAK-ide põhiülesanne on haarata maksimaalselt laia spektrit ettevõtteid samade tehnoloogiate rakendamiseks. Uuel perioodil on laienemiseks teatud kogemused olemas. Pigem on probleemiks ettevõtete vähene motivatsioon või teadlikkus, kuna TA-arendusteks on vaja pikaajalisi plaane, kuid pikaajalisteks teadusinvesteeringuteks ei suudeta rahaliselt piisavalt panustada.Seda olulisem roll on Maaülikoolil horisontaalse koostöö ja ökosüsteemis sillana ettevõtluse ja teaduse vahel.

On selge, et igas valdkonnas ja sektoris (liha, kala, teravili jne) ei ole TAK vajalik, kuid erinevate vajaduste paremaks katmiseks on võimaluste valik ja paindlikkus olulised – näiteks ülikoolide, kompetentsikeskuste või teiste õppe-teadusasutuste (Olustvere) rolli laiendamine tehnosiirde, koostööprojektide, võrgustike (klastrite) või riigi aktiivsuse  kaudu. Üks olulisemaid suundi on kindlasti TS näol ülikoolide juures veel kujunemas, kuna ülikoolid on pidanud enda peamiseks rolliks õppe- ja teadustegevust, s.t nad ei näe enda rolli rakendusteaduses ega riigi majandusse panustamises tehnoloogiasiirde kaudu ja teadmiste lõimimisel kogu ühiskonda (näiteks elanike teavitamisega).

Praeguseks on peamine tähelepanu toidutootjatel olnud orienteeritud lähiturgudele (Põhjamaad, Venemaa, Baltimaad) eeskätt transpordi ja säilivusaja piirangute tõttu, milleks on üldiselt 600 km trajektooriga arvestatud. Ühelt poolt on võimalik leida lahendusi koostöös teadlastega pakendi ja säilitustingimuste parandamiseks, et trajektoori ulatust laiendada, kuid teisalt on otstarbekam leida nišitooteid, mis eeldavad parema kvaliteedi ja lisandväärtusega toodete tootmist, mille ekspordiulatuse diameeter võib Iirimaa näitel olla üleilmne. See eeldab riiklikku strateegiat – selleks ei piisa tootjate eraldiseisvast turgude hõlmamisest. Eksootiliste turgude leidmine võib sõltuda alati soodsatest lähikontaktidest (nt Omaan vms), kuid riigi majanduse aspektist on oluline riigi strateegiline lähenemine. Selleks on vaja liikuda Eesti toidu ekspordi märgi ja turundusprogrammi suunas. Eesti firmad ei suuda üksi konkureerida teiste maade või suurte kontsernide turundusstrateegiatega maailmaturul.

Siinkohal on strateegiliselt oluline, et Eestis töötataks välja ühine kontseptsioon Eesti maabrändi loomiseks. Alternatiiviks on päritolumaa brändi väljatöötamine, kuid selle kujundamine sihtturgudel on keerulisem 76. Eesti maabrändi väljatöötamise vajadus on selgelt esile kerkinud fookusgruppidest ning ettevõtetega konsulteerides, samuti turundusekspertide arvamusele tuginedes (A-M. Naarits). Kriitiline on koostöö erinevate sektorite vahel, et tagada sünergia ja ressursside parem kasutus. Mõistlik on korralikult läbi mõelda uue märgi kontseptsioon ning seejuures pole oluline mitte ainult märk, vaid ka selle taga olev usutav ja konkurentsivõimeline sisu (lugu + kvaliteet). Oluline on see, et ekspordiks loodava maabrändi loomiseks teeksid koostööd nii MKM kui ka PÕM 77 ja ekspordisektorid (toit, puit jt). Teiste riikide kogemus näitab, et ühine maabränd mõjutab eksporti.

2 Valdkonna eesmärgid ja indikaatorid

2.1 Biotehnoloogiasektor kitsama definitsiooni kohaselt (OECD määratluse järgi)

Biotehnoloogia puhul on Eestil tugev teadusbaas, kuid senine edukus ettevõtluses on piiratud. Seetõttu on vaja rõhutatult tegeleda sellega, et rohkem teaduslikku tugevust äriks pöörata ning luua tooteid, mis on skaleeritavad (teenuste suuna täienduseks). See aitaks luua sektoris ettevõtluse toel kõrgemat lisandväärtust.

Valdkondlik eesmärk: luua rohkem ettevõtteid biotehnoloogiasektorisse; luua uusi kõrge lisandväärtusega tooteid ja teenuseid, sidudes teadusliku kompetentsi ettevõtlusega.

Biotehnoloogiasektor on piisavalt väike, et sõltuda sellest, milliseks kujuneb üksikute ettevõtete turusituatsioon, mistõttu sektori agregeeritud näitajaid iseloomustab ka suur volatiilsus – kogu sektori  lisandväärtus inimese kohta võib kõikuda aastate kaupa kolmandiku ulatuses. Seetõttu on selle sektori igasuguse tuleviku prognoosimisel tegu arvestatava määramatusega.

Ühe võimaliku stsenaariumi võib leida lähiminevikku ekstrapoleerides – eeldada, et töötajate arv kasvab 2012. ja 2021. aasta vahel umbes sama palju, kui ta kasvas perioodil 2005–2012, ehk umbes kahekordseks (see tähendab eeldust, et kasvu hiljutine peatumine on olnud ajutine reaktsioon rahvusvahelise majanduskeskkonna halvenemisele majanduskriisi tingimustes, ning kasv jätkub edaspidi vaid veidi aeglasemas tempos, kui see on olnud vaadeldaval perioodil).

See tähendaks siiski üsna märkimisväärset, 8% töötajate arvu kasvu aastas. Perioodi lõpus eeldaks see stsenaarium 50 inimese lisandumist iga aasta.

Lisandväärtus töötaja kohta jääb selle stsenaariumi juures umbes kolmandiku võrra kõrgemaks Eesti keskmisest lisandväärtusest töötaja kohta, ehk kasvab samas tempos tööviljakuse üldkasvuga Eestis (joonis 7).

Joonis 7 Lisandväärtus töötaja kohta MKM andmete põhjal, Centari arvutused

Selline stsenaarium viiks töötajate arvu aastaks 2021 umbes 725 inimeseni (väljaspool tehnoloogia arenduskeskusi, joonis 20) ning (võttes aluseks Rahandusministeeriumi pikaajalise prognoosi tööjõu tootlikkuse kasvu ning inlflatsiooni kohta) lubaks lisandväärtuseks töötaja kohta ennustada jooksevhindades umbes 52 000 eurot (praeguste hindade puhul u 40 000 eurot töötaja kohta).

Sektori kogulisandväärtus oleks seega 38 miljonit eurot ja tema osakaal kogumajandusest kasvaks seoses sektori laienemisega umbes kahekordseks – veerandi protsendini. Selline indikaator peegeldab hästi seda, kas biotehnoloogia teadmust suudetakse kommertsialiseerida või mitte.

Samas on selge, et mõned üksikud edulood või suurema ettevõtte ebaõnnestumine võib seda pilti kiiresti ja oluliselt muuta.

Kokkuvõtvalt: biotehnoloogia sektori eesmärk on luua uusi kõrge lisandväärtusega tooteid ja teenuseid, sidudes teadusliku kompetentsi ettevõtlusega. Selle eesmärgi saavutamise kriitiline eeldus on tehnoloogiasiirde riiklik tegevuskava ja suutlikkus rahvusvahelist kapitali kaasata.

2.2 Toidusektori eesmärgid ja indikaatorid

Toiduainesektori lisandväärtus töötaja kohta oli 2011. aastal 17 200 eurot, moodustades sellega vaid 77% Eesti ettevõtete keskmisest lisandväärtusest. Sel aastal töötas sektoris 12 610 töötajat, seega on tegu üsna suure sektoriga – kõrgema lisandväärtuse poole tuleb liikuda igas väärtusahela lõigus: taimekasvatus ja sordiaretus, sööda ja toorme kvaliteet, tõuaretus ja ohutuse seire, töötlemise automatiseerimine ja juhtimise tõhustamine, uute kõrge LV-ga toodete arendamine, säilivusaegade ja pakendite arendus, kõrvalproduktide väärindamine, turgude-klientide seire ja turundus, elanike teavitamine ning teadlikkuse kasvatamine.

Toidusektori terviku eesmärk on suurendada LV-d. Selleks on Eestis palju potentsiaali. Lisandväärtuse kasvu toidusektoris mõjutavad tegurid, mida tuleks arvestada eesmärgi saavutamiseks:

  • toiduainetööstuse automatiseerimine, arvestades selle praegust madalat tehnologiseeritust ja väga väikseid palku. Suurenev surve palkadele paneb investeerima tehnoloogiasse ja kõrgema TA-mahukusega toodetesse, et surutisest väljuda;
  • toidutoorme väärindamine enne selle eksportimist, kusjuures eksportimiseks on stabiilsema hinnatasemega ka parema kvaliteediga toore ja sellest tehtud tooted;
  • kõrgema lisandväärtusega toodete niši leidmine, millele saab leida sobivaid eksportturge. Arvestades, et Eesti toormebaas on maailma turu mastaabis väga väike, siis peakski otsima nišše spetsiifilistele, mitte väga laia turuga toodetele, näiteks eritoitudele, nagu imiku- ja gurmeetooted vms, või toitudele, mis on mõeldud eri toitumisnäidustusega tarbijatele (laktoosivabad või lisaainetega rikastatud toidud vms).

Võtmeteema kõikide tegevussuundade osana on tootearendusel, et kasutada rohkem uuendusi ja tuua turule uusi tooteid. See võimaldaks kõrgema lisandväärtuse poole püüelda ning aastaks 2021 saab sektori jaoks seada eesmärgiks, et nominaalhindades oleks sektori lisandväärtus töötaja kohta 38 000 eurot, mis tähendaks, et kui 2011. aastal oli sektori lisandväärtus töötaja kohta 23% madalam Eesti keskmisest, siis 2021. aastaks peaks see vähenema vaid 10% peale.

Kokkuvõtvalt: Toidusektori eesmärk on kõrgem LV, mis saavutatakse kõrgema LV-ga tootearenduse kaudu ning ettevõtete automatiseerimise ja uute eksportturgude hõivamisega. Eesmärk on peatada lisandväärtuse langus ja seda vähendada, et see oleks 2021. aastaks  38 000 eurot inimese kohta. Selleks on vaja toorme väärindamata eksport minimeerida ning soodustada kvaliteetse toorme tootmist ning kõrge TA-mahukusega toodete investeeringuid põllumajandus- ja NS meetmetega.

Indikaatorite peatüki kokkuvõttes saab tuua välja olulisemad indikaatorid eesmärkide mõõtmiseks biotehnoloogia ja toidu sektoris:

Rohkem skaleeritavaid teenuseid ja ettevõtteid (biotehnoloogia)

  • biotehnoloogia ettevõtted ja lisandväärtus (sh palgad, eksport, töökohad), uute start-up’ide arv (SuE statistika);
  • erakapitali kaasamise osakaal ettevõtetesse (protsent käibest, erakapital); seires oleks vaja hinnata nii teaduse, riigikapitali kui ka erakapitali osakaalu dünaamikat;
  • erakapitali kaasamise osakaal teadustöödesse (ülikoolide lepingute mahu dünaamika, ettevõtete kapital eurodes);
  • TS-siirde programm ja tegevuskava (ülikoolide spinnide arvu dünaamika, osalus TAK-ides, klastrites, kompetentsikeskustes, raku-uuringute maht, IO, patendid);
  • tootearenduse programm ja tegevuskava (ettevõtete arv, kes on kaasanud riigikapitali erainvesteeringutesse, erainvesteeringute dünaamika eurodes).

Kõrgem LV toidusektoris (Väärtusahela terviku (igas etapis) väärindamise maksimeerimine (piim, kala, teravili, liha), rohkem kõrge LV-ga tooteid eksportturgudele

  • minimeerida toorme (nt toorpiima) eksport (0–5%);
  • tõsta toidusektori lisandväärtust (kõrgema lisandväärtusega toodete,  suurema ekspordi, palkade tõstmise ja tööstuse automatiseerimisega).

3 Kasvuala ja niššide valiku selgitus

3.1 Niššide valik biotehnoloogias

Teadus- ja innovatsioonipoliitika seireprogrammi (TIPS) poliitikauuring nutika spetsialiseerumise võimalustest ja väljakutsetest Eestis kuni aastani 2020 78 soovitab mitte lähtuda suurriikide populaarsetest eelisarendatavatest valdkondadest. Selle dokumendi koostajad pooldavad suhteliselt laia valikut, mis arvestaks olemasolevaid valdkondi, kuid ei piiraks ka uusi ideid, soodustamaks alt-üles-lähenemist (ingl bottom-up).

Biotehnoloogia nišis on eesmärk maksimaalselt kasvatada sektori töökohtade arvu ning suurendada sektori kõrge lisandväärtusega teenuste/toodete käivet ja hõivet. Viidates TIPSi raportile ja asjaolule, et Eesti biotehnoloogiasektor on väga väike, on olemas tugev argument detailsemate niššide väljatoomise vastu. Biotehnoloogiate niššide puhul on olulisim eesmärk panustada sektori aktiveerimisele 79 ning luua aktiivsusele innustav keskkond, kus raha eraldamine otsustatakse eeldatavate tulemuste ja panuste järgi.

Biotehnoloogia jaguneb neljaks nišiks, mida Eestis eelisarendada:

  • biotehnoloogia meditsiinis (biomeditsiin);
  • biotöötlus/-tehas (biorefinery);
  • bioinformaatika;
  • tervist toetav toit.

Biotehnoloogia niššide puhul on oluliseks kriteeriumiks skaleeritavad ja kõrge lisandväärtusega teenused või tooted, eelduse ning potentsiaaliga eksportturgudele.

Biotehnoloogia niššide kirjeldus ja selgitused on üksikasjalikumalt toodud lisas 6.

Toidusektori niššide puhul on hõlmatud kogu toidutarneahela tegevused, mis suurendavad sektori LV-d ning lähtuvad hea kvaliteedi ja tervisliku toidu eesmärkidest.

Toidusektori nišiks on toiduainetööstuse rakendused, mille eesmärk on  biotehnoloogiliste meetoditega säilitada ja tõsta toiduainete tervistavaid omadusi (läbi kogu toidutoorme tarneahela ja töötleva tööstuse), hinnates kvaliteeti ja toiteväärtust, kasutades selleks tõenduspõhiseid laborimeetodeid. Selles nišis on tegevused fookustatud eeskätt kahele eesmärgile:

  • toidutoorme maksimaalne väärindamine Eestis;
  • kõrgema lisandväärtusega kvaliteetse toorme baasil eksporttoodete tootmine ja müük.

Tegevused, mis küll väärindavad toidutarneahela vaheprodukte (nt lambakasvatuses villa töötlemine) või jäätmeid (kütte- ja soojamajandus), ei ole NS kasvualade objektiks, kuid on kindlasti objektiks tervikkäsitlusena riigi biomajanduse arengukavas.

4 Valdkondlikud barjäärid ja tegevused

EESMÄRK: Rohkem skaleeritavaid teenuseid ja ettevõtteid (biotehnoloogia)

ALAMEESMÄRK: Kaasata sektorisse erakapitali (varasemas faasis)

ALAMEESMÄRK: Rohkem idufirmasid sektorisse

BARJÄÄRID: Biotech sektor on võrreldes IKT-sektoriga tunduvalt kapitali-, aja- ja TA-mahukam, mistõttu tulemused on saavutatavad mitu korda pikema aja jooksul, erakapitali huvi varases faasis investeerida on madal, eriti väikeses Eestis, enamus kliente asub Eestist väljas ning seemnekapitali ning skaleerimiseks vajalikud summad on väga suured. Kuna Eestis puudub maailma mõistes biotech suurtööstus, siis sektori ärikogemuste, investorite, kontaktide ja partnerite leidmiseks tuleb leida rahvusvahelistelt turgudelt. (detailsemalt vt Lisa 7)

TEGEVUSED:

  • käivitada tegevused biotech startup maastiku kujundamiseks eesmärgiga luua koostöös ülikoolide, avaliku sektori ja ettevõtetega uusi potentsiaalseid iduettevõtteid või nn isikukiirendeid
  • riskikapitali ja laenuvõimaluste täiendav leidmine turule, soovitavalt fondide kaasrahastamine riigipoolse võimendamise kaudu, soovitavalt koostöö mõne Põhjamaade fondiga, et maandada väikese turu ja kompetentside riski;
  • kohandada riigi toetused enam motiveerivateks kapitalikaasamise programmideks:
    • arvestada rahastusel biotech’i pikemat perioodi, suuremat kapitalivajadust;
    • asendada toetused kapitalitoetusega koos osaluse vahetusega;
    • määrata valdkonda tundvad fondihaldurid ettevõtete kapitaliga kaasa;
    • soodustada väliskapitali kaasamist koos riigikapitaliga;
    • soodustada rakendusuuringute rahastust ettevõtetele koos kaasfinantseerimisega;
  • võimaldada ettevõtetele taotleda rakendusuuringuid proportsionaalselt omafinantseeringutega;
  • täiendada õppekavu;
    • ettevõtluse ja projektijuhtimise ning tehnoloogiakursustega;
    • homogeensete õppekavade sisse kombineerida võimalused lõimitud õppeks – molekulaarbioloogia, keemia, inseneeria ja bioinformaatika valdkondade sünergiaks –, arvestades konvergentsi loogikat;
  • luua motiveerivad stipendiumiprogrammid meeskondadele ettevõtluse ja praktikate varaseks sidumiseks õppefaasides (bakalaureus, magister, doktor);
  • töötada välja tehnosiirde tegevuskava ja Eestile sobiv mudel teadusest väljundite leidmiseks ettevõtlusesse (testBED-id, ligipöös teadustaristule, programmid ettevõtluse ja teaduse koostööks, nn väärikate startupid, riigi ja avaliku sektori, s.h KOV-de algatuste kavandamine teadlaste kaasamiseks probleemide kaasaegselt lahendamisel jms)
  • jätkata BTP tegevussuundi, arvestades siinse raporti ja NS soovitusi, ning lõimida need põhimõtted biomajanduse arengukavasse;

 

MEETMED NS: Startup ESTONIA, Stipendiumid, TAK, klaster, rakendusuuringud

MEETMED: Rätsepmeede, Kapitalifondid, Innovatsiooniosakud

 

EESMÄRK: Kõrgem LV toidusektoris

ALAMEESMÄRK: Väärtusahela terviku (igas etapis) väärindamise maksimeerimine (piim, kala, teravili, liha)

ALAMEESMÄRK: Rohkem kõrge LV-ga tooteid eksportturgudele

BARJÄÄRID: sektori TA-võimekus, motivatsioon ja teadlikkus on madal, sektor on killustatud kahe ministeeriumi valitsemisalas, välisklientide ja turgude tundmine ja oskused turunduseks on madalad, kogemused alles tekivad, koostöö sektoris tootjate ja töötlejate/turundajate vahel on vähene, mis killustab sektorit ja ei võimalda eksportturgudel konkurentsivõimelist hinda, ei osata pikaajaliselt planeerida uute turgude tarvis kõrge kvaliteediliste nihitoodete arendamist ja pigem otsitakse kiiret raha (toorme väärindamata müük)

TEGEVUSED:

  • võimaldada ettevõtetele taotleda rakendusuuringuid proportsionaalselt omafinantseeringutega;
  • soodustama ühistegevust ettevõtete vahel välisturgudele ühise maabrändiga väljumiseks ning toetama turu-uuringute tegemist ja looma riiklikke kontakte;
  • võimaldama ligipääsu Eesti väisesindajate kaudu koostööks eksportturgudel
  • toetama ettevõtete haldussuutlikkust kas läbi innovatsiooniosakute vm moelt, et ettevõtted kaasaksid enam teadlasi uute tootearenduste, tehaste automatsiseerimise planeerimiseks ning turgudele minemiseks vajalike uuringute läbiviimiseks
  • kutsuma ellu Eesti kvaliteetsete eksporttoodete brändi väljatöötamise ja turunduse analoogiliselt turismistrateegiaga (vt Lisa 8);
  • suurendama elanike seas tervisliku toitumise teadlikkust ja selgitama neile kvaliteetse kohaliku toidu väärtusi ja siseriikliku toidutarbimise mõju majandusele (s.h venekeelse elanikkonna hulgas);
  • looma eeldused tehnoloogiasiirde sildade tekkimiseks teaduse ja ettevõtluse vahel;

 

NS MEETMED: TAK, klaster, NPP

MEETMED: Innovatsiooniosakud, Rätsepmeede, MAK, Team Estonia


Tutvu raporti lisadega siin >

Eesti Biotehnoloogia sektor. 2014. M.Lauri (PDF) >