Nutika spetsialiseerumise ressursside väärindamise kasvuala raporti kokkuvõte

Nutika spetsialiseerumise ressursside väärindamise kasvuala raporti kokkuvõte

Ressursside väärindamise puhul on Arengufondi hinnangul Eestis kõige suurem potentsiaal ettevõtluse ja teaduse koostööks järgmistest valdkondades:

  • puidu ja toidutoorme väärindamine ja kasutamine kõrgemat lisandväärtust loovates majandusharudes;
  • ehitussektoris teadmispõhiste ja taastuvenergeetika integreeritud lahenduste kasutuselevõtmine, rõhutatult puidu kui ehitusmaterjali kasutamine;
  • uute materjalitehnoloogiate, sealhulgas  energia-, pinnakatte- ja nanotehnoloogiate  kasutuselevõtmine tööstuses;
  • uute skaleeritavate toodete ja teenuste turule toomine rohelise (biomajandus, keskkonnakaitse ja toiduainetööstus) ja valge (biokütused, keemia- ja tekstiilitööstus) biotehnoloogia valdkonnas.

Nende valdkondade täpsemad kaardistused on toodud järgmistes kolmes alamraportis : teadmistepõhine ehitus, materjalitehnoloogiad ning biotehnoloogia (valge ja roheline).

Teadmistepõhine Ehitus

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;
  • Kehtestada uute digitaalsete tehnoloogiate valdamise nõue insenertehnilise personali kutsekvalifikatsiooni nõuetele, toetades seda piisavas mahus koolituse ja juhendmaterjalidega;
  • Üle vaadata seadusandlus ja tehnline 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, energiaühistustega, virtuaalsete elektrijaamadega jms.


Materjalitehnoloogiad

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).

 

Biotehnoloogiad (s.h toit)

Valdkonna kirjeldus

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. 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 piirialadel ning kompetentside sünergiast.

Biotehnoloogiad, eriti süsteemibioloogiad, on viimase 5–10 aasta jooksul märkimisväärselt arenenud: DNA sekveneerimise võimekuse kasv ja hinna langus, DNA-sünteesi hinna langus, ülikõrge läbilaskevõimemeetodite 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.


Hetkeolukorra kirjeldus

Eesti võimalused biotehnoloogia valdkondades olla globaalselt konkurentsivõimeline tehnoloogiate loomiselon 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 globaalsetesse väärtusahelatesse osakomponentide tootmist, sisendeid või üksikuid edukaid õnnestunud nišitooteid.


Probleemid valdkonnas (Eestis)

Eesti biotehnoloogia sektor alles kujuneb, on noor ja väike (SKP-st 0,12%), väga suures sõltuvuses toetustest ning tihedalt seotud akadeemiaga. Sektoril on väga tugev baasteadus (26% kogu teaduse rahastusest), kuid pole suudetud teadust äriks pöörata. Enamus teadusprojekte on pre-kliinilises faasis (s.h Geenivaramu). Noortel teadlastel, samuti magistrantidel ja doktorantidel pole arendatud võimekusi ettevõtlusesse liikumiseks. Avalik sektor (keskkond, põllumajandus) ei näe enda olulist rolli uute tehnoloogiate abil oma valitsemisala probleemide lahendamiseks.

Toidusektor on keskendunud siseturu konkurentsile ning killustunud globaalsel turul konkureerimiseks. Sektori väärtusahela erinevad pooled pole konsolideerunud, TA-tegevustesse investeerimiseks ei osata näha perspektiivi, vaid orienteerutakse kiirele rahale s.h toorme ekspordile.


Eesmärgid

  • Rohkem skaleeritavaid teenuseid ja ettevõtteid (biotehnoloogia)
    • Kaasata sektorisse erakapitali (s.h varasemas faasis)
    • Rohkem idufirmasid sektorisse
  • Kõrgem lisandväärtus toidusektoris
    • Väärtusahela terviku (igas etapis) väärindamise maksimeerimine (piim, kala, teravili, liha) ja toorme ekspordi minimeerimine
    • Rohkem kõrge lisandväärtusega tooteid eksportturgudele 


Lahendused 

Biotehnoloogia ettevõtlussektori elavdamiseks on vajalik:

  • rakendada Eestile sobiv tehnosiirde mudel, mis soodustaks sildade ehitamist ülikoolide ja ettevõtluse vahele (nt doktorite kiirendid, tudengite idufirmade projektid, teadustaristule avatud ligipääs, ettevõtlusega koostöös stipendiumid, ettevõtetele rakendusuuringute võimaldamine, soodustada ülikoolide spin-offide teket, testbedide rahastamist koostöös erakapitaliga jm võimalused komplektina)
  • luua motiveerivaid meetmeid eri faasis ettevõtetele tootearenduseks. 
  • leida lahendusi, kuidas kaasata ettevõtlusse investoreid asendades toetused fondidega; koolitada kapitali kaasamise ja intellektuaalomandi-poliitikate rakendamise valmisolekut

Toidusektoris on lisandväärtuse tõstmise lahenduseks kõrge lisandväärtusega uute nishitoodete väljaarendamine ja eksportturgude hõivamine, maksimaalselt tooret väärindades:

  • soodustada väärtusahelaülest konsolideerumist (näiteks ühistu omandivorme) horisontaaltasandi koostööd väärtusahela ettevõtetes;
  • toetada tööstuse automatiseerimist ja uute tehnoloogiate juurutamist eesmärgiga leida uusi turgusid uutele kõrge lisandväärtusega toodetele
  • soodustada TA-mahukate toodete arendust ja uute turgude/klientide hõivamist;
  • panustada Eesti kvaliteetse ja naturaalse toorme brändimisele ning turundamisele sektoriteüleselt maailmaturul.