Teknologisk Institut, Byggekomponenter, december 1999

Alternativ isolering i Tyskland Bent Lund Nielsen Mogens Pedersen Teknologisk Institut, Byggekomponenter, december 1999 Forside: Får + fåreuldsisolering, fa. Termolana Hamp + hampeuldsisolering, fa. Termohanf

Alternativ isolering i Tyskland Indhold Indledning... 1 Resumé... 2 1. Byggeri i Tyskland... 3 1.0 Indledning... 3 1.1 Klimaforhold... 3 1.2 Myndighedskrav... 5 1.3 Anvendelsesklasser og varmeledningsevne - grupper.. 7 1.4 Sætning af løsfyldsisolering... 8 1.5 Skimmelresistens... 8 1.6 Brandforhold... 10 2. Alternative varmeisoleringsmaterialer... 12 2.0 Indledning... 12 2.1 Markedsforhold... 13 2.2 Cellulose... 15 2.3 Fåreuld, bomuld... 17 2.4 Høruld, hampeuld... 20 2.5 Træ, træbeton... 22 2.6 Træfibre... 23 2.7 Træspåner... 25 2.8 Kork, kokos... 28 3. Dampbremse, vindspærre, luftspærre...30 3.0 Indledning... 30 3.1 Dampbremse... 30 3.2 Vindspærre, luftspærre... 32 4. Konstruktionseksempler...35 4.0 Indledning... 35 4.1 Tagkonstruktioner... 35 4.2 Ydervægge... 38 4.3 Terrændæk... 40 4.4 Etageadskillelser... 41 Litteratur... 42 Bilag A: Bilag B: Bilag C: Tysk undersøgelse vedr. varmeisolering og miljø/arbejdsmiljø (fra Öko-Haus) Zulassung eksempel Producent/importør-liste

Alternativ isolering i Tyskland 1 Indledning Denne rapport beskriver erfaringer fra Tyskland med alternative isoleringsmaterialer. Ved alternative isoleringsmaterialer forstås normalt alternativer til mineraluld, som er det dominerende isoleringsprodukt også på det tyske marked. Ved planlægningen af projektet blev det besluttet, at der primært skulle indhentes erfaringer med materialer produceret af fornybare råmaterialer, samt at de velkendte isoleringsmaterialer af celleplast, celleglas og perlite skulle udelades. Ler- og halmbyggeri er heller ikke medtaget. Projektet er gennemført for midler fra Energistyrelsens udviklingsprogram for miljø- og arbejdsmiljøvenlig isolering og er udført i perioden 21. november 1998 til 21. december 1999. Projektrapporten er baseret på litteraturstudier og besøg hos testinstitut, byggemesse og producenter. Vi har besøgt: FMPA-Dortmund Innobau Messe-Hamm Baufritz Erkheim (fabrik) Baufritz Rosenheim (udstilling) Faist Krumbach Heraklith - Simbach ESA - Linz

Alternativ isolering i Tyskland 2 Resumé I denne rapport er gennemgået egenskaberne for de fleste alternative isoleringsmaterialer i Tyskland. Markedsandelen for alternative isoleringsmaterialer er ca. 5% i Tyskland, hovedparten er løsuld af cellulosefibre, herudover findes en bred vifte af produkter udviklet på basis af plantefibre samt fåreuld og kork. Den største forhindring for en øget anvendelse af alternative isoleringsmaterialer er den høje pris. Bortset fra cellulose og træspåner er materialerne 2-5 gange dyrere end mineraluld. De fleste alternative isoleringsmaterialer har en regningsmæssig -værdi på 0,40 W/mK. Varmeledningsevnen påvirkes kun i ringe grad af materialernes store hygroskopicitet. Mange af de alternative isoleringsmaterialer har kun været anvendt i 5-10 år i den nuværende udformning, så langtidserfaringerne er begrænsede - fx. med hensyn til dimensionsstabilitet og om brandegenskaberne ændres med tiden. Der sker dog en løbende erfaringsopsamling, idet der skal undersøges 3 byggerier, før en materialegodkendelse (Zulassung) kan fornyes. Fornyelsen sker for nye materialer normalt hvert 2.-3. år (Bilag B). De fleste alternative isoleringsmaterialer tilsættes imprægneringsmidler dels mod skimmelsvamp og insektangreb dels for at forbedre brandmodstandsevnen. Borforbindelser finder udbredt anvendelse - og bortset fra betænkeligheden ved de ofte store mængder, som anvendes (500-1000 kg i et normalt parcelhus isoleret med cellulosefibre) og problemer med bortskaffelsen af det imprægnerede materiale anses borforbindelserne i Tyskland som mindre giftige. Oplysninger om miljø og arbejdsmiljø er sparsomme. Der nævnes i litteraturen (Bilag A), at det organiske fiberstøvs farlighed ikke er undersøgt i samme grad som mineraluldsfibre. For de fleste alternative isoleringsmaterialer skal bearbejdning og montering ske under anvendelse af støvmaske. I det alternative byggeri i Tyskland er man meget opmærksom på betydningen af lufttætte konstruktioner, og det er almindeligt at teste bygningerne med den såkaldte Blower-Door test. Firmaet Baufritz i Erkheim udvikler og sælger økologiske typehuse af høj kvalitet, som er isoleret med træspåner imprægneret med en "uproblematisk" blanding af valle og soda. Også træfiberplader kan fremstilles uden problematiske tilsætningsstoffer.

Alternativ isolering i Tyskland 3 1. Byggeri i Tyskland 1.0 Indledning Interessen for alternative byggematerialer og -metoder opstod i Tyskland for ca. 25 år siden hovedsageligt inden for lokalgrupper i miljøpartiet "Die Grünen". Oprindeligt blev der fokuseret på genanvendelse af byggematerialer, reduktion af forbruget af giftstoffer bl.a. i træbeskyttelsesmidler og maling samt en minimering af anvendelsen af pvc og aluminium. Senere er interessen for alternative isoleringsmaterialer opstået. Dette sker i forbindelse med en langvarig offentlig debat om uheldige helbredsmæssige forhold ved det traditionelle byggeri. Interessen fremmes af en giftskandale, hvor den kemiske virksomhed Bayer anvendte giften pcp (pentaclorphenol) i såvel træbeskyttelsesmidler som bejdser til indvendigt brug, hvilket medførte stærke helbredsmæssige gener for beboerne. Interessen for anvendelse af alternative materialer i byggeriet er generelt stor, men faktisk er det kun en mindre del af bygherrerne, som realiserer de alternative ønsker. Til gengæld fokuserer denne gruppe udpræget på økologiske løsninger, hvor anvendelse af kemisk træbeskyttelse, kunststofmaterialer og kemikalier helt undgås eller begrænses mest muligt. Samtidig er det alternative byggeri kendetegnet ved en høj håndværksmæssig kvalitet og gennemtænkte løsninger, der appellerer til købere, der er parate og i stand til at betale en merpris på 10-20%. 1.1 Klima Bortset fra de nordligste regioner, som næsten har samme klima som Danmark, har Tyskland fastlandsklima. De vigtigste klimaparametre (middel af daglig maks. temp., middel af daglig min. temp., nedbørsmængde, middel af relativ luftfugtighed) fremgår af nedenstående klimanormaler for forskellige egne af Tyskland. Til sammenligning er medtaget landsnormalen for Danmark (1961-1990), kilde DMI. (Fra DMI-bogen "Jordens klima") Berlin Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Maksimumtemperatur Minimumtemperatur Nedbørsmængde i mm Antal solskinstimer Relativ fugtighed i % 2-3 46 48 88 3-3 40 62 85 8 0 33 143 78 13 4 42 175 73 19 8 49 233 71 22 12 65 244 72 24 14 73 238 76 23 13 69 223 78 20 10 48 180 81 13 6 49 111 86 7 2 46 47 90 3-1 43 34 91

Alternativ isolering i Tyskland 4 Køln Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Maksimumtemperatur Minimumtemperatur Nedbørsmængde i mm Antal solskinstimer Relativ fugtighed i % 5 0 56 44 81 6 0 51 71 79 11 2 40 117 74 15 5 52 170 69 19 9 55 206 67 23 12 79 193 69 24 14 66 174 71 24 14 83 166 74 20 11 58 139 76 15 8 54 95 80 9 4 59 46 83 6 1 55 32 83 München Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Maksimumtemperatur Minimumtemperatur Nedbørsmængde i mm Antal solskinstimer Relativ fugtighed i % 1-5 59 57 83 3-5 53 91 83 9-1 48 157 77 14 3 62 175 72 18 7 109 221 73 21 11 125 247 75 23 13 139 261 73 23 12 107 234 75 20 9 85 183 78 13 4 66 124 82 7 0 57 62 86 2-4 47 50 86 Stuttgart Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Maksimumtemperatur Minimumtemperatur Nedbørsmængde i mm Antal solskinstimer Relativ fugtighed i % 3-3 46 53 77 5-2 39 80 76 10 1 37 139 68 14 5 48 167 64 19 8 73 213 63 22 12 96 241 67 24 14 79 264 66 24 13 75 225 69 20 10 62 167 73 14 6 49 112 77 8 2 47 69 79 4-2 38 46 80 Erfurt Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Maksimumtemperatur Minimumtemperatur Nedbørsmængde i mm Antal solskinstimer Relativ fugtighed i % 2-3 35 54 86 3-4 30 75 85 8-1 27 135 81 13 3 35 168 75 18 8 60 215 74 21 11 69 231 73 23 13 64 226 74 23 12 55 211 75 19 9 43 167 78 13 5 42 113 82 7 2 30 55 85 3-2 30 46 88 Danmark Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Maksimumtemperatur Minimumtemperatur Nedbørsmængde i mm Antal solskinstimer Relativ fugtighed i % 2,0-2,6 57 41 91 2,2-2,6 38 65 90 4,8-0,6 46 127 87 9,6 2,0 41 181 80 15,0 6,4 48 256 75 18,7 9,9 55 257 77 19,8 11,6 66 247 79 20,0 11,4 67 221 79 16,4 9,2 72 166 83 12,1 6,2 76 98 87 7,0 2,3 79 42 89 3,7-0,7 66 28 90 I Tyskland giver klimaet gode livsbetingelser for husbukke, som her er et langt større problem for træbygninger end i Danmark. En måde at begrænse angreb af husbukke på uden anvendelse af insektgifte er at afdække trækonstruktioner og isoleringsmaterialer med specialpapper eller - ved ventilerede konstruktioner - at montere insektnet i ventilationsåbningerne.

Alternativ isolering i Tyskland 5 1.2 Myndighedskrav Det tyske byggemarked kan bedst beskrives som gennemreguleret, hvilket har den negative effekt, at ændringer og nye metoder kun langsomt vinder indpas. Til gengæld opnås den for forbrugerne gunstige effekt, at kun afprøvede materialer med kendte egenskaber kan anvendes. Det maksimale varmetab, der er tilladt for en konstruktion eller en bygning, er anført i "Wärmeschutzverordnung". Denne bestemmelse er udarbejdet af Forbundsrepublikkens boligministerium og gælder for hele Tyskland. Her har delstaterne ingen muligheder for at indføre egne krav. I fig. 1.2.1 er sammenlignet krav til U-værdier i Tyskland og Danmark. Bygningsdel Deutsche Wärmeschutz VO Bygningsreglement 1982 1995 1982 1995 Ydervæg Tag Terrændæk Vinduer 0,6-0,8 0,3-0,5 0,55-0,7 2,6-3,1 0,5 0,22 0,35 1,8 0,3-0,4 0,2 0,3 2,9 0,2-0,3 0,15-0,20 0,2 1,8 Fig. 1.2.1 - sammenligning af myndighedskrav til bygningsdeles U-værdi Tyskland/Danmark I øvrigt kan man, som det kendes fra Danmark, også i Tyskland anvende en varmetabsramme for bygningens samlede varmetab, såfremt enkeltkonstruktioners U-værdi er for høj. Forholdene for isoleringsmaterialer reguleres i delstaternes bygningsreglementer, der overordnet beskriver kravene til materialerne. Forenklet kan kravene sammenfattes til, at materialet og dets egenskaber skal være kendt - "Geregelte Bauprodukte" (hvilket i praksis betyder, at der bl.a. skal foreligge en DIN-norm for materialet). Hvis dette ikke er tilfældet, skal der indhentes dispensation i den aktuelle byggesag, eller materialet skal have en særlig godkendelse. En dispensation - "Zustimmung im Einzelfall" - indhentes hos delstatens indenrigsministerium og kan i reglen kun opnås en eller ganske få gange for et materiale. Denne fremgangsmåde vil i praksis ikke kunne anvendes for isoleringsmaterialer, men alene for helt specielle konstruktioner, der kun finder anvendelse en gang. En godkendelse - " Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung" - udstedes af Deutsche Institut für Bautechnik i Berlin, og godkendelsen er gældende i alle delstater - se Bilag B. En godkendelse opnås først, efter at der er gennemført en serie afprøvninger af produktet, og såvel afprøvningsresultaterne som produktets anvendelighed er vurderet af et ekspertudvalg.

Alternativ isolering i Tyskland 6 Herunder er beskrevet de afprøvninger, der normalt skal udføres i forbindelse med udstedelse af en "Zulassung". Forpladerellermåtteraffx.fåreuldellerhørfibreerderbl.a.taleomfølgende undersøgelser, der udføres i forbindelse med egen- og fremmedkontrollen af produktionen: - tykkelse - tykkelse under belastning (fx. 0,05 kn/m 2 i anvendelsesklasse WL) - delamineringsstyrke - dimensionsstabilitet ved 80ºC Ovenstående undersøgelser er beskrevet i DIN 18165, som anvendes til at teste mineraluldsprodukter i form af plader, måtter eller filt, og som også er gældende for tilsvarende plantefiberprodukter af kokos, tørv og træfibre. For alle løsfyldsisoleringsmaterialer fx. af cellulose eller træspåner testes bl.a.: - sætningen ved fritliggende isolering (standardiseret "kasse"-forsøg, se afsnit 1.4) - sætningen ved ekstreme klimaforhold 40ºC/90% RH - sætningen i modelvæg, som udsættes for rystelser For alle varmeisoleringsmaterialer skal der udføres følgende forsøg: - 5 målinger af 10,tr. -værdien som funktion af densiteten - 3 målinger af -værdien ved 23ºC/80% RH til bestemmelse af tillægget til den tørre -værdi (se afsnit 1.3) - bestemmelse af ligevægtsfugtindhold ved 23ºC/80% RH (DIN 52620) - bestemmelse af skimmelresistensen (for organiske materialer) iht. DIN IEC 68 del 2-10 (se afsnit 1.5) - bestemmelse af resistensen mod skadedyr (møl) - måling af dampdiffusionsmodstandstallet (-værdien) - (se afsnit 3) (for granulater og organiske fibermaterialer antages uden måling =1-2) - fastlæggelse af brandmodstandsevne iht. DIN 4102

Alternativ isolering i Tyskland 7 Godkendelsen beskriver nøje, til hvilke formål produktet må anvendes samt betingelserne for fremstillingen af dette. Endvidere vil der være krav om produktionskontrol - såvel intern som ekstern kontrol. Det kan også forekomme, at der stilles krav om kontrol af produktet på anvendelsesstedet. For nye produkter vil tilladelsen have en begrænset gyldighedsperiode typisk 2-3 år. Efter at der i en årrække er indsamlet erfaringer med produktet, vil gyldighedsperioden forlænges til 5 år, og får produktet en betydelig udbredelse, vil der senere blive udarbejdet en DIN norm for området. Som et eksempel på en godkendelse er der i Bilag B medtaget en "Zulassung" med tilhørende dokumenter gældende for cellulose-isoleringsproduktet "Warmcel". Det bemærkes i dokumenterne, at der bl.a. stilles krav om endoskopiske undersøgelser i bygningskonstruktioner, hvor produktet er anvendt (for at kontrollere, om der er sket sætninger), samt at der skal udtages prøver af isoleringsmaterialet til at fastlægge den aktuelle brandmodstandsevne. I de følgende underafsnit til afsnit 1 er der medtaget en uddybende beskrivelse af nogle af de ovenfor nævnte undersøgelser og funktionskrav. 1.3 Anvendelsesklasser og varmeledningsevne-grupper Isoleringsmaterialerne opdeles i følgende anvendelsesklasser: W WL WD WV Varmeisoleringsmaterialer, som ikke trykpåvirkes fx. til vægge og lofter Varmeisoleringsmaterialer, som ikke trykpåvirkes fx. til isolering mellem spær og i bjælkelag Varmeisoleringsmaterialer, som trykpåvirkes fx. under trykfordelende gulvplader (uden trinlydskrav) og ved tage under tagdækningen Varmeisoleringsmaterialer med krav til afrivnings- og delamineringsstyrke fx. til påklæbede beklædninger uden bærende underkonstruktion I konstruktionsnormerne vil der altid være præciseret, hvilken type isoleringsmateriale der kan anvendes i den pågældende konstruktion.

Alternativ isolering i Tyskland 8 Følgende varmeledningsevnegrupper er gældende: Gruppe Krav til varmeledningsevne z (se note 1) W/mK 035 0,035 040 0,040 045 (se note 2) 0,045 050 (se note 2) 0,050 Note 1: Note 2: Varmeledningsevne z iht. DIN 52612 del 2 (regningsmæssig praktisk -værdi, dvs. producentens deklarerede kontrolgrænseværdi målt iht. DIN 52612 del 1 ( 10,tr ) + tillæg som følge af materialernes fugtindhold målt ved 80% RF. Tillægget findes i DIN 52612 - for træfiberplader er det fx. 20% og for kork 10%. Størrelsen af tillægget skal dog, inden der foreligger en Z -værdi, godkendes af Deutche Institut für Bautechnik (DIB, Berlin)). For DIN-normerede isoleringsmaterialer ikke tilladt for anvendelsesklasse WL på grund af muligt yderligere varmetab ved, at fiberisoleringsmaterialet bliver gennemstrømmet ved ventilation af taget. 1.4 Sætning af løsfyldsisolering Fritliggende løsfyldsisolering skal i Tyskland udlægges med en overhøjde, som bestemmes ved hjælp af "kasseforsøg". I en kasse af perforerede metalplader (ca. 3,2 mm hulstørrelse) med målene 0,55 m x 0,55 m x 0,33 m ifyldes isoleringen manuelt til overhøjde, hvorefter der afrettes med en lineal, således at kassen er fyldt til randen. Dernæst løftes en side af kassen 10 cm, og fra denne højde falder kassen mod et betongulv. Forsøget gentages med den modstående side. Proceduren gentages 10 gange. Fyldhøjden måles før og efter forsøget med en prøveplade (200 x 200 mm, vægt 200 g) på en centrisk placeret målestang (afstand fra overside isolering til beholderbund bestemmes). 1.5 Skimmelresistens Isoleringsmaterialernes modstandsevne mod angreb af skimmelsvampe testes ved hjælp af DIN IEC 68 del 2-10, april 1991. Prøvestykker af materialet bliver anbragt på et vækstmedium og befugtes med en vandig opløsning indeholdende sporer fra følgende skimmelsvampe:

Alternativ isolering i Tyskland 9 Aspergillus niger Aspergillus terreus Aureobasidium pullulans Paecilomyces variotii Penicillium funiculosum Penicillium ochro-chloron Scopulariopsis brevicaulis Trichoderma viride Et kendt materiale med lav skimmelresistens anbringes sammen med prøverne, som stilles ved 28-30ºC i 4 uger. Herefter undersøges prøverne visuelt dels med det blotte øje dels ved hjælp af 50- gange forstørrelse i et stereomikroskop. Materialet inddeles i klasse 0,1, 2 og 3 iht. skalaen herunder. 0 Ingen skimmelangreb synlig ved 50-gange forstørrelse 1 Skimmelangreb er ikke synlig med det blotte øje. Ved 50-gange forstørrelse kan der konstateres angreb 2 Skimmelangreb kan konstateres med det blotte øje, men dækker mindre end 25% af materialeoverfladen 3 Skimmelangreb kan konstateres med det blotte øje og dækker mere end 25% af materialeoverfladen For at opnå en godkendelse fra DIB, Berlin, skal isoleringsmaterialet kunne indplaceres i klasse 0 (eller tæt på klasse 0).

Alternativ isolering i Tyskland 10 1.5 Brandforhold - DIN 4102 I DIN 4102 klassificeres byggematerialer og bygningskomponenter ud fra deres egenskaber med hensyn til brand. Bestemmelserne i DIN 4102 beror på talrige praktiske forsøg og erfaringer og skal følges af alle bygherrer. Byggematerialer er i DIN 4102 inddelt i klasse A og B: A: Ubrændbare materialer B: Brændbare materialer B1: Svært antændelige materialer B2: Normalt antændelige materialer B3: Let antændelige materialer Som ubrændbare materialer (Klasse A) regnes fx.: Sand, ler, tegl, cement, gips, kalk, sten, mørtel, beton af mineralske bestanddele, glas osv. Som brændbare materialer (Klasse B) regnes: B1: Svært antændelige materialer fx. pudsede mineralsk bundne træbetonplader B2: Normalt antændelige materialer fx. træ og træbaserede materialer i mere end 2 mm tykkelse B3: Let antændelige materialer fx. papir, halm, rør, hø, træuld, træ og træbaserede materialer i mindre end 2 mm tykkelse, uimprægnerede kokosfibre De fleste alternative isoleringsmaterialer vil uden tilsætningsstoffer blive indplaceret i klasse B3 (som ikke må anvendes i bygninger). Derfor tilsættes brandhæmmende stoffer, således at en indplacering i klasse B2 bliver mulig. Enkelte alternative isoleringsmaterialer kan opnå klasse B1. Bygningskomponenter inddeles i brandmodstandsklasser: F30 30 min. brandhæmmende F60 60 min. brandhæmmende F90 90 min. brandsikker F120 120 min. brandsikker F180 180 min. ekstra brandsikker

Alternativ isolering i Tyskland 11 F30 betyder fx., at elementet i tilfælde af brand yder mindst 30 min. modstand mod branden. Betegnelsen for brandklassen kan tilføjes bogstaverne A, B eller AB afhængigt af de indgående materialer. Fig. 1.5.1 - F90-B etagedæk I fig. 1.5.1 er vist et eksempel på en F90-B konstruktion. Der er tale om et træbjælkelagsdæk med spånplade og brædder på oversiden og træbetonplader på undersiden. Mellem bjælkerne er der isoleret med fåreuldsisolering [5]. Som eksempel er brandkravene i bygningsreglementet for Bayern opstillet i tabelform i fig. 1.5.2. Det skal understreges, at der i alt findes 16 forskellige bygningsreglementer i Tyskland, og der kan være forskelle i brandkravene. Antal etager Bygninger med indtil 2 boliger Boliger Andre bygninger Landbrugsbygninger 9-10 Brandsikker konstruktion af ubrændbare materialer (F90-A) 4-8 Brandhæmmende konstruktion til dels af brændbare materialer (F90-AB) 3 Brandhæmmende konstruktioner med brændbare materialer, men mindst klasse F30 1-2 Intet krav Intet krav Kælder Brandhæmmende konstruktion Fig. 1.5.2 - brandkrav, Bayern

Alternativ isolering i Tyskland 12 2. Alternative varmeisoleringsmaterialer 2.0 Indledning Herunder er i skemaform medtaget en oversigt over de alternative isoleringsmaterialer på det tyske marked. Skemaet omhandler de vigtigste egenskaber herunder en prisfaktor, som angiver, hvor mange gange dyrere materialet er i forhold til mineraluld på det tyske marked. Der kan naturligvis forekomme afvigelser fra de anførte prisfaktorer, som kun er orienterende. I afsnit 2.2-2.8 vil egenskaberne for hvert enkelt isoleringsmateriale blive gennemgået mere detaljeret. Produkttyper Fåreuld Bløde plader, ruller Densitet kg/m 3 W/mK Varmeledningsevne Vanddampmodstand i 100 mm Z-værdi Ligevægtsfugtindhold (23ºC/80% RH) vægt% Prisfaktor 20-80 0,040 0,5-1,0 15-20 4 Bomuld Høruld/ hampeuld Granulater Bløde plader, ruller Bløde plader, ruller 20-60 0,040 0,5-1,0 13 3 20-100 0,040 0,5-1,0 18 3 Cellulose Træfiberplader Granulat Bløde plader Hårde plader Bløde plader Hårde plader 35-75 35 85 160-270 270-420 0,045 0,040 0,040 0,045 0,055 0,5-1,0 20-25 1 3 3 2,5 16 5 5-35 Træspåner Granulat 90-140 0,055 0,5 13 1 Træbetonplader Hårde plader 250-450 0,08-0,10 0,5-1,0 10 5 Kork Hårde plader Granulat 120 50-120 0,045 0,050 2-5 0,5-1,0 2 4 Kokos Bløde plader Hårde plader 95 0,045 0,050 0,5-1,0 0,5-1,0 8 5 5 Fig. 2.0.1 - egenskaber for alternative isoleringsmaterialer [7] - se også bilag A

Alternativ isolering i Tyskland 13 2.1 Markedsforhold I det seneste årti er der kommet mange alternative isoleringsmaterialer på markedet i Tyskland. Udviklingen skyldes en voksende miljøbevisthed hos bygherrerne, problemer med bortskaffelse af konventionel isolering samt et voksende udbud af anvendelige affalds- og biprodukter. Mange af de alternative isoleringsmaterialer har været anvendt i Tyskland i lang tid. I [6] fra 1924 er således angivet målte -værdier for korksmuld, fåreuld, bomuld, hørfibre, høvlspåner, savsmuld, sisal og kornavner. Det er dog først i det seneste årti, at anvendelsen har taget et sådant omfang, at det er mærkbart i statistikkerne over det årlige forbrug af isoleringsmaterialer. I 1996 blev der anvendt ca. 30 mill. m 3 isolering i Tyskland. Heraf var ca. 1,2 mill.m 3 eller ca. 4% alternative isoleringsmaterialer. Ikke overraskende er det dominerende alternative produkt cellulose løsfyldisolering - se fig. 2.1.1 og 2.1.2. Materiale Årsforbrug m 3 Andel % Kork 20.000 0,06 Bomuld 30.000 0,10 Hør/hamp 60.000 0,19 Træfiberplader 200.000 0,63 Fåreuld 30.000 0,10 Cellulose 450.000 1,41 Kokos 5.000 0,02 Perlite 400.000 1,27 Træspåner 10.000 0,03 Ialt 1.205.000 3,81 Fig. 2.1.1 alternativ isolering i Tyskland 1996 - markedsandele

Alternativ isolering i Tyskland 14 Der er blandt tyske fagfolk enighed om, at markedsandelen for alternative isoleringsmaterialer vil kunne vokse til ca. 10%. Den største forhindring for en øget anvendelse er de alternative isoleringsmaterialers høje pris. Bortset fra cellulose og træspåner er de øvrige materialer 2-5 gange dyrere end mineraluld. I en tysk undersøgelse fra 1998 om potentialet for plantefibre som hør og hamp konkluderes, at mulighederne for en rentabel dyrkning med henblik på primær anvendelse som isoleringsmateriale er begrænsede. Selv om råmaterialeprisen kun udgør 10-25% af isoleringens færdige pris, er råmaterialeprisen en vigtig parametre, og de dyrkede afgrøder kan ikke konkurrere med genbrugsmaterialer og biprodukter. Derfor er der ikke udsigt til, at markedsandelen for disse produkttyper vil vokse voldsomt af den grund, at der simpelthen ikke vil blive produceret råmateriale i tilstrækkelig mængde. Fig. 2.1.2 alternativ isolering i Tyskland 1996 - relative markedsandele træspåner 1% kork 2% bomuld 2% hør/hamp 5% træfiberplader 17% perlite 33% kokos 0% cellulose 38% fåreuld 2% bomuld hør/hamp træfiberplader fåreuld cellulose kokos perlite træspåner kork

Alternativ isolering i Tyskland 15 2.2 Cellulose Det mest udbredte alternative isoleringsmateriale i Tyskland er celluloseisolering. Råmaterialet er oftest genbrugspapir på grund af dette materiales lave pris, men også cellulosefibre af affaldstræ eller affaldsprodukter ved papirfremstilling ( Termotræ ) anvendes. Fig. 2.2.1 - celluloseisolering [4] Genbrugspapiret findeles og blandes med imprægneringsmidler, som skal forbedre brandegenskaber og bestandighed mod insekter og skimmelsvampe. Oftest tilsættes 12-20 vægt% borforbindelser i form af borsyre (mod insekter og skimmelsvamp) og borax (øger brandbestandigheden). Den store mængde tilsætningsstoffer skyldes bl.a., at det er svært at få borforbindelserne til at hæfte sig fast til cellulosefibrene. Nogle producenter eksperimenterer med andre imprægneringsmidler især fosfater skulle have muligheder [4]. En ulempe ved papirisolering er, at der ved bearbejdningen frigøres store mængder støv til luften. Det vides ikke, hvor farligt dette støv er, men som for mineraluldsprodukter er det påbudt at bære støvmaske under arbejdsudførelsen. På fig. 2.2.2-2.2.5 er vist forskellige anvendelser af celluloseisolering dels som indblæst eller opsprøjtet løsfyld dels som stive plader, hvor cellulosefibrene er bundet sammen af jutetråd. Pladeisoleringen (Homatherm) indeholder ud over 11% bor, 20% ligninsulfonat og aluminiumsulfat.

Alternativ isolering i Tyskland 16 Fig. 2.2.2 - isolering indblæses i tag Fig. 2.2.3 - isolering opsprøjtes på væg Fig. 2.2.4 - isolering udlægges på loft Fig. 2.2.5 - isoleringsplader udlægges på gulv Celluloseisolering må kun anvendes, hvor det er beskyttet mod direkte fugtpåvirkning. Derfor er det ikke tilladt at anvende materialet i hulmure af tegl. Ønsker man en formur af tegl, skal denne være adskilt fra celluloseisoleringen ved hjælp af en luftspalte - se afsnit 4. Celluloseisolering med højere densitet end mineraluld vil i tagkonstruktioner stille større krav til den bærende konstruktion. Fordelen vil ligge i en forøget varmekapacitet, som bedre vil være i stand til at udjævne temperaturforskellen mellem nat og dag i varme sommerdøgn. Varmeledningsevnen for de mange celluloseisoleringsprodukter ligger i grupperne 0,040 W/mK og 0,045 W/mK. Værdierne er praktiske -værdier, som gælder for maks. fugtindhold mellem 15 og 25 vægt%. Fra firmaet Isofloc er medtaget sorptionskurven i fig. 2.2.6.

Alternativ isolering i Tyskland 17 21 18 15 Fugtindhold i vægt-% 12 9 6 3 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Fig. 2.2.6 - sorptionskurve (20ºC) for celluloseløsfyldsisolering Relativ fugtindhold [%] 2.3 Fåreuld, bomuld Isolering af fåreuld har siden markedsføringen i 1992 vundet pæne markedsandele. Fåreuldsisolering har et positivt image hos forbrugeren, hvilket har medført, at også finansstærke selskaber (Heraklith) har investeret i store fuldautomatiske produktionsanlæg (se fig. 2.3.1). Fig. 2.3.1 - produktionsanlæg til fremstilling af fåreuldsisolering (Heraklith)

Alternativ isolering i Tyskland 18 Råmaterialet er fåreuld pakket i store baller. Inden ulden bliver pakket, er den blevet vasket med kernesæbe og soda. Den bløde pladeformede fåreuldsisolering fremstilles på følgende måde: De komprimerede baller åbnes og forskellige uldtyper og farver blandes og løsnes over luftdyser for at opnå et ensartet produkt. Evt. tilsættes polyesterfibre. Herefter føres blandingen til store kartemaskiner, hvor fibrene skilles og ensrettes til karteflor med en kontrolleret fladevægt. Karteflormaterialet udlægges i tynde lag på produktionsbåndet, indtil den ønskede tykkelse er nået. For tykkelser op til ca. 100 mm bindes materialet sammen af isyede tråde. Ved større tykkelser iblandes råmaterialet 15-20% bikomponentfibre af polyester. Den yderste del af fibrene har et lavt smeltepunkt, den inderste et højt. Ved at føre produktionsbåndet gennem en ovn ved en temperatur på 130-140ºC smelter det yderste af fibrene og limer materialet sammen. Den usmeltede indre del af polyesterfibrene sammenbinder materialer og øger elasticiteten. Fåreuld tilsættes borsalt til forbedring af de brandtekniske egenskaber og evt. urinstofforbindelser ( 1 vægt%) eller insekticid som mølbeskyttelse. Fåreulds antændelsestemperatur er 560ºC, og fåreuldens gode brandtekniske egenskaber betyder, at der kun skal tilsættes en relativt lille mængde borsalte (2-4%) for at opnå en klasse B2 isolering. Fåreuld anvendes som bløde plader og ruller. Da tilskæringen af isoleringer på byggepladsen ikke er uden vanskeligheder, er det nødvendigt for producenter at have et stort lager af produkter med forskellig bredde (og tykkelse). På verdensmarkedet er der overskud af fåreuld, så en stor del af fåreuldsisoleringen bliver produceret af uld fra Australien og New Zeeland. Den lange transportvej er uheldig set fra en økologisk synsvinkel, og i disse lande er det desværre almindeligt, at fårene dyppes i pesticidholdige opløsninger. Nogle tyske producenter anvender dog udelukkende europæisk fåreuld. Fåreuldsisolering kan være tilsat insekticid i små mængder som beskyttelse mod møl. I et produkt (Alchimea lana) har man kunnet undgå disse tilsætninger ved at fiksere det tilsatte brandimprægneringsmiddel (borsalte) på fibrene ved hjælp af latex. Borsaltene vil så yde tilstrækkelig beskyttelse mod møl. De i nogle af produkterne tilsatte plastfibre kan vanskeliggøre en senere genanvendelse.

Alternativ isolering i Tyskland 19 0,046 0,044 0,042 Varmeledningsevne [W/mK] 0,040 0,038 0,036 0,034 0,032 0,030 0,028 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Fig. 2.3.2 - fåreulds varmeledningsevne Densitet [kg/m³] Varmeledningsevnen for fåreuld afhænger af densiteten og fugtindholdet. I fig. 2.3.2 ses, at for en normal densitet på 25 kg/m 3 er -værdien ca. 0,037 W/mK. Med et fugtindhold på ca. 16% (ligevægtsfugtindholdet målt ved 23ºC og 80% RH) resulterer dette i en praktisk varmeledningsevne på 0,040 W/mK. Fåreuldens relativt store fugtoptagelse har kun ringe indflydelse på -værdien (er indregnet i den praktiske -værdi på 0,040 W/mK). I fig. 2.3.3-2.3.6 er vist billeder fra en udvendig efterisolering af en husgavl med fåreuldsisolering. Fig. 2.3.3 - tilskæring af fåreuldsmåtte Fig. 2.3.4 - montering af måtte

Alternativ isolering i Tyskland 20 Fig. 2.3.5 - måtte fastholdes med galv. klammer Fig. 2.3.6 - der afsluttes med en træbetonplade (som pudses) Bomuld: Bomuld har nogenlunde samme materialeegenskaber som fåreuld. Det skal ikke imprægneres mod møl, men tilsættes brandhæmmende middel i form af 3% Borforbindelser. Selv om mængden af tilsætningsstoffer således er lille, er bomuld ikke velanset i økologiske kredse i Tyskland. Dels er der tale om et importeret råstof, og dels er dyrkningen af bomuld normalt forbundet med udbredt anvendelse af pesticider. Pesticiderne kan dog ikke spores i det færdige isoleringsprodukt, som kan være løsuld eller måtter. Ligevægtsindholdet ved 23ºC og 80% RH er ca. 13% [7]. 2.4 Høruld, hampeuld Hør er en gammel kulturplante i Europa, der nu får en renæssance. Fra hørfrøene udvikles linolie, de lange fibre (50-70 cm) fra stænglerne kan udnyttes til tekstiler og de korte fibre (10-50 cm, ca. 85% af fibermængden) til isolering (fra ca. 1994). Fig. 2.4.1 - hørplante i blomst [4]