Biomaterialer til byggeriet

Biomasse En ny teknologi kan konvertere naturfibre og affald fra industrien til nye bæredygtige byggematerialer og andre produkter – kun fantasien sætter grænser.

NOTECH facadeudsnit fra Skovbrynet Skole

NOTECH facadeudsnit fra Skovbrynet Skole. Implementering af det nyudviklede, facadebaserede ventilationsprincip gennem ’Sund Skoleprojekt’. Løsningen viser, at en kombination af naturlige materialer som ålegræs fremfor mineraluld og cementplader er mindre belastende på klimaet.

© Carlo Volf
Momentum+

En ny teknologi kan konvertere naturfibre og affald fra industrien til nye bæredygtige byggematerialer og andre produkter – kun fantasien sætter grænser
Bæredygtige byggematerialer med positivt klimaaftryk er en af løsningerne til at bygge mere bæredygtigt, fx isolering med hamp, ålegræs, træaffald og genbrugspapir.

Op mod 70 pct. af drivhusgasudledningerne fra en ny bygning stammer fra materialer og konstruktion, mens de resterende 30 pct. stammer fra energiforbruget i bygningen, efter den er opført.

På Teknologisk Institut arbejder vi ud fra mange vinkler med at udvikle innovative løsninger til at fremme bæredygtighed og genanvende råvarer i tæt samarbejde med virksomheder.

En af vinklerne er et mangeårigt udviklingsarbejde, som har været medvirkende til, at det i dag er muligt at konvertere naturfibre til biomaterialer: det begyndte med hør og hamp til isoleringsmåtter, og nu kan også fx sidestrømme fra land-, hav- og skovbrug omdannes til nye, bæredygtige såkaldte nonwowen-produkter til byggebranchen, men også møbel-, tekstil- og gartneribranchen mv.

CAFT-teknologien

Arbejdet med udvikling af nonwoven-produkter er gennem de seneste ti år gennemført i samarbejde med Advance Nonwoven (ANW), som ligger på Møllerup Gods på Djursland.
ANW har udviklet en ny generation af nonwoven-teknologi – den patenterede CAFT-teknologi (Carding Airlaid Fusion Technology), som er et gennembrud i forhold til at kunne udnytte naturfibre og industrielle affaldsfibre.

Man kan sige at i stedet for at karte og nåle måtter, som er kendt inden for filtmåtter, kan selv helt korte fibre kartes i luften vha. hurtigt roterende pigge.

Processen er enkel: Råvaren nedkortes, og fibrene åbnes op og blandes med bindefibre, der ofte er biobaserede plastfibre, hvorefter de formes til måtter og fikseres.
Hele processen er en tør proces med meget lavt energiforbrug. Der anvendes ikke lim, men den mindre andel bindefibre betyder, at måtterne kan fikseres vha. opvarmning på ganske kort tid.

Det er især energiforbruget i driftsfasen, der er fokus på i bygningsreguleringen. I fremtiden bør også konstruktionsfasen inddrages til at reducere udledning af CO2

Det er snart sagt alle typer af fiberholdige restfraktioner, som kan udnyttes – bl.a. også affald fra industrien, der bliver genbrugt i nye typer af produkter.
Måtterne kan fx være isolerings- og akustikplader til byggeindustrien eller vækstmåtter til gartnerier.

Måtterne kan også efterfølgende presses til hårde og stærke biokompositter, som bl.a. kan anvendes til møbler. Pladerne har styrke på linje med fx hårde masonitplader. Det er næsten kun fantasien, der sætter grænser for, hvad produkterne kan anvendes til.

Teknologien er netop løftet op i storskala via den nyetablerede Convert A/S-fabrik, som er ejet i et joint venture med Advance Nonwoven og Kvadrat. Convert er beliggende nær Thisted i Nors. Her er opbygget en fuld produktionslinje baseret på bl.a. CAFT- teknologien med kapacitet til neddeling af naturfibre og industrielt fiberaffald, fx gamle møbler eller tekstilaffald, som presses til nye møbelkompositter.

Dermed er der åbnet for en helt ny industri med re- eller upcycling af ressourcer og design af nye produkter med naturfibrenes mange forskellige egenskaber. Det betyder også, at produkter kan komme på markedet i helt anden skala end tidligere.

Isoleringsplader fra ålegræs

Et af de mange nye produkter er tangisoleringsmåtter af ålegræs. Ålegræsset bjerges bl.a. på Møn og Bogø, når den i renbestand er skyllet op på stranden.
Lodsejerne bjerger ålegræsset, og breder den ud på en strandeng eller græsmark, hvor den vaskes fri for sand af regnen. Når den er tør, presses den i rundballer.

Tangisoleringsmåtterne har samme isoleringsværdi som traditionelle isoleringsmaterialer af mineraluld. Det har nærmest uendelig holdbarhed og kan genanvendes i produktionen af nye isoleringsmåtter.

Måtterne kan også anvendes som mønning (tagrygning) på stråtage som ’tang-tørv’ og har vist sig lettere at arbejde med end andre mønninger og holde længere end fx lyng (tangprojekterne modtog støtte fra MUDP, Miljøstyrelsen).

Tangmåtter af ålegræs
Tangmåtter af ålegræs til isolering. Bæredygtige tangisoleringsmåtter af ålegræs er ’cradle2cradle’ certificeret med Guld som eneste isoleringsmateriale.
© Bodil E. Pallesen

Materialets bæredygtighed er dokumenteret på flere forskellige parametre. Det:

  • Er lavet af et fornybart materiale og indeholder ingen skadelige stoffer
  • Er 100 pct. genanvendeligt til fremstilling af nye tangbats og kan dermed indgå i den cirkulære økonomi
  • Bliver produceret vha. 100 pct. vedvarende energi og med lavt energiforbrug
  • Genererer ikke spildevand
  • Lever op til en række krav om social ansvarlighed
  • Skaber et godt indeklima

Sundt skoleprojekt

Ålegræs spiller også en central rolle i et mindre pilotprojekt med titlen: ’Naturligt lys, naturlig ventilation, akustik og naturlige materialer i skolebyggeri’, også kaldet Sund Skoleprojekt, som er støttet af Elforsk.

Teknologisk Institut samarbejder her sammen med arkitekt og projektleder Carlo Volf (www.volfdesign.dk) samt bl.a. SBI, Windowmaster og Velfac omkring udvikling af konceptet til at erstatte mekanisk ventilation. Målet er at få et bedre indeklima, målt bl.a. på CO2-indhold, luftfugtighed og temperatur samt lydniveau i en skoleklasse og sammenlignet med tilsvarende skoleklasse med mekanisk ventilation.

Målet er endvidere at spare energi og omkostninger til etablering og drift af mekanisk ventilation mm. Projektet foregår i samarbejde med Skovbrynets Skole i Bagsværd og er en integreret facadeløsning, der også omfatter vinduer, filtre fremstillet af ålegræs samt styring af naturlig ventilation.

Den ny generation af nonwoven-teknologi –den patenterede CAFT-teknologi – er et gennembrud i forhold til at kunne udnytte naturfibre og industrielle affaldsfibre

Projektet er opbygget med to ens skoleklasser, side om side, hvoraf den ene fungerer som reference. Klasserne moniteres online, og midt i forsøgsperioden har de to klasser byttet klasselokale. De foreløbige resultater viser, at man opnår et indeklima, der overholder de bedste standarder for luftkvalitet i skoleklasser, målt på CO2, temperatur og luftfugtighed. Skoleeleverne (femteklasser) og lærere giver udtryk for, at indeklimaet opleves bedre i lokalet med ’Notech ventilation’.

Samtidig viser de foreløbige resultater også, at der kan være en klimagevinst i form af mindre energiforbrug til drift og vedligeholdelse af den mekaniske ventilation. Løsningen viser, at en kombination af naturlige materialer som ålegræs fremfor mineraluld og cementplader er mindre belastende på klimaet.

Byggeriet må tage ansvar

De nye materialer, ålegræs, hamp m.fl. til brug som isoleringsmaterialer mv. er kun et udsnit af mulighederne, som der giver et positivt klimaaftryk inden for byggeriet. Træ er et andet godt eksempel. De nye naturmaterialer passer fint ind, hvor man ønsker at bruge bygninger som CO2-lagre ved at anvende kulstofholdige byggematerialer, så udledningerne i konstruktionsfasen bliver negative. Der er også mange eksempler på, at ’overisolering og dampebremse’ giver for tætte huse med risiko for dårligt indeklima, hvis man ikke har styr på den mekaniske ventilation. Problemer med indeklima ses bl.a. i gammelt skolebyggeri. Her kunne alternative løsninger overvejes, når der sættes renovationsprojekter i gang.

Det er tankevækkende, at det især er energiforbruget i driftsfasen, der er fokus på i bygningsreguleringen. I fremtiden bør også konstruktionsfasen inddrages til at reducere udledning af CO2.
Den nye teknologi realiseret med den nye Convert-fabrik i fuld industriskala til at konvertere naturfibre til byggematerialer – foruden et utal af andre biobaserede produkter – er en gamechanger, der er klar til at komme ud til forbrugeren. Det giver virksomheder nye muligheder inden for fremme af den cirkulære økonomi og anvendelse af produkter med mindre klimaaftryk.