Rugwind voor biobased isolatiematerialen

Tekst: ing. Frank de Groot

Foto: Bouwboeren. Oogst van vezelhennep in Meerkerk op het land van BouwBoer Joris van der Worp in Tull en ’t Waal. Na het oogsten wordt het gewas onder andere als duurzame isolatie in de bouw toegepast. Het initiatief BouwBoeren kenmerkt zich door lokale teelt van vezelrijke gewassen die zonder kunstmest en bestrijdingsmiddelen als grondstof dienen voor biobased bouwmaterialen. Boeren dragen hiermee bij aan een duurzame oplossing voor veel problemen in ons land, zoals de stikstofcrisis. Tevens hebben ze er zelf een nieuw verdienmodel mee.

Biobased bouwmaterialen worden in de nabije toekomst steeds belangrijker om de milieudruk van de bouw omlaag te brengen. Ze bestaan uit hernieuwbare materialen. Voorbeelden zijn bamboe, cellulose, geëxpandeerde kurk, hennepvezels, hout, riet, stro en vlaswol. Deze materialen slaan tijdens de groei CO₂ op en er is vaak maar weinig energie nodig om ze te produceren. De biobased materialen zijn ook hergroeibaar, terwijl minerale grondstoffen eindig zijn. De materialen hebben verder een gering gewicht. Dat is een voordeel bij transport en dimensionering van de draagconstructie.

Ondanks de voordelen is het aandeel biobased in de Nederlandse bouw qua gewichtsaandeel zeer beperkt: circa 2% is hout en slechts 0,1% bestaat uit andere biobased materialen (bron: WUR). De kansen liggen er, maar dan moeten de voordelen wel goed zichtbaar worden.

Biobased isoleren

Biobased bouwmaterialen lenen zich vaak ook prima voor het isoleren van gebouwen. Houtvezelisolatie wordt het meest toegepast, gevolgd door vlas-, hennep- en stro-isolatie. Er zijn echter nog meer materialen waarmee je kan isoleren, zoals schelpen, cellulose-isolatie, schapenwol en zelfs zeewier. Experts verwachten verder veel interesse voor isolatie die gemaakt is van vezels van olifantsgras (miscanthus). Dit is reuzegras dat wel vier meter hoog wordt en onder meer in Nederland wordt geteeld. Ook van de vezels van onder meer lisdode en zonnekroon is isolatie te maken.

Met biobased isolatiematerialen bouw je dampopen. Dat kan, doordat biobased materialen vocht kunnen bufferen. De vochtabsorptiecapaciteit vermindert tevens de kans op vochtcondensatie bij hoge luchtvochtigheid. De traditionele isolatiematerialen (glaswol, steenwol) isoleren verder per massagewicht goed, tegelijkertijd is de warmtecapaciteit lager dan bij biovezels. Biobased materialen houden warmte dan ook beter vast, maar voor dezelfde Rd-waarde is de benodigde uitvoering dikker, en bij stro en kalkhennep substantieel dikker. Doordat deze materialen meerdere functies kunnen combineren – zoals strobalenbouw of bouwen met kalkhennepblokken – komt de pakketdikte vaak weer vergelijkbaar uit als traditioneel.

De brandveiligheid van biobased isolatiematerialen varieert. Om de brandveiligheid te verhogen worden wel boorzouten of ammonium sulfaat toegepast. Bij bijvoorbeeld stro met een Euro brandklasse E, zorgt de leemafwerking aan de binnenzijde voor een brandklasse van B-s1, d0. De uiteindelijke brandwerendheid wordt dus bepaald door de totale gevelopbouw.

Nationale Aanpak

De Nationale Aanpak Biobased Bouwen (NABB) moet leiden tot een nieuwe nationale markt voor de grootschalige teelt, verwerking en toepassing van biobased bouwmaterialen. Dit geeft boeren perspectief op een duurzaam verdienmodel, terwijl bouwers over voldoende duurzame materialen kunnen beschikken. Daarnaast draagt het bij aan een circulaire economie.

Met de Nationale Aanpak stellen de ministeries van BZK, I&W, LNV en EZK tot 2025 (fase 1) 25 miljoen euro beschikbaar om een markt op te zetten. De overige 175 miljoen euro is een reservering om de markt uit te breiden in de jaren daarna (2025-2030, fase 2). De aanpak is opgesteld in samenwerking met andere overheidspartijen, marktpartijen en kennisinstellingen.

De ambitie is om in 2030 minstens 30 procent van de nieuwbouwwoningen met minimaal 30 procent biobased materialen te realiseren. Hetzelfde percentage geldt als doelstelling voor isolatiemaatregelen voor verduurzaming en voor de gebruikte materialen voor utiliteitsbouw. Hiervoor moeten er in 2030 minstens 25 producerende ketens van boeren, industriële verwerkers en bouwers zijn. Doel is dat de teelt van vezelgewassen voor bouwmaterialen groeit van circa 2.000 naar 50.000 hectare en de verwerkingscapaciteit naar minimaal 400.000 ton vezels per jaar.

“De ervaring leert dat een markt niet vanzelf tot stand komt”, zegt minister Hugo de Jonge van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties. “Het aandeel biobased is nu nog erg klein en het is voor marktpartijen niet gemakkelijk om dit aandeel zelfstandig te vergroten. Met deze investering willen we de markt het zetje geven dat nodig is om uit te groeien tot een volwaardige markt, van de boer die een gewas produceert tot de verwerker en de bouwer die het product uiteindelijk gebruikt. We gaan dus van plant naar pand; hier groeien huizen.”

Opzetten en opschalen ketens

De belangrijkste actie om het gebruik van biobased bouwmaterialen te bevorderen is het opzetten en opschalen van ketens van boeren, verwerkers en bouwers. Hiervoor stelt het plan een breed palet aan maatregelen voor. De vraag naar biobased isolatiematerialen wordt gestimuleerd door de aanscherping van de milieuprestatie-eis voor gebouwen, met zwaardere sturing op CO₂. Ook is er sinds 1 januari 2024 een financiële stimulans in de vorm van een bonus in de subsidieregelingen voor woningeigenaren. Dat gaat dan om de Investeringssubsidie Duurzame Energie en Energiebesparing (ISDE) en de Subsidieregeling verduurzaming voor verenigingen van eigenaars (SVVE). Die regelingen zijn onder meer voor isolerende maatregelen, waarbij er nu dus bovendien een extra subsidie voor biobased isolatiemateriaal wordt verstrekt. Het gaat onder meer om isolatiedekens van hennep of vlas, maar ook inblaasisolatie als houtwol en cellulose. Het inblazen van vezels van stro en miscanthus staat op dit moment nog niet in de lijst. Deze volgen zo snel mogelijk.

De verwerkende industrie ontvangt daarnaast financiële steun via een regeling om productiefaciliteiten op te zetten. Voor boeren is het vooral van belang dat zij kunnen meedoen in ketens van boeren, verwerkers en bouwers, ondersteund door langjarige afspraken. Zo loont het ook om bijvoorbeeld vezelhennep te telen. Verder wordt onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om door middel van carbon credits de inkomsten te verbeteren van boeren die vezels telen.

Strobouw

Building Balance

Building Balance is de partij die gericht aan de slag gaat met het faciliteren van regionale ketensamenwerkingen en landelijke verwerkende ketens. Het programma richt zich voornamelijk op het toepassen van teelten en reststromen van Nederlandse bodem voor de productie van biobased bouwproducten. Daarbij zorgt Building Balance ervoor dat het telen van vezelgewassen op de juiste plek gebeurt, bij de juiste ondernemers en passend binnen de agrarische dynamiek van een gebied. Hierdoor neemt ook de kans op de stikstofemissie en uitspoeling van nutriënten fors af. Daarnaast draagt het programma actief bij aan het creëren van de juiste condities waarmee de kans tot versnelling en opschaling vergroten. Denk daarbij aan het agenderen van belemmeringen, het bedenken van stimulerende maatregelen, het organiseren van middelen en het bieden van actieve ondersteuning in de keten.

Bedenker en trekker van het programma Jan Willem van de Groep zegt in het artikel ‘De nieuwe bouwmaterialen komen van het land’ in Wageningen World 1 – 2023 (magazine van Wageningen University & Research): “Gewassen als lisdodde en olifantsgras gedijen goed in natte gebieden; waardoor veenweide- en waterretentiegebieden productief kunnen blijven. Andere vezelgewassen zoals zonnekroon en hennep kunnen juist goed tegen droogte en passen op droge zandgronden. Een voordeel van deze gewassen is bovendien dat er vaak sprake is van een korte productieketen. De boer levert de oogst gedroogd en gehakseld af in loodsen in de regio, waar die wordt gezeefd en ontstoft. Daarna kunnen de losse vezels worden verwerkt voor inblaasisolatie in daken en prefab bouwelementen. Het saldo van een miscanthusboer kan bij een goed functionerende keten en een systeem voor de honorering van het vastleggen van koolstof oplopen tot meer dan 3.000 euro per hectare. We werken er hard aan om dit soort ketens te realiseren.”

Het programma Building Balance streeft op korte termijn naar dertien regio’s met elk duizend hectare nieuwe vezelteelt. In 2030 moet dat zijn opgelopen tot 50 duizend hectare. Met 180 duizend hectare zou de bouw de minerale vezels helemaal kunnen vervangen door biovezels, zo is berekend. “Dat is ongeveer tien procent van het Nederlandse landbouwareaal, dat daarmee zou bijdragen aan jaarlijks 5,5 Mton CO₂-reductie”, aldus Van de Groep.

Nationale Milieudatabase

Ontwerpers, bouwers en opdrachtgevers hebben daarnaast behoefte aan data om zo duurzaam mogelijk te ontwerpen en bouwen. Maar ook door verplichtingen vanuit wet- en regelgeving, zoals de berekening van de milieuprestatie, heeft de branche data nodig die betrouwbaar en toetsbaar is. De milieu-impact van producten wordt berekend door middel van een levenscyclusanalyse (LCA). De resultaten van deze LCA-berekeningen worden gedocumenteerd in Environmental Product Declarations, beter bekend als EPD of milieuproductverklaring. Het opstellen van deze EPD’s vindt plaats op basis van Europese afspraken. Fabrikanten en brancheorganisaties bieden de EPD’s aan de Stichting NMD aan voor opname in de Nationale Milieudatabase (NMD). Na acceptatie van de EPD’s worden deze in de vorm van milieuverklaringen (voorgeen productkaarten genoemd) opgenomen in de database. Daarbij zijn er drie categorieën data:

• Categorie 1-data: getoetste, merkspecifieke data, die eigendom is van de producent;
• Categorie 2-data: getoetste, sectorgebonden data, die (vaak) eigendom is van de branche;
• Categorie 3-data: ongetoetste, generieke data, opgesteld door LCA-experts.

Als de data voor de verschillende producten en productcategorieën bekend is, kunnen partijen het projectspecifieke ontwerp invoeren en wordt de Milieu Kosten Indicator (MKI) en vervolgens voor gebouwen de Milieu Prestatie Gebouwen (MPG) bepaald. Deze MKI en MPG zijn een optelsom van de individuele milieuprestaties van toegepaste bouwproducten, bouwactiviteiten en bouwwerkinstallaties.

Er moet dus voldoende data beschikbaar zijn, in de vorm van milieuverklaringen in de NMD. De NMD is daarom in mei 2022 gestart met het zogenaamde ‘Witte Vlekkenproject’. Hoofddoel van het project is het vergroten van het aantal milieuverklaringen in de Nationale Milieudatabase. De NMD bevat nu zo’n 3.000 milieuverklaringen en dat moeten er minstens 10.000 worden. Het gaat om categorie 1- en categorie 2-verklaringen van productgroepen die nu nog ondervertegenwoordigd zijn en die van belang zijn om een goede MPG- of MKI-berekening te maken. Producenten van bouwproducten en -materialen kunnen (wanneer zij aan de voorwaarden voldoen) een vergoeding aanvragen (van € 2.500,-) voor het laten maken van een LCA. Inmiddels is de vergoedingsregeling verlengd tot en met 31 oktober 2024. Onder de vijf doelgroepen bevinden zich ook biobased bouwmaterialen.

Van dit maaisel wordt isolatiemateriaal gemaakt. NewFoss heeft samen met de Zwitserse partner Gramitherm een isolatieplaat (NFF-Iso) ontwikkeld op basis van de NewFoss grasvezel. Foto: NewFoss.

Overzicht belangrijkste biobased isolatiematerialen

Materiaal	Omschrijving	Eigenschappen
Houtvezel Foto: Pavatex.	Houtvezelisolatie wordt gemaakt uit de reststroom van houtzagerijen. Met enkel een natuurlijke bindmiddel worden de houtvezels verbonden tot maatvast, strak en homogeen isolatiemateriaal. Verkrijgbaar in drukvaste en niet drukvaste platen. Toepasbaar tussen spanten, gordingen en balklagen in wanden, plafonds en daken. Door de scheur- en trekvastheid ook toe te passen in voorzetwanden zonder achterconstructie. Ook geschikt voor gevelisolatie bij geventileerde buitenbekleding.	·         Lambdawaarde: 0,036 W/m.K (kan per type plaat variëren). Dikte nodig voor Rd = 4,7 m2K/W: 170 mm. ·         Brandklasse: Euroklasse E. ·         Bronnen: Warmteplan, GUTEX, PAVATEX.
Vlas Foto: Isovlas.	Vlas-isolatie wordt vervaardigd uit restmateriaal dat ontstaat bij productie van linnen. Het is een wol dat bestaat uit lichte, stevige vezels. In bijvoorbeeld houtbouw in Rusland, Duitsland en Scandinavië wordt vlaswolisolatie al ruim honderd jaar toegepast. Vlasisolatie is toe te passen in houtskeletbouw of losse HSB-elementen. Daarnaast is het geschikt voor na-isoleren van daken en spouwmuren.	·         Lambdawaarde: 0,035 tot 0,038 W/m.K. Dikte nodig voor Rd = 4,7 m2K/W: 179 mm (0,038 W/m.K). ·         Brandklasse: Euroklasse C. ·         Bron: Isovlas.
Stro	Stro is geschikt als isolatie voor houtskeletbouwwanden, -daken en -vloeren. Er bestaat ook klein versnipperd stro dat wordt ingeblazen in een gesloten constructie. Stro is ook zelfdragend toepasbaar, in combinatie met een houten skelet (strobouw). Er zijn geen hulpstoffen of toevoegingen nodig. Stro wordt brandveilig door de manier van bouwen en afwerken, niet door toevoegen van chemicaliën. De afwerking aan binnenkant is vaak met leemstuc. De buitenafwerking is een dampopen kalkstuc of een goed geventileerde gevelbekleding van bijvoorbeeld hout. Daarnaast is strobouw zeer geschikt voor aardbevingsbestendig bouwen.	·         Lambdawaarde strobalen: 0,048 W/m.K (haaks op halmrichting) en 0,070 W/m.K (parallel aan halmrichting). Inblaasstro: 0,041 W/m.K. Dikte voor Rd = 4,7 m2K/W: 329 mm stro (0,070 W/m.K). ·         Brandklasse: Euroklasse E. Met minimaal 8 mm leemstuc: Euroklasse B-s1,d0. Houtskeletbouwwand met minimaal 8 mm leemstuc aan weerszijden: 30 minuten. Met minimaal 10 mm kalkstuc aan weerszijden: 90 minuten. ·         Bron: Vereniging Strobouw Nederland.
Hennep Foto: Capatect.	Hennep groeit tot bijna 4 meter hoogte in 100 tot 120 dagen. Hennepmateriaal kent veel toepassingen in de bouw: kalkhennep gestort, hennepblokken voor na-isolatie en binnenwanden en hennepwol voor dak- en gevelisolatie. Er zijn isolatiedekens van hennep of losse hennepwol. Er zijn ook hennepblokken voor niet-dragende toepassingen. Het hennepblok bestaat uit hennepscheven en een mengsel van water en kalk. Het product wordt gegoten in een mal, geperst daarna aan de lucht uitgehard en gedroogd zonder warmtebron. De hennepblokken worden gebruikt voor thermische en akoestische isolatie. Ze zijn geschikt voor nieuwbouw (met structuur) of binnen- en buitenrenovatie. Ze worden toegepast in de vorm van metselwerk voor het vullen, het omhullen van gebouwen of als scheidingswanden.	·         Lambdawaarde hennepwol: 0,045 W/m.K. Dikte nodig voor Rd = 4,7 m2K/W: 212 mm. ·         Brandklasse hennepwol: Euroklasse C-s2,d0. ·         Lambdawaarde hennep isolatieplaat: 0,046 W/m.K. Dikte nodig voor Rd = 4,7 m2K/W: 216 mm. ·         Brandklasse hennep isolatieplaat: Euroklasse E-s1,d0. ·         Lambdawaarde hennepblokken: 0,071 W/m.K. Dikte nodig voor Rd = 4,7 m2K/W: 334 mm. ·         Brandklasse hennepblokken: Euroklasse B-s1,d0. ·         Bronnen: Capatect (isolatieplaat), Isohemp (hennepblokken) en Hennep Info (wol).
Cellulose Foto: Everuse.	Cellulose-isolatie wordt gemaakt van cellulose afvalstromen van papier en karton. Het kan in vlokvorm worden gebruikt als spuitbare isolatie in spouwmuren, dakdozen of vloeren. Er zijn echter ook isolatieplaten van cellulose. Deze zijn geschikt voor het isoleren van daken, vloeren en voorzet- of binnenwanden. In Nederland worden cellulose platen en vlokken gemaakt in Sneek door EverUse, maar er zijn ook Duitse en Zwitserse fabrikaten verkrijgbaar, zoals Isofloc cellulosevlokken. Cellulose-isolatie is door toevoeging van brandvertragers (boraten) ook brandwerend.	·         Lambdawaarde cellulose isolatieplaten: 0,038 W/m.K. Dikte nodig voor Rd = 4,7 m2K/W: 179 mm. ·         Brandklasse isolatieplaten: Euroklasse A1-B – s1,d0. ·         Lambdawaarde cellulose isolatievlokken: 0,037 W/m.K. Dikte nodig voor Rd = 4,7 m2K/W: 174 mm. ·         Brandklasse isolatieplaten: Euroklasse B – s2,d0. ·         Bronnen: EverUse, Isofloc, Warmteplan.
Schapenwol	De ruwe wol wordt door middel van een speciaal productieproces vervilt. Van deze viltlagen worden de isolatiematten en dekens gemaakt. Het materiaal is verkrijgbaar als isolatiedeken of als isolatietegel. Het bestaat doorgaans uit twee lagen schapenwol van verschillende structuur. De eerste laag is een dichte structuur met een grote treksterkte. Deze laag is donkerder dan de tweede laag, die een open structuur heeft voor betere isolatie-eigenschappen. Schapenwol wordt toegepast om holle ruimtes op te vullen in daken, wanden of vloeren. Vocht wordt goed in de wol opgenomen en het materiaal kan tot 35% van z’n eigen gewicht opnemen zonder dat de isolatie-eigenschappen daardoor verminderen. Schapenwol heeft een natuurlijke vochtregulering die schimmels voorkomt.	·         Lambdawaarde schapenwol isolatie: 0,035 – 0,039 W/m.K. Dikte nodig voor Rd = 4,7 m2K/W: 183 mm (0,039 W/m.K). ·         Brandklasse isolatieplaten: Euroklasse D-s2,d0. ·         Bron: Isolena.
Schelpen Foto: Isoschelp.	Schelpen worden gebruikt om kruipruimten te isoleren. Via een dikke slang en met behulp van lucht worden de schelpen rechtstreeks in de kruipruimte geblazen. Isoschelp is een bekende Nederlandse leverancier van schelpisolatie. De schelpen hebben niet alleen een isolerende werking, maar lossen ook vochtproblemen op. Voor een Rc-waarde van 2,5 m2K/W is een laag van 25 tot 30 centimeter schelpen nodig. Schelpen liggen in constant aangroeiende, zeer dikke lagen en banken op de zeebodem. Per schip worden de schelpen opgezogen uit de Noordzee, Waddenzee en Zeeuwse wateren. Alleen al in de Waddenzee bedraagt de aanwas zo’n 200.000 kubieke meter per jaar. Bij de winning wordt ervoor gezorgd dat het ecosysteem intact blijft. In overleg met Rijkswaterstaat worden vooraf winplaatsen en hoeveelheden bepaald.
Zeewier	Zeegras is een veel voorkomend zeewier dat aan de Noordzee- en Oostzeekust in grote hoeveelheden kan aanspoelen. In de Oosterschelde ligt een ‘boerderij’ van 6 hectare. In Denemarken werden 200 jaar geleden al zeegrasdaken gemaakt. Ook is het in het verleden toegepast als isolatiemateriaal en kan worden aangetroffen in monumentale panden. Het kan worden toegepast als gevel- en spouwisolatie materiaal. Het isoleert net zo goed als conventionele isolatiematerialen. Zeewier is tot slot onbrandbaar en rotbestendig.
Olifantsgras (miscanthus) Foto: WUR.	Deze vezels van dit reuzegras – dat vier meter hoog kan worden – zijn geschikt voor onder meer de productie van isolatiemateriaal. Net zoals strovezels, zijn ook de vezels van miscanthus in constructies te blazen.

Bronnen:

• Dam, Jan van en Van den Oever, Martien, ‘Catalogus biobased bouwmaterialen 2019’, Wageningen Food & Biobased Research, 2019
• Artikelen op website Wageningen University & Research (WUR)
• Artikelen op website Building Balance
• Groot, ing. F. de, ‘Biobased isolatiematerialen in opkomst’, Bouwkwaliteit in de Praktijk, nr. 2, 2022, Vakmedianet
• Groot, ing. F. de, ‘Gebrek aan productdata remt duurzame bouw’, Bouwkwaliteit in de Praktijk, nr. 1, 2023, Vakmedianet
• Groot, ing. F. de, ‘Verlaging MPG vraagt goede milieudata’, Bouwkwaliteit in de Praktijk, nr. 1, 2024, Vakmedianet
• Diverse websites van leveranciers.
• Persartikelen overheid.