Van oud naar goud: hergebruik van minerale wol isolatie voor een duurzame toekomst!

Over de thesis van Gentiel Acar
De herbruikbaarheid van isolatiematerialen uit bestaande gebouwen: specifiek onderzoek naar minerale wol isolatie uit platte daken. (2023)
Promotor(en) Prof. dr. ir.-arch. Nathan Van Den Bossche; Prof. arch. Jan Moens, Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur
SDG 9 – Industrie, innovatie en infrastructuur | SDG 11 – Duurzame steden en gemeenschappen | SDG 12 – Verantwoorde consumptie en productie
gentiel 3
Foto: Gentiel Acar
Redactie door
Gentiel Acar; Emma Verboven
Heb je jezelf al afgevraagd waar gebruikte isolatie naartoe gaat als gebouwen worden afgebroken? Ieder jaar komt er een groeiende hoeveelheid isolatiematerialen vrij bij sloopprojecten, maar we lijken er weinig mee te doen. Sterker nog, we spenderen extra energie aan het verbranden ervan tot as. Hoog tijd om hier iets aan te doen en potentiële kansen voor de toekomst onder de loep te nemen. Daarom onderzocht Gentiel Acar in zijn thesis de herbruikbaarheid van minerale wol isolatie uit platte daken. Hij analyseerde hiervoor het volledige proces startende bij het ontmantelen, het testen van de prestaties en tot slot het herbestemmen van deze hergebruikte isolatie in nieuwe gebouwen of toepassingen. Zo biedt Acar nieuwe inzichten en ideeën over hoe we in de toekomst isolatie kunnen gaan hergebruiken in plaats van ze te verbranden.

We verbranden potentiële kansen

In de afgelopen decennia zijn isolatiematerialen een integraal onderdeel geworden van de bouwsector. Vooral als het gaat om het verbeteren van de energieprestaties van gebouwen. Minerale wol isolatie wordt verwacht minstens 60 jaar mee te gaan in een gebouw, terwijl grote hoeveelheden al na 20 jaar in gemengde containers belanden voor verbranding wegens renovaties of afbraken van platte daken. Zo gaat alle ingebedde energie van deze isolatiematerialen (energie-intensieve productieprocessen, transport, verwerking, …) steeds verloren. Hergebruik van isolatiematerialen door ontmanteling van te slopen gebouwen biedt dus een kans om materiaalkringlopen te sluiten en ecologische voetafdrukken te verminderen

Foto's: Gentiel Acar

Alles begint bij een zorgvuldige ontmanteling

Door middel van zeven casestudies, met in totaal veertien platte daken, analyseerde Acar het hedendaagse proces van het demonteren van minerale wol isolatieplaten in platte daken. Op basis van zowel eigen ervaring als die van dak- en sloopaannemers blijkt dat het ontmantelen van minerale wol isolatieplaten uit platte daken over het algemeen haalbaar is. Bij deze ontmanteling treedt echter vaak minimale schade op aan de isolatieplaten. De meest voorkomende schade ontstaat doordat de dakbedekking wordt losgetrokken van de isolatie, waardoor de bovenste laag van de isolatieplaat wordt verwijderd of beschadigd. Andere vormen van schade zijn afhankelijk van de specifieke verbindingen en de opbouw van het platte dak, maar zijn doorgaans beperkt van aard.

Met het oog op toekomstig hergebruik van ontmantelde minerale wol is het van essentieel belang om enerzijds te leren omgaan met deze minimaal beschadigde isolatieplaten in nieuwe hergebruikstoepassingen. Anderzijds moet het een ambitie zijn van toekomstige recuperatiebedrijven en sloopbedrijven om extra tools te ontwikkelen die het ontmantelingsproces efficiënter maken en de schade aan de isolatieplaten nog meer beperken.

Foto's: Gentiel Acar

Oude minerale wol isoleert als nieuwe

Om de herbruikbaarheid van minerale wol isolatie bloot te leggen deed Acar uitgebreid onderzoek naar de prestaties en eigenschappen van oude minerale wol isolatie. Hiervoor verzamelde hij uit zes geselecteerde platte daken stalen rotswolisolatie met een variërende leeftijd van 12 tot 28 jaar. Deze oude isolatieplaten werden oorspronkelijk bevestigd op een betonnen of steeldeck dakvloer. Vervolgens werden verschillende testen uitgevoerd zoals beschreven staat in de huidige productnorm voor minerale wol isolatie (NBN EN 13162). De resultaten van Acar’s onderzoek zijn dan ook erg relevant omdat er weinig tot geen vergelijkbaar onderzoek is uitgevoerd in België.

Het belangrijkste nieuws is dat alle rotswolisolatieplaten geen enkele vorm van degradatie vertonen wat betreft hun thermische prestaties en hun densiteit. In samenwerking met Buildwise en in het kader van een lopend project (FCRBE) werden namelijk lambdawaardemetingen uitgevoerd op de verzamelde isolatie. Hieruit bleek dat geen enkel testmonster slechter isoleert dan wat wordt opgelegd voor nieuw geproduceerd rotswolisolatie.

Figuur: Gentiel Acar

De mechanische prestaties daarentegen zijn iets gevoeliger aan degradatie en zijn vooral afhankelijk van diverse factoren, waaronder de leeftijd, de densiteit, het type isolatie en de oorspronkelijke situatie. De resultaten van de samendrukbaarheid en de ponsweerstand tonen aan dat respectievelijk 43% en 33% niet voldoen aan de huidige minimumnorm. Interessant is wel dat de samendrukbaarheid vergelijkbaar blijkt te zijn aan beide zijden van de isolatieplaat, wat hergebruik in de omgekeerde richting theoretisch mogelijk maakt zonder verlies van mechanische prestaties.

Hoewel oude minerale wol isolatie nog steeds de isolerende eigenschappen vertoont van nieuw materiaal, is er één aanzienlijke uitdaging op het gebied van hergebruik. Korte termijn waterabsorptietests tonen namelijk aan dat de waterafstotendheid in de loop der tijd sterk afneemt. Van alle geteste monsters voldeed 62% niet aan de huidige productienorm. Bovendien werd in dit onderzoek een specifiek degradatiefenomeen ontdekt bij rotswolplaten die op een steeldeck ondergrond werden geplaatst. Door de profilering van het steeldeck kon een waterabsorptiepatroon worden waargenomen aan de interieurzijde van de isolatieplaten.

[caption id="attachment_30164" align="alignnone" width="1640"] Figuur: Gentiel Acar[/caption]

Aanvullende tests toonden aan dat de zones die aan de lucht werden blootgesteld gemiddeld zeven keer meer water opnemen dan de zones die op de steeldeck-profilering lagen. De vermoedelijke oorzaak van deze degradatie ligt hoogstwaarschijnlijk bij de afbraak van de waterafstotende minerale olie die wordt toegevoegd tijdens het productieproces, maar nader onderzoek is nodig om deze hypothese te bevestigen.

Creativiteit is de sleutel tot hergebruik

Indien we oude minerale wol isolatie willen herbestemmen in nieuwe gebouwen of toepassingen, moeten we dus rekening houden met deze schade- en degradatiefenomenen. Creativiteit is hierbij een vereiste om oude isolatie opnieuw toe te passen in platte daken. Bijvoorbeeld, oude isolatie kan dienen als onderlaag in combinatie met een nieuwe laag isolatie erbovenop, waarbij extra aandacht wordt besteed aan infiltratie van vocht. Een andere mogelijke hergebruiktoepassing is onder meer in vloeren, aangezien ze vergelijkbare densiteit en mechanische prestaties vereisen als platte dakisolatie. Bovendien zijn droge toepassingen zoals tussenvloeren en binnenwanden ook geschikte opties, gezien vocht hier geen probleem vormt en minerale wol goede akoestische prestaties levert.

Figuur: Gentiel Acar

Naar de toekomst toe moeten we dan ook inventief zijn in het volledige hergebruiksproces van isolatie. Niet alleen moeten we nieuwe ontmantelingstools ontwikkelen, maar ook efficiënte testmethoden om de prestaties van oude isolatie snel en eenvoudig te kunnen beoordelen. Met alle verkregen inzichten stelde Acar uiteindelijk een 10-stappenplan op waarin een fictief bedrijf op een efficiënte en milieuvriendelijke manier oude isolatie kan ontmantelen, stockeren, testen en uiteindelijk herbestemmen in nieuwe gebouwen of toepassingen. Op naar een duurzamere toekomst dus met dit nieuwe goud!

Over Gentiel Acar

Gedurende vier jaar werkte ik als assistent-zaakvoerder bij een bouwbedrijf tijdens mijn vakanties, waar ik waardevolle praktische ervaring opdeed op verschillende werven. Mijn interesse in circulair bouwen en vooral het hergebruik van bouwmaterialen ontstond tijdens mijn masteropleiding. Ik ging ook een semester op Erasmus naar TU München, waar ik een studio volgde onder leiding van Francis Kéré, waar we een ontwerp moesten maken in Afrika met heel lokale materialen. Vorig jaar behaalde ik mijn diploma als ingenieur-architect aan de UGent. Momenteel werk ik als onderzoeker aan de UGent, waar ik me richt op een doctoraatsonderzoek naar de herbruikbaarheid van verschillende isolatiematerialen uit bestaande gebouwen voor diverse toepassingen. Dit alles combineer ik graag met sport, voornamelijk voetbal en lopen.