Aerogels: innovatief antwoord op uitdagende isolatievraagstukken

Oorspronkelijk voor de ruimtevaart ontwikkeld, kunnen aerogel-isolatiesystemen als een hightech product worden bestempeld. Weliswaar is de naam ietwat misleidend. Het gaat immers niet over een echte ‘gel’, maar over een skelet van minieme silicadeeltjes. Roel Hendrickx, projectleider in het Labo Renovatie en Erfgoed van Buildwise: “Silicadeeltjes, gedispergeerd in een vloeistof, vormen vanaf een bepaalde concentratie een gel. Door de vloeistof met een superkritische droging te verwijderen, blijft het skelet van silicadeeltjes intact en is de vloeistof vervangen door 95 tot 99% lucht. Hoewel dit eindproduct erg broos is, beschikt het over bijzonder interessante eigenschappen. Het kan tegen extreem hoge en lage temperaturen, heeft een hoge brandweerstand en is UV-bestendig. Maar bovenal – en precies dat is interessant voor de bouwsector – heeft het een zeer lage warmtegeleidingscoëfficiënt (lambda-waarde). Daardoor isoleert het product bijzonder goed, zelfs in geringe dikte. Meerdere producenten hebben dit materiaal daarom als basis genomen voor de ontwikkeling van ‘aerogel’ isolatiesystemen.”

Aangebracht in pleistervorm

Vandaag zijn er twee soorten aerogel isolatiesystemen op de markt. Er zijn de kalkpleisters waarin de silicadeeltjes in de vorm van korrels zijn verwerkt en waarbij de kalk voor stevigheid en de hechting aan muren zorgt. Daarbovenop wordt een gewapende afwerkpleister aangebracht die de fragiele pleister tegen beschadiging beschermt. Roel Hendrickx: “Wanneer de silicadeeltjes breken, neemt het isolatievermogen evenredig af. Daarom dient het toepassen van dergelijke pleisters volgens de regels van de kunst te gebeuren. Eerst moet een hechtlaag van cement- of kalkgedragen mortel met grove granulaten worden voorzien. Daarbovenop komt de aerogel pleister in diktes van 3 tot 10 cm. Vervolgens is er een verhardende laag nodig, meestal op basis van ethylsilicaat, de klassieke steenverharder die in monumentzorg wordt toegepast voor het verstevigen van fragiele mortels of het beschermen van stenen. Belangrijk is om daarna een wapeningsnetje in kunststof met daarop een laag verse kleefmortel te voorzien, dit om scheuren te vermijden. Het proces eindigt met een droogtijd van een week, waarna een afwerkpleister of crepilaag op het oppervlak wordt aangebracht.”

Vooralsnog werk voor experts

De allergrootste uitdaging ligt in het machinaal mengen en spuiten van de pleister, een proces dat met een standaard mortel- of pleistermenger kan gebeuren. Weliswaar zijn een aangepast mondstuk en mengschroef nodig, en die zijn nog lang niet overal te vinden. “Het is uitermate belangrijk om de juiste dosering te hanteren. Anders loop je het risico dat de silicakorrels worden beschadigd of dat de pleister niet de juiste consistentie heeft om in de gewenste dikte aan de muur te blijven hangen”, merkt Roel Hendrickx op. “Een gewaarschuwd man is er twee waard: het mengen en spuiten van de pleister vereist heel wat vermogen van de machine. Op werven blijkt dit regelmatig problemen op te leveren omdat er onvoldoende stroom beschikbaar is. Als de mengmachine stilvalt, zal de pleister beginnen uit te harden. Het gevolg is tijd- en materiaalverlies, maar soms ook schade aan de installatie. Kortom, aannemers informeren zich best goed vooraleer ze dit product toepassen. Tevens is het raadzaam om de medewerkers in overleg met/door de leveranciers of andere specialisten te laten opleiden.”

Ook aerogel matten

Gelukkig is er een alternatief dat eenvoudiger aan te brengen valt: de zogenaamde ‘matten’. Bij deze oplossing is de aerogel in een soort van draagmat van glaswol of synthetische vezels verwerkt.  Logischerwijze zijn matten steviger dan pleisters, wat hun plaatsing vergemakkelijkt. Roel Hendrickx: “In feite is er weinig verschil met het plaatsen van etics. Alles start met het aanbrengen van een kleefmortel op zowel de muur als de matten. Naar analogie met tegelzetten, worden daarin met een kam lijnen getrokken voor een goede hechting. Vervolgens worden beide kleeflagen tegen elkaar gedrukt. De matten worden daarna met kunststof rondellen vastgezet en er wordt een wapeningsnet voor gespannen waarop dan een hechtmortel wordt gespoten. Ook hier weer geldt een droogtijd van een week, waarna het geheel met een pleister of crepi wordt afgewerkt.”

Uiterst performante oplossing…

Niet alleen is het aanbrengen van aerogels een vrij complex gegeven. Ook zijn deze oplossingen redelijk duur: naar schatting ligt hun prijs tot drie keer hoger dan traditionele isolatiesystemen. Daar tegenover staat wel dat een dun laagje al een groot verschil kan maken bij het bestrijden van koudebruggen. “Zelfs twee à drie centimeter kan al een mooi resultaat opleveren”, vertelt Roel Hendrickx. “In principe isoleren de matten met de helft minder dikte even goed als PUR, terwijl de pleisters ongeveer eenzelfde dikte moeten hebben om eenzelfde warmteweerstand als PUR te halen. Het mooie aan de aerogels is dat ze zeer dampopen zijn, wat een groot verschil is ten opzichte van synthetische schuimen. Daarom dat dergelijke systemen interessant kunnen zijn in locaties met een potentieel risico op inwendige condensatie.” 

… voor specifieke toepassingen

Het zijn de voor- en nadelen van aerogels die vandaag in grote mate hun toepassingsdomein bepalen: isolatie in gebouwen waar strikte esthetische vereisten gelden, waar heel weinig plaats is en/of waar een potentieel risico op condensatie heerst. Roel Hendrickx: “We denken in de eerste plaats aan energetische renovaties van historische gebouwen waar het oorspronkelijke uitzicht van grote waarde is. Een mooi voorbeeld daarvan is de isolatie van ultradunne sarkingdaken. In deze gevallen voorkomen de aerogels dat het dakvlak veel meer naar buiten steekt dan voorheen. Daarnaast zijn de aerogels bijzonder nuttig voor toepassingen – zowel in renovatie- als nieuwbouwprojecten - waar weinig plaats is, zoals de dagkanten van ramen of gootbodems. Deze oplossing is eveneens een interessante optie voor de isolatie van dakkappellen omdat ze toelaat om de verhoudingen te vrijwaren en vlot complexe vormen in te pakken. Verder lijkt het ons een ideaal systeem voor retourisolatie binnen, dus waar een kopse buitenmuur koudebruggen veroorzaakt. Belangrijk om te weten: zowel de pleisters als de matten kunnen binnen én buiten worden toegepast. Wanneer er iets aan de wanden moet worden gehangen, dan kiest u wel beter voor de matten, aangezien pluggen onvoldoende grip hebben in de zeer poreuze pleister. Sowieso zijn de pleisters de meest broze oplossing. Waarom er dan toch voor kiezen? Het antwoord is niet zo eenvoudig. Volgens mij is de kans op schimmelvorming door inwendige condensatie kleiner in een monoliet geheel - dus pleisters op metselwerk – dan bij een systeem van gekleefde matten.” 

Binnenkort algemene doorbraak?

Omdat ze een oplossing voor uitdagende isolatieproblemen bieden, ziet Embuild een mooie toekomst voor de aerogels. “De ervaringen in Frankrijk, Zwitserland en Duitsland, waar deze isolatiesystemen al langer worden toegepast, blijken toch wel bijzonder positief te zijn”, aldus Roel Hendrickx . “In België staat de techniek nog maar in de kinderschoenen met een vijftal toepassingen met pleisters en een paar tientallen met matten. Toch zijn we er vrij zeker van dat dit aantal op relatief korte termijn toch sterk zal toenemen, zeker als punctuele oplossing voor heel specifieke uitdagingen.”