Uniek onderzoek naar de brandveiligheid van biobased materialen levert heel veel kennis op.
In 2024 ontwikkelden Building Balance, Nieman, Efectis en Peutz samen een unieke manier om biobased isolatiematerialen te testen op hun brandveiligheid. Het doel: verdere opschaling van het gebruik van biobased materialen op een veilige manier mogelijk maken. In dit interview vertelt Saskia Hegeman van Nieman hoe de eerste tests zijn verlopen en hoe fase twee van het onderzoek eruitziet. “Europa kijkt inmiddels met grote interesse met ons mee.”
Eerst nog even in het kort waarom de nieuwe teststrategie zo bijzonder is. Saskia: “Normaal gesproken moet je voor elk materiaal in elk type wand een hele reeks aan tests doen, waaronder een grote oventest. Dat kost veel tijd en geld. Stel je hebt zeven biobased isolatiematerialen en meer dan honderd verschillende manieren om een HSB-element op te bouwen, dan zijn dat heel veel mogelijke combinaties van materialen en daarmee ook heel veel testen. Dat staat opschaling in de weg.”
“Daarom ontwikkelden we een teststrategie waarmee we de materialen op zichzelf heel goed leren kennen. Door alles wat we leren is het dan naar verwachting niet meer nodig om voor élke combinatie van wandelement en isolatiemateriaal een grote oventest te doen. Brandveiligheidsadviseurs kunnen dan namelijk op basis van alle data en testrapporten voor andere oplossingen een deskundige beoordeling (DeBo) geven.”
Zoveel mogelijk leren
Saskia vervolgt: “Building Balance gaf ons een lijst met isolatiematerialen: papiercellulose, houtwol, graanstro, miscanthus, vlas, hennepscheven en hennepwol. In nauw overleg met de deskundigen bij de brandlabs van Peutz en Efectis zetten we de teststrategie op. De testen zijn zo opgebouwd dat we steeds voortborduren op wat we in de test ervoor leerden en daarbij kruisverbanden leggen. We controleren de resultaten uit de ene test met de andere én leren steeds meer over hoe de materialen zich gedragen. We leren daardoor ook of het gedrag van de verschillende biobased materialen met elkaar vergelijkbaar is.”
Extra data ophalen
De eerste fase van de teststrategie bestond concreet uit vier soorten testen. De eerste drie – de Small Flame test, de Cone-calori test en de SBI test – geven inzicht in brandkarakteristieken. Saskia: “We hebben elk van die testen uitgebreid met manieren om er extra data uit te halen. Langer doortesten, extra temperatuurmeters (thermokoppels) plaatsen en de Cone-caloritest uitvoeren op een hele hoge temperatuur om de brandsituatie goed te kunnen nabootsen.”
“We gingen echt tot de grenzen van wat het apparaat aankan. Het heeft bij de brandlabs heel wat gloeispiraaltjes gekost om dit zo te doen. Maar dat leverde dus ook veel extra informatie op.”
Wanden extra zwaar belasten
De vierde test omvatte de wandtesten, oftewel de grote oventesten, om te begrijpen hoe de materialen zich houden in een wand.
“Dit deden we in HSB-constructies van dragende binnenwanden, die we zwaar hebben belast, om te testen voor een situatie zoals van toepassing in een appartementengebouw van 3 of 4 bouwlagen hoog. We zijn daarbij op zoek gegaan naar het optimum tussen de dikte van de plaatlaag en de hoeveelheid biobased isolatie. Er zit veel brandwerendheid in de plaatlagen, dus die plaatlagen hebben we zo dun mogelijk gehouden.”
“Deze grote oventesten breidden we ook uit ten opzichte van wat gebruikelijk is. In de wand hingen we bijvoorbeeld meerdere temperatuurmeters, zodat we in de temperatuurgrafieken konden zien hoe de lagen in de wand zich ten opzichte van elkaar houden in een brand. We hebben getest met inblaasstro, een van de hennepwollen, cellulose en glaswol, dat we door het hele onderzoek heen als referentie gebruiken.”
Waarom glaswol als referentiemateriaal
Voordat Saskia over de resultaten vertelt, is het belangrijk om toe te lichten waaróm glaswol als referentiemateriaal wordt gebruikt.
“De TU München heeft ook onderzoek gedaan naar de brandveiligheid van isolatiematerialen. Daaruit kwam naar voren dat biobased isolatiematerialen zoals houtvezel en cellulose in dezelfde beschermingsfactor vallen als glaswol en goed met elkaar vergeleken kunnen worden.”
Saskia: “De TU München werkt daarbij met PL-klassen. PL staat voor Performance Level en drukt de beschermingsfactor uit: PL1, PL2, PL3. Glaswol valt in PL-klasse 2. Wij nemen dat nu in onze tests mee. Als biobased isolatiematerialen ook in PL-klasse 2 vallen, weten we dat daar waar glaswol is getest, je ook biobased isolatie kan toepassen. En hoef je dat dus niet apart te testen in allerlei wandopstellingen. Dat helpt enorm bij het opschalen van biobased bouwen.”
Resultaten fase 1
De eerste testfase (Small Flame test, Cone-calori test, SBI test en grote oventest) is in september verleden jaar afgerond. Saskia: “Alle grote wandtesten haalden 30 minuten brandwerendheid. En nipt – 34 minuten, 33 minuten – wat betekent dat we een optimale binnenwandconstructie hebben bedacht. Dat is een succes. En we weten nu dat alle in het onderzoek betrokken biobased materialen naar verwachting in het dragend-wandelement kunnen worden toegepast.
“Op basis van die resultaten kunnen we ook de verwachting uitspreken dat alle biobased isolatiematerialen inderdaad in de PL2- klasse vallen. Want als hennepwol het goed doet, doen stro en vlas het waarschijnlijk ook goed. In testfase twee gaan we deze hypothese valideren.”
De testrapporten, inclusief metingen en camerabeelden van alle in fase 1 uitgevoerde testen, zijn via het Nationaal Kenniscentrum Biobased Bouwen te downloaden.
Fase 2: toetsen
“We toetsen de kennis die we opdeden en de voorspellingen die we doen nu in fase twee van het onderzoek. Dat doen we door kruistesten te doen, waarbij we een aantal brandtesten herhalen en met andere materialen uitvoeren, om te kijken of we betrouwbaar kunnen voorspellen.”
“We kijken ook naar andere typen wanden, namelijk dragende scheidingswanden met stro en hennepwol, gevelelementen met hout- en hennepwol en een serie niet-dragende scheidingswanden. In totaal voeren we 12 grote wandtesten uit in fase twee.”
De resultaten hiervan zullen wij op 2 juli van 12.00 uur tot 13.00 uur delen via een lunchwebinar. Aanmelden kan via deze link.
Nog slimmer en sneller testen
Er gebeurt meer deze tweede fase van het onderzoek. “We zoeken nog explicieter aansluiting bij de onderzoekslijn van de TU München. Dat onderzoek ontwikkelt zich continu door en heeft nu onder andere geleid tot een PREN- norm, een pre-Europese norm. Die norm beschrijft een nieuwe test, die in de plaats komt van de Small Flame test en SBI test, waardoor je met minder en kleinere testen ook de PL-klasse kan bepalen.”
“Wij testen nu of dat inderdaad kan. We gaan daarvoor testen op de oude manier (drie kleine testen en een grote oventest) en op de nieuwe manier (alleen een Cone-calori test en die nieuwe test, een soort kleine oven-test) en kunnen dan straks zien of je met de nieuwe manier inderdaad rechtstreeks tot die PL-klasse kan komen. Als het antwoord daarop ja is, gaat dat wederom helpen bij opschaling, want het testen gaat dan sneller en wordt goedkoper.”De resultaten hiervan verwachten wij dit najaar (oktober 2025) te kunnen delen.
Méér brandwerendheid met biobased?
Er is nog iets wat wordt onderzocht in fase twee. “We hebben reden om aan te nemen dat sommige biobased materialen bij een bepaalde dichtheid en vanaf een bepaalde dikte flink bijdragen aan de brandwerendheid van een wandelement. Van stro hebben we daarin de hoogste verwachtingen. Nu wordt dat toegepast met 80 milimeter dikte in het midden van de wand, maar als je daar 120 milimeter gebruikt, gaat de brandwerendheid misschien wel van 30 minuten naar 90 minuten. Ergens is er een dikte waarbij die brandwerendheid een enorme sprong maakt en dat onderzoeken we. We willen weten waar dat ‘springmoment’ ligt.”
| Constructieoverzicht Het onderzoek dat Building Balance, Nieman, Efectis en Peutz nu samen uitvoeren, levert straks een constructieoverzicht op met honderden combinaties van wanden en isolatiematerialen met toepassingen in de bouw. Voor die honderden combinaties is aannemelijk gemaakt dat ze (1) direct voldoen aan de eisen van het BBL of (2) gelijkwaardig zijn (via een deskundigenoordeel).Nieuwe isolatiematerialen en plaatmaterialen kunnen eenvoudig worden toegevoegd aan dit overzicht. Voor nieuwe isolatiematerialen is daar naar verwachting enkel een Cone-calori test voor nodig (voor toepassing in Nederland en mits ze PL2 zijn). En wil je ook het dichtheid- & diktevoordeel van het isolatiemateriaal meenemen voor de kleine oven-test? Voor plaatmaterialen alleen één grote oventest met glaswol als (referentie) isolatiemateriaal. Het constructieoverzicht is een deskundigenoordeel op basis van gedegen onderzoek door Nieman in samenwerking met Peutz en Efectis. We vragen collegadeskundigen van BCRG om dit op gelijkwaardigheid te beoordelen. Daarmee maken ze zeer aannemelijk dat het constructieoverzicht voldoet aan de eisen op gebied van brandwerendheid in het BBL. We presenteren de resultaten op 2 juli in een lunchwebinar. Daarna zij deze beschikbaar via het Nationale Kenniscentrum Biobased Bouwen en BCRG. |
Veel interesse vanuit Europa
“Nog leuk om te vertellen,” voegt Saskia toe, “is dat ons onderzoek – en alle onderdelen daarvan – met veel interesse wordt gevolgd in Europa. Andere landen zijn onder de indruk van wat we hier aan het doen zijn en verwachten er veel van te kunnen leren. Dat geeft weer aan hoe bijzonder het is wat we hier in Nederland hebben opgezet. Daar zijn we trots op.”
