Tiede: Aerogeelin piti muuttaa rakentamista – hinta, lainsäädäntö ja rakentamisen trendit ovat hidastaneet sen yleistymistä

Asiantuntijoiden mukaan aerogeelille on käyttöä toistaiseksi lähinnä erikoiskohteissa. Ari Kähkösen koetalo on yhä kesken.

Ari Kähkönen esittelee huopamaista aerogeelieristettä arkistokuvassa. Koetalon valmistuminen on lykkääntynyt. Jouni Turunen

Ilkka Ritvanen

Moninkertaisesti perinteisiä villoja tehokkaampi lämmöneristys. Helppo työstää. Paras mahdollinen ääni- ja paloeriste. Avaruusaluksissa testattu.

Muun muassa tällaisia kehuja sai aerogeeli pitkin 2010-lukua, jolloin sen uumoiltiin pian mullistavan rakentamisen myös Suomessa. Tällä hetkellä rautakauppojen hyllyt pullistelevat kuitenkin edelleen mineraali-, lasi- ja puukuituvillaa sekä perinteisempiä muovieristeitä.

– Suurin syy on hinta. Ne ovat huomattavasti perinteisiä eristeitä kalliimpia. Toinen asia on se, että aiemmin oletettiin rakennusten lämmöneristysvaatimusten kiristyvän vielä enemmän. Silloin olisi voinut olla tarpeellista ottaa vielä tehokkaampia eristeitä käyttöön, sanoo Tampereen yliopiston rakennusfysiikan professori Juha Vinha.

Nykyinen rakentamislainsäädäntö ei kannusta tehokkaampien eristeiden käyttöön. Rakentamisen asiantuntijat näkevät aerogeelille käyttöä toistaiseksi lähinnä erikoiskohteissa.

Geeli tarkoittaa ainetta, jossa huokoisen kiinteän aineen sisällä on nestettä. Aerogeelissä tämä neste on korvattu ilmalla.

Yleisin aerogeeli on piioksidia. Pii on maankuoren toiseksi yleisin alkuaine hapen jälkeen. Sitä on noin neljännes maankuoren massasta.

Trendi on sellainen, että pyritään takaisin vähäpäästöisiin eristeisin.

Juha Vinha

Aerogeeliä valmistetaan vaahdottamalla sulaa lasimassaa paineilman ja seosnesteen avulla. Neste korvataan lopuksi ilmalla. Lopputuloksena on äärimmäisen kevyttä ”kiinteää savua”.

Aerogeeli keksittiin jo 1930-luvulla, mutta laajempaa käyttöä sillä on ollut 1990-luvulta lähtien. Yksi vauhdittaja on avaruustutkimus. Esimerkiksi Mars-mönkijät on eristetty aerogeelillä.

Valmistusmenetelmät ovat kehittyneet. Toistaiseksi perinteisempien eristeiden tapaista massatuotantoa ei kuitenkaan ole olemassa, sanoo suunnittelu- ja konsultointiyhtiö Swecon asiantuntija Jyri Nieminen.

– Massatuotanto on sitä, että käynnissä olisi jatkuva prosessi. Näin saataisiin isoja volyymeja ja hintaa alaspäin.

Aerogeeli toimii erinomaisena paloeristeenä. Kukka säilyy vahingoittumattomana, vaikka eristettä lämmitetään puhalluslampulla. AOP / H.S. Photos / Alamy

Perinteisten eristeiden toiminta perustuu niiden sitomaan ilmaan, joka esimerkiksi villaeristeissä saadaan pysymään mahdollisimman hyvin paikoillaan sulkemalla eriste tuulensuojalevyn ja ilmansulun väliin.

Myös aerogeeli on yli 95-prosenttisesti ilmaa. Sen tehokkuus eristeenä perustuu kuitenkin äärimmäisen pieneen yksittäisten molekyylien tasolla olevaan huokosrakenteeseen. Aerogeelejä kutsutaankin myös nanoeristeiksi.

Äärimmäisen huokoinen rakenne tarkoittaa, että lämmön kulkeutuminen johtumalla eristeen sisällä vaikeutuu huomattavasti. Voisi sanoa, että lämmön olisi ohuessakin aerogeelieristeessä kuljettava jalkapallokentän pituinen matka johtuakseen läpi.

Aerogeelillä eristetty seinä voisi siis Suomenkin oloissa olla alle kymmenen sentin paksuinen.

– Rakennuksella on oltava myös kantava rakenne. Seinälle tulee väkisinkin paksuutta. Ohuilla lämmöneristeillä ei siis saavuteta etua, Jyri Nieminen sanoo.

Tällä hetkellä rakentamismääräyksissä ulkoseinän paksuudeksi lasketaan korkeintaan 25 senttiä. Tämän ylittävä osuus ei vähennä rakennusoikeutta. Energiatehokkuuden kannalta seinän paksuutta kannattaa siis kasvattaa vaikka yli puoleen metriin.

– Rakentamismääräyksissä ulkovaipan paksuus on jo taloudellisessa mielessä optimaalisella tasolla, Juha Vinha sanoo.

Aerogeeli on läpinäkyvää mutta hieman sumeaa. Tavallisen ikkunalasin tekeminen ei siis onnistu. AOP / Panther Media GmbH / Alamy

Aerogeelejä on käytetty rakennuskohteissa, joissa vaaditaan esimerkiksi ohutta ja hyvin valoa läpäisevää rakennetta. Yleisurheilun vuoden 2019 MM-kisat Qatarissa käytiin stadionilla, joka on katettu aerogeelillä eristetyllä materiaalilla.

Lisäksi käyttöä on korjausrakentamisessa.

– Pariisissa on eristetty suojeltuja rakennuksia sisäpuolelta. Ohuella kerroksella on voitu kaksinkertaistaa lämmöneristyskyky ilman, että sisäpinta-ala on merkittävästi vähentynyt, Nieminen sanoo.

Kehitteillä tai markkinoilla on myös muita supereristeitä aerogeelien lisäksi. Tyhjiöeristeissä ilma on imetty pois, jolloin lämmön johtuminen materiaalin huokosissa jää kokonaan pois. Lämmönsiirtymismekanismeista jää jäljelle säteily eli sama tapa, jolla auringon lämpökin siirtyy Maahan avaruudessa.

Tyhjiöeristeiden ongelmana on käsittely. Pienikin reikä heikentää eristävyyttä.

Juha Vinhan mukaan rakennusfysiikan ja -materiaalien tutkimus on suuntautunut entistä enemmän niiden kosteustekniseen toimintaan. Lisäksi materiaalien ja niiden valmistuksen hiilijalanjälki kiinnostavat.

– Trendi on sellainen, että pyritään takaisin vähäpäästöisiin eristeisiin. Tutkinnassa on esimerkiksi kutterinlastu ja savetettu kutterinlastu. Ne ovat eristeinä heikompia, mutta valmistuksen hiilijalanjälki on vähäinen, Vinha sanoo.

Aerogeeli tai muut supereristeet voisivat nousta laajempaan suosioon, jos rakennusten lämmöneristystä päätettäisiin selvästi parantaa lainsäädännöllä.

– Autoteollisuudellekin olisi varmaan kannattavampaa jatkaa polttomoottoriautojen valmistusta. Poliittisilla päätöksillä niiden valmistus on kuitenkin loppumassa, Vinha sanoo.

Koetalosta hyviä kokemuksia

Aerogeelejä on Suomessa käytetty lähinnä pienissä erikoiskohteissa rakentamisessa ja teollisuudessa. Kolille Pohjois-Karjalaan on rakenteilla koetalo, jonka eristeenä on käytetty 10-millistä pyrogeeliä eli lasikuituharsolla vahvistettua aerogeeliä.

Puurakenteisiin erikoistuneen veneenrakentajan Ari Kähkösen projekti oli paljon julkisuudessa vuonna 2016. Terveysongelmien vuoksi rakentaminen on kuitenkin sujunut odotettua hitaammin. Talo on vielä kesken. Sitä ei ole vielä lämmitetty, joten lämmöneristävyyttä ei ole päästy kokeilemaan.

Kähkösen mukaan rakentamisen aikaiset kokemukset eristeestä ovat kuitenkin olleet hyviä.

– Sitä oli hyvä leikata ihan mattopuukolla. Se on sellaista huopaa.

Kähkösen mukaan eristeen pystyy kiinnittämään koolauksiin tavallisella nitojalla eristävyyden kärsimättä. Hänelle tuli myös yllätyksenä, kuinka hyvin ohut huopa eristää ääntä.

Kommentoi

Uutiskirje

Kun tilaat uutiskirjeen, saat päivittäin sähköpostiisi tärkeimmät paikalliset uutiset. Uutiskirje lähetetään sähköpostiisi joka päivä kello 14.

Lomaketta suojaa reCAPTCHA, johon pätevät Googlen Tietosuoja ja Käyttöehdot.