Elefantgræs og kalk
- et biobaseret isoleringsmateriale fra lokal afgrøde til formstabil, fugtsikker og brandklassificeret isolering.
1. udgave 8. september 2026
Fra lokal biomasse til moderne byggemateriale Kan vi igen bygge med de materialer, der vokser omkring os – og samtidig opfylde de krav, vi i dag stiller til isolering, fugt og brandsikkerhed? Det spørgsmål er udgangspunktet for udviklingen af Miscanthus-crete: et formstabilt isoleringsmateriale fremstillet af elefantgræs og kalk. Materialet er udviklet og afprøvet i forbindelse med renoveringen af et eksisterende længehus i Agger, men perspektivet er bredere. Målet er at undersøge, hvordan en lokalt dyrket biomasse kan bringes ind i moderne byggeri som et anvendeligt og dokumenterbart byggemateriale. Før industrialiseringen byggede man i høj grad med de ressourcer, som landskabet og lokalområdet stillede til rådighed. Træ, ler, strå og kalk blev til huse, fordi materialerne fandtes lokalt, kunne bearbejdes med tilgængelige metoder og havde egenskaber, der passede til bygningerne. I dag er forudsætningerne anderledes. Et nyt eller genintroduceret byggemateriale skal ikke alene fungere i praksis. Dets egenskaber skal kunne beskrives, måles og indgå i projekteringen efter nutidens krav til blandt andet brand, energi, fugt og holdbarhed. Det er netop denne overgang fra tilgængelig lokal ressource til dokumenterbart byggemateriale, som projektet undersøger.
Hvad er elefantgræs, og hvorfor bygge med det? Elefantgræs er fællesbetegnelse for arter og sorter inden for slægten Miscanthus. I dette projekt anvendes Miscanthus Giganteus, en flerårig, jordstængeldannende græsart. Arten har oprindeligt sin naturlige udbredelse i Østasien, men Miscanthus kan dyrkes som flerårig biomasseafgrøde under europæiske forhold.
Her kan landbrugets afgrøder finde en ny funktion i byggebranchen. Byggebranchen bruger meget store mængder råstof og har samtidig behov for at reducere sit klimaaftryk. Realdanias indsats Veje til biobaseret byggeri peger netop på, at hurtigt fornybare materialer som halm, græs og hamp kan få en større rolle i fremtidens byggeri. Biobaserede materialer kan erstatte dele af de mineralske og fossilt baserede materialestrømme, samtidig med at kulstoffet fra planternes vækst opbevares i bygningen i materialets levetid. Det betyder ikke, at indbygning af biomasse automatisk gør en konstruktion klimaneutral. Dyrkning, høst, transport, forarbejdning, bindemidler, levetid og bortskaffelse skal med i en egentlig livscyklusvurdering. Men princippet er væsentligt: planten optager CO2 under væksten, og en del af dette biogene kulstof kan lagres i bygningsmassen, så længe materialet er i brug.
En flerårig plante som byggemateriale Valget af Miscanthus Giganteus er i projektet først og fremmest praktisk ressourcen er lokalt tilgængelig. Det er samtidig en vigtig pointe. Hvis biobaseret byggeri skal skaleres, er det ikke nødvendigvis én bestemt plante, der skal erstatte alle konventionelle byggematerialer. Det interessante er snarere at udvikle værdikæder, hvor lokal og regional egnet biomasse kan anvendes dér, hvor deres egenskaber giver mening. Landbruget kan levere mere end fødevarer Den Grønne Trepart ønsker at fremme en omfattende omlægning af det danske landareal med fokus på blandt andet klima, vandmiljø, drikkevand og en ændret anvendelse af landbrugsarealer. Aftalen foreskriver ikke dyrkning af elefantgræs, men den gør spørgsmålet om hvad fremtidens danske arealer skal producere særdeles aktuelt.
En afgrøde med flere mulige miljøgevinster. Aarhus Universitet har gennem længere tid undersøgt elefantgræs som flerårig afgrøde. Målinger har blandt andet vist meget lav nitratudvaskning fra etablerede elefantgræsafgrøder på flere jordtyper. Et aktuelt forskningsprojekt ved Aarhus Universitet, PROMISE, undersøger netop dyrkning af elefantgræs og anvendelse af biomassen til blandt andet byggematerialer. Projektet arbejder samtidig med effekter på kulstof og kvælstof. Det gør elefantgræs interessant i forbindelse med Realdanias filantropistrategi om Udvikling på landet og Byggeriets grønne omstilling. Hvis en afgrøde både kan have en relevant funktion i arealanvendelsen og samtidig danne råvare for langlivede produkter, opstår muligheden for en værdikæde mellem landbrug og byggeri.
Miscanthus-crete - hvad skal det kunne? Miscanthus-crete består grundlæggende af tre ting Elefantgræs, kalkbindemiddel og vand. Elefantgræsset danner en let og meget porøs fiberstruktur. Kalken lægger sig omkring og mellem fibrene og binder dem sammen, så den løse biomasse bliver til et sammenhængende og formstabilt materiale. Betegnelsen ”-crete” må ikke forveksles med en hensigt om at udvikle en betonerstatning, materialets styrkeforhold undersøges ikke i dette projekt. Projektet har i praksis undersøgt materialet som in-situ isolering i tag og vægge. Elefantgræs har derudover potentiale som råvare i andre materialetyper.
Isolering Den porøse fiberstruktur skal fastholde stillestående luft, fordi det primært er luften i materialets porer, der giver isoleringsevnen.
Fugt Materialet skal kunne håndtere vanddamp og midlertidige fugtbelastninger uden uhensigtsmæssig ophobning af fugt.
Brand Materialets sammensætning og konstruktionens udformning skal derfor begrænse antændelse, flammeudbredelse og brandbidrag.
Hvad skal et moderne isoleringsmateriale kunne? Et isoleringsmateriale skal kunne håndteres og indbygges reproducerbart. Det skal bevare sin placering og geometri over tid, kunne indgå fugtteknisk forsvarligt i konstruktionen og have kendte brandegenskaber. Samtidig skal varmeledningsevnen være lav nok til, at realistiske konstruktionstykkelser kan opfylde projektets energikrav.
Formstabilitet En formstabil isolering skal kunne udfylde et konstruktionsfelt og efter hærdning bære sig selv og bevare sin form. Formstabilitet er vigtigt f.eks. hvis der skal pudses direkte på materialet.
Kalken ændrer materialets egenskaber Elefantgræsset leverer den lette, porøse struktur. Kalken løser nogle af de udfordringer, der opstår, når den biomassen skal bruges som et sammenhængende, brandsikkert isoleringsmateriale. Når græsfibrene blandes med kalk og vand, fordeles kalken omkring fibrene. Efter hærdning opstår en mineralsk matrix, der binder fibrene sammen i deres kontaktpunkter. Kalken virker brændhæmmende og skaber i øvrigt et stærkt basisk miljø, der kan virke hæmmende for biologisk vækst.
1:1
1:1,25
1:1,67
Tørdensitet
299 kg/m3
322 kg/m3
371 kg/m3
Hygroskopisk fugtindhold, RH (40%75%/100%)
2,70%/5,77%/16,46%
2,93/5,93%/17,24%
2,85%/5,07%/13,46%
U-værdi/ varmeledningsevne
0,052 W/m·K
0,053 W/m·K
0,61 W/m·K
Brandenskaber GWP [Kg CO2]
Small Flame Test: OK Gennembrændningstid 30 s 0,38
Udvikling af materialeopskrift Formålet var at undersøge, hvordan mængden af kalk påvirker blandt andet densitet, isolering, fugtforhold og brandegenskaber. Forsøgene peger samlet på et grundlæggende kompromis: mere kalk giver en tættere og tungere struktur, men for meget kalk reducerer den isolerende porestruktur. Forud for fastlæggelse af endelig opskrift blev utallige blandingsforhold opskrifter undersøgt - heraf er der 3 opskrifter yderligere undersøgt. Således forhold mellem biomasse og kalk på 1:1 og 1:1,25 og 1:1,67.
B-s1,d0 0,42
Small flame test: OK Gennembrændningstid >60 s 0,47 Vigtigt: B-s1,d0 beskriver materialets reaktion på brand. Det er ikke en dokumentation af f.eks. EI30, EI60 eller anden brandmodstand for en komplet bygningsdel.
DATABLAD - Miscanthus-crete 1:1,25 EGENSKAB
VÆRDI/BESKRIVELSE
Biomasse
Miscanthus Gigantus
Fiber-/snitlængde
1 - 20 mm
Blandingsforhold
1,00 kg biomasse: 1,25 kg kalk: 1,70 L vand
Kalkbinder
20% hydraulisk kalk + 80% hydratkalk/luftkalk
Tørdensitet
322 kg/m3
EN 1936*
Porøsitet
81,6 %
EN 1936*
Varmeledningsevne (lambda)
0,053 W/(m·K)
ISO 8301 / EN 12667* (projektmåling)
Vanddampdiffusionsmodstand µ
1,59
EN ISO 12572* (Teoretisk estimat)
Hygroskopisk fugtindhold, 40 % RH
2,93 vægt-%
EN ISO 12571*
Hygroskopisk fugtindhold, 75 % RH
5,93 vægt-%
EN ISO 12571*
Hygroskopisk fugtindhold, 100 % RH
17,24 vægt-%
EN ISO 12571*
Kapillær vandoptag
≈0,204
EN ISO 15148 / EN 12087*
Reaktion på brand
B-s1,d0**
EN 13501-1:2018; DBI PCA11159A
Klassificeret tykkelse
≥ 100 mm**
DBI PCA11159A
Materialefugt før lukning
Maks. X %
Endeligt kriterium fastlægges
Forventet tørretid
Afhænger af tykkelse, temperatur, RH og ventilation (Se udførelsesvejledning)
GWP [kg CO2 eq. pr. kg]
0,42
*Indikativ ** DBI-klassifikationen er angivet som gældende ved fritstående anvendelse uden fuger og ved tykkelser på 100 mm eller mere; rapporten er ikke en typegodkendelse eller certificering.
METODE/REFERENCE
Produktspecifik beregning
Sådan fremstilles Miscanthus-crete Miscanthus-crete kan fremstilles på byggepladsen med relativt enkle processer. Reproducerbarheden afhænger af, at råvarer, dosering og komprimering holdes ens fra blanding til blanding. Denne fremgangsmåde tager udgangspunkt i udførelsen på længehuset i Agger. 4. Udstøbning
2. Tørring
1. Høst
3. Blanding
5. Udtørring
1. Høst Elefantgræsset høstes [fra feb.-april]. Ved høst ønskes et fugtindhold på ca. 15-20%, hvorefter biomassen tørres til ca. 10% før oplagring og forarbejdning. Materialet skal opbevares tørt og beskyttet mod nedbør og jordkontakt. Våd eller biologisk angrebet biomasse må ikke indbygges.
4. Udstøbning Inden blandingen påbegyndes, skal forskalling, net, installationsgennemføringer og tilstødende konstruktioner være færdige. Ved udstøbning i større felter bør arbejdet planlægges i etaper, så der ikke opstår utilsigtede områder med meget forskellig komprimering.
2. Tørring De tørre stængler neddeles med finsnitter maskintype til en nominel fiber-/snitlængde på 1-20 mm. Fiberfraktionen må være nogenlunde ensartet fra batch til batch.
Hydratkalk er stærkt basisk. Følg altid sikkerhedsdatabladet for de konkrete kalkprodukter.
3. Blanding Opskrift pr. 1 kg. tør biomasse: • 1,00 kg elefantgræs • 1,25 kg kalkbinder • 1,70 liter vand
Kalkbinderen består af: • 80 % luftkalk/hydratkalk
•
20 % hydraulisk kalk.
Råvarerne bør vejes eller doseres efter en på forhånd fastlagt batchstørrelse. Til større arbejde er det en fordel at mærke beholdere eller anvende en simpel opvejning, så blandingsforholdet ikke gradvist ændres under arbejdsgangen.
!
5. Udtørring Når massen af Miscanthus-crete er monteret, er arbejdet ikke færdigt. Materialet indeholder en stor vandmængde, som skal fordampe og kalkbinderen skal hærde. Der kan med fordel indbygges fugtsensorer til at monitorere forholdene under udtørringen og derved afgøre hvornår massens fugtindhold er klar til at blive lukket af. Placér fugtsensorer de mest kritiske steder, eksempelvis mod nord, hvor udtørring sker langsommere end mod syd. En sensor på den indvendige og udvendige side af Miscanthus-crete massen. (Se mere om udtørringsstrategien for huset i Agger på næste side!)
Principper anvendt i Agger
Fuldskalaerfaringen og vejen videre
Til den 300 mm tykke tagudstøbning i Agger blev der udarbejdet en foreløbig to-trins-strategi.
En laboratorieprøve fortæller noget om et materiales egenskaber under kontrollerede forhold. Et 300 mm tykt tag i et eksisterende hus fortæller noget andet: om materialet også kan blandes, flyttes, indbygges og tørres i den skala, som byggeriet faktisk kræver.
Fase 1 – hærdningen De første ca. syv døgn holdes konstruktionen beskyttet og relativt fugtig. Formålet er at sikre den første hydrauliske afbinding og undgå, at overfladen tørrer for hurtigt. Fase 2 – aktiv udtørring Efter den indledende hærdningsfase åbnes konstruktionen gradvist, og der etableres lufttransport hen over materialets overflade. Tør (evt. opvarmet) luft optager vand fra materialet og transporterer det væk, samtidig med at lufttilførslen understøtter luftkalkens fortsatte karbonatisering. I udtørringsprotokollen var den samlet vejledende periode på omkring tre måneder for den 300 mm tykke fuldskala-udstøbning. Temperatur, relativ luftfugtighed og fugttransport skulle monitoreres undervejs frem for alene at anvende kalenderen som kriterium for, hvornår materialet var tørt. Det er et vigtigt princip også for mindre konstruktioner. Tørretid er ikke en fast materialeegenskab. Den afhænger af konstruktionsdybde, temperatur, relativ luftfugtighed, luftbevægelse, overfladernes åbenhed og vejret under udførelsen. Derfor bør en tyk udstøbning aldrig lukkes alene med begrundelsen, at den har ”tørret i X uger”. Fugtforholdene i materialets kerne bør kontrolleres.
Renoveringen i Agger blev derfor brugt som projektets fuldskalaforsøg. Tagkonstruktionen er udført med en massiv Miscanthus-crete isolering på ca. 300 mm og har givet mulighed for at afprøve både logistik, forskalling, udstøbning og den efterfølgende udtørring. Den oprindelige udtørringsstrategi beskriver blandt andet løbende monitorering af temperatur og relativ luftfugtighed i forskellige dybder af materialet samt styring af ventilationen efter materialets faktiske fugtafgivelse.
Kilder
Aarhus Universitet: PROMISE – Products of Miscanthus – Multi purpose production and use of miscanthus for food, materials and negative emissions, 2024–2027. European Chemicals Agency, information om calciumhydroxid/hydratkalk og arbejdsmiljø. 7. DBI, Reaction to Fire Classification Report, PCA11159A, 17.04.2026. Produktet er klassificeret B-s1,d0 efter EN 13501-1:2018. Realdania: Veje til biobaseret byggeri – Et blik på tværs, samt Realdanias indsats Veje til biobaseret byggeri. Regeringen: Aftale om et Grønt Danmark, 2024, samt den efterfølgende politiske rammeaftale om Den Grønne Trepart. Uffe Jørgensen, Aarhus Universitet: Eksempler på grundvandsbeskyttelse med energiafgrøder, 2006, og Nitratudvaskning fra elefantgræs og fra sædskiftemark på Samsø 2001-2006, 2007. DBI: PCA11159A classification report - Reaction to Fire Classification Report, Elefantgræsbeton DropPod: Testrapport – Fugtegenskaber for E-Crete, herunder EN 1936, EN ISO 12571 og EN ISO 15148 samt teoretisk estimat med reference til EN ISO 12572. DropPod: Testrapport – Lambda-analyse E-Crete, målinger med udgangspunkt i ISO 8301 / EN 12667. DropPod: Testrapport – EN ISO 11925-2 med temperaturmåling og gennembrændingsanalyse, indikative prøvninger af 1:1, 1:1,25 og 1:1,67. LCA beregning af Miscanthus-crete, ikke produktspecifikke data LCA estimat, variant 1:1, 1:1,25, 1:1,67 Projektets Protokol for støbning og udtørring af Miscanthus-crete, fuldskala tagkonstruktion i Agger.
Testrapporter, analyser og beregninger for materialet kan udleveres ved forespørgsel.
Datablad og fremgangsmåde for Miscanthus-crete forefindes på pjecens midtersider.