Sambandet mellan relativ fuktighet och värmeledningsförmåga i biobaserade isoleringsmaterial

Abstract (Swedish)

Byggsektorn står för en betydande andel av klimatutsläppen, vilket gör att både Boverket och
EU har föreslagit nya förordningar och regler för mer hållbara alternativ gällande
byggnadsmaterial. Där biobaserade byggnadsmaterial kan anses som ett alternativ jämfört med
konventionella material. Dessa material, såsom träfiber- och linfiberisolering har potential att
minska klimatpåverkan genom att lagra biogen koldioxid och baseras på förnybara råvaror.
Samtidigt är dessa material hygroskopiska, vilket innebär att deras byggnadsfysikaliska
egenskaper påverkas av fukt.
Syftet med detta examensarbete var att undersöka sambandet mellan relativ fuktighet och
värmeledningsförmåga hos biobaserade isoleringsmaterial samt att jämföra dessa med
konventionell stenullsisolering. Vidare studerades även hur den specifika värmekapaciteten,
volymetriska värmekapaciteten, värmediffusiviteten och värmeeffusiviteten påverkas av
fuktinnehållet.
Laboratoriemätningar genomfördes med Transient Plane Source-metoden (TPS) på träfiber-,
linfiber- och stenullsisolering som konditionerats vid 0% till 90% relativ fuktighet. Resultaten
visade att värmeledningsförmågan hos träfiber- och linfiberisolering ökade tydligt med stigande
relativ fuktighet, medan stenullsisoleringen uppvisade i stort sett konstant
värmeledningsförmåga. Vid hög relativ fuktighet ökade även den specifika och volymetriska
värmekapaciteten hos de biobaserade isoleringarna. Samtidigt som värmediffusiviteten
minskade och värmeeffusiviteten ökade. Detta förklaras av de biobaserade isoleringarnas
fuktupptag, vilket förändrar deras termiska egenskaper.
Utöver de byggnadsfysikaliska analyserna genomfördes en klimatjämförelse baserad på
miljövarudeklarationer (EPD:er) för träfiber- och stenullsisolering. Resultaten visade att
träfiberisoleringen hade lägre fossila klimatutsläpp och en betydande lagring av biogen
koldioxid, vilket bidrar till en lägre total klimatpåverkan jämfört med stenullsisolering.
Sammanfattningsvis visar studien att biobaserade isoleringsmaterial har god potential som ett
klimatvänligare alternativ till konventionell isolering, men att deras värmeisolerande förmåga
påverkas mer av fukt. Resultaten bidrar till ökad förståelse för dessa materials egenskaper och
kan utgöra ett underlag för framtida användning och utveckling av biobaserade material inom
byggsektorn.

Abstract

The construction sector accounts for a significant share of greenhouse gas emissions, which has
led Boverket and the EU to propose new regulations and guidelines for more sustainable
building materials. Biobased construction materials are considered a viable alternative to
conventional materials. These materials, such as wood- and flax fibre insulation have the
potential to reduce climate impact by storing biogenic carbon and being derived from renewable
resources. At the same time, these materials are hygroscopic, meaning their building-physical
properties are affected by moisture.
The aim of this thesis was to investigate the relationship between relative humidity and thermal
conductivity in biobased insulation materials, and to compare these properties with
conventional mineral wool insulation. Additionally, the study examined how specific heat
capacity, volumetric heat capacity, thermal diffusivity, and thermal effusivity are influenced by
moisture content.
Laboratory measurements were conducted using the Transient Plane Source (TPS) method on
wood-, flax fibre, and mineral wool insulation conditioned at 0% to 90% relative humidity. The
results showed that the thermal conductivity of wood and flax fibre insulation increased
noticeably with rising relative humidity, whereas mineral wool exhibited almost constant
thermal conductivity. At high relative humidity, both the specific and volumetric heat capacities
of the biobased insulation increased, while thermal diffusivity decreased and thermal effusivity
increased. These changes are attributed to moisture uptake in the biobased materials, which
alters their thermal properties.
In addition to the building-physical analyses, a climate comparison based on Environmental
Product Declarations (EPD’s) was performed for wood fibre and mineral wool insulation. The
results indicated that wood fibre insulation had lower fossil-based climate emissions and
significant biogenic carbon storage, contributing to a lower overall climate impact compared
with mineral wool insulation.
In conclusion, the study demonstrates that biobased insulation materials have strong potential
as a more climate-friendly alternative to conventional insulation, although their thermal
performance is more sensitive to moisture. The findings provide an improved understanding of
these materials’ properties and offer a basis for their future use and development in the
construction sector.

Popular Abstract (Swedish)

Är den bästa isoleringen verkligen bäst?
Materialet med bäst isoleringsförmåga är inte alltid det bästa valet ur ett
helhetsperspektiv. Biobaserade isoleringar med sämre isoleringsförmåga kan i stället vara
mer klimatsmarta, baserade på förnybara råvaror och bidra till ett jämnare och mer
behagligt inomhusklimat.
Bygg- och fastighetssektorn står för cirka en tredjedel av samhällets klimatutsläpp i Sverige.
Därför är valet av rätt byggnadsmaterial viktigt för att minska dessa utsläpp. I detta
examensarbete undersöks hur fukt påverkar värmeegenskaperna hos biobaserade
isoleringsmaterial, såsom träfiber och linfiber, i jämförelse med mer konventionell isolering
som stenull. Biobaserade material tillverkas av förnybara råvaror och kan lagra koldioxid under
sin livstid, vilket gör dem till ett intressant alternativ i omställningen till ett mer hållbart
byggande. De kan även bidra till att minska energibehovet.
Till skillnad från många konventionella material kan träfiber och linfiber ta upp och avge fukt
från omgivningen. Det innebär att materialen kan fungera som en fuktbuffert, ungefär som en
svamp, vilket kan bidra till ett mer stabilt och behagligt inomhusklimat. Samtidigt påverkar
fukten hur värme transporteras genom materialen. Resultaten visar att de biobaserade
materialen leder värme bättre när luftfuktigheten ökar, vilket innebär att deras isolerförmåga
försämras. Konventionell stenull påverkas däremot betydligt mindre av fukt. Men bilden är mer
nyanserad än så. Studien visar också att biobaserade material har en hög värmekapacitet, vilket
innebär att de kan lagra värme och bromsa temperaturförändringar. I praktiken kan detta leda
till att byggnader håller en jämnare inomhustemperatur, med mindre snabba svängningar mellan
varmt och kallt. Det kan både öka komforten och minska energibehovet.
Utöver de byggnadsfysikaliska egenskaperna visar arbetet även att biobaserade
isoleringsmaterial kan ha en lägre klimatpåverkan än konventionella alternativ, bland annat
eftersom de lagrar biogen koldioxid. När materialet används i byggnader kan detta kol lagras
under en lång tidsperiod, vilket innebär att koldioxid tillfälligt hålls borta från atmosfären. Först
vid slutet av materialets livscykel, exempelvis genom förbränning eller nedbrytning, återförs
kolet till kretsloppet. Denna temporära inlagring bidrar till att minska den totala
klimatpåverkan, särskilt i ett livscykelperspektiv, och kan därmed ses som gynnsam ur
klimatsynpunkt. Det gör materialen särskilt intressanta i framtidens byggande, där både
energiprestanda och klimatavtryck blir allt viktigare.
Resultaten från studien visar att fukt inte enbart behöver ses som en risk, utan också som en
faktor som kan utnyttjas på ett smart sätt. Med ökad förståelse för samspelet mellan fukt och
värmeegenskaper kan vi utveckla byggnader som både är energieffektiva och klimatsmarta.

• author: Ilien, Oliver
• supervisor: Paulien Strandberg
• organization: Division of Building Materials
• course: VBMM01 20252
• year: 2026
• type: H3 - Professional qualifications (4 Years - )
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Biobaserade material, isolering, trä fiber, linfiber, stenull, relativ fuktighet, värmeledningsförmåga, volymetrisk värmekapacitet, specifik värmekapacitet, värmediffusivitet, värmeeffusivitet, sorptionsisoterm, absorption, Transient Plane Source, TPS, Guarded Hot Plate, GHP, klimatjämförelse, klimatutsläpp, Biogen koldioxid
• publication/series: LUTVDG/TVBM
• report number: 5147
• other publication id: LUTVDG/TVBM-26/5147-SE
• language: Swedish
• id: 9224870
• date added to LUP: 2026-04-16 15:48:21
• date last changed: 2026-05-07 09:25:48