Uitgebreide 4E-prestatiebeoordeling van nieuwe poreuze kleisteenmetsels in de nieuwe klimaatzones van Turkije

Slimmere muren voor meer comfort en lagere rekeningen

In heel Turkije hebben mensen in appartementen aan zee en in besneeuwde bergdorpen hetzelfde probleem: huizen comfortabel houden zonder torenhoge energierekeningen of uitstoot. Deze studie stelt een eenvoudige vraag met grote gevolgen — wat als we de bescheiden baksteen zo herontwerpen dat huizen minder energie verbruiken, goedkoper in gebruik zijn en minder vervuilen, ongeacht het klimaat? Door te variëren in de samenstelling van een kleisteen laten de onderzoekers zien hoe wandmaterialen op zichzelf de verwarmings- en koelvraag in het hele land duidelijk kunnen verlagen.

Waarom het veranderen van bakstenen gebouwen kan veranderen

Het grootste deel van de energie die een woning gebruikt gaat naar verwarming en koeling, en dat hangt sterk af van hoe makkelijk warmte door de muren kan ontsnappen. Gewone gebakken kleistenen zijn sterk, maar geleiden warmte relatief goed, waardoor warmte in de winter weglekt en in de zomer naar binnen sijpelt. Het team onderzocht nieuwe “poreuze” stenen die gemaakt zijn door klei te mengen met lichtgewicht vulkanische gesteenten — puimsteen en vermiculiet. Deze toevoegingen creëren vele kleine luchtzakjes in de steen, verlagen de dichtheid en maken het lastiger voor warmte om door te dringen. De meest geavanceerde mix, PV4, vermindert het warmtetransmissievermogen van de muur met ongeveer 41% vergeleken met een normale bakstenen muur, puur door het recept van de steen te veranderen in plaats van extra isolatielagen toe te voegen.

Huizen testen in zes zeer verschillende klimaten

Om te zien wat dit in de praktijk betekent, stopten de onderzoekers niet bij laboratoriumtests. Ze bouwden een gedetailleerd computermodel van een typisch twee verdiepingen tellend gezinshuis van 235 m² en voerden jaarlange simulaties uit met de EnergyPlus-software, die warmteflows, zonnestraling, ventilatie en binnencomfort uur voor uur volgt. Ze plaatsten hetzelfde huis in zes Turkse steden — van het warme, koelingsgedomineerde Mersin tot het ijskoude Erzurum — en wisselden alleen het type baksteen in de wanden. Alles anders, van ramen tot binnentemperatuur (constant gehouden op 22 °C), bleef gelijk. Daardoor konden ze precies isoleren hoe de verschillende stenen het energiegebruik, de “kwaliteit” van die energie, de kosten over 10 jaar en de klimaateffecten beïnvloedden.

Hoe betere bakstenen energie besparen en verspilling verminderen

In alle klimaten verminderden de poreuze stenen de behoefte aan verwarming en koeling, met de grootste winst voor de meest poreuze PV4-mix (55% klei, 40% puimsteen, 5% vermiculiet). Het totale jaarlijkse energieverbruik daalde met ongeveer 10% in het warme Mersin en bijna 13% in het koude Erzurum vergeleken met standaard stenen. De studie bekeek ook exergie, een thermodynamische maat die vastlegt welk deel van de energie echt nuttig is in plaats van verloren te gaan door temperatuursverschillen. Ook hier presteerde PV4 het best en verminderde het exergieverliezen met ongeveer 10–14%. Simpel gezegd gebruikten de verbeterde stenen niet alleen minder energie — ze verspilden ook minder van de toegevoerde energie, vooral in strengere klimaten waar warmteverlies via muren normaal domineert.

Geld, emissies en terugverdientijd

Het team vertaalde deze technische winst vervolgens naar alledaagse termen: geld en koolstof. Met behulp van huidige brandstof- en elektriciteitsprijzen berekenden ze dat PV4-stenen ongeveer $0,50–0,70 per vierkante meter wandoppervlak per jaar aan energiekosten kunnen besparen, afhankelijk van de stad. Hoewel deze stenen in aanschaf duurder zijn, betalen de meerkosten zich terug in ongeveer 4,8–6,6 jaar — ruim binnen de levensduur van een gebouw. Aan de milieuzijde gaan de nieuwe stenen gepaard met iets hogere emissies tijdens de productie, door extra materialen en transport. Maar op de lange termijn compenseren de lagere verwarmings- en koelingsbehoeften dat ruimschoots. Het nettoresultaat is een vermindering van de jaarlijkse kooldioxide-uitstoot van ongeveer 3–5 kg per vierkante meter wand, met de grootste besparingen in de koudste regio's.

Wat dit betekent voor toekomstige woningen

Voor niet-specialisten is de conclusie eenvoudig: door bakstenen zorgvuldig te herontwerpen met lokale vulkanische materialen is het mogelijk woningen in Turkije te bouwen die comfortabeler blijven, ongeveer tien procent minder energie verbruiken en minder CO₂ uitstoten — zonder hun formaat, vorm of verwarmingssysteem te veranderen. De studie toont ook aan dat geen enkel materiaal overal “het beste” is; de prestaties hangen sterk van het klimaat af, dus het kiezen van wandmaterialen met lokale weersomstandigheden in gedachten is cruciaal. Toch blijkt de meest geavanceerde poreuze steen, PV4, een robuuste optie in alle zes regio's en biedt zij een praktische route naar efficiëntere, klimaatgeïnformeerde woningen tegen een bescheiden meerprijs.

Bronvermelding: Acar, M.Ş., Beyazit, N.İ., Ünal, F. et al. Comprehensive 4E performance assessment of novel porous clay bricks across new climate zones of Türkİye. Sci Rep 16, 6124 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37241-3

Trefwoorden: poreuze kleisteenmetsels, energie-efficiëntie van gebouwen, thermische isolatie, duurzame bouw, Turkse klimaatzones