
Luften cirkulerar
När varm luft möter kall luft förlorar den en del av sin energi till kylan.
Konvektion innebär kort och gott att luften rör sig, som den t.ex. kan göra i en otät vägg. Där kan luft tränga ut från bostaden och ta med sig en del av värmen. Då kommer den varma luften att ersättas av frisk luft utifrån och den måste värmas upp för att inte kyla ner rummet. Det kan också uppstå konvektion inuti väggen om det finns luftmellanrum och det finns en kall yta på ena sidan och en varm på den andra sidan. Luften vid den varma ytan blir lättare och söker sig uppåt medan den kalla luften blir tyngre och sjunker. Denna process skapar en luftcirkulation och därmed överförs värme från den ena sidan av utrymmet till den andra. Om vi fyller ut mellanrummet med isoleringsmaterial stoppas luftcirkulationen och därmed värmeförlusten. Helt stoppad blir den inte men kraftigt bromsad.
Kall luft från utsidan möter varm luft i mellanrummet.
Den uppvärmda luften letar sig ut genom väggen om denna inte är tät.
Varm luft är lätt och stiger uppåt. Kall luft sjunker och då uppstår konvektion.
Framtidens lösning
Om vi kan isolera med stillastående luft kan även ett isoleringsskikt vara överraskande effektivt.
Aerogel är världens lättaste fasta material. Det består till 99,8 procent av vanlig atmosfärisk luft. Det har en nästan ofattbar isoleringsförmåga och används till värmeisolering inom rymdfartsindustrin. Rockwool har på den tyska marknaden lanserat mineralullsskivor som kallas Aerowolle. De isolerar ungefär dubbelt så bra som vanlig mineralull och sparar därför mycket plats. Vid tillverkningen av den nya isoleringen har man använt aerogel, men aerogel är cirka 20 gånger dyrare än mineralull och därför försöker man finna billigare produktionsmetoder.

Värmen sugs upp
Både varma och kalla material avger strålvärme som kan sugas upp av det material strålarna träffar på.
När temperaturen är tillräckligt hög kan vi se strålvärme med blotta ögat. Tänk bara på glödande metall som i glödtrådarna i en glöd- eller halogenlampa.
Men även kallare material avger en smula strålvärme, men det kan vi inte se för den är infraröd. Inuti en vägg överförs en del av värmen i form av strålning från fiber till fiber eller från väggsektion till väggsektion och då försvinner värmen. När vi vill ha ett material som minskar värmestrålningen inuti en vägg gäller det att det ska ha så många hindrande ytor som möjligt och att dessa ytor ska vara så reflekterande som möjligt.
När isoleringen i väggen har en reflekterande yta suger ju väggen inte till sig värmestrålarna utan reflekterar tillbaks dem till det rum de kommer ifrån.
Utmaning
Den varma luften ska stoppas och sändas tillbaka innan den försvinner bland de kalla materialen i väggen.
Värmestrålningen kan reflekteras så att den vänder tillbaka till rummet i stället för att fortsätta ut i ytterväggen där den kyls ner och försvinner. Det kan bland annat göras genom att använda blanka aluminiumliknande material i väggen. De reflekterar merparten av värmestrålningen från de uppvärmda rummen. Det finns i dag ett otal reflekterande isoleringsmattor som lovar en skyhög isoleringsförmåga trots en tjocklek på endast ett par centimeter. Tyvärr lovar de flesta mer än de kan hålla, bland annat för att värmestrålning endast är en av flera värmeförluster. En tunn stanniolliknande isoleringsmatta kan alltså inte ersätta många centimeter tjocka mineralullsskivor.

Reflekterande ytor både inuti och på utsidan av det isolerande materialet minskar värmeförlusten.
Framtidens lösning
En kombination av ref ekterande material och annan isolering kan stoppa en del av värmestrålningen.
Strålningsvärme förekommer också inuti olika material och för att stoppa förlusterna har man nu utvecklat en cellplast som iblandats grafit, som reflekterar strålvärmen i cellplasten och därmed isolerar bättre. Det är nämligen just kombinationen av isoleringsmaterial som kan bromsa konvektion, värmeledning och värmestrålning som experterna menar vara bästa lösningen för framtidens isolering. Vi kommer därför att få se fler blanka material både inuti och utanpå isoleringen.

Värmeledning
När molekylerna på utsidan av en varm vägg knuffar molekylerna inuti väggen försvinner värmen.
Värmeledning inträffar när molekylerna i ett varmt material knuffar molekylerna i ett kallare material så att de sätts i rörelse. När vi märker att något är varmt innebär det att molekylerna rör sig snabbare i materialet. Det kan t.ex. vara insidan av väggen i vardagsrummet som är uppvärmd och då rör sig molekylerna snabbare där än på utsidan av väggen. Då gäller det att hitta ett material där de snabba molekylerna på den varma sidan inte kan knuffa andra molekyler och därmed leda värmen genom väggen. Luft har mycket dålig värmeledningsförmåga och om isoleringsmaterialet innehåller mycket luft så minskas värmeledningen genom väggen.
Isoleringsmaterialet är mycket poröst och då blir värmeledningsförmågan liten - men försvinner inte.
Utmaning
Stillastående luft bromsar molekylerna i luften så att de inte knuffar varandra och leder bort värmen.
Här gäller det precis som vid konvektion att stoppa luftmolekylernas framfart. Det försöker vi med mineralull och andra material, där lätt luft ersätter det fasta och tunga materialet. Men det krävs mycket isolering för att det ska vara effektivt och det innebär tjocka väggar. Vid en invändig tilläggsisolering stjäl man dyrbar golvyta.
Framtidens lösning
Stillastående luft är en möjlig lösning i framtiden. Helt lufttomt är dock en ännu effektivare lösning, men svår att genomföra.
I dag isolerar vi med stillastående luft i t.ex. mineralull. Men luftmolekylerna kan ändå röra sig. Om vi däremot kunde ta bort luften från de utrymmen den upptar i en mineralullsskiva skulle vi får ännu bättre isoleringseffekt. Det finns redan vakuumisolerande skivor (VIP) och de isolerar enormt mycket bättre än mineralull. Men går det hål på en skiva förlorar den isoleringsförmågan och skivorna kan inte kapas på en byggplats. Forskarna arbetar på att skapa skivor med miljontals pyttesmå vakuumfickor för att skivorna ska kunna delas.
Mer isolering kräver bra ventilation
När vi stoppar värmens flykt genom att t.ex. stoppa luftens rörelser i golv, väggar och tak, stoppar vi också den naturliga ventilationen. Den medför nya krav på våra bostäder.
Vi ser det redan nu när vi sätter upp lufttäta ångspärrar i samband med isolering eller tilläggsisolering av våra bostäder: husen blir så täta att det medför dåligt inomhusklimat. Vi behåller värmen och sparar pengar, men det blir svårare att andas normalt. En för tät bostad - utan sprickor och springor för naturlig ventilation - blir snabbt en fuktig bostad där mögelsvamp trivs. Den ultimata lösningen som ingår i nybyggen är så kallade genvexanläggningar som sänder ut den
använda luften ur bostaden och släpper in ny frisk luft. I en sådan anläggning värmer den använda luften upp den friska för att denna inte ska kyla ner bostaden för mycket. När ångspärren kom fram byggdes massvis av hus med ångspärr, men det var först flera år senare vi upptäckte att den påverkade inomhusklimatet. I dessa och ännu äldre hus är det viktigt att man prioriterar inomhusklimatet och ventilationen. Man kan dock inte få en lika energieffektiv funktion som med nya, moderna ventilationssystem. Det enklaste är att i äldre hus borra hål rätt igenom ytterväggen och montera en ventil som släpper in frisk luft. Det kan verka provocerande när man har isolerat och tätat enligt konstens alla regler, men det är ingen som mår bra av att bo i en näst intill hermetiskt tät bostad. Den fuktiga luften kan dessutom på sikt medföra risk för mögelsvamp och allergier. Sätt in friskluftsventiler och vädra dessutom i 5 minuter två-tre gånger dagligen.