Baksteen op baksteen met een druk op de knop
3D-printen heeft de bouwsector op nieuwe ideeën gebracht. Het project staat nog in de kinderschoenen, maar het kan niet lang meer duren voordat geautomatiseerd bouwen het probleem van het gebrek aan geschoolde arbeidskrachten verlicht. We zien ook vooruitgang in industriële prefabricage als een ander facet van geautomatiseerd bouwen.
Brick by brick. All by hand and with a lot of hard work. How long must such work be carried out, and by whom? One of the greatest challenges facing the building industry, the shortage of skilled labour, might soon be solved.
Steen voor steen. Alles met de hand en met veel hard werk. Hoe lang moet dat werk worden gedaan, en door wie? Een van de grootste uitdagingen voor de bouwindustrie, het tekort aan geschoolde arbeidskrachten, zou binnenkort wel eens opgelost kunnen zijn.
Dr. Carsten Zilg, hoofd R&D bij Sievert, is ervan overtuigd dat in de toekomst een deel van de waardecreatie zal worden overgenomen door methoden die menselijke spierkracht besparen en tegelijkertijd het gebrek aan geschoolde arbeidskrachten compenseren: "Wij volgen de trend naar geautomatiseerd bouwen zeer aandachtig om de voor- en nadelen ten opzichte van conventionele bouwmethoden te beoordelen. Dat zal ons in staat stellen een modern assortiment aan te bieden dat is afgestemd op de behoeften van de gebruikers." Sievert SE heeft al met verschillende projecten op deze veranderingen ingespeeld. Industriële prefabricage, bijvoorbeeld metselwerkbladen die met geautomatiseerde methoden in de fabriek worden geprefabriceerd en als complete elementen op de bouwplaats worden gemonteerd, is een belangrijk onderdeel van geautomatiseerd bouwen. Mortel voor 3D-printen met een gerobotiseerde betonmachine is ook al ontwikkeld in samenwerking met de firma Messerschmidt. Alle bouwelementen kunnen dus met 3D-printing worden geproduceerd. Sommige technieken in de geautomatiseerde bouw worden al door klanten toegepast.
3D-printen vs. industriële prefabricage
In vergelijking met industriële prefabricage kent 3D-printing nog enkele technische onzekerheden: "Ervaring met deze methode ontbreekt nog. Maar hoe krijgen we deze ervaring?" is de vraag die niet alleen Dr. Zilg stelt als het gaat om dit aspect van geautomatiseerd bouwen. Architecten beschikken nog niet over gestandaardiseerde software voor het ontwerpen van gebouwen die met behulp van 3D-printen kunnen worden geproduceerd. De reden hiervoor is dat de te printen bouwmaterialen nog niet volledig zijn ontwikkeld en voor elk type printer op maat moeten worden gemaakt. Mensen moeten veilig kunnen wonen en werken in gebouwen die met behulp van 3D-printen zijn gebouwd. Om dat te bereiken hebben we een goede set regels nodig bestaande uit wetgeving en uitvoeringsbepalingen, en die is er nog niet. Samenvattend: Volgens Dr. Zilg kan het nog wel 10 jaar duren voordat 3D-printen een vast onderdeel wordt van de dagelijkse bouw.
"In de conventionele bouw zijn de mogelijkheden voor het gebruik van bekistingen beperkt. Leemtes of amorfe vormen zijn zeer kostbaar om te produceren. Maar met behulp van 3D-printing kunnen bekistingen met elke vorm en elke afmeting sneller en eenvoudiger worden geproduceerd, waardoor tot 30% op de kosten van de bouw van de ruwbouw kan worden bespaard."
Dr. Carsten Zilg, hoofd R&D bij Sievert
3D-printen als innovator voor de toekomst
Het potentieel is hier immens. Klanten krijgen een aantal voordelen met 3D-printen. "In de conventionele bouw zijn de mogelijkheden om bekistingen te gebruiken beperkt. Leemtes of amorfe vormen zijn zeer kostbaar om te produceren. Maar met behulp van 3D-printen kunnen bekistingen met elke vorm en elke afmeting sneller en eenvoudiger worden geproduceerd, waardoor tot 30% op de kosten van de bouw van de ruwbouw kan worden bespaard", zegt Dr. Zilg. Hij rekent erop dat met de 3D-poederbedfusiemethode zelfs holle elementen kunnen worden gemaakt die dezelfde belastingen kunnen dragen als een massief element dat met conventionele methoden is gebouwd. Dat zou leiden tot verdere besparingen op materialen en dus tot minder materiaalgerelateerde koolstofemissies.
Professionele mortels zijn cruciaal voor geautomatiseerd bouwen
Als een van de grootste fabrikanten van voorgemengde droge mortel in Europa, heeft Sievert SE zeker voldoende ervaring om geschikte mortels te produceren voor zowel industriële prefabricage als 3D-printen. Robots kunnen bijvoorbeeld sneller bakstenen stapelen dan mensen, en dus moet de mortel sneller uitharden. Volgens Dr. Zilg is dit gunstig voor de klanten: "Een zo snel mogelijke voortgang op de bouwplaats is altijd essentieel om de kosten per vierkante meter zo laag mogelijk te houden." Dit is ook van belang voor het prefab metselwerkblad, waar een computergestuurde machine sneller stenen of blokken kan plaatsen dan mensen.