De eerste 3D-geprinte muur werd al in 2004 gebouwd. Maar nu, anno 2022, lijkt de ontwikkeling van 3D-printen met betonmortel in een stroomversnelling te komen. Aan het woord is Pieter Bakker, projectleider 3D Beton Printen en civiel ingenieur bij Saint Gobain Weber Beamix. “We hebben het bij deze manier van produceren uiteindelijk over materiaalbesparing”, zegt hij. “Er zit minder mortel in de constructies en er is geen bekisting meer nodig. In tijden waarin duurzaamheid en circulariteit centraal staan, zijn de voordelen dus helder.”
De relatief nieuwe productiemethode in de bouw heeft dan ook alle potentie om in de toekomst een belangrijke bouwmethode te worden.
Facades – Milestone.
Brug in Steenwijkerland Antea.
Straatmeubilair – Logo Brabant Landschap.
Straatmeubilair – Floriade Bank.
Straatmeubilair – Tafeltennistafel.
Grote ontwerpvrijheid
Volgens Bakker zit de succespotentie onder andere in de grote ontwerpvrijheid bij het realiseren van constructieve oplossingen. Nieuwe vormen zullen ontstaan! “We hebben daarmee dus meteen één groot voordeel te pakken: creativiteit! Maar, er is meer: een object hoeft niet meer uit een massief stuk materiaal te worden gemaakt”, legt Bakker uit. “Je kunt beton dáár aanbrengen waar je wilt en waar je het nodig hebt. Je hoeft dus niet meer alles vol te storten. Daardoor geef je een impuls aan de duurzaamheidsambities van de samenleving. Je gebruikt immers minder materialen. En, je hebt geen bekisting meer nodig.”
Aanzienlijke materiaalbesparingen
“Zo zie ik dat we bij de bouw van enkele bruggen in Noord-Holland 60% tot 70% aan materiaal hebben bespaard doordat de brugelementen grotendeels hol zijn van binnen. Ook zit er geen wapening in de brugdekken. Het is dan ook met recht een duurzame oplossing. Minder cementmortel betekent minder CO2-uitstoot. Wat mij betreft zal de toekomst wat dat betreft nog duurzamer worden, want minder tot géén gebruik van cement in de mortel zal ons materiaal nog duurzamer maken. Uiteraard kijken we ook naar het gebruik van gerecyclede materialen.” Maar er is meer. “Zo beperken we door het procedé van 3D-betonprinten de afvalstromen”, vervolgt Bakker. “Ik zei het al eerder: er is geen bekisting nodig en dat scheelt een hoop bouwafval. Het gehele productieproces verloopt daarnaast beter en sneller en de foutmarge neemt af.”
Landschap in Driebergen-Zeist.
Taludtrap ProRail in Zuidhorn.
Facades toren Floriade.
Fabriekshal in Eindhoven.
Taludtrap aan de Ouderkerkerlaan.
Landschap – Zitelement en logo van Leiden.
Innovators in automatisering
“Wij zien onszelf op dit moment als innovators. Naast het ontwikkelen van de techniek zijn we echt nog bezig om een nieuwe markt te creëren”, zegt Bakker. “Maar we zien tegelijkertijd dat de markt zich steeds meer openstelt voor deze wijze van produceren. Logisch: door het gebruik van robots bij het 3D-printen heb je minder arbeidskrachten nodig. Alles is 100% digitaal. Tijdens het proces bestuderen alle partijen bovendien hetzelfde ontwerp. Wijzigingen worden digitaal doorgevoerd en zijn direct – al vóór de daadwerkelijke productie – zichtbaar. Je maakt door deze automatisering een ware efficiencyslag!”
Bakker erkent dat nog zeker niet iedereen ‘bekend’ is met deze vorm van 3D-printen. “Zo zien we bijvoorbeeld dat het ook nog wat meer in de genen van de architecten kan landen. Niet voor niets geven we regelmatig rondleidingen in onze fabriek in Eindhoven. We hebben speciale Design Guidelines voor ontwerpende partijen ontwikkeld, want áls zij willen ontwerpen met alle voordelen van 3D-printen, dan vereist dit wel een andere start of een aangepaste manier van denken: ze zullen – als het ware – ‘in de printer’ moeten gaan zitten. Dus, ontwerpen vanuit een ander zichtpunt.”
Volgens Bakker zal Saint Gobain Weber Beamix het verhaal met passie blijven vertellen. “We beredeneren bij die StoryTelling vanuit drie perspectieven.”
1. Producten
“Er kan ontzettend veel met 3D-betonprinten. We moeten het gewoon laten zien. Een goed voorbeeld? Een taludtrap! 30 treden en geen wapening, 50% duurzamer geproduceerd in twee losse delen en nog goedkoper ook! De wereld is wat dat betreft zéér maakbaar geworden. Ook het 3D-printen van organische landschapselementen is geen probleem.”
2. Projecten
“Ten tweede de projecten. Deze zijn feitelijk onze showcases. Zowel om te laten zien wat we kunnen als ook om onze eigen ontwikkeling voort te stuwen. Een goed voorbeeld daarvan is de eerste 3D-geprinte brug ter wereld (in Nijmegen, red.) die we enkele jaren geleden produceerden en natuurlijk het eerste huis van Project Milestone in Eindhoven. We ambiëren aansprekende projecten die het nieuws halen. Zo kun je ook denken aan het succes van de hoogste 3D-geprinte toren van de wereld die op de Floriade in Almere is neergezet.”
3. Mortelplatform
“Tot slot vragen we ook continu aandacht voor ons mortelplatform. We hebben immers een fabriek waar we mortel maken. Daarom kunnen we mortelleverancier zijn voor andere bedrijven die aan 3D-betonprinten doen. Het mortelplatform omvat het systeem voor het mixen, verpompen en controleren. Door het complete systeem aan te bieden, kunnen we een goed product garanderen. Wij hebben bovendien een systeem ontwikkeld om de kwaliteit van de mortel te bewaken en te verbeteren. Binnen dit platform zijn we tevens bezig om een duurzamere mortel te ontwikkelen. En natuurlijk denken we nóg verder vooruit: ooit willen we met een garantie op de kwaliteit on-site – dus op de bouwlocatie – kunnen printen!”
Als Bakker in jaren vooruitkijkt, dan verwacht hij dat over slechts enkele jaren het 3D-betonprinten veel meer ingeburgerd zal zijn en dat de referentieprojecten nóg zichtbaarder zijn geworden. “Daardoor raak je de bewustwording van de samenleving. En… we maken stappen vooruit op het gebied van duurzaamheid!”