‘3D printen van beton is slechts de voorkant van een veel groter proces’

“Een robot die beton in 3D print, had voor mij net zo goed een stenenleggende robot kunnen zijn.” Aan het woord is Theo Salet, verbonden aan de Technische Universiteit van Eindhoven, faculteit ‘Built Environment’. Salet houdt zich bezig met ‘Structural Design of Concrete Structures’ en is daarnaast in een adviserende rol te vinden bij Witteveen+Bos, in de groep ‘Digital Construction’.

Salet zegt zelf over het 3D printen van beton: “Ik ben verliefd geworden op de printtechniek. Het is echter vooral robotisering in de bouw. Het is de voorkant van een groter proces. Voor het publiek is het echter de meest tastbare uiting, één die tot de verbeelding spreekt.”

Terugwaarts ontdekken
“De vormtaal van de techniek komt ten volste tot beschikking aan de ontwerper”, vervolgt Salet. “Deze kan met deze nieuwe maakmethoden steeds nieuwe dingen ontdekken en zijn ideeën over vormen verrijken. Er worden dingen mogelijk waar men simpelweg nooit aan gedacht heeft. Dat opent deuren naar nieuwe werelden in de bouw. Het is leren en verrijken van kennis.”

Salet ziet robotisering, al dan niet in de vorm van een 3D betonprinter als een onlosmakelijk onderdeel van de bouw op weg naar Industry 4.0, ook wel de Smart Industry genoemd. Lopen we in de bouw dan zo achter? Het antwoord is duidelijk: “In het voortraject niet. Kijk maar naar de inzet van BIM, we krijgen te maken met steeds slimmere informatiesystemen. Maar het aparte is dat ondanks dat de architect en ingenieur alles digitaal voorbereiden en alle toeleveranciers van installatiewerk volledig digitaal in BIM meegaan in het verhaal, de aannemer uiteindelijk de bouwvakker met een geplotte tekening in weer en wind de bouwplaats opstuurt. Daar stopt het Industry 4.0-beginsel dus. Is dat nodig? Mijns inziens niet. De laatste twee jaar zijn er rapporten verschenen waaruit duidelijk naar voren kwam dat de digitaal beschikbare informatie ook ingezet moet worden in de productiefase. Gebruik robots en maak gebruik van ‘machine learning’ om onnodige fouten te voorkomen. Daarmee is de cirkel weer rond als het gaat om die schattige 3D betonprintende robot. Door te leren van dat nieuwe proces, kunnen we daadwerkelijk de productiefase in de bouw omhoog stuwen naar een Smart Industry.”


Het 3D printen van beton is de voorkant van een groter proces, voor het publiek is het echter de meest tastbare uiting. (Beeld: Rien Meulman)

Het nieuwe produceren is een leercurve en ‘on the fly’ aan te passen
“Het hele 3D proces van de robot ligt vast, waarbij je tijdens het proces kunt monitoren met slimme sensoren. Je kunt ter plekke lering trekken uit de analyses en bijvoorbeeld de betonsamenstelling direct veranderen of het ontwerp aanpassen op basis van de voorgaande printervaring. Je hoeft niet steeds opnieuw te beginnen of te wachten tot er in het werk een fout geconstateerd wordt. Denk je eens in hoeveel kosten daarmee gespaard kunnen worden en bovenal, hoeveel veiliger een gebouw kan zijn”, aldus Salet. Hij constateert dat dankzij BIM diverse sectoren elkaar steeds meer overlappen, met alle voordelen van dien. “Iedereen deelt in de informatieketen. Data die voor een ander belangrijk is, kan dat voor jou ook zijn. Niet meer het wiel opnieuw uitvinden, ieder op een eigen eiland, maar transparant gebruikmaken van elkaars kennis. Dat is het mooie van de tijd waarin we leven. Door onderdeel van de BIM-cirkel te worden, dragen we met elkaar bij aan enorme verbetering en duurzaamheid.” In een ideale situatie ziet Salet de BIM-cirkel ook echt gesloten worden met de hele levenscyclus van het gebouw. “Als de hele bouw Smart gedaan is, dan rest bij fysieke oplevering nog de overdracht van alle gegevens die tijdens de bouw verzameld zijn naar het gebouwbeheersysteem in BIM. Van daaruit kan iedereen die iets wil weten over bouwwijze, toegepaste materialen en parameters zoals temperatuur en vochtigheid tijdens de bouw de gegevens inzien en analyseren. De kracht van weten is hier van toepassing.”


Het hele 3D proces van de robot ligt vast, waarbij je tijdens het proces kunt monitoren met slimme sensoren. (Beeld: PVM-lab)

Het grote voordeel zal blijken wanneer het gebouw aan het eind van zijn levenscyclus gekomen is en er sprake is van demontage: “Hoe fijn is het dan voor de recycling van het geheel, om te kunnen nazien wat er tijdens de demontage allemaal naar boven komt? Als we praten over circulair bouwen, zou het dan niet geweldig zijn dat het gebouw in onderdelen gedemonteerd kan worden, als een soort 3D Lego van beton? Deze blokken zijn dan volledig herbruikbaar en kunnen aangevuld worden met nieuw geprinte blokken, waar nodig. Elk van deze 3D geprinte betonblokken staat gespecificeerd in BIM, dus men weet van tevoren welke delen meteen herbruikbaar zijn.”

De mens moet te allen tijde centraal blijven staan
Salet is ervan overtuigd dat het werkveld verschuift. “Op de bouw rondlopen met een tablet en het werken met dezelfde gestandaardiseerde prefab elementen zie ik als een tussenfase. Nieuwe technieken moeten zich bewijzen door hun toegevoegde waarde. De bouwvakker zelf zal direct betrokken moeten worden bij nieuwe processen, daar zit voor mij de uitdaging: we zullen het met zijn allen moeten doen. Betrokkenheid genereren, in plaats van maar klakkeloos voor te schrijven.”   


IJzerdraad wordt tijdens het beton printproces via een feeder toegevoegd.

Tekst | Jan Mol