De bouw moet digitaler, efficiënter en duurzamer. Wat is de potentie van de 3D-printer in de bouw? Die vraag verkennen pioniers uit Duitsland en Nederland samen op 16 maart via de Duits-Nederlandse Handelskamer (DNHK) tijdens het Cross-Border Event: 3D-Printing & Digital Construction.
Met de 3D-geprinte huizen in Beckum zette Duitsland zich vorig jaar op de kaart in de wereld van 3D-printing in de bouw. Toch gebeurt er onder de oppervlakte veel meer in Duitsland, vertelt professor Stefan Neudecker van Verband 3DDruck e.V., de bracheorganisatie voor 3D-printen in de Duitse bouwsector. Hij is keynotespeaker tijdens het Cross-Border Event: 3D-Printing & Digital Construction van de Duits-Nederlandse Handelskamer (DNHK) op 16 maart en kent de deelnemende Duitse pioniers goed. “Andere landen hebben misschien eerder projecten laten zien. Maar we hebben in Duitsland de afgelopen 10 jaar ontzettend veel geïnvesteerd in wetenschappelijk onderzoek.”
Met die kennis zijn de eerste bedrijven aan de slag gegaan, en vanuit universiteiten zijn startups opgericht. “We plukken nu de eerste vruchten van het voorwerk dat is geleverd. Er zijn veel interessante pilotprojecten gestart.”
Dat ook bouwbedrijven 3D-printen ontdekken, is deels uit nood geboren, vertelt Neudecker. “Het bedrijf dat nu de eerste 3D-geprinte huizen heeft neergezet, is specialist in bekisting, waar beton in wordt gestort. Toen het even wat minder ging, ontdekten ze dat ze met 3D-printen nieuwe markten en verdienmodellen konden opzetten.”
Potentie van 3D-printer in de bouw als standaard bouwmethode
Het toepassen van de 3D-printer in de bouw gaat veel verder dan enkel het met beton printen van complete huizen, legt Neudecker uit. “Vooral bij het op maat maken van bouwonderdelen, kan 3D-printtechnologie bestaande methodes aanvullen. Zeker wanneer het om vormen gaat die je nu niet makkelijk kunt maken. Op die manier kan je ook grondstoffen besparen omdat je preciezer werkt. Nu bouwmaterialen schaars en duur zijn, is dat zeer welkom.”
3D-printen kan ook bouwprocessen versnellen, vertelt de professor die de leerstoel „Design by Technology“ aan de Folkwang Universität der Künste in Essen bekleedt. “3D-printen komt direct uit de digitale keten, en past zo naadloos in processen van bouwingenieurs die steeds digitaler worden. Je creëert zo een gesloten keten om kwaliteit te waarborgen.”
Toch is 3D-printtechnologie niet het antwoord op alle uitdagingen in de bouw. De grote uitdaging van de bouw is volgens Neudecker dat een gebouw een samenspel is met verschillende materialen. “Met alleen beton kan je geen gebouw neerzetten. De echte innovatie zit dus in het zinvol combineren van verschillende materialen en technologieën.” Zelf ontwikkelde hij met de DBFL aan het Instituut voor Structureel Ontwerpen (ITE) onder meer een hybride productiesysteem voor het 3D-printen van complexe componenten op bouwschaal.
De echte innovatie moet in de software gebeuren. “Beton, staal of kunststof printen kunnen we wel. Maar om materialen goed te kunnen combineren is nog veel onderzoek nodig. Dat is erg complex.” Nu kan de 3D-printer bouwprocessen nog niet ingrijpend versnellen. “Pas als we dat kunnen, wordt het interessant voor de massamarkt.”
3D-printen van functionele onderdelen
Neudecker denkt dat de 3D-printer in de bouw uiteindelijk naadloos wordt geïntegreerd in veel processen. “Het maakt een heel andere vormtaal mogelijk dan wat we nu kennen. Ik hoop dat het architecten moediger maakt.”
De meest veelbelovende toepassing op dit moment ziet Neudecker in de prefab-productie voor de ruwbouw. “Hier kan je 3D-printen met beton combineren met staal dat met robots wordt verwerkt.” Bij traditioneel bouwen ga je altijd uit van 20% extra bouwmateriaal om je in te dekken tegen foutmarges, zegt hij. “Door digitaler te werken, kan je nauwkeuriger plannen en werken. Dat scheelt veel kosten. Dat is een uitkomst in een tijd waarin bouwmaterialen erg duur zijn.”
Een andere grote potentie ziet hij voor de binnenafwerking, functionele onderdelen en designelementen, waarvoor de 3D-printer unieke kunststofelementen kan maken. “Het kan functies overnemen van staal. Je kunt ruimtes unieker inrichten.” De 3D-printer kan bij individualisering bouwprocessen flexibeler inrichten. “Bepaalt de architect dit, of komt de vraag bij de klant vandaan? Of ontstaan er bedrijven die dit als een service aanbieden? De markt zal er zeker zijn.”
Pioniers 3D-printen in de bouw uit Duitsland en Nederland vullen elkaar aan
Het zijn vragen en thema’s die Neudecker graag bespreekt met Duitse en Nederlandse deelnemers aan het Cross-Border Event: 3D-Printing & Digital Construction. “Het mooie is dat veel deelnemers niet uit de bouwwereld komen. Dat kan hele nieuwe inzichten en synergiën opleveren. Ik ben architect en onderzoeker en hoop dus veel van mensen buiten mijn bubbel te leren.”
Het bijelkaar brengen van bedrijven uit Duitsland en Nederland kan veel opleveren, verwacht hij. “Nederlanders hebben dankzij hun enthousiasme voor experimenteren veel praktijkervaring, wij in Duitsland hebben veel grondig onderzoek gedaan. Hierdoor kunnen we elkaar prima aanvullen.”
Namens de DNHK is exportconsultant Kai Esther Feldmann betrokken bij de organisatie. “Het mooie aan dit event is, dat we een sector in de pioniersfase al bij elkaar brengen. We staan nog aan het begin en kunnen dus al in een heel vroeg stadium synergie ontwikkelen.”
Met een blik op de deelnemers ziet ze in ieder geval veel kansen om 3D-printen in de bouw binnen Europa een stevige impuls te geven. “Het experimentele van de Nederlanders en de solide processen van de Duitsers zijn goed te combineren. We kunnen samen sterker worden.”
Deelnemen aan Cross-Border Event: 3D-Printing & Digital Construction
Er is nog plek voor ondernemers en experts uit Nederland om deel te nemen aan deze digitale conferentie die de DNHK organiseert in opdracht van het Duitse Ministerie van Economische Zaken en Klimaatbescherming. De voertaal is Engels.
Deelnemende bedrijven uit Duitsland
Klik op een bedrijf voor meer informatie:
- 3-D.Services: Systeemleverancier op het gebied van additive manufacturing
- Baldauf Gebäudedruck: Architectenbureau met 3D-betonprint ervaring in de bouw
- Composites United Bau: Netwerk voor vezelversterkte hoogwaardige materialen
- duro3D: Ontwikkelaar van 3D-printsystemen
- Framence: Softwareontwikkelaar voor fotorealistische 3D Digital Twins
- HeidelbergCement: Leverancier van bouwmaterialen, ontwikkelaar beton voor 3D-betonprinten
- Ingenieurbüro Schiessl – Gehlen – Sodeikat: Ingenieursbureau met uitgebreid 3D-print service pakket
- Molteo: Ontwikkelaar van app als digitale oplossing op de bouwplaats
- PERI: Toonaangevende leverancier van 3D-printing voor de bouwsector
- voxeljet: Ontwikkelaar van grootformaat 3D-printsystemen