De vraag is niet óf we in de bouwsector gaan 3D-printen maar wanneer

Het project kreeg internationaal zoveel aandacht dat de oorlog om de eerste commerciële printers in de markt is losgebarsten. En dat is goed nieuws want de techniek biedt ook enorm veel mogelijkheden voor toepassingen in de renovatie- en restauratiemarkt.

Kan je ons voor wie het verhaal heeft gemist jullie project eerst kort toelichten en verduidelijken waarom het hier om een echte primeur gaat?

“Kamp C wou met dit project de bouwsector in ons land warm maken om innovatie van 3D-betonprinten te implementeren in hun bouwtechnieken.3D-printen kan een hulpmiddel zijn zowel voor nieuwbouw als renovatie en helpt ons ook een andere doelstelling te bereiken, namelijk CO2-reductie. De bouw en zeker het gebruik van beton – winning, carbonisatie en transport -, is een grote verslinder. In dit Europees gesubsidieerd project zijn we er samen met enkele eindejaarsstudenten van de Thomas More Hogeschool Geelin 15 dagen in geslaagd voor het eerst de volledige ruwbouw van een woning in beton te realiseren met de grootste 3D-betonprinter van Europa, een Gantry 3D-printer van het Deense COBOD, en met het 3D-betonmengsel van Weber Beamix. Bij aanvang 4 jaar geleden hadden wij niet de bedoeling een volledige woning te printen maar eens het goed begon te werken, wilden we iets spectaculair realiseren. En het heeft zijn effect niet gemist. Van overal ter wereld krijgen we vragen om ons procedé uit de doeken te gaan doen en het heeft in die sector een ware oorlog ontketend in de strijd om de machines en producten om ter snelst te gaan commercialiseren. Dagelijks zie ik nieuwe bedrijven ontstaan. Daardoor is de vraag niet meer of we de 3D-printtechniek massaal gaan toepassen in de bouwsector maar wanneer.”

Er zijn enorm veel toepassingen mogelijk, zeker in combinatie met het 3D-scannen van gebouwen wat al op grote schaal gebeurt. Met de huidige techniek zou je bij rampen zoals de brand in de Parijse kathedraal Notre-Dame perfect de beschadigde delen relatief snel in dezelfde vormgeving opnieuw kunnen 3D-printen.

Hoe staan we ervoor in de renovatiemarkt?

“Specifiek naar renovatie wordt het op dit moment nog niet echt toegepast om de eenvoudige reden dat er nog niet genoeg printers zijn en commerciële bedrijven in ons land. Grote bouwbedrijven moeten voor die toepassingen dus uitbesteden en zover zijn ze nog niet. Nog niet want het zit er zeker aan te komen. Er zijn enorm veel toepassingen mogelijk, zeker in combinatie met het 3D-scannen van gebouwen wat al op grote schaal gebeurt. Je zou perfect onderdelen van te renoveren gebouwen kunnen inscannen, die digitaal naar een printer sturen en zo zou je die onderdelen heel nauwkeurig kunnen namaken. Denken we maar aan oude trappen zoals draaislingers waarbij elke trede maatwerk is. Elke vorm – zelfs een gebogen gewelf – is mogelijk om in te passen in bestaande structuren.”

Jullie hebben specifiek in beton geprint. Zijn er nog andere mogelijkheden, bijvoorbeeld voor restauratie of monumentenzorg?

“Absoluut. Er zijn al toepassingen gebeurd met rijst als bindmiddel om aardse materialen aan elkaar te hechten en daarmee te printen maar ook met metaalschilfers, zand en hars. Dat opent perspectieven voor pakweg monumentenzorg. Het zou toelaten om oude beelden, die aangetast zijn, te gaan printen. Daar lopen momenteel onderzoeken over met harsen die gelijkaardig zijn aan de natuursteen die doorgaans wordt gebruikt.De eerste replica’s die ze daarmee maken, zijn veelbelovend. Je ziet amper een verschil. Ook met metaal kan je heel nauwkeurig printen, inclusief bijvoorbeeld lasnaden. En ze kijken zelfs naar Mylecium als printmateriaal waarbij je met bepaalde schimmels zou kunnen printen. In principe kan alles dienen om te printen wat vloeibaar getransporteerd kan worden en op een heel snelle manier hard kan worden.In renovatie kan je met behulp van een robotarm 3D-printer vrij snel nieuwe onderdelen heel nauwkeurig fabriceren zoals oude muren of gewelven en daar kan je zelfs ventilatie-, elektriciteits- en waterkanalen in printen.Of je kan beginnen met prototypes of in het ontwerpproces verschillende maquettes 3D-printen om zo sneller te kunnen onderhandelen met gemeentebesturen of erfgoedorganisaties.”

Maar als ik het goed begrijp, zitten de meeste realisaties nog in onderzoeksfase?

“Klopt. De Nederlandse firma Bruil heeft vorig jaar in een project van KOKON architectuur & stedenbouw wel twee galerijflats uit de jaren ’70 voorzien van een nieuwe look door middel van 3D-geprinte betonelementen in de vorm van balkons. Zij zijn gespecialiseerd in gevelpanelen in architectonisch beton, hebben een eigen printhal en diverse printers. Dat is de voorlopig enige commerciële toepassing in renovatie die ik ken maar gezien het succes ervan zal dat snel toenemen. De manier waarop je grauwe monotone flats snel en onherkenbaar kan transformeren in prachtige sculpturale appartementsgebouwen met de uitstraling van moderne, hoogwaardige nieuwbouw, is uniek en een mooi voorbeeld van verduurzaming.Het grote voordeel van 3D-printen inzake renovatie is de nauwkeurigheid. Oude gebouwen zijn zelden helemaal recht of helemaal gelijk. De 3D-scannermeet (elk stuk) uiterst nauwkeurig waardoor het tot op de millimeter correct wordt geprint. Zeker met de evolutie van de printkoppen waarbij je er hebt tot een tiende van een millimeter en zelfs fijner. Ter vergelijking: voor ons gebouw is de ruwbouw geprint met een printkop waaruit beton kwam van 4 à 5 cm breed.”

80% van het transport, afval en werkuren gaat naar bekisting. Als we dat kunnen uitsparen, winnen we gigantisch veel én materiaal én tijd én transport, kortom een grote CO2-reductie

Wat zijn, behalve de nauwkeurigheid, de grote voordelen aan 3D-printen?

“Duurzaamheid om er maar één te noemen. PLA, de plastic die nu wordt gebruikt in de kleinere printers, is oneindig recycleerbaar. Het festival in Boom bijvoorbeeld zat met het probleem van het afval aan drinkbekers. Een bedrijf (3D-startup Colossus) heeft nu een printer laten installeren in een container waarin al dat afval wordt verzameld en daarmee worden barkrukken en het meubilair geprint voor het jaar erop.Dat principe ligt eigenlijk aan de basis van het 3D-printen, namelijk het onderzoeken van de vraag of we materialen kunnen gebruiken waarbij geen mallen nodig zijn of voorafgaande bekistingen (bij beton) in de bouw. 80% van het transport, afval en werkuren gaat daar tenslotte naar toe. Als we dat kunnen uitsparen, winnen we gigantisch veel én materiaal én tijd én transport, kortom een grote CO2 reductie. Zonder bekisting hoeven we ook geen rechte kolommen meer te maken maar volstaat het om de berekende krachtlijnen van het parametrisch ontwerp te volgen. Dergelijke toepassingen zien we nu al bij zendmasten, windturbines en onderdelen van bruggen maar ook voor de renovatie van kolommen in kerken bijvoorbeeld zou dat perfect kunnen. En als we er dan voor kunnen zorgen – wanneer het gebouw zijn tijd heeft gehad – dat we het gebruikte beton nadien kunnen vermalen en er opnieuw mee kunnen printen, hoeven we niet meer uit de grond te ontginnen. Dan is de mijn je gebouw. Bij afbraak van baksteen zou je kunnen kijken of je er een poederpasta van kan maken die printbaar is. Dan zijn we volledig circulairen dat is ook een stokpaardje van ons. Dat is vandaag nog niet het geval maar ooit lukt het. Daar ben ik van overtuigd.”

Bio Piet Wielemans

• Geboortestad: Leuven
• Hobby’s: fietsen, zeilen, bergtochten
• Favoriete lied: Mia, Gorki (Luc De Vos)
• Beste film: Broken Circle Breakdown – Felix Van Groeningen
• Beste boek: Vele hemels boven de zevende – Griet Op de Beeck
• Favoriete plekje: Een boomstam naast een bergrivier
• Lievelingsgerecht: Stoofvlees Friet volgens Jeroen Meus
• All time hero: Asseloos): Panamarenko
• Top van jouw bucket list: Wereldreis met mijn kinderen

Wat kan de techniek betekenen voor wanneer zich rampen voordoen bij beschermd patrimonium, denken we maar aan de brand in de Parijse kathedraal Notre-Dame?

“Daar zou je perfect de beschadigde delen relatief snel in dezelfde vormgeving opnieuw kunnen 3D-printen want het gebouw is ooit al, net als alle waardevolle historische gebouwen overigens, volledig met een 3D-scanner ingelezen dus de digitale tekening ervan bestaat.Je moet dan natuurlijk natuursteen kunnen imiteren of je zou met een betonschakering in de buurt kunnen komen. Of net contrasterend werken waarbij je het nieuwe toont en dat met het oude verenigt, dat kan een manier zijn om met oude of beschadigde monumenten om te gaan. Er zijn trouwens futuristische ontwerpen gemaakt waarvan je de onderdelen zou kunnen printen maar dat zal in Frankrijk niet snel gebeuren.Ook op dat vlak zijn ze traditioneel en willen ze dat op de oude ambachtelijke manier in alle glorie herstellen. Bij de verdere bouw en renovatie van de Sagrada Familia hebben ze er mogelijk wel aan gedacht maar toen stond de techniek nog niet zo ver als nu. Mocht dat wel het geval geweest zijn, zijn dit perfecte voorbeelden om te printen. Zeker gebouwen met veel driedimensionale vormgeving in. In dat geval was de renovatie al lang achter de rug geweest en het zou zeker even mooi zijn geweest.”

En concreet: wanneer mogen we die switch verwachten?

“Zoals ik al zei is het een kwestie van tijd. We zitten nu, mede versneld dankzij onze inzichten, in de fase tussen universiteitsonderzoek en de eerste realisaties van commerciële bedrijven. In twee jaar tijd is het enorm geëvolueerd. En ik denk, eens grote studiebureaus en bouwbedrijven die heel veel historische renovaties doen ermee vertrouwd zullen zijn, dan wordt dit binnen de kortste keren uitgerold.”