nieuws

Spannend 3d print avontuur in snikheet Dubai

bouwbreed 2272

Spannend 3d print avontuur in snikheet Dubai

De ruwbouw van het grootste op locatie geprinte gebouw is af. De Nederlandse start-up CyBe speelde het klaar in een bloedhete tent in Dubai. Hoewel de wereld hard aan ze trekt, houden ze de focus op Oss en omgeving.

Wanneer en hoe het precies geopend wordt weet Berry Hendriks van CyBe ook niet precies. Daar laat opdrachtgever DEWA, het nutsbedrijf van Dubai nog niet veel over los. De 3D betonprinter heeft zijn werk gedaan. De hoofdaannemer plaatst nu kozijnen, isolatie en installaties en levert het gebouwtje met een paar weken op.

De officiële opening zou zomaar een grote happening kunnen worden. Dubai heeft immers hoge ambities op het gebied van 3d printen. In 2030 moet een kwart van alle gebouwdelen voor nieuwbouw uit de printer rollen. Het R&Drone Lab dat CyBe printte is daar de spectaculaire aftrap van. De start-up uit Oss geeft met haar robot op een rupsonderstel een sterk visitekaartje af.

De huidige wereldrecordhouder als het gaat om betonprinten op locatie, is namelijk een proefwoning in Rusland van concurrent ApisCor. Dat bungalowtje van 37 vierkante meter past volgens Berry Hendriks vier keer in het R&Drone lab. Maar een belangrijker verschil nog vindt hij dat het bouwwerk in de woestijn in Dubai geen proefproject is maar een echt project dat aan eurocodes voldoet en straks echt wordt gebruikt door mensen die er hun werk doen. Jarenlang. “Dat is toch anders dan een experimentele woning ergens op een industrieterrein.”

Dat het R&Dronelab is geprint, is bewust zichtbaar gehouden. “We hadden het best strakker af kunnen werken met gladgestreken wanden”, stelt de printpionier zelfverzekerd. “Bij een ander gebouwtje in Dubai, samengesteld uit geprinte onderdelen, is dat ook gebeurd. Maar dat leverde uiteindelijk helemaal geen interessant resultaat op. Alle betrokken partijen hier vonden het aardiger om het bijzondere maakproces in beeld te laten. Met hoofdaannemer Convrgnt zijn we vooraf afwerkingsniveau’s overeengekomen over de dikte van de lagen en de grootte van de maximaal toegelaten oneffenheden . Daarvoor zijn ze vooraf een keer in Oss wezen kijken. En zo hebben we het ook gerealiseerd,” vertelt hij terwijl hij met zijn hand over een regelmatig afgewerkte proefwand in de bedrijfshal in Oss.

Berry Hendriks

 

Hendriks en zijn drie companen van CyBe hadden ruim drie weken nodig voor het printen van de ruwbouw. Het pand is opgebouwd uit 24 dubbelwandige panelen van 3,75 m hoog, 2 meter breed en variërend in dikte van 0,35 – 1,2 meter. Daarnaast werden wat binnenwanden geprint en en 25 borstweringen voor het dakterras. Geen element is identiek. Elk paneel heeft weer andere krommingen.

De dakvloer is niet geprint. Dat had volgens Hendriks best gekund. Hij wijst op een gebogen paneel in een hoekje van de werkplaats. Het kan gemakkelijk 600 kilo belasting aan. Maar de staalconstructie die daaronder nodig zou zijn en het extra beton om de welvingen aan de bovenkant uit te vlakken, maakte dat tot een onzinnige exercitie. “De constructeurs van Witteveen+ Bos berekenden dat het allemaal onnodig zwaar zou worden. Je moet alleen daar printen waar het zinvol is. Dus is er gekozen om voor de dakvloer kanaalplaten te gebruiken. Daar bovenop zijn anderhalve meter hoge borstweringen geplaatst die wel weer met de robot zijn geprint, direct naast het werk. Die 25 borstweringen rolden in twee dagen uit de printer. Dat ging echt als een speer. Nadat de hoofdaannemer de dakvloer heeft geplaatst zijn ze met een kraan op de dakvloer geplaatst.”

Dergelijke snelheden werden bij het printen van de dragende wanden bij lange na niet gehaald. Netto heeft de printer nog geen 60 uur gedraaid, zo’n tweeënhalve dag. Maar het CyBe viertal moest zich vaak beperken tot één á twee panelen per dag. Dat kwam onder andere door de hoge temperaturen waarbij gewerkt moest worden. Overdag liepen de temperaturen in de tent middenin de woestijn gemakkelijk op tot boven de 40 graden, waardoor ze er voor kozen alleen ’s nachts te printen. Dan konden ze ook het gedrag van de zelfontwikkelde printmortel beter controleren.

Wat de bouwers verder parten speelde was dat de funderingsbalk door de hoofdaannemer niet overal goed was voorbereid. Hendriks: “onze printer legt het beton tot op de millimeter nauwkeurig neer. Dat stelt stevige eisen aan de ondergrond en betekent dat de funderingsbalk bijvoorbeeld niet plotseling een stukje mag inspringen. We moesten dus vaak eerst de funderingsbalken aanhelen. Dat hebben we zoveel mogelijk gedaan met onze eigen betonmortel, die binnen een uur uithardt, maar dat het kostte wel tijd.”

zo komt het R&Drone lab er uiteindelijk uit te zien

En dan waren er nog de organisatorische en culturele hobbels die waarschijnlijk onvermijdelijk zijn bij bouwen in een ander werelddeel. “Als onderaannemer spraken Witteveen + Bos en wij tijdens design & engineering aanvankelijk niet rechtstreek met de hoofdaannemer, maar met een bedrijf gespecialiseerd in het 3D printen van kunststof, dat voor ons als opdrachtgever fungeerde. Ze maken prototypes van industriële producten, maar kennen het materiaal beton niet en hadden geen kaas gegeten van de bouw. Dat werkte nodeloos vertragend. Pas later in het proces zijn zij er tussenuit gegaan, zodat we slagvaardiger konden opereren en direct in gesprek konden met de hoofdaannemer. Hoewel de sfeer vrij hiërarchisch bleef. Wij wilden soms gewoon even direct met de opdrachtgever overleggen, maar dat moest dan weer via de officiële lijn. Dan ervaar je wel dat Nederlanders een andere stijl van werken hebben. Direct en doelgericht.”

Hendriks kreeg de eerste ideeën voor CyBe ook toen hij in 2010 tegen belemmeringen aanliep van bestaande processen en structuren in de bouw. Als junior ontwikkelaar binnen het familiebedrijf Hendriks Bouw en Ontwikkeling dreigde hij vertraging op te lopen bij een woningbouwproject. Hij besloot alle betrokkenen, constructeurs, adviseurs, materiaalkundigen en BIM-modelleurs twee weken lang in een snelkookpan bij elkaar te stoppen. Dat was toen een nieuwe aanpak. Met BIM als het centrale smeermiddel losten de problemen zich bijna als sneeuw voor de zon op.

Die ervaring bracht hem tot de wens om, behalve de voorbereiding ook de uitvoering van het bouwproces verder te automatiseren. Niet veel later stuitte hij op YouTube filmpjes van 3D printpionier Behrokh Koshnevis uit Californië. Hij besloot zich daarop te storten omdat hij verwacht dat de printtechniek ook een oplossing biedt voor twee andere nijpende problemen waar de bouw voor komt te staan: schaarste aan vakmensen en het groeiende tekort aan materialen. “Met een printer breng je alleen materiaal aan op plaatsen waar je het echt nodig hebt. En je hoeft ook geen bekisting te maken die je na afloop weer weggooit. Het is in potentie een heel efficiënte techniek die veel minder verspilling met zich meebrengt.”

Hendriks besloot zijn eigen bedrijf te beginnen, kocht een oude robot uit de automotive-industrie en monteerde daar samen met een mechanisch ingenieur een printkop op. Met een materiaalexpert ontwikkelde hij een betonmortel die binnen een paar minuten uithardt en snel een aanzienlijke druk-, trek- en buigtreksterkte bereikt. Door te spelen met de snelheid en de positie van de kop leerde hij ook overhellende wanden te maken, doordat de laagjes steeds ten opzichte van elkaar verschuiven. Om beter uit de voeten te kunnen op bouwplaatsen monteerde hij de robot op een rupsonderstel. De machine wordt aangestuurd vanuit het 3Dmodel, via een zogeheten slicer-programma dat het ontwerp in plakjes hakt en weer vertaalt naar punten waartussen de robotkop beweegt.

Hendriks wijst nogmaals op de proefpanelen voor Dubai in de oude hal van de materieeldienst van het familiebedrijf. Hij is er zo intensief mee bezig geweest, hij kan elk paneel dromen en weet precies waar een dook zit, een kleine uitsparing of een ander detail. Daarvoor hoeft hij het BIM-model niet te raadplegen. Hij ìs het wandelende BIM-model. Dat geldt evengoed voor de drie andere CyBe-medewerkers die met hem het Dubai-avontuur aangingen. Het zit allemaal in hun hoofd.

Inmiddels zijn ze samen met Witteveen + Bos en TheFormFoundation in Oss op dezelfde intense manier bezig met de voorbereiding van de Vergaderfabriek in Teuge. Een grillig gevormd koepelachtig gebouw, dat komende winter geprint moet worden. Dat rekt de technische grenzen van de technologie weer verder op. Tegelijkertijd verkennen ze heel andere trajecten en fundamentelere onderzoeken. Zo bekijkt CyBe of het mogelijk is om oude gemetselde rioolputten te vervangen door in situ geprinte exemplaren. Een kwestie van de put inmeten met een scanner, de robot goed programmeren en hem daarna ter plekke een nieuwe put laten printen. Dat zou volgens Hendriks wel eens een heel efficiënte aanpak kunnen zijn.

Hetzelfde geldt voor het onderzoek in samenwerking met Heijmans om verloren bekistingen te printen voor grote infrawerken. Dat onderzoek werd helaas gestaakt toen de aannemer uit Rosmalen in zwaar weer terecht kwam en de handen vol had aan heel andere dingen. Maar Hendriks is er van overtuigd dat ook die onderzoekslijn vroeg of laat weer wordt opgepakt.

En dat is ook precies de reden dat hij niet toegeeft aan de verleiding om iemand van CyBe met robot en al permanent in Dubai te stationeren. Of ergens anders in het Midden Oosten. Daar willen ze immers graag een pioniersrol vervullen als het gaat om 3D printen en hoeft doorgaans ook niet te worden beknibbeld op het bouwbudget.

“Wij denken dat uiteindelijk onze kracht niet eens zozeer ligt in het feitelijke printen, maar in het verder brengen van de technologie. Dan moet je selectief zijn en niet als een bezetene overal projecten willen realiseren. Die rol is weg gelegd voor andere aannemers die wij graag voorzien van de vereiste technologie. Wij streven ernaar om als technology-provider te kunnen functioneren, maar dan moet je je wel kunnen focussen. Anders gaat er teveel tijd verloren aan het heen en weer reizen en het overbruggen van cultuur- en mentaliteitsverschillen. Tussen Amsterdam en Eindhoven is alle kennis van de wereld beschikbaar om het 3D betonprinten verder te brengen. Wij zitten toevallig in Oss. Maar dat is een prima uitvalsbasis.”

 


Een Hendriks–telg

Berry Hendriks is de oudste van de vierde generatie van de familie Hendriks die al sinds 1922 een aannemersbedrijf runt in het Brabantse Oss. De firma had in 2015 een omzet van 67,4 miljoen euro en bezette daarmee de 46ste plek in de Cobouw50. Tijdens zijn duale studie aan de HTS begon Hendriks al te werken in het familiebedrijf. Terwijl hij de bouw leidde van het plaatselijke innovatiecentrum DomeX dacht hij zijn studie aan de TU Eindhoven er wel even naast te doen. Dat bleek iets teveel van het goede, hoewel het met CyBe tegenwoordig wel één van de partners is in het 3DCP onderzoek aan de TU Eindhoven en in die hoedanigheid ook afstudeerders begeleid. Om zich compleet te kunnen toeleggen op het 3D printen van beton vertrok Hendriks vier jaar terug bij het familiebedrijf dat geleid wordt door zijn vader en richtte CyBe Construction op.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels