3D-betonprinten: duurzamer, sneller en meer ontwerpvrijheid

06 november 2024

Saint-Gobain Weber experimenteerde al met 3D-betonprinten sinds het begin van deze eeuw en realiseerde haar eerste 3D-geprinte muur in 2005. Dit experiment groeide stap voor stap uit tot een nieuwe productiemethode in de bouw. Inmiddels rollen er dagelijks producten uit de 3D-betonprinter in de fabriek in Eindhoven, zoals de 29-meter lange fietsbrug in Nijmegen en de kenmerkende taludtrappen in Amstelveen. Peter Paul Cornelissen, Business Unit Manager 3D Printing, en Udo Snijer, Productmanager beton, vertellen over de voordelen en mogelijkheden van 3D-printtechniek in de openbare ruimte.

Het proces

Cornelissen legt uit hoe het proces werkt. “Eerst wordt door middel van 3D-software een ontwerp gemaakt van bijvoorbeeld een brug, trap of constructief element. Dit bestand ontvangen wij van onze klanten. Vaak maken wij dan, samen met de klant, een vertaalslag naar een ontwerp dat geprint kan worden. Dit uiteindelijke ontwerp wordt in laagjes verdeeld. Dit noemen wij het ‘slicen’ van het ontwerp. Deze laagjes worden daarna omgezet in een robotcode, zodat de robot deze laagjes op elkaar kan printen. Zo wordt de digitale vorm opgebouwd tot een fysiek object.” Saint-Gobain Weber heeft de techniek ondertussen zo ver ontwikkeld dat we de autoriteit zijn op het gebied van 3D-betonprinten.

Materiaalbesparing

Er is een groot verschil tussen de traditionele manier van beton storten en het 3D-printen van beton. Cornelissen: “Bij de traditionele manier werk je met een mal waar eerst wapeningsstaal in wordt gelegd en vervolgens beton in wordt gestort. Bij 3D-betonprinten, printen we alleen beton waar dat nodig is. We printen de contouren en indien het voor de sterkte nodig is, printen we tegelijkertijd in de holtes een structuur om de krachten te kunnen dragen. Dit resulteert bij projecten in een CO2-reductie van 50 tot 70 procent.” Saint-Gobain Weber gaat daarnaast nog verder op het gebied van duurzaamheid. Snijer: “We onderzoeken of we het cement in betonmortel geheel kunnen vervangen. De eerste stap daarin is gezet met Weber 3D Eco, een product met 49 procent minder CO2-uitstoot dan de traditionele mortel. Bij deze ontwikkeling bouwen we verder op de enorme kennis die beschikbaar is binnen Saint-Gobain Weber.”

Het productieproces van het 3D-betonprinten

3D-geprinte taludtrap in Amstelveen

Efficiënte productie

Saint-Gobain Weber faciliteert een volledig gedigitaliseerd proces, waardoor de foutmarge afneemt, de objecten snel geleverd kunnen worden en de werkzaamheden op locatie significant gereduceerd kunnen worden. Cornelissen: “Een ander belangrijk voordeel is dat je vanwege de robotisering veel minder mensen nodig hebt. Belangrijk in een tijd van personeelsschaarste in de bouw.” Vrijwel dagelijks worden producten geproduceerd, waarbij het printproces voor een groot deel of in zijn geheel geautomatiseerd verloopt. Een voorbeeld zijn de taludtrappen, waarvoor een configurator op de website staat. Met deze handige tool kun je eenvoudig zelf een taludtrap ontwerpen. “Daarnaast produceren we objecten op projectbasis, zoals de brug in Nijmegen, het Milestone-huis in Eindhoven en de toren in Qatar.”

Vormvrijheid

Vrijwel alle vormen kunnen eenvoudig worden geprint. Ook vormen die door middel van traditionele bekistingen vaak onmogelijk waren. Zo kun je probleemloos 30 skate-elementen maken en die allemaal iets laten variëren. Dat is bij traditioneel gestort beton onbetaalbaar.” Bijvoorbeeld voor straatmeubilair ziet hij grote mogelijkheden: “Daarbij zijn optimalisatie per locatie, personalisatie en ontwerpvrijheid – vooral met organische vormen – de voornaamste voordelen. 3D-betonprinten is een perfecte bouwmethode als er allemaal unieke vormen of afmetingen nodig zijn.

3D- geprinte zitbank

Projecten

Een recent fraai uithangbord voor de mogelijkheden van 3D-betonprinten in de openbare ruimte is het skatepark van 400 vierkante meter aan de Esplanade de Paris La Défense in Parijs, dat tijdens de Olympische Spelen voor iedereen toegankelijk was. Cornelissen: “Het werd gerealiseerd door Saint-Gobain (Frankrijk) als sponsor van de Olympische Spelen. Een aantal skate-elementen voor het skatepark werd vooraf door vooraanstaande skaters en influencers getest in de 3D-betonprintfabriek in Eindhoven.” Er zijn nog veel meer spraakmakende projecten te noemen. Op onze website is een kaart te vinden met verschillende projecten die inmiddels zijn gerealiseerd door middel van de 3D-printtechniek. Nu er al een flink aantal mooie voorbeelden zijn, willen Cornelissen en Snijer de komende periode gaan werken aan de groei van 3D-betonprinten in de Benelux. Cornelissen heeft er alle vertrouwen in: “Zeker bij straatmeubilair gaan opdrachtgevers steeds meer de voordelen ervan inzien.”

Saint-Gobain Weber is de autoriteit op het gebied van 3D-betonprinten.