Een gebouw uit de 3D-printer? Aectual begint met de vloer
Komen gebouwen straks uit de 3D-printer? De start-up Aectual, bedenker van het 3D-geprinte grachtenpand, is hard op weg dankzij nieuwe investeerders. Ze beginnen met vloeren.
Terwijl de nieuwste 3D-printer van Aectual laagje voor laagje bouwt aan het rasterwerk voor een vloer op Schiphol, merkt directeur Hans Vermeulen op hoe rustgevend het printen kan zijn.
Alsof het niets is, laat de, voor de auto-industrie gemaakte, robotarm telkens nieuwe lijnen uit de door Aectual zelf ontwikkelde, 90 kilo zware printkop vloeien. "Ik kan hiernaar kijken alsof het een haardvuur is."
Het is alweer de vierde manshoge 3D-printer voor Aectual, dat door een dinsdag bekendgemaakte investering van 1,8 miljoen euro zijn software en 'robotpark' verder kan uitbreiden.
On demand
Uit een soort stofzuigerslang komen korrels die net genoeg worden verhit dat ze smelten om daarna in elke denkbare vorm weer uit te harden.
Het is een polymeer van lijnzaadolie, een biologisch afbreekbare kunststof en volledig herbruikbaar, waarmee meteen het eerste voordeel van de prints van Aectual is genoemd.
Afval gaat tot het verleden behoren, terwijl in de bouw nu twintig procent eindigt in een container. Alles wat bij het printen overblijft, kan gewoon weer worden verkruimeld tot nieuwe kunststofkorrels.
De bouw wordt on demand, met zeventig procent minder materiaal. Immers, de 3D-printer gebruikt alleen wat nodig is. Dat laat zich nog het beste illustreren met het voorbeeld van een beeldhouwer die uit een blok marmer weghakt wat hij niet kan gebruiken. De 3D-printer werkt precies andersom.
Grachtenpand
"De bouw doet al tweeduizend jaar hetzelfde: stenen stapelen," zegt Vermeulen. En dat terwijl architecten hun ontwerpen intussen allemaal op de computer maken - digitaal en driedimensionaal. "Dat was onze frustratie als architect: het ontwerp wordt in 2D uitgeprint op papier en daarmee weer platgemaakt. En dan gaat het op de bouwplaats vaak mis."
Aectual is een spin-off van het 3D-grachtenpand waar architectenbureau DUS Architects zes jaar geleden aan begon in Amsterdam-Noord. Tot een grachtenpand kwam het niet. Er is alleen een minihuis geprint.
Het '3D-canalhouse' was vooral bedoeld als onderzoeksproject, parallel aan de ontwikkeling van kamergrote printers. "Want die waren er nog helemaal niet." Maar het plan bestaat nog steeds, zegt Vermeulen.
Over een jaar of twee moet het huis er staan, achter de tijdelijke werkplaats van Aectual in Noord. Maar dan als een soort flagshipstore voor de vloeren, trappen en andere bouwdelen die Aectual op de markt brengt.
Want Aectual is al volop aan het produceren, 600 vierkante meter terrazzovloer voor Schiphol bijvoorbeeld. De 3D-printer maakt daarbij uit kunststof het lijnenwerk in de verder naadloze vloer. Anders zou een laser dat uit een plaat moeten snijden.
"Dan wordt 80 tot 90 procent weggegooid." De 3D-printer doet het ook nog eens precies pas, zodat de plaatsing vlotter verloopt. Dat scheelt dan weer veel manuren.
Printfarm
Een ander voorbeeld zijn de betonnen trappen waarvoor Aectual de gietvorm kan printen. Ook dat bespaart veel materiaal. Tegelijk maakt de 3D-printer allerlei nieuwe vormen mogelijk, die met mallen van hout ondenkbaar zijn. Door bouwelementen te fabriceren kan Aectual zich verder ontwikkelen. Ook komt er op die manier al omzet binnen.
Belangrijker: de gedachte dat huizen in de toekomst als één geheel uit de 3D-printer komen, moeten we loslaten. Hele robots die hartje stad in weer en wind op een bouwplaats staan, daar ziet Vermeulen het niet van komen. In plaats daarvan denkt Aectual aan 'printfarms' die precies passende bouwdelen maken.
Ook in dat scenario wordt in de bouw alles anders door de 3D-printer. Nog steeds wordt veel transport overbodig als hele bouwdelen op korte afstand van de bouwplaats worden geprint om daarna ter plekke geassembleerd te worden.
De bouw doet al tweeduizend jaar hetzelfde: stenen stapelen
En dat ook weer on demand, dus zonder dat fabrikanten nog voorraden aanleggen en weggooien. De afzetmarkt bestrijkt potentieel bovendien de hele wereld. Aectual stuurt simpelweg het printbestand via internet, waarna de lokale printfarm aan de slag gaat met grondstoffen die in dat deel van de wereld gangbaar zijn.
Alle lokale bouwvoorschriften worden automatisch meegenomen in het ontwerp. "Regels zijn ook data."
Het maken van hele gebouwen kan altijd nog. Toen Nederland in 2016 EU-voorzitter was, liet Aectual de hele gevel van het vergadercentrum op de marinebasis Kattenburg uit de 3D-printer komen. Maar ook de markt voor bouwonderdelen als trappen en vloeren is niet misselijk. "Elk huis heeft een vloer."
En voor ontwerpers zal het een grote bevrijding betekenen dat de 3D-printer veel beter uit de voeten kan met sierlijke, afgeronde vormen dan met rechte hoeken, zoals die in de traditionele bouw gebruikelijk zijn geworden. "We mogen opeens ronde dingen maken. En die vinden mensen mooi."
70%
Bij bouwen on demand is 70 procent minder materiaal nodig.
Duurzaam investeren
Samen met de stichting Doen en een niet bekendgemaakte Amerikaanse investeerder steekt het Amsterdams Klimaat en Energiefonds (Akef) 1,8 miljoen euro in Aectual. Daarmee heeft het fonds, dat door de gemeente Amsterdam is gevuld met de opbrengst van de verkoop van het Nuonbelang, zijn hele vermogen geïnvesteerd.
Akef begon in 2013 met 45 miljoen euro. De fondsbeheerders van E3 kregen de opdracht het geld zo te investeren dat het volledige fondsvermogen maximaal wordt ingezet en na 15 jaar weer volledig beschikbaar is, een zogeheten revolverend fonds. Ook was er een duurzame doelstelling: elke geïnvesteerde euro moet zorgen voor 2 kilo minder CO2-uitstoot per jaar in Amsterdam.
Sinds 2013 deed het fonds 21 investeringen, van de zonnepanelen op de Johan Cruijff Arena tot de elektrische leaseauto's van Mr. Green, en van de 'vertical farm' van GrowX (groenteteelt onder ledlicht) tot de schone scheepsbrandstoffen van Titan LNG.
Daarmee wordt de afgesproken CO2-doelstelling voor de totale 45 miljoen al behaald en de eerste drie bedrijven hebben de investering intussen afgelost, zodat het geld opnieuw geïnvesteerd kan worden.
Akef maakt zich daarom al klaar voor een nieuwe ronde investeringen. "We zijn er trots op dat we nu al in de fase komen waarbij we de ons toevertrouwde middelen voor een tweede keer kunnen inzetten," zegt Raymond Steenvoorden van E3. Akef streeft ernaar het fonds de komende elf jaar nog minimaal één keer in te zetten.