In Eindhoven rolt de langste 3D-geprinte voetgangersbrug ter wereld uit de printer. Niet alleen de productie van deze brug is heel bijzonder, ook het voortraject is anders dan gebruikelijk in de bouw. In het project is een ‘gouden driehoek’ ontstaan tussen Rijkswaterstaat als launching customer, TU Eindhoven als kennisinstituut en marktpartijen die innovatie hebben omarmd.
'Bij Rijkswaterstaat streven we ernaar om kansrijke innovaties werkelijkheid te maken'
'Bij Rijkswaterstaat streven we ernaar om kansrijke innovaties werkelijkheid te maken', zegt Nelly Kalfs, hoofdingenieur-directeur Rijkswaterstaat Oost-Nederland. Samen met de gemeente Nijmegen is Rijkswaterstaat opdrachtgever voor de bouw van de brug, die uiteindelijk in het Nijmeegse Dukenburg komt te staan. '3D-printtechnologie heeft de potentie om betaalbaarder, sneller, duurzamer en vormvrijer te kunnen bouwen. In eerste instantie zal deze techniek vooral interessant en toepasbaar zijn voor gemeenten en provincies. De toekomst zal moeten uitwijzen of het toepasbaar is op de schaal en omvang van het areaal van Rijkswaterstaat. Maar wij hebben ook baat bij het versnellen en digitaliseren van de bouwopgaven van gemeenten en provincies, bijvoorbeeld omdat er zo meer capaciteit ontstaat voor de opgaven van Rijkswaterstaat.'
Steven Delfgaauw van Witteveen + Bos: 'Ons hogere doel is de digitale transitie in de bouw, 3D-betonprinten is daar slechts een voorbeeld van. Wij zijn vanaf het begin nauw betrokken bij het onderzoek naar, en de ontwikkeling van, deze techniek. Dat wordt gedaan aan de TU Eindhoven. 3D-printen is een techniek die grote gevolgen kan hebben voor de bouw wereldwijd. De reductie van grondstoffengebruik, en daarmee lagere CO2-uitstoot, de grote vormvrijheid en de noodzaak om de bouwproductie op te schalen, waarvoor deze techniek een deel van de oplossing kan zijn, motiveren ons om hierop in te zetten.'
'Wij zien de potentie van 3D beton printen als duurzame en betrouwbare oplossing voor de bouw'
Investering
Ook BAM kiest vol overtuiging voor 3D-printen. Waar een eerste ‘testbrug’ werd geproduceerd op de TU Eindhoven gaat BAM de uiteindelijke brug printen en assembleren. Samen met betonfabrikant Weber Beamix hebben zij in Eindhoven een speciale ‘printfabriek’ neergezet. De brug die in de Nijmeegse Geologenstrook geplaatst wordt, rolt daar sinds 13 mei uit de printer. 'Wij zien de potentie van 3D beton printen als duurzame en betrouwbare oplossing voor de bouw, onder meer van constructieve kunstwerken en zijn al enkele jaren als partner in een groot samenwerkingsverband met diverse partijen gekoppeld aan het 3DCP onderzoeksprogramma van de TU Eindhoven', aldus Innovatiemanager Jeroen Nuijten van BAM. 'Wij willen een belangrijke bijdrage leveren aan het opschalen naar een professionele markt die bijdraagt aan een duurzamere samenleving. Wij hebben met deze fabriek expliciet gekozen voor 3D-printtechnologie. Het is nu aan de opdrachtgevers om lef te tonen en 3DCP uit te vragen.'
Nieuwe uitdagingen
Het idee is ontstaan in een atelier van ontwerper Michiel van der Kley. De top van het toenmalig ministerie van Infrastructuur en Milieu was daar op bezoek om de vorderingen van het 3D-printen van beton te aanschouwen. 'Jan Hendrik Dronkers, destijds directeur-generaal van Rijkswaterstaat, daagde me diezelfde dag nog uit om met een ontwerp voor een 3D-geprinte fietstunnel te komen', zegt Van der Kley. 'Uiteindelijk deed zich in EU Green Capital 2018, Nijmegen een kans voor. De omstandigheden op locatie maakten van de tunnel een brug, maar zo geschiedde. Wat deze brug voor mij bijzonder maakt is de vormvrijheid. Zonder 3D-betonprinten had de brug in deze vorm niet gemaakt kunnen worden.'
Die vormvrijheid levert ook nieuwe uitdagingen op. Want hoe benader je de constructieve veiligheid en hoe bereken je zulke vormen? Wat is je invoer voor de 3D-printer? 'Wij hebben het idee van Rijkswaterstaat, de TU Eindhoven, de gemeente en Van der Kley concreet gemaakt tot een project, een bouwbaar object', zegt Delfgaauw. 'Daarvoor moest dat vormvrije ontwerp "gerationaliseerd" worden met behulp van een zogenaamd parametrisch model. Daarbij werken we samen met Summum Engineering. Met de uitkomsten van dat model kan Witteveen+Bos de complexe vorm van de constructie analyseren. Maar het levert ook de invoer voor de 3D-printer.'
De toekomst bouwen
In dit project is een soort ‘gouden driehoek’ ontstaan tussen kennisinstituut (TU/e), een launching customer (Rijkswaterstaat) en marktpartijen. Kalfs: 'We leveren allemaal op een eigen manier een bijdrage om van deze innovatie een bewezen technologie te maken. De TU Eindhoven door kennis te ontwikkelen, marktpartijen door die kennis praktisch uitvoerbaar te maken en wij door als launching customer schaal te bieden. Wat alle betrokken partijen bindt is de stellige overtuiging dat deze innovatie een enorme potentie heeft die benut moet worden. Daarom nemen we het voortouw en doen we het gewoon.'
Over de 3D-geprinte brug
De 3D-geprinte brug in Nijmegen is 28 bij 3,6 m en wordt opgebouwd uit holle betonnen elementen. Het gebruik van de 3D-printtechniek levert een materiaalbesparing tot wel 30% op.
