Een villa bouwen in enkele dagen tijd? Dankzij robots en 3D-printing is het binnenkort geen futuristisch droomscenario meer. In België 'rolt' volgend jaar een eerste huis uit de 3D-printer. Geen paviljoentje, maar een met drie slaapkamers.
In de verte doorkliefden de pinakels van de kathedraal van Milaan de blauwe lentelucht. Dichterbij, op de piazza Beccaria, kon je het palazzo del Capitano di Giustizia bewonderen. Niet dat het goedgeklede designvolk de stands van het Salone del Mobile, de Milanese meubelbeurs, had verlaten om naar gotische of barokke architectuur te kijken. Ze waren er voor hedendaagse architectuur. Hyperhedendaagse architectuur: er stond namelijk een 3D-geprint huis. In amper 48 uur tijd had een robot de cementen wandpanelen geprint, waarna het klavervormige huis in minder dan een week tijd werd geassembleerd, inclusief daktuin vol bloeiende groenten en wilde bloemen.
Het resultaat van een samenwerking tussen de Italiaanse ontwerper Massimiliano Locatelli, het befaamde ingenieursbureau Arup, de multinational Italcementi en CyBe, een Nederlandse 3D-start-up. Locatelli, bekend van zijn interieurs voor de Milanese beau monde en meubelontwerpen voor designgalerie Nilufar, richtte het huis in met glanzende eigen meubelen en vintage design uit Nilufar, onder meer een nachtkastje van Le Corbusier en een kandelaar van Giò Ponti. Waar het huis nu staat - of wie het op de kop tikte na het Salone - wil Locatelli niet kwijt. 'Dat doet er niet toe: in de toekomst zullen geprinte huizen overal te zien zijn', zegt hij. 'Zelfs op de maan.'
Het klinkt megalomaan, en toch is er iets van aan. 3D-geprinte huizen zijn na de VS, China, Rusland en Dubai - waar de overheid tegen 2030 een kwart van de nieuwe gebouwen wil printen - nu ook een hype in Europa en de VS. In Nederland en België worden volgend jaar de eerste echte woningen geprint. Zelfs die maandroom is niet bij de haren getrokken. NASA schreef onlangs een wedstrijd uit: wie kan uitvissen hoe je met de grondstoffen op andere planeten habitats kunt bouwen met een 3D-printer, krijgt een cheque van 2,5 miljoen dollar.
Strikte regels
Op maat gemaakte knieprotheses, autobumpers, glazen vazen of zelfs een aardbeientaart: vandaag kijken we allang niet meer op van de wonderen van 3D-printing. De voorbije decennia hebben 3D-printers al complete sectoren, zoals de hoorapparatenindustrie of de medische sector, op hun kop gezet.
En nu is de bouwsector aan de beurt. De Belgische architect Gilles Retsin werd in 2013 wereldberoemd met een model voor een 3D-geprint huis, zijn eindwerk voor de Architectural Association School of Architecture, de prestigieuze school in Londen waar wijlen Zaha Hadid en Rem Koolhaas ook studeerden. Het Centre Pompidou in Parijs kocht prompt het schaalmodel. Maar gebouwd - euh, geprint - werd Retsins Proto House nooit. 'Toch kán het', reageert Retsin, die intussen aan de Bartlett School of Architecture in Londen mee het Design Computation Lab oprichtte. 'De techniek is niet anders dan hoe we een stoel in 3D zouden printen, met behulp van robots en kleine, 3D-geprinte blokjes. De technologie hebben we, het budget niet. Bij deze dus een oproep: een geïnspireerde opdrachtgever mag zich zeker melden.'
In datzelfde jaar zette in China het bedrijf WinSun als eerste ter wereld tien huizen en later ook een villa neer met behulp van een 3D-printer. En in Rusland werd begin 2017 de futuristische techniek gebruikt om een ouderwetse 'McMansion' te printen. Experts twijfelen echter aan de kwaliteit van die constructies.
In Europa en de VS, waar bouwen aan strenge regels is onderworpen, kwam de 3D-bouwrevolutie iets trager op gang. De Denen van 3D Printhuset (letterlijk: Printhuis) bouwden pas vorig jaar een prototype van hun 'BOD', een 'Building On Demand'. Ook de kleine maar fijne 3D-geprinte 'Urban Cabin' die DUS Architects in 2016 in de haven van Amsterdam uit de printer liet rollen, was een prototype. De bedoeling is wel dat in 2020 een geprint grachtenpand van dit kantoor opengaat.
In twee dagen tijd
Wat je nodig hebt om een woning te printen? Een gigantische printer, eventueel met robotarmen. Die worden zo geprogrammeerd dat ze perfect weten waar en wanneer ze beton moeten spuiten, zoals tandpasta uit een tube. Zo wordt het huis laag na laag gebouwd tijdens een 'additief proces'. 3D-printingbedrijven pakken graag uit met recordtijden van 48 of 53 uur. Maar dan hebben ze het alleen over de structuur zelf, en niet over de funderingen, de isolatie en de afwerking, die uiteraard ook nodig blijven. Toch is het indrukwekkend dat zo'n gigantische printer de belangrijkste delen van een huis in goed twee dagen tijd kan bouwen.
Dit is de eerste mobiele 3D betonprinter
Meer vrijheid
De kans is groot dat de primeur van het eerste bewoonbare 3D-geprinte huis gaat naar het Project Milestone in Eindhoven. Wereldnieuws was het toen afgelopen juni bekend raakte dat er vanaf 2019 in het groen van de wijk Bosrijk - een voormalig defensieterrein - vijf betonnen huizen met een 3D-printer zouden worden opgetrokken én te huur aangeboden. Een ontwerp van de architecten Houben/Van Mierlo. Met hun grijze kleur en ronde vormen doen ze denken aan zwerfkeien in het groene landschap.
Als je de kostprijs van de dure printer niet meetelt, is 3D-printing goedkoper dan gewoon bouwen, zeggen voorstanders, omdat je alleen verbruikt wat je nodig hebt. Toch wordt vooral de vormvrijheid geroemd als grootste aantrekkingskracht. Dat verklaarde ook Theo Salet, hoogleraar bouwconstructies aan de Technische Universiteit Eindhoven, die het project samen met de gemeente Eindhoven leidt, aan de Nederlandse zender NOS: 'Geen doosjes, balken, wanden of kolommen die recht zijn', verklaarde hij. 'Dat geeft zeer veel vrijheid aan architecten om mooie vormen te maken, vormen die fijn zijn om in te wonen.'
Dergelijke fijne vormen moeten over enkele maanden ook uit een gigabouwprinter - 10 meter breed, 10 meter diep en 10 meter hoog - komen in Kamp C, het Provinciaal Centrum Duurzaam Bouwen & Wonen in Westerlo. Kamp C wil daar een rijwoning bouwen met drie slaapkamers en twee verdiepingen, goed voor een hoogte van 6 meter. 'De techniek komt op', zegt Kai Van Bulck, projectverantwoordelijke bij Kamp C. 'Wij willen laten zien dat het kan en wat ermee kan, om de Vlaamse bouwsector in koppositie te zetten.'
België heeft op het vlak van 3D-printen in de bouwsector wel wat in te halen, vindt Kris Binon, directeur bij Flam3D, de koepelorganisatie van 3D-printbedrijven in Vlaanderen. 'We hebben ons bijvoorbeeld toegespitst op onderzoek naar de ideale materiaalsamenstelling van bijvoorbeeld beton', zegt hij. 'Typisch Belgisch: we willen met iets góéds komen en maken er weinig fuzz over. De Nederlanders zeiden het me onlangs nog: "Wij gaan eerst roepen dat we het huis hebben en gaan daarna pas nadenken over hoe we het gaan printen." Terwijl wij Belgen er al drie jaar mee bezig zijn, maar vergeten zijn om ermee uit te pakken.'
Goede doelen
Uitpakken deed de start-up Icon wel in maart 2018, op de jongste editie van het Texaanse techfestival SXSW. Ze stelden er met veel fanfare hun allereerste, met cement en zand geprinte huis voor. In samenwerking met de non-profitorganisatie New Story willen ze tegen eind volgend jaar honderd huizen bouwen in de arme buurten van het Centraal-Amerikaanse land El Salvador. De snelle en goedkope 3D-techniek is op maat gesneden voor noodhulp, zegt Icon. 'Ons huis in Austin, zonder afwerking, kostte zo'n 10.000 dollar', zegt het team. 'Het plan is om in El Salvador huizen te bouwen van 4.000 dollar.' De 3D-revolutie is dus niet louter voor futuristen uit Silicon Valley of voor liefhebbers van privévilla's weggelegd: voor de steeds grotere groep stedelingen in China en Afrika en de voorspelde drommen klimaatvluchtelingen zal opvang nodig zijn. Betaalbare, snel ineen te zetten 3D-geprinte huizen, kunnen soelaas brengen.
Volgens Retsin wordt bouwen dankzij 3D-printers goedkoper. 'Bakstenen zijn niet langer nodig, alleen vijf robots die in drie weken alle fragmenten printen. No human cost.'
Volgens hem zullen 3D-printing en robots de bouwsector grondig veranderen. 'Er is maar één sector die minder gedigitaliseerd en geautomatiseerd is dan de bouw, en dat is de jacht. We bouwen vandaag nog met dezelfde methodes als vóór de Tweede Wereldoorlog. De laatste grote revolutie was het modernisme, waardoor iedereen in principe in een betonnen prefabappartement kon wonen. Het is dus geen sciencefiction. En het zal heel wat veranderen. Vergelijk het met wat de iPhone voor de fotografie betekend heeft. Vandaag is elke tiener een professionele fotograaf.'