Droompand uit de printer

Onderzoek: ‘3D Print Canal House’
Opleiding: Building engineering, Civiele Techniek en Geowetenschappen
Eindcijfer: 9

Als het gaat om massaproductie en het machinaal vervaardigen van onderdelen, loopt de bouwwereld nog lichtjaren achter, stelt Arnaud van der Veen (27). “Er wordt veel handwerk verricht, bouwplaatsen zijn vaak onveilig. Wanneer daar meer machinaal gebeurt, kun je serieus gaan innoveren.” Hij kan het weten: voor zijn afstuderen als building engineer bij Civiele Techniek begaf hij zich op het grensvlak met bouw- en materiaalkunde. Voor een discipline die zó veel unieke producten vervaardigt, komt de 3D-printer als een geschenk uit de hemel, denkt hij.

Niet bepaald het Ei van Columbus. China, Engeland, de Verenigde Staten – allemaal zijn ze bezig om het eerste 3D geprinte huis ter wereld tevoorschijn te toveren. Zo ook het Amsterdamse architectenbureau waar Van der Veen stage liep. Jaren geleden al benaderde het een fabrikant van 3D-printers, met de vraag met een opgeschaalde versie te komen. En zo geschiedde: “Twee jaar geleden printten ze de eerste bouwblokken”, aldus de civiel ingenieur. Dat een architectenbureau alleen zo’n revolutionair experiment niet aankon, daar was iedereen het wel over eens. Dus schakelde het een grote bouwmaatschappij én een ingenieursbureau in, om te beoordelen of wat de architecten ontwierpen met de geprinte plastic platen van 3 bij 1,8 bij 1,8 meter, constructief wel haalbaar was. En daar kwam Van der Veen om de hoek kijken. “Het is niet te geloven, maar ik was de eerste civiel ingenieur die er uitgebreid naar keek. Alleen, normaal heb je te maken met bouwmaterialen als beton en staal. Dan is er een tabellenboekje waarin staat wat constructies kunnen hebben. Maar nu moest ik werken met plastic; helemaal nieuw. Ik kon dus niks berekenen.” Eerst maar eens onderzoeken wat de eigenschappen waren van dat materiaal dus. “Ik heb heel veel monsters gemaakt. Onderzocht hoeveel je eraan kon trekken, tegen kon duwen, of het bestand was tegen weersomstandigheden als hitte en water. Pas daarna kon ik geometrieën gaan testen: het materiaalgedrag in blokvorm.” Dat leidde tot een overduidelijke conclusie: polymeren uit de 3D-printer als bouwmateriaal voor huizen is nog volstrekt ongeschikt. “Bij zeventig graden Celsius verliest het al zijn sterkte, en het moet een stuk stijver. Er is dus nog heel veel materiaalverbetering nodig voordat je 3D geprinte huizen kunt gaan bouwen. Maar: op het moment dat die printers vezelversterkte plastics, beton of staal kunnen printen, wordt het een heel ander verhaal.”

Een prachtige kans voor de afstudeerders na hem, denkt Van der Veen. “Dit is revolutionair. Én een mooi voorbeeld dat we bij civiel echt niet alleen maar bezig zijn om steeds opnieuw het beton uit te vinden.” Onbruikbaar is de huidige techniek in de bouw momenteel zeker niet, denkt hij. “Je zou er bijvoorbeeld prima bekisting mee kunnen bouwen. Je print de mallen, en stort die vervolgens vol met beton. Nu is dat nog allemaal ouderwets timmerwerk.” Hij laat het graag over aan anderen. “Ik wil ondernemen. Samen met een compagnon heb ik het bedrijf Tocano opgericht, dat zich specialiseert in printers die printen zonder toners of cartridges. Ik zie daar bergen kansen, nu. Het zal nog heel lang duren voordat het eerste businessmodel voor 3D printen in de bouwwereld er ligt.”