3D-PRINTEDE BETONDÆK MED INTEGRERET ARMERING TONER FREM I HORISONTEN

Når det gælder 3D-printede betonkonstruktioner, er Danmark godt med på den teknologiske udviklingsvogn, og en af pionererne på området er dansk, nemlig printerproducenten COBOD, der er global eksportør af udstyr til 3D-betonprint. Det kan desuden nævnes, at AP Ejendomme, Teknologisk Institut, Henning Larsen, Rambøll, Dansk Beton, Unicon og Aalborg Portland sammen med 3DCP Group har arbejdet sammen om et projekt i Kanalbyen i Fredericia.

Sidste år var der mulighed for at komme helt tæt på teknologien, da ejendoms- og investeringsselskabet AKF inviterede indenfor i boligområdet Kirkebjerg Søpark i Brøndbyvester, hvor man løftede sløret for det, der på det tidspunkt var Skandinaviens hidtil største 3D-printede bygning på 80 kvm., og planen er, at dette i starten af 2025 vil blive efterfulgt af et af Europas største 3D-printede almennyttige byggerier i form af 36 studieboliger, der skal opføres i Holstebro af 3DCP Group.

Fra fremtidsvision til virkelighed

Flere succeshistorier kunne nævnes, men fælles for dem alle er, at det indtil nu kun har været muligt at printe i højden. 3D-printede betondæk har nemlig blot været en teoretisk fremtidsvision, men forskere fra Det Tekniske Fakultet på Syddansk Universitet er nu kommet virkeligheden et skridt nærmere gennem udviklingen af et 3D-printet betondæk, der både kræver færre materialer og mindre arbejdskraft, lige som teknologien udleder mindre CO2.

Projektet hedder 3DLightSLab, og de foreløbige styrketest har vist, at der er tale om en teknologi, der formentlig vil være parat til at blive lanceret til den kommercielle byggeindustri inden for en periode på måske blot et par år. Det mener i hvert fald Robert Naboni, der er lektor på Institut for Teknologi og Innovation på SDU. Han er desuden leder af forskningscenteret SDU Create og har sammen med ph.d.-studerende Luca Breseghello samt andre kolleger udviklet det nye, 3D-printede betondæk.

AUTOMATISK OPTIMERING AF BETONDÆK

”Ved hjælp af 3D-print er det muligt at computerberegne den mest optimale struktur for det enkelte betondæk, hvilket gør det muligt at tilpasse det præcist til den konstruktion og den bygning, hvori det skal indgå. Dermed er det muligt at spare materialer, uden at det går ud over de styrkemæssige specifikationer. Desuden giver teknologien - ganske som ved vertikalt 3D-betonprint - mulighed for nye og spændende udfoldelsesmuligheder for arkitekterne,” forklarer Robert Naboni.

I forbindelse med projektet har man helt naturligt kigget på mulighederne for at reducere CO2-emissionen, uden at det dog for nærværende er muligt at komme med en præcis vurdering af besparelsens potentiale. For byggebranchen er det imidlertid mindst lige så interessant, at man arbejder med en beregningsmetode, der gør det muligt at automatisere produktionen af betondæk på en måde, så de er optimeret til geometrien og dermed de specifikke belastninger i en bygning.

DESIGN MED INTEGRERET STÅLARMERING

”Dermed bliver øget designfleksibilitet både muligt og økonomisk overkommeligt, ligesom vores teknologi på flere måder er banebrydende. Blandt andet fordi den gør det muligt at integrere og indlejre armering direkte i de 3D-betonprintede, bærende, horisontale strukturer,” forklarer Robert Naboni videre. Han føjer til, at i hans optik er den nye teknologi ikke blot realisérbar, den er desuden økonomisk bæredygtig.

Næste skridt bliver at gøre den klar til markedet, hvilket kræver såvel finansielle partnere som teknologipartnere, og man er allerede i kontakt med interesserede aktører i både Danmark og Europa. Der er nemlig ikke nogen tvivl om, at 3D-printede betondæk på sigt er et helt naturligt supplement til 3D-printede betonvægge. Det ville næsten være naturstridigt ikke at kombinere de to teknologier med de muligheder, de hver især byder på.

NU VENTER DOKUMENTATIONSPROCESSEN

”Jeg har set forskningsprojekter i udlandet, hvor man også arbejder med 3D-printede betondæk, men her har man primært arbejdet med teknologier, hvor man kombinerer print med efterspændt armering. En af de unikke ting ved vores teknologi er, at vi kan integrere armeringen i elementet direkte i printprocessen og dermed i elementets ribbede filamenter. Det er den teknologi, vi nu skal have skaleret op til industriel brug,” siger Robert Naboni.

Han er ikke i tvivl om, at teknologien på et tidspunkt er klar til at blive lanceret kommercielt, men inden det sker, er der desuden en række reguleringsmæssige udfordringer, der skal takles. Det er der dog ikke noget nyt i, for som bekendt overhaler innovationen som oftest regler og love. Også inden for byggebranchen. Derfor handler det fortsatte arbejde i høj grad om såvel raffinering af teknologien for så vidt angår proces og metode som udarbejdelse af dokumentation til myndighederne.

ARKITEKTERNES FANTASI FÅR FRIE TØJLER

Det gælder både i forhold til faktorer som statik og brand, men Robert Naboni er ikke et sekund i tvivl om, at en af innovationens fornemmeste opgaver er at være med til at skubbe grænserne for, hvad der er muligt i byggebranchen. Fordelene er nemlig mange i en tid, hvor vi taler meget om, hvordan vi kan gøre byggeriet mere bæredygtigt, men for Roberto Naboni er der en lang række andre fordele at slå på tromme for.

”Vi lever i en tid, hvor der er i høj grad er fokus på, hvorledes vi kan skabe mere spændende byggeri, og med 3D-print - også af betondæk - bliver det muligt at gøre komplekse konstruktioner både billigere og mere tilgængelige. En printrobot er nemlig ligeglad med, om den skal printe de samme standardelementer i en uendelighed eller elementer, der er forskellige fra gang til gang. Dermed sættes arkitekternes fantasi fri til gavn for fremtidens betonbyggeri,” slutter Roberto Naboni.