3D-print er klar til byggeriet, men bygningsreglementet spænder ben

Byggeriet Skovsporet i Holstebro er med sine 36 studieboliger Europas største 3D-printede byggeri. Bag projektet står 3DCP Group, og Mikkel Brich, der er medstifter og CEO, peger på, at det er første gang, at teknologien for alvor demonstrerer, at den har et potentiale i så stor en skala.

– Andre 3D-printede projekter før Skovsporet har været gimmick-projekter, pilotprojekter, demonstrationer eller one-offs, siger Mikkel Brich og fortsætter:

– Mange af dem har været fokuseret på det high-end segmentet, hvor det skulle være eksplosivt, og det skulle være geometrierne og formerne, der bar det. Med det her projekt har vi arbejdet i den helt anden ende af skalaen og bygget almennyttige studieboliger.

Mikkel Brich forventer, at 3D-print bliver en dominerende byggeform i fremtiden, fordi den adresserer mange af de udfordringer, som byggeriet kommer til at stå overfor.

3D-print kan bidrage til at løse byggebranchens udfordringer

Mikkel Brich henviser til en rapport fra Arbejdsbevægelsens Erhvervsråd fra 2021, der peger på, at der i 2030 vil mangle 99.000 faglærte på det danske arbejdsmarked. Det vil betyde, at det bliver svært at få uddannede folk, og arbejdskraften derved vil blive dyrere i det konventionelle byggeri.

– Vi skal derfor gøre noget radikalt anderledes. Vi skal kigge ind i automatisering og digitalisering – noget som byggebranchen har været notorisk dårlig til. Jeg siger ikke nødvendigvis, at vi sidder med columbusægget, men jeg tror virkelig på, at 3D-print er et godt bud på, hvordan vi kan adressere nogle af de udfordringer.

Ifølge Mikkel Brich kræver det blot tre personer på byggepladsen at 3D-printe: Én, der styrer printeren, én, der håndterer materialet, og én, der hjælper – og det kan være med til at imødekomme manglen på arbejdskraft. Han fremhæver dertil, at teknologien vil gøre byggeprocessen hurtigere.

– Vi kan printe et råhus på seks lejligheder på fire dage. Det gjorde vi på Skovsporet projektet. Arbejdsmiljø er også en faktor. Alle tunge, repetitive og nedslidende arbejdsopgaver bliver lavet af en robot og ikke af mennesker. Det medfører færre fejl, fordi vi har den integrerede arkitektur, hvor der ikke længere skal ske en oversættelse af tegninger, men det hele bliver fodret ind i maskinen.

Mikkel Birch fremhæver også, at 3D-printet tillader geometrisk frihed, da det koster det samme for printeren at lave en firkant, som det gør at lave en cirkel, fordi den kører efter et koordinatsystem. Det åbner op for noget andet arkitektur, som ifølge Mikkel Brich giver mulighed for mere spændende boliger, der normalt forbindes med høje udgifter.

– Vi kan bringe noget flot æstetik tilbage ind i byggeriet. Alle de ting, jeg har nævnt, summet sammen, gør, at vi i dag allerede kan se, at vi kan bygge til samme pris som konventionelt byggeri, men vi kan også se, at konventionelt byggeri kommer til at blive ved med at stige. I takt med, at vi får bedre styr på vores teknologi, så regner vi faktisk med, at vores omkostninger kommer til at falde. Så vi kommer til at være den billigste løsning i fremtiden, siger han.

Fordele opvejer konsekvenser ved 3D-print 

På den lange liste af fordele ved 3D-printet bryggeri er der dog en akilleshæl. Ifølge Mikkel Brich har svagheden altid været materialet, fordi beton har et højt CO2-aftryk. For at imødekomme udfordringen på Skovsporets byggeri har 3DCP Group 3D-printet nogle elementer til et cykelskur uden cement og med en reduktion i CO2-aftryk på 84 procent.  

– Vi har brugt et materiale udviklet af den britiske virksomhed Material Evolution. Det er en beton, men uden cement, så de bruger en anden binder som cementerstatning, og et hvidt materiale kommer ud af printeren.

I projektet med Skovsporet har 3DCP Group printet et fem centimeter tykt lag beton. Det har ifølge Mikkel Brich reduceret materialeforbruget i forhold til eksempelvis et elementbyggeri.  
 
– Hvis byggeriet kan flytte sig væk fra beton og over i det nye materiale, som indeholder 0% cement og har en 84% reduktion i CO2-aftryk, så står vi et rigtig godt sted. Så kan vi sætte hak ved alle de udfordringer, som byggeriet står overfor i dag.

Et af de kritikpunkter som Mikkel Brich ofte møder er, hvorvidt 3D-printeren kan ende med at erstatte arbejdspladser. Han peger i den forbindelse på, at automatisering og digitalisering har fundet sted på tværs af andre sektorer præget af nedslidende arbejde – heriblandt landbrugssektoren, der har udviklet sig fra en manuel og tung sektor for 50 år siden til at være automatiseret og digitaliseret.

– Det er helt vildt, hvad der er sket i den sektor, og jeg tror simpelthen, at der er nødt til at ske noget af det samme i byggeriet. Det er ikke holdbart, at vi bliver ved med at gøre det på den her oldnordiske metode. Det er klart, at det vil få konsekvenser, men spørgsmålet er så, om fordelene ikke i virkeligheden opvejer konsekvenserne. Det tror vi på.

Løsninger venter på at blive opfundet

Hvis Mikkel Brich skal vurdere, hvordan 3D-print i fremtiden kommer til at fungere i byggebranchen, forestiller han sig, at der er mange, der kan have en printer, men med et centralt katalog af designs.

– Når vi laver en 3D-printet bygning, så bliver det hele lavet digitalt. Det står i kontrast til en konventionel byggeproces, hvor håndværkere skal overføre det, der er på tegninger og beskrivelser ud i virkeligheden. Men når vi 3D-printer, så tager vi 3D-modellen, som arkitekterne og ingeniørerne har lavet, og fører det direkte ind i printeren og trykker udskriv, siger Mikkel Brich.

Han uddyber, at modellen kan udskrives én gang eller tusindvis af gange. På den måde kommer der hele tiden flere og flere projekter ind i en database. Samtidig peger Mikkel Brich på, at AI på et tidspunkt også bliver i stand til at generere printfiler.

– Jeg kunne godt se et scenarie for mig, hvor man kan sidde hjemme med sin computer og fortælle den, hvordan man gerne vil have sit hus. Så kan den blive sendt i udbud blandt folk, der har en printer, som kan byde ind på at løse den opgave.

Mikkel Brich fremhæver, at der en relativ høj indgangsbarriere til 3D-print, som kræver dygtige folk med knowhow til at styre printeren. Samtidig er maskineriet også dyrt, og han tror derfor, at den lokale tømrer kan have svært ved at investere i et 3D-print set-up.

Bygningsreglementet skaber udfordringer for 3D-print 

Processen med byggeriet Skovsporet i Holstebro har dog ikke været uden udfordringer – for en ting er, hvad der kan lade sig gøre teknisk, en anden ting er, hvad Mikkel Brich og hans kollegaer kan få lov til. Og ifølge Mikkel Brich har bygningsreglementet været en af de store barrierer.

– Regler, love og vejledninger er per definition bagudskuende, fordi de bygger på tidligere erfaring. Vi prøver at forudse, hvilke problemer vi har i byggeriet i dag og i højere grad i fremtiden, og hvordan kan vi løse dem. Så vi arbejder med noget, der per definition er fremadskruende. Det giver en lidt sjov situation, hvor vi i nutiden lander mellem flere stole.

Mikkel Brich uddyber, at bygningsreglementet giver udfordringer, da 3D-print ikke passer ind i de eksisterende kapitler om konstruktionsparadigmer.  

– Når vi 3D-printer, så lander vi et sted midt imellem insitu og murværk, fordi vi stadig stabler vores konstruktion, men vi støber den også. Som resultat af det, så går vi med en helt tredje, som er søjler og bjælker. Så det vil sige, at selvom vores plaststøbte beton er rigeligt stærk til at være lastbærende, så er den det faktisk ikke på papiret.  

Ifølge Mikkel Birch er der skjulte søjler inde i konstruktionerne, hvilket både kræver ekstra tid, ekstra materiale og giver nogle begrænsninger i forhold til, hvilke geometrier der kan laves med 3D-printmaskinen. 

– Det ligger låg på teknologien, at bygningsreglementet er skrevet på et tidspunkt, hvor der ikke var nogen, der vidste, at man kunne 3D-printe bygninger. Så for at teknologien for alvor kan få luft under vingerne, er der i virkeligheden mest behov for, at der kommer et kapitel om 3D-printet byggeri i bygningsreglementet.