Een 3D geprinte stuw. In beton gespoten.
- 04-10-2022
Een innovatie in waterbeheer. De plaatsing van een 3D geprinte stuw op middeleeuws Landgoed Het Lankheet in Haaksbergen. Ontworpen en gerealiseerd door student werktuigbouwkunde Lars Nijkamp en onderzoekers van het Lectoraat Industrial Design Hogeschool Saxion, in optimale samenwerking met Waterschap Vechtstromen en Negam. Een praktisch voorbeeld van 3D betonprinten.
Ontwerpleider Wouter Vehof van Negam: “er kan al veel met 3D-betonprinten. Maar toepassingen die ook echt waarde toevoegen, daar is nog weinig over bekend. Daarom is gezamenlijk onderzoek belangrijk. Wij zien zeker mogelijkheden voor de toekomst. Alleen door kennis en kunde van het Lectoraat Industrial Design, de Waterschappen en Negam samen te brengen stimuleren we innovaties, komen we samen tot een optimaal ontwerp en is het mogelijk onder andere 3D stuwen door te ontwikkelingen.”
Het voordeel – organische vorm
Waterstromen zijn met de traditionele betonbouwwijze moeilijk te sturen. Daarnaast is elke stuw anders. Bij 3D betonprinten heb je enorme vormvrijheid, waardoor organische vormen mogelijk zijn en variatie in productie niet gelijk duurder is. Dit zijn twee significante voordelen. Wouter: “je moet bij betonprinten echt anders denken. Niet blijven hangen in traditionele oplossingen. Het uiteindelijk ontwerp dat door student Lars en de ontwerpers van het lectoraat is ontwikkeld, is een parametrisch ontwerp en houdt rekening met verschillende parameters zoals: stroomsnelheid van het water en specifieke mogelijkheden van de printer.”
Wat bijzonder is aan het parametrisch ontwerp is dat het geschikt is voor elke locatie van de stuw. Het ontwerp hoeft niet elke keer opnieuw gemaakt te worden, maar kan met enkele aanpassingen geschikt gemaakt worden voor de specifieke locatie. “Met het 3D-betonprinten wordt het mogelijk om iedere vorm te realiseren. Om afmetingen op te schalen of juist te downsizen en om functionaliteiten aan te passen,” aldus Nick Hoekman, senior adviseur watersysteem bij Waterschap Vechtstromen.
Doel van de stuw
Voor Landgoed Het Lankheet heeft de stuw het doel om het water langer vast te houden. Zodat het landschap beter bestand is tegen extreme droogte. Wim Dwars, Het Lankheet: “ dankzij uitneembare balken is de stuwhoogte regelbaar. Het water verdeelt zich in het bovenliggend gebied en krijgt daarmee de tijd om weg te zakken in de bodem en de grondwaterstand te voeden.”
"Water vasthouden is gezien de droge zomers in afgelopen vijf jaar erg actueel en dringend. Het is meer dan een stuw hoog of waterdoorlaat dichtzetten. Het is maatwerk. Een groot voordeel is dat deze relatief kleine veldstuwen snel te plaatsen zijn. In combinatie met aanpassingen in de grotere waterlopen is het watersysteem beter te reguleren,” aldus Bas Worm, strategisch adviseur watersysteem/-keten van Waterschap Vechtstromen.
Kennis delen. Elkaar versterken.
Voor alle partijen is het een mooie en uitdagende opdracht. Wouter: “water- en natuurbeheer is ons dagelijks werk. Samen met Waterschap Vechtstromen realiseren we nieuwe stuwen en gemalen. Met elkaar zijn we op zoek naar verbeteringen en onderzoeken we alternatieve stuwcontructies. Wij zijn enthousiast over het initiatief van Saxion en Lars.” Voor het Lectoraat Industrial Design van Saxion is het belangrijk om nieuwe technologie in de praktijk te krijgen. Ivo Vrooijink, projectmanager/ onderzoeker: “het 3D betonprinten is onderdeel van het project RAAK-mkb KONKRETER. Voor dit project was de veldstuw belangrijk om onze betonprintkennis te toetsen aan de praktijk van de civiele techniek. De kroon op ons werk is altijd wanneer een eindproduct geplaatst wordt en daar waardevol blijkt.“
Toekomst?
Met elkaar zijn we trots op het resultaat. Maar we zijn er nog niet. Wouter: “we kijken ook naar meer duurzame oplossingen. Zoals het gebruik van cementloos beton. Hiermee verminderen we het gebruik van grondstoffen en is een forse reductie van CO2 uitstoot. Dit sluit perfect aan op onze duurzaamheidsvisie. We gaan dit door ontwikkelen en in de praktijk toetsen aan het 3D-betonprinten. Het ontwikkelen van een vistrap kan een volgende stap zijn. We blijven aangesloten!”
Vragen? Stel ze aan Hans
Hans Imming
Projectleider
