Saksan ensimmäiset sarjatuotantona rakennetut 3D-talot valmistuvat 12 kuukaudessa – Tuoko digitaalinen tulostustekniikka helpotusta työvoimapulaan?
Dreihaus-talot valmistuvat 30 prosenttia nopeammin ja hinta jää 10 prosenttia edullisemmaksi kuin perinteisellä rakennustekniikalla. Uusi teknologia myös pienentää sementtirakentamisen hiilijalanjälkeä.
Etelä-Saksan Heidelbergissä omakotialueen rakennuspaikalla vallitsee futuristinen tunnelma. Jättimäinen, kahdeksalla tukijalalla seisova tulostin kuljettaa digitaalisesti ohjelmoitua sementtipursotinta ympäri työmaa-aluetta. Taukoamatta, kerros kerrokselta syntyy neliömetri runkoseinää joka viides minuutti.
Työmaan toimintaa hallitsee kolme hiljaiseen kontrolli- ja täydennystyöhön keskittynyttä rakennusalan ammattilaista. Tulostuksen etenemistä tarkkailee Peri-Constructions GmbH -yhtiön projektipäällikkö, rakennusmestari Lena Zimmer.
”3D-tulostin huolehtii rakennustyön raskaasta osuudesta. Minun tehtäväkseni jää prosessin valvonta ja tarpeen vaatiessa sen hienosäätö kannettavalla tietokoneella”, Zimmer kommentoi.
Digirakentaminen osuu megatrendeihin
Saksassa vallitsee huutava pula kohtuuhintaisista asunnoista. Mitä suurempi kaupunkikeskus, sitä hurjemmaksi nousevat asuntojen ja vuokrien hinnat. Saksan hallitukset ovat yksi toisensa jälkeen epäonnistuneet lupauksissaan vauhdittaa asuntorakentamista.
Nyt Saksan rakennusala on lämmennyt ajatukselle ratkaista useita ongelmia samalla kertaa. Sementtiteollisuus on pitkään kärsinyt innovaatioiden puutteesta ja huonosta ilmastomaineesta. Raskas ulkotyö ei innosta saksalaisia nuoria rakennusalalle. Pula ammattityövoimasta hidastaa kohteiden valmistumista entisestään.
Johtavan rakennusmateriaalien tuottajan Heidelberg Materials AG:n osakekurssi on noussut viidessä vuodessa yli 300 prosenttia.
”Tutkimukset osoittavat, että rakennus- ja rakennusmateriaaliteollisuus on digitalisaation suhteen perusteellisesti offline-tilassa”, sanoo Heidelber Materialisin hallituksen puheenjohtaja Dominik von Achten.
”Täällä Heidelbergissä nähtävä 3D-tulostusta hyödyntävä sarjatuotantomalli on hyvä esimerkki siitä, miten voimme mullistaa asuntorakentamisen”, von Achten kehaisee.
Heidelbergin ”Kolmitaloksi” (Dreihaus) ristityn projektin rakennuttajat kehuvat kilvan uutta konseptia, jossa vähiin käynyt ja siksi kallis työvoima voidaan rakennuspaikalla korvata uusimmalla teknologialla. Kraus-Gruppen toimitusjohtaja Hans-Jörg Kraus määrittelee 3D-asuntojen neliöhinnaksi 2 900 euroa. Talot valmistuvat 30 prosenttia nopeammin ja hinta jää 10 prosenttia edullisemmaksi kuin perinteisellä rakennustekniikalla.
Korte-Hoffmann Gebäudedruck GmbH:n toimitusjohtaja Waldemar Korte lupaa, että kahden vuoden kuluttua he rakentavat 3D-menetelmällä taloja, joiden myyntihinta putoaa 2 500 euroon neliöltä. Valmistumisaikataulu supistuu nykyisestä 12 kuukaudesta 7–8 kuukauteen.
Sementtitulostin tuottaa talon runkoseinät. Perustukset, välikatot ja yläkattojen rakenteet tehdään perinteisillä rakennustavoilla. Eristys ratkaistaan aina kohdemaan ilmaston, rakennusmääräysten ja saatavilla olevien eristemateriaalien mukaan. Seinien väliin voidaan mitoittaa tyhjää tilaa eristekerrosta varten. 3D-taloihin on käytetty esimerkiksi lasivillaa, selluloosaa sekä vulkaaniseen kiveen ja puuhun perustuvia eristekerroksia.
Sarjatuotanto on päivän sana
Digitekniikkaa soveltavat rakentajat ovat vakuuttuneita siitä, että ajan henki vaatii lisää standardisointia ja yksinkertaista rakentamista. Toimialan täytyy skaalautumisetuja hyödyntämällä vastata Saksaa rasittavan asuntopulan haasteisiin.
”Heidelbergin Dreihaus-konseptiin olemme koonneet sen kaiken kokemuksen, mitä yhtiöllemme on kertynyt useissa maissa toteutettujen 17 tulostustalon perusteella”, sanoo Peri 3D Constructionin toimitusjohtaja Fabian Meyer-Brötz.
Hän korostaa, ettei yhtiön liiketoiminta rajoitu yksinomaan talojen rakentamiseen. Yhtiö myös myy tulostuslaitteistoja asiakkaille itsenäistä käyttöä varten. Meyer-Brötz kertoo usein katselevansa rakennustyömaita ja ihmettelevänsä sitä, että saksalaiset rakentavat edelleen kuin 50 tai 100 vuotta sitten.
”Yhtiömme integroi luovasti erilaisia rakennusmenetelmiä. Saksan koko rakennusala tietää, että emme yksinkertaisesti voi jatkaa entiseen tapaan”, hän painottaa.
Uudisrakentaminen laahaa jäljessä
Liittovaltion rakennus-, kaupunki- ja aluesuunnitteluinstituutin (BBSR) mukaan Saksassa pitäisi valmistua vuoteen 2030 mennessä noin 320 000 uutta asuntoa joka vuosi. Todellisuudessa tähän ei vielä ylletä: vuonna 2024 valmistui 250 000 asuntoa.
”Kyllä, meidän on ehdottomasti digitalisoitava ja automatisoitava rakennusalalla. Niille ei ole vaihtoehtoja”, sanoo Dresdenin teknillisen yliopiston rakennusmateriaali-instituutin johtaja, professori Viktor Mechtcherine.
Mechtcherine muistuttaa, että 3D-tulostuksen ja muiden digitaalisten menetelmien etuna on myös mahdollisuus siirtää kaikki data suoraan suunnittelusta koneiden komennoiksi. Lisäksi tulevat kestävän kehityksen edut eli pienempi materiaalin tarve ja pienempi energiankulutus.
Saksalaisessa rakentamisessa on materiaalien ilmastoystävällisyys otettu sekä tuotekehityksen että markkinoinnin kärkeen. Heidelberg Materials valmistaa vähähiilistä sekä lähes CO2-vapaata sementtiä.
”Tulostimissa käytetty sementti on kalliimpaa kuin tavallinen tuote, mutta sitä käytetään vähemmän”, sanoo Dominik von Achten.
Teksti ja kuvat: Jorma Mattila