3D-printing med två tredjedelar mindre material utan försämrad bärförmåga
Forskningsprojektet C3PO vid Hochschule Campus Wien avslutades i juli efter fem års arbete med robotbaserad betongutskrift. Forskarna har utvecklat både betongrecept och en egen utskriftsanläggning och arbetat med att placera material endast där det behövs konstruktivt.
Enligt högskolan har försöken visat att betongmängden i vissa komponenter kan minskas med upp till två tredjedelar jämfört med konventionellt utförda konstruktioner, samtidigt som bärförmågan behålls.
Besparingen kommer alltså inte i första hand från en ny sorts klimatförbättrad betong. Den uppstår genom geometrin. Med en industrirobot kan materialet läggas där lasten kräver det i stället för att hela tvärsnitt fylls med betong. Forskarna har bland annat arbetat med tunna väggar, optimerade tvärsnitt och modulära element som kan efterspännas.
C3PO-projektet har framför allt studerat tunna fiberbetongelement, oarmerade komponenter som huvudsakligen utsätts för tryck samt modulära element som kan förspännas. Hochschule Campus Wien anger själv att nästa steg är att utveckla tekniken för större byggnadsdelar som måste klara både böjning och dragkrafter. Då blir armeringen blir avgörande.
I september 2025 startade därför fortsättningsprojektet C3PRO, Concrete 3D Printed Reinforced Objects. Hochschule Campus Wien driver det tillsammans med TU Wien och Österreichische Bautechnik Vereinigung. Dessutom deltar 27 industripartner.
Projektet ska pågå till augusti 2028 och är uttryckligen inriktat på armerade, böjbelastade och resurssnåla betongkomponenter. En huvudfråga är hur armeringssystem ska integreras i den extruderingsbaserade tillverkningen. Målet är att ta fram underlag och riktlinjer som gör att 3D-printade armerade betongkomponenter kan börja användas i praktiskt byggande.
Utvecklingen sammanfaller med ett annat projekt vid TU Wien där samma grundproblem angrips med en annan tillverkningsmetod. I projektet TOPS utvecklas topologioptimerade armerade ribbjälklag där digitalt tillverkad form och armering gör det möjligt att placera betongen mer effektivt. Där uppger forskarna att materialåtgången kan minska med upp till 50 procent med bibehållen bärförmåga.
Att två forskningsspår i Wien samtidigt riktas mot bjälklagen är ingen tillfällighet. Enligt TU Wien kan armerade betongbjälklag stå för upp till 60 procent av den totala betongvolymen i en byggnad. Det gör en minskad materialåtgång i just bjälklagen betydligt mer intressant än besparingar i mindre byggnadsdelar.
3D-printningen har samtidigt en materialmässig nackdel som gör att en minskning av betongvolymen inte automatiskt motsvarar lika stor minskning av klimatpåverkan. Betong som ska pumpas genom ett munstycke och samtidigt hålla formen direkt efter utskrift ställer andra krav på receptet än vanlig konstruktionsbetong.
Vetenskapliga genomgångar av tekniken visar att 3D-printbara betongblandningar ofta innehåller mer cement än konventionell betong för att uppnå rätt pumpbarhet, extruderbarhet och formstabilitet. I litteraturen förekommer cementhalter på omkring 400–700 kilo per kubikmeter. Cementen står samtidigt för huvuddelen av klimatpåverkan från de utskrivna cementbaserade materialen.
Det innebär att två tredjedelar mindre betong inte kan översättas till två tredjedelar lägre koldioxidutsläpp utan uppgifter om betongrecept, armering, energianvändning och hela konstruktionens livscykel.
Hochschule Campus Wiens redovisning av det avslutade C3PO-projektet anger att materialåtgången kan minska med upp till två tredjedelar, men redovisar inte i den publicerade projektsammanfattningen någon motsvarande verifierad procentsiffra för minskade koldioxidutsläpp.
Läs mer
#09 – Perfektion skapar avstånd. Mänsklighet skapar relationer
Det är svårt att komma nära en människa som aldrig släpper in dig. Texten var perfekt. Det var just det som var problemet.
Flyttbara skydd ska ge fler skyddsplatser nära skolor
Ett nytt svenskt utvecklingsprojekt ska pröva om prefabricerade och flyttbara konstruktioner kan användas för att snabbt skapa skydd för civilbefolkningen där behovet är störst. Skolor och förskolor pekas ut som särskilt intressanta platser.
Fyra frågor: så blir byggpolitiken efter valet
Under hösten får Sverige en ny regering. Vad betyder det för byggpolitiken? Vi identifierar fyra centrala frågor - och försöker besvara dem.