De bouw gaat volledig op de schop door digitalisering

Innovaties die verder gaan dan de gebaande paden, Daar zet 4TU.Bouw, een van de negen Centers van de 4TU.Federation, zich voor in. De vier technische universiteiten en veertien hogescholen in Nederland werken samen aan een langetermijnvisie en een actieplan voor (fundamenteel) onderzoek in de bouwsector. Knappe koppen laten hun licht schijnen op de toekomst van de bouwsector, ieder vanuit hun eigen achtergrond en invalshoek.

Digital twin

Zo werkt Bram Ton, onderzoeker bij Saxion Hogescholen, aan een digital twin van de spoorwegen in Nederland. “Als er onderhoud nodig is aan het spoor dan moet iemand eerst gaan kijken wat de situatie is en welke materialen nodig zijn. Daarna pas kunnen die materialen geregeld worden en gaat een monteur het betreffende onderdeel vervangen of repareren”, schetst hij. “Dat is een inefficiënt proces. Door via een digital twin alle spoorlijnen in kaart te hebben, weet je meteen wat de situatie op een bepaalde locatie is en kan het probleem direct verholpen worden.” Ton werkt nu aan een lasersysteem en een dataopslag om alle spoorlijnen in kaart te brengen.

Ihsan Bal, onderzoeker aan de Hanzehogeschool in Groningen, werkt aan een ander technisch project. Hij wil met behulp van Artificial Intelligence (AI) beginnende scheuren in gebouwen eerder herkennen dan het menselijk oog deze kan zien. “We hebben over de hele wereld steeds meer oude gebouwen. Het is belangrijk om deze gebouwen goed in de gaten te houden”, stelt hij. “Scheuren ontstaan over een langere periode, dus de groei van een scheur is voor het menselijk oog soms lastig te herkennen. Met AI kunnen we foto’s analyseren om te kijken waar een scheur zit. Zo kunnen we de scheuren ook over een langere periode met elkaar vergelijken en eerder ingrijpen als de veiligheid van een gebouw afneemt.”

Digitale transitie

Deze innovaties - en de mensen die nu hun nek uitsteken om de eerste stappen in het ontwikkelproces te zetten - bepalen onze toekomst. ‘Want we hebben nog maar dertig jaar om de duurzaamheidsdoelen te halen’, is de collectieve druk en drang die de wetenschappers en studenten voelen. Professor André Dorée (Universiteit Twente) merkt op: “Het gevoel van urgentie zorgt ervoor dat je weggaat van een bepaald punt, maar dat betekent niet meteen dat je ook daadwerkelijk aankomt op de plek waar je wil zijn. Daar is visie voor nodig, een intrinsieke motivatie om echt iets te veranderen.

Die motivatie is er. 4TU.Bouw verzamelt experts, zowel wetenschappers als studenten, op verschillende thema’s in zogenoemde Domein Aanjaag Teams (DAT). Zo’n samenwerking is essentieel om echt verandering teweeg te brengen. Daarvoor is het belangrijk dat alle lagen van het onderzoek én onderwijs, van het beroepsonderwijs tot het wetenschappelijk onderwijs samenwerken. Een van de belangrijke thema’s is digitalisering, een toonaangevend aspect als het gaat om vooruitgang en verbetering in de bouwsector.

“We gaan een transitie doormaken op het gebied van digitalisering in de gebouwde omgeving”, zegt Christian Struck, Lector Sustainable Building Technology bij Saxion Hogescholen, aan het begin van de eerste fysieke bijeenkomst van het DAT Digitalisering. Innovation Origins was aanwezig in Enschede waar het eerste event vanuit 4TU.Bouw werd gehost door de Universiteit van Twente (UT) en Saxion Hogescholen.

Spelen met computers

Op het gebied van digitalisering in de bouw is de eerste spreekwoordelijke paal in de grond geslagen, het begin is gemaakt. Want zoals André Dorée, head of Department of Construction Management & Engineering, zegt: “The change is not coming from what we know, but from what we do.” Een interessante uitspraak voor een wetenschapper. De belangrijkste boodschap van de eerste bijeenkomst van het ontwikkelteam digitalisering: ga het doen. “Speel met computers, daar begint het”, voegt Max Hendriks, wetenschappelijk directeur van 4TU.Bouw, glimlachend toe.

Een nieuwe vijver

Er is nog veel aanvullend onderzoek nodig om dergelijke technologieën echt in de praktijk en op grote schaal te kunnen gebruiken. Niet alle producten en diensten zoals de onderzoekers nu voor ogen hebben, zullen het ook daadwerkelijk halen tot de markt. De opgedane kennis en ervaring blijft in ieder geval altijd bewaard. Dat kan dan in de toekomst weer een bouwsteen zijn voor de volgende generatie onderzoekers. Samen creëren al deze wetenschappers en studenten een vijver van fundamenteel en toegepast onderzoek waar de komende decennia uit geput kan worden als het gaat om bouwinnovatie.

Een brede samenwerking is noodzakelijk om verandering teweeg te brengen. Innovatie gaat verder dan het onderzoek. Ook bedrijven, van design tot uitvoering, en overheden spelen hierin een belangrijke rol. Voor hen moet de weg naar kennisinstellingen vrijgemaakt worden. Universiteiten, Hogescholen en mbo’s moeten samenwerken en wetenschappers en studenten hebben elkaar nodig voor het beste resultaat.

Praktische tools

Zo werden er tijdens de eerste bijeenkomst van het ontwikkelteam digitalisering ook verschillende praktische onderzoeken getoond. Ramon ter Huurne werkt bijvoorbeeld aan een tool om schade aan ondergrondse infrastructuur zoals kabels en riolering bij werkzaamheden te voorkomen. Nu wordt vaak op de plek van de werkzaamheden eerst een klein gat gegraven om te kijken wat er allemaal in de grond zit. “Dat is arbeidsintensief en niet volledig”, vertelt Léon Olde Scholtenhuis, die namens Ter Huurne de presentatie gaf. Daar is inmiddels een oplossing voor. Een radar die boven de grond precies kan zien wat er onder de grond aan kabels en leidingen ligt. Alleen nu is de vraag: wanneer zet je welke methode in? “Daarom is Ramon het veld in gegaan en heeft hij samen met de mensen die het daadwerkelijk moeten gebruiken een tool ontwikkeld die de overweging kan maken wanneer welke methode, handmatig graven of de radar inzetten, het meest efficiënt en nauwkeurig is.”

Ellen van den Bersselaar doet voor haar masterthesis onderzoek naar de efficiëntie van verschillende tools om informatie over een bouwproject, in dit geval transformatorstations, makkelijker en beter te verwerken. “Nu gaat er bij het overdragen van informatie naar de volgende fase en de volgende groep professionals die ermee aan de slag gaat, altijd informatie verloren. Dat is zonde van de tijd en geld die daarin gaat zitten. Je wilt eigenlijk dat informatie steeds verder uitbreidt en dat er niks verloren gaat gedurende het proces”, vertelt ze. 

Tips

Sommige onderzoeken waren nog heel hypothetisch, terwijl andere onderzoeken juist heel praktisch waren. “Dat is ook het mooie van dit soort evenementen”, zegt Christian Struck. Tijdens het event konden onderzoekers hun projecten op een open en laagdrempelige manier delen met anderen. Zo ontstaan er weer nieuwe ideeën omdat andere onderzoekers er op een andere manier naar kijken. Een van de onderzoekers kreeg bijvoorbeeld de praktische tip om zijn gegevens in een ander bestandsformaat op te slaan zodat het in de toekomst makkelijker te analyseren is. Ook werd er een speciale fiets uitgeleend om data op te halen voor een onderzoeksproject. 

Léon Olde Scholtenhuis, assistent professor aan de Universiteit van Twente en medeorganisator van het event, vond het in ieder geval heel geslaagd. “Het lijkt mij geweldig als we op deze manier een jaarlijkse conferentie kunnen organiseren om de voortgang van onderzoeken, plannen en ideeën uit te wisselen. Dat komt de innovatie zeker ten goede.”

Foto's door: ByLaura Photography