Hogeschool van Amsterdam

Urban Technology

Robot maakt Johan Cruijff ArenA-balie van resthout

Studenten en onderzoekers van de HvA Robot Studio ontwikkelden voor Johan Cruijff ArenA een circulaire ontvangstbalie

4 feb 2021 15:55 | Urban Technology

'Binnenkort gaan we robots vragen om objecten te produceren uit resthout volgens onze ontwerpkeuzes', verklaart Marta Malé-Alemany, leider van de Robot Studio en hoofddocent Digitale productie aan de Hogeschool van Amsterdam (HvA). Samen met haar multidisciplinaire team (van architecten tot ingenieurs en tech-experts) en projectpartners onderzoekt de Digital Production Research Group (DPRG) hoe robots afvalhout kunnen verwerken tot nieuwe objecten. Het resultaat is een ontvangstbalie voor de Johan Cruijff ArenA. 'De eerste stap naar grootschalige en geautomatiseerde verwerking van resthout is gezet. Deze aanpak biedt kansen voor de circulaire economie’, aldus Malé-Alemany.

Resthout is een complexe materiaalstroom, omdat het een gevarieerde verzameling overgebleven stukken hout is; grote, kleine, lichte, donkere en heel verschillende vezelpatronen. Bestaande technieken zijn niet geschikt om dit materiaal te bewerken, vanwege het ontbreken van standaardeigenschappen. Het komt dus neer op handmatig werk dat altijd (te) duur is. Gevolg: het materiaal belandt als afval in de open haard. 'Jammer, want het is nog steeds waardevol hout', zegt Malé-Alemany.

‘Conversation-piece’

Alle reden voor de DPRG om bij de Robot Studio onderzoek te doen naar de verwerking van resthout door middel van computationeel ontwerp en robotproductie. Het eerste experiment was een loungestoel, gemaakt van hout verzameld bij afvalscheidingsstations. Een ‘conversation-piece' noemt Malé-Alemany het. 'Je hebt showcases zoals deze nodig om belanghebbenden te inspireren en het onderzoek verder te brengen.' Dat werd duidelijk toen Frank de Leeuw, coördinator duurzaamheid van de Johan Cruijff ArenA , de HvA bezocht: 'In de Robot Studio rook je bij binnenkomst gelijk de fijne geur van het resterend hardhout. We vonden het zo zonde om dit mooie materiaal te verbranden. De loungestoel liet ons de mogelijkheden zien van digitale productie om dit soort hout een nieuwe bestemming te geven. Voor ons: een circulair interieur in het stadion.'

Ontvangstbalie in de Skyclub en House of Legends

De Leeuw en zijn vaste leveranciers (ontwerpers en aannemers) besloten samen met de DPRG om een ​​circulaire ontvangstbalie te creëren voor de nieuwe Level 6 Skyclub en House of Legends in het stadion. Antoine Pruyn, teamleider bij Heineken Interior Design: 'We ontwerpen op papier en wilden meer weten over deze technologie. We begrijpen de waarde van het materiaal en willen hergebruik bij onze klanten stimuleren.'

Voor interieurbouwer Nijboer was het een mooie kans om tegen een betaalbare prijs met high-end hardhout te gaan werken. Houthandel Amsterdamsche Fijnhout leverde het materiaal voor de balie; overgebleven stukken niet-verontreinigd hout van hoge kwaliteit, die overblijven na het zagen van grotere planken. Het zijn restanten hout die normaal als afval worden gezien en in de open haard verdwijnen.

Robots aan het werk

De opdracht was voor de HvA een uitgelezen kans om haar onderzoek naar digitale productie voort te zetten. 'De technologieën die we hebben geïntegreerd en ontwikkeld om de balie te produceren, zijn essentieel om grootschalige en geautomatiseerde verwerking van resthout mogelijk te maken', zegt Malé-Alemany trots. 'Het innovatieve aan onze aanpak is dat we technologieën zoals 3D-scannen en CNC (computergestuurd) frezen integreren in een continue workflow, met behulp van onze robots. Terwijl CNC-frezen vooral wordt gebruikt om vlakke oppervlakken te bewerken, kunnen robots deze techniek toepassen op objecten om elke gewenste vorm te creëren.'

Materiaal als uitgangspunt

Malé-Alemany: 'Afvalmateriaal leidt hier een nieuw ontwerpproces. Vaak wordt eerst het ontwerp gemaakt en daarna pas gekeken naar het materiaal. In dit proces begint de robot met het 3D-scannen van de eigenschappen van het beschikbare resthout, zoals maat, vorm, kleur. De gegevens worden opgeslagen in een database en geïmporteerd in het 3D-ontwerp, dat zich aanpast aan het beschikbare hout. Zo ontstaan unieke objecten, afgestemd op de houtafmetingen en kenmerken. Zo werd voor de ontvangstbalie het hout gesorteerd op maat en kleur, wat zorgt voor een unieke baliestructuur en kleurverloop. Een proces dat met de hand te intensief en duur zou zijn.'

Meerdere waardecreatie

De ontvangstbalie in de Johan Cruijff ArenA is een bewijs dat het gebruik van robots voor materiaalhergebruik een nieuw en belangrijk potentieel voor de circulaire transitie is. Bovendien zijn de projectpartners tevreden met het resultaat en willen ze de ontwikkelde technologie verder implementeren. Malé-Alemany ziet het als het begin van een ontdekkingsreis: 'In de toekomst bepalen ontwerpers impactdoelen, in plaats van de vorm van een specifiek object; we krijgen meer algoritmen en robots, die ontwerpen kunnen genereren en produceren op basis van bestaande materialen; en wanneer we meer vanuit de waarde van allerlei (afval)materialen denken, kunnen we gemakkelijker duurzame objecten creëren om circulariteit te ondersteunen.’

HvA & de Week van de Circulaire Economie

Hoe versnellen we de circulaire transitie? In het kader van de Week van de Circulaire Economie staan de Digital Production Research Group en het lectoraat Circulair ontwerpen en ondernemen van Centre of Expertise Urban Technology en Faculteit Techniek in het teken van een andere kijk op produceren én consumeren. Dagelijks licht de HvA onderzoeken, masterclasses en studentenprojecten uit die de transitie naar circulaire steden een boost geven.