Vandaag was ik lid van de jury van het onderzoek van het jaar van de Faculteit Techniek van de Hogeschool van Amsterdam (HvA). Er kwamen zeven pareltjes voorbij van onderzoek met de praktijk in de Amsterdamse regio over onder meer klimaatadapatie, energietransitie, DNA-onderzoek op locatie en circulariteit.
Het was een lastige keuze voor de jury die na lang beraad het project Circular Wood for the Neighborhood (CW4N) koos als winnaar van de faculteit Techniek. De winnaar gaat door als nominatie voor de HvA-brede prijs voor onderzoek van het jaar.
Circulair afvalhout
Wat te doen met hout dat vrijkomt bij verbouwingen? Zijn al die oude deuren, kozijnen en vloerbalken met robots en parametrisch ontwerp om te toveren in hoogwaardige nieuwe toepassingen? Het project CW4N pakte het aan.
Met de wens om van een lineaire naar een circulaire economie te gaan, waarin afval niet langer bestaat maar wordt hergebruikt voor nieuwe toepassingen, ontwikkelt de bouwsector steeds meer oplossingen voor het circulaire hergebruik van materialen.
TNO onderzocht samen met partners uit de bouwsector het circulaire hergebruik van houten deuren en kozijnen. Hout is een uitdagende afvalstroom is, omdat het komt in fracties die sterk variëren in vorm, maat en kwaliteit, vaak ‘vervuild’ met metalen (spijkers, scharnieren, etc) en afwerkingsproducten (vernis, verf, laminaten, etc). Dat maakt het lastig om het handmatig te sorteren en op te slaan. Daardoor eindigt het nu vaak in de verbrandingsoven. Dat is zonde, want resthout is prima geschikt voor hoogwaardig hergebruik.’
Digitaliseren en automatiseren
De Digital Production Research Group van de HvA boog zich over de vraag hoe ze de inname van resthout met robots kunnen inrichten. Want het geautomatiseerd scannen en sorteren van grote aantallen houtstukken van wisselende omvang, nerf en soort, kan hergebruik wél financieel haalbaar maken.
In CW4N onderzocht de HvA samen met woningcorporaties Ymere en Rochdale, hun co-makers Lenferink en Rutges, de gemeente Amsterdam, Platform31, Metabolic, TNO, TU Delft, GP Groot en Ter Steege hoe je gebruikt hout, dat vrijkomt bij woningrenovaties, een nieuw leven geeft. Onderzoekers van de Digital Production Research Group zetten robots in om circulair hergebruik van hout makkelijker en efficiënter te maken. Het project is medegefinancierd door Regieorgaan SIA (programma RAAK-Publiek).
De HvA werkt aan circulaire toepassingen voor afvalhout met digitale productietechnologieën en werkt samen met de houtindustrie om deze toepassingen te automatiseren en te versnellen.
Werkwijze
Voor de geautomatiseerde inname van resthout wordt gebruik gemaakt van een industriële robot, een 3D-scanner, een camera en gereedschappen voor het oppakken en wegen van resthout. Deze machines werken samen om het hout te scannen, wegen en fotograferen.
Projectleider Jooshesh licht toe hoe de digitale inname verloopt: ‘De gebruiker legt een stuk hout op een tafel of lopende band. Vanaf dat punt is het proces geautomatiseerd. Een robot maakt een 3D-scan van het hout, waarna een tweede robot het oppakt en op een weegschaal legt. Vervolgens wordt er een foto van gemaakt en wordt het hout ter afronding in een aparte sorteerbak geplaatst.’
In de vier minuten dat dit duurt heeft het systeem een 3D-model van het hout gemaakt en de kenmerken ervan bepaald: geometrie, afmetingen, gewicht, dichtheid, kleur en houtsoort. Na het identificeren van het hout worden de eigenschappen opgeslagen in een database. Ontwerpers kunnen de informatie in deze database vervolgens gebruiken in hun designproces. Zo kunnen ze op basis van het beschikbare resthout een nieuw productontwerp maken.
