artikel

Disruptieve businessmodellen: Toekomst van de bouw

Innovatie

We leven in een fascinerende en snel veranderende wereld. Technologieën zoals robotisering, kunstmatige intelligentie, the internet of things, zelfrijdende auto’s, 3D/4D printing, zonne-energie, nanotechnologie, biotechnologie en quantum computing veroorzaken gezamenlijk de 4e industriële revolutie. In alle sectoren zien we nieuwe producten, nieuwe manieren van produceren en nieuwe business modellen. Dit is deel 3 van de serie Disruptie en nieuwe business modellen. Over de toekomst van de bouw.

Disruptieve businessmodellen: Toekomst van de bouw

Smart homes
Het Internet of Things groeit de komende jaren snel. Naar verwachting zijn in 2020 wereldwijd meer dan 50 miljard apparaten op het internet aangesloten. Een deel daarvan staat in huis en dan hebben we het niet alleen over de computers, tablets en smart phones.

Steeds meer mensen hebben een slimme thermostaat en kunnen via hun mobiele telefoon zien hoe warm het thuis is en de verwarming aan- of uitzetten. Ook de lampen en gordijnen kunnen worden aangesloten, net als de wasmachine, de koffieautomaat en alle andere huishoudelijke apparaten. Samsung levert een koelkast met ingebouwde camera zodat je kunt kijken hoeveel eieren je nog hebt, terwijl je in de supermarkt loopt.

Het wordt interessant als de verschillende systemen in huis niet stand-alone opereren, maar informatie uitwisselen, communiceren met externe netwerken en zelflerend zijn.

In de Verenigde Staten kun je bij Amazon een drukknop krijgen, de Amazon Dash, waarmee je huishoudelijke producten kunt bestellen. Je plakt hem naast je wasmachine en als je wasmiddel bijna op is, is één druk op de knop genoeg om bij te bestellen. Amazon Dash is verkrijgbaar voor ruim 200 producten.

Veel andere toepassingen liggen in het verschiet. Denk bijvoorbeeld aan camera’s rond het huis met gezichtsherkenning, die de deur openmaken voor bewoners en de politie waarschuwen als een gezochte crimineel wordt herkend. Of koelkasten die een recept voorstellen op basis van de aanwezige ingrediënten, de smaak van de inwoners en hun dieetwensen. Een smart home systeem met kunstmatige intelligentie leert de gewoonten van de inwoners kennen en anticipeert daarop, bijvoorbeeld door iedere kamer in het huis op het juiste moment op de juiste temperatuur te brengen. En dan hebben we nog de intelligente toiletpotten met sensors die urine en ontlasting analyseren op bloed, suiker en bacteriën ten behoeve van medische diagnoses.

In de Verenigde Staten is momenteel de vraag: Amazon Echo of Google Home? Beide zijn virtuele assistenten voor in huis en helaas nog niet in Nederland verkrijgbaar. Ze zien er uit als speakers en zijn spraakgestuurd. Je kunt ze vragen stellen en opdrachten geven voor het bedienen van de apparaten in huis.

3D/4D printen
We kunnen inmiddels printen in 3D met honderden materiaalsoorten, variërend van plastics, voedsel en menselijke weefsels tot staal en beton. De geprinte voorwerpen worden steeds groter en steeds complexer. En we printen nu ook samengestelde objecten die kunnen bewegen en functies kunnen uitvoeren. In dat geval hebben we het over 4D printen.

Voor architecten is dit een feest. Dankzij de 3D/4D printtechnieken zijn ontwerpen die voorheen te moeilijk of te duur waren om te maken nu wel uitvoerbaar. Ook kunnen gezichtsbepalende elementen van de traditionele architectuur van een stad of regio in het ontwerp worden opgenomen. De flexibiliteit neemt enorm toe, er worden geen mallen gebruikt en het gaat snel, waardoor de productiekosten lager zijn. Daar komt nog bij dat deze vorm van bouwen tot minder bouwafval leidt en energiezuinig is.

In Amsterdam wordt gewerkt aan de eerste 3D geprinte brug van staal, die over de gracht van de Oudezijds Achterburgwal moet komen. Dit is een project van MX3D, een Amsterdamse R&D start-up, en wordt uitgevoerd in samenwerking met onder andere Autodesk (software), ABB (robots), Lenovo (hardware) en Heijmans. In Madrid is eind 2016 een geprinte voetgangersbrug van beton geplaatst in een park. Deze brug is ontworpen door het Institute of Advanced Architecture of Catalonia en uitgevoerd door Acciona.

Vergevorderde toepassingen van 3D printen in de bouw vinden we in China. Hier worden, bijvoorbeeld door het bedrijf WinSun, niet alleen villa’s geprint, maar ook appartementengebouwen. En in Dubai staat het eerste 3D geprinte kantoor bij het Museum of the Future, een bijzonder ontwerp met veel ronde vormen.

En het Nederlandse CyBe Construction heeft de eerste mobiele betonprinter gemaakt, zodat er ook op locatie kan worden geprint, wat de bouwtijd en bouwkosten nog verder verlaagt.

Robots en drones
Robots kunnen in de bouw helpen om zowel repeterend als gevaarlijk werk van mensen over te nemen. Indrukwekkend is de robot metselaar SAM, wat staat voor Semi-Autonomous Mason. Hij metselt per dag 2000 stenen, wat zo’n 2 tot 3 keer zo veel is als een mens op een dag kan doen. SAM is een product van Construction Robotics uit New York. FastBrick Robotics uit Australia beschikt met de Hadrian X over een vergelijkbare machine.

Verder zijn er robots voor het verwijderen van beton, op afstand bestuurbare sloopmachines en machines die bestrating kunnen leggen. Een bijzondere robot is het zogenaamde exoskelet, dat bouwvakkers kunnen dragen voor ondersteuning van de rug bij het tillen en voorovergebogen werken.

Drones worden in de bouw vooral ingezet voor inspectie. Je kunt zo ook op plekken kijken die moeilijk toegankelijk zijn, bijvoorbeeld op hoogte of onder de grond. De stabiliteit van de drones is tegenwoordig zo goed dat ze ook kunnen worden gebruikt voor landmetingen en plaatsbepaling.

Nieuwe materialen
Zelfhelend beton kan de levensduur van gebouwen aanzienlijk verlengen. In Nederland brengt Green Basilisk, voortgekomen uit de TU Delft, oplossingen op de markt voor zowel nieuwe als bestaande gebouwen. De technologie is gebaseerd op micro-organismen die kalksteen produceren als ze in contact komen met water. Hiermee kunnen scheuren tot 0,8 mm worden hersteld. Het bedrijf veroverde de 3e plaats in de MKB Innovatie Top 100 2016.

Verder wordt er gewerkt aan verschillende nieuwe materialen die zo dun zijn dat ze slechts uit één laag atomen bestaan. Ze worden ook wel 2-dimensionale materialen genoemd. Een voorbeeld hiervan is grafeen, dat sterker is dan staal, harder is dan diamant en elektriciteit beter geleidt dan koper. Het is ook nog eens transparant en buigzaam. Je kunt er bestaande constructies mee versterken en tegelijkertijd de luchtkwaliteit in de stad verbeteren, omdat grafeen bovendien koolmonoxide en stikstofoxide uit de atmosfeer absorbeert. Grafeen was tot voor kort onbetaalbaar, maar de productiekosten dalen dankzij nieuwe productiemethoden heel snel. Grafeen op veel lijstjes van de belangrijkste doorbraaktechnologieën (emerging technologies) van dit moment.
Interessant is ook de ontwikkeling van nanosensors, die zo klein zijn dat je ze in het bouwmateriaal kunt meemengen. Zo kunnen roest en scheuren al vroegtijdig worden ontdekt, zodat preventief onderhoud kan worden gepleegd. Dit is onderdeel van het Internet of Nano Things (IoNT), een andere doorbraaktechnologie.

Augmented realityAugmented Reality
De bouw leent zich bij uitstek voor toepassingen van Augmented Reality. In de ontwerpfase kun je opdrachtgevers in 3D laten zien en ervaren hoe hun nieuwe woning of kantoor er uit gaat zien. Tijdens de bouw kun je bouwvakkers visuele instructies geven. Ook kun je met Augmented Reality laten zien hoe kabels en leidingen lopen in een muur of onder de grond. Beelden communiceren vaak beter dan woorden en Augmented Reality maakt dat mogelijk.

Bij een bouwproces zijn vaak veel verschillende partijen betrokken die zich op verschillende plaatsen bevinden. De software die het hele proces van ontwerp tot en met oplevering ondersteunt, moet daarom mobiel en collaboratief zijn. Software zoals BIM (Building Information Modelling) en WoonConnect biedt een platform voor samenwerking en het delen van informatie in alle fasen in de life cycle van een bouwwerk. Daarnaast faciliteert de software collectieve innovatie, waarvan we weten dat die sneller gaat dan innovatie die uitsluitend binnen de grenzen van de eigen onderneming plaatsvindt.

Deeleconomie en platforms
De deeleconomie, gefaciliteerd door platforms, is in veel sectoren een groot succes. De bekendste voorbeelden komen uit de consumentenmarkten. In de reisbranche heb je bedrijven als AirBnb, Booking.com en Trivago. In de mobiliteit Uber en deelautoconcepten zoals Car2Go. En in de financiële sector peer-to-peer lending van onder andere Lending Club en Zopa.

De deeleconomie groeit nu ook in business-to-business. In de bouw zien we onder andere platforms of marktplaatsen voor het verhandelen van gebruikt zwaar materieel, zoals IronPlanet, dat in 2016 voor meer dan $500 miljoen is verkocht. En op Yardclub kun je materieel dat je tijdelijk niet gebruikt verhuren (peer-to-peer).

Urgentie: investeren in nieuwe technologie om tekort aan vakmensen op te vangen
De bouwsector heeft goede redenen om de nieuwe technologische mogelijkheden met beide handen aan te grijpen. De crisis is voorbij, er wordt weer volop verbouwd en doordat de vraag naar woningen groter is dan het aanbod stijgen de huizenprijzen. De werkloosheid in de bouw is de afgelopen paar jaar snel afgenomen, de orderboeken zitten vol en de wachttijden lopen op. Een dreigend tekort aan vakmensen vormt een belemmering voor verdere groei van de sector. Des te meer reden om te investeren in nieuwe bouwmethoden.

Dr. Willem Peter de Ridder is directeur van Futures Studies. Als futuroloog is hij een veelgevraagd spreker, auteur, strategie consultant en transformatiemanager. Futures Studies ondersteunt organisaties bij het verkennen van de toekomst, het formuleren van een toekomstbestendige strategie en het managen van disruptie.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels