I takt med ökade hållbarhetskrav blir återbruk av byggmaterial en allt viktigare lösning för att minska klimatpåverkan. Men bristen på kvalitetssäkring, spårbarhet och tydliga regelverk gör att potentialen ofta går förlorad.

– Vi vet att viljan finns i branschen. Men utan tydliga spelregler och strukturerat stöd riskerar återbruk att fastna i pilotstadiet, säger Katarina Malaga, affärsutvecklingschef för hållbart byggande på RISE.

Stor klimatnytta med återbruk

Återbruk av bärande byggkomponenter, som betongstommar, kan enligt RISE minska klimatpåverkan med upp till 80 procent jämfört med nytillverkning. Dessa konstruktioner har ofta många år kvar i livslängd vid rivning. 

Exempel på återbruksprojekt har visat hur material som tidigare kasserats kan återanvändas med bibehållen funktion och säkerhet. Det visar både potentialen och behovet av strukturerade arbetssätt för kvalitetssäkring och logistik.

Stöd för branschen att ställa om

För att hjälpa byggsektorn att ställa om och göra återbruk till ett konkurrenskraftigt alternativ, erbjuder RISE konkret stöd genom Centrum för kvalitetssäkrat återbruk i byggsektorn. 

– Vi erbjuder en helhetslösning som kombinerar forskning med praktiskt stöd. Genom att arbeta nära både offentliga och privata aktörer kan vi bidra till att återbruk inte bara ses som ett alternativ, utan som en naturlig del av framtidens byggande, säger Katarina Malaga.

Genom forskning, kvalitetssäkring och samverkan är målet att förenkla vägen från idé till genomförande och samtidigt bygga tillit kring återbrukade produkters prestanda och hållbarhet.

– Det handlar om att skapa trygghet i varje led. Med rätt stöd och kunskap kan vi tillsammans med branschen skala upp återbruket och bidra till en mer resurseffektiv och klimatvänlig byggsektor, säger Katarina Malaga.

>> Läs mer och kontakta oss redan idag: Centrum för kvalitetssäkrat återbruk i byggsektorn

Bild: Del av ett tunnslip i polarisationsmikroskop

– Att vi nu har tunnslipsproduktionen ”in house” igen är en stor fördel. Det gör att vi kan arbeta mer flexibelt och med högre precision i våra uppdrag, utredningar och forskningsprojekt, säger Camilla Lindström, geolog på RISE.

Vad är en tunnslipsmaskin – och varför är den viktig?

En tunnslipsmaskin används för tillverka tunnslip av material som betong, ballast och natursten inför analys. Materialet fästs på en glasskiva och slipas ner till en tjocklek på endast 25-30 mikrometer. Dessa tunnslip används sedan vid petrografisk och mikrostrukturell analys i polarisationsmikroskop.

– Tunnslipsanalys är en central metod för att undersöka skador och nedbrytning i material. Vi kan exempelvis identifiera och analysera betongens beständighet, alkalisilika reaktioner (ASR) och kemiska angrepp, förklarar Camilla Lindström.

Större kontroll, bättre kvalitet och nya möjligheter

RISE har lång erfarenhet av petrografiska analyser och provning av byggnadsmaterial, och med den nya tunnslipsmaskinen kan vi nu säkerställa högre precision, snabbare leveranser och ännu bättre anpassning till kundernas behov.

– Vi har en längre tid saknat möjligheten att själva tillverka tunnslip, och att vi nu kan göra det igen innebär att vi får full kontroll över kvaliteten. Den gör det möjligt för oss att säkerställa en stabil och högkvalitativ produktion, säger Camilla Lindström.

För kunder innebär detta kortare ledtider och säkrare analyser, särskilt inom områden som standardprovning av ballastmaterial enligt RILEM AAR 1.1 och utredningar av betongskador. På sikt innebär investeringen även att RISE kommer att kunna erbjuda tillverkning av tunnslip direkt åt kunder som vill göra sin egen analys.

Vill du veta mer?

RISE erbjuder standardprovning inom petrografisk analys av ballast samt provning av natursten, såväl som specialanpassade petrografiska analyser kopplat till utredningar av betongmaterial.

Kontakta oss gärna om du har frågor eller vill boka en tjänst.

Denna utveckling utmanar våra gamla idéer om hur vi bygger, designar och producerar saker. Arkitekter, ingenjörer, designers och forskare upptäcker alla att additiv tillverkning, eller 3D-printning i dagligt tal, öppnar upp nya möjligheter inom form, funktion och hållbarhet.

Så, betyder det att det är ett verktyg för alla?

– Ja och nej. Men jag skulle säga att många sektorer, från små företag till stora multinationella företag, verkligen skulle kunna dra nytta av att utforska dess potential. Och ärligt talat, om du redan har en industrirobot, är det inte så svårt att omvandla den till en 3D-printer, säger Marie-Louise Bergholt, verksamhetsledare för Applikationscenter för additiv tillverkning (AM-center) hos RISE.

Vad robotstyrd 3D-printning kan göra

Robotstyrd 3D-printning bygger på programmerbara robotarmar som noggrant placerar strängar av material – såsom betong, polymerer, kompositer eller till och med organiska ämnen – i specifika mönster. Till skillnad från traditionella "subtraktiva" tillverkningsmetoder bygger additiv tillverkning lager på lager och använder endast den mängd material som krävs. Resultatet? Former, design och strukturer som tidigare var omöjliga eller extremt dyra att skapa.

Denna flexibilitet är mer än en teknisk fördel – den banar väg för nya sätt att tänka. Tekniken möjliggör en helt annan typ av produktion av flera meter stora strukturer, såsom båtar, byggnader, broar eller möbler. Dessutom öppnar den upp för ökad cirkularitet. 

– Vi slänger enorma mängder möbler idag. Möbler skeppas över hela världen, används bara i några år och kastas sedan bort. Med 3D-printning kan möbler tillverkas på beställning, vilket minskar energiförbrukningen i lagerhantering och behovet av att rea ut osålda varor – något som annars kan driva på överkonsumtion. Dessutom gör tekniken det möjligt att skicka en digital fil till en lokal leverantör, vilket ersätter långväga transporter och möjliggör produktion närmare kunden, berättar Johanna Vesterberg, grundare av Normada Open Source Furniture.

Den första produkten Normada skapade med hjälp av robotstyrd 3D-printning var en återvinningsbar soffa, som fick namnet The Nest (bild 2 i bildspelet nedan). Soffan tillverkades av biokomposit gjord av olja och cellulosa från nordiska tallar, och utvecklades tillsammans med AM-center hos RISE. Johannas ambition var att den i mångt och mycket skulle se ut som den handgjorda modellen i trä.

– Vi visste att den skulle sticka ut. Vi ville utmana branschen och visa att det går att 3D-printa möbler i skandinavisk design, utan att de ser så där futuristiska ut som 3D-printade möbler ofta gör annars.

Nya och framtida möjligheter

Sedan Johanna Vesterberg designade The Nest har tekniken utvecklats betydligt, och Normada har, tillsammans med ett växande antal företag från olika branscher, fortsatt att utforska möjligheterna med robotprintning hos RISE.

Under tiden har AM-center integrerat avancerad programvara, förfinat både metoder och material samt utvecklat en sammanhängande process för printning och efterbearbetning. RISE har även nyligen öppnat en ny test- och demonstrationsanläggning som är helt inriktad på 3D-printning med betong.

– Eftersom vi inom RISE redan hade stor erfarenhet av robotprintning för polymerer och kompositer, samt tillgång till avancerade verktygsbanor och automatiserad kvalitetssäkring, har testbädden för betongprintning kunnat sättas upp snabbt och effektivt. Det faktum att vi nu kan skriva ut större strukturer med fler materialtyper öppnar upp för helt nya funktionella och hållbara bygglösningar, berättar Ojas Arun Chaudhari, projektledare inom materialdesign på RISE.

– Till skillnad från polymerbaserad printning har dock betongprintning större utmaningar inom bland annat reologi, hydratiseringskinetik och tidsberoende beteende, vilket kräver processkontroll i realtid. Eftersom betong inte kan smältas om, som termoplaster, påverkar härdningstiden både skiktbindning och byggbarhet, fortsätter han.

Ett av de företag som snabbt tog chansen att prova betongprintning var den svenska producenten av betong- och naturstensprodukter, Benders.

–  Vi ser stor potential i 3D-printning. Eftersom det finns ett antal komplicerade produkter inom rör och brunnar, undersöker vi hur denna teknik kan hjälpa till att lösa dessa utmaningar. Benders tillverkar också en rad andra produkter, såsom takpannor, marksten, plattor och prefabricerade element. Vi kommer utvärdera det nuvarande projektet för att avgöra om tekniken kan vara applicerbar inom något av dessa områden, säger Kjell Ryberg, teknisk chef på Benders, och fortsätter:

–  3D-printning är en viktig del av vår utveckling, men det är också viktigt att titta på den betong som används, med hänsyn till produkternas framtida exponering.

Woodrow Wiest, forskningsingenjör vid AM-center hos RISE, håller med Kjell Ryberg. Materialegenskaper spelar en avgörande roll för hur effektiv storskalig additiv tillverkning är.

–  Robotbaserad additiv tillverkning är verkligen imponerande, särskilt med tanke på att tekniken fortfarande är i ett tidigt utvecklingsskede. Vår forskning bidrar till att driva denna utveckling framåt genom att fokusera på samspelet mellan robotik, processplanering, materialegenskaper och hållbarhet, samtidigt som vi håller ett vakande öga på marknaden. Inom en snar framtid, och i takt med att tekniken mognar, tror jag att vi kan förvänta oss att se robotar användas för printning inom allt fler industrier, säger han.

Ett nytt sätt att tänka

Även om robotstyrd 3D-printning fortfarande kan kännas som ett nytt och oprövat område, är det en teknologi som rymmer stor potential. För alla som arbetar inom bygg, design, arkitektur, tillverkning eller konst, erbjuder tekniken en chans att utforska och testa gränserna för vad som är möjligt. Genom att utmana traditionella tillverkningsprocesser går det att skapa både lättare, starkare och mer komplexa former med mindre materialspill och lägre miljöpåverkan.

På RISE har vi bred expertis inom allt från materialutveckling och hållbar produktion till samhällsbyggnad och bioekonomi. Genom att samarbeta med företag och organisationer från olika sektorer har vi möjligheten att utveckla robotstyrd 3D-printning ytterligare, och hitta nya tillämpningsområden.

Indiens cement- och betongindustri står inför stora utmaningar. Landet producerade runt 390 miljoner ton cement 2023 vilket var näst mest i världen – det innebär också att Indien stod för världens näst högsta koldioxidutsläpp från cementproduktion, runt 177 miljoner ton. 

Nu kommer nya regelverk kring koldioxidutsläpp. Samtidigt behöver landet öka sin cementproduktion kraftigt fram till 2050. 

Det här dilemmat innebär också stora möjligheter att minska landets klimatpåverkan med hjälp av innovation: Om utsläppen från Indiens cementproduktion minskade med runt 25 procent skulle det motsvara Sveriges totala utsläpp av koldioxid. 

– Det behövs inte särskilt mycket för att man ska åstadkomma en stor förändring, säger cementexperten Katarina Malaga, professor i hållbart byggande och vice president Business Development Sustainable Construction på RISE. 

Sverige viktigt för att minska klimatpåverkan 

Faktum är att Sverige spelar en viktig roll när det kommer till att minska klimatpåverkan från cementproduktionen i Indien. Vid COP 28 i Dubai 2023 enades Indiens premiärminister Narendra Modi och Sveriges statsminister Ulf Kristersson om att vidta åtgärder för industrins omställning och nettonollutsläpp senast 2050. 

Inom ramen för det bilaterala samarbetet driver Energimyndigheten ett projekt för omställning av den indiska cement- och betongindustrin, där svenska företag kunnat söka stöd för förstudier kring olika lösningar som skulle kunna kommersialiseras. 

– Energimyndighetens uppdrag är att skapa samarbeten och öka omställningstakten. Samtidigt är Indien ett av de länder i världen som kommer att växa mest så det finns också en affärsmässig agenda, att ta innovationer från Sverige och starta företag med svensk involvering i Indien, säger Katarina Malaga. 

RISE har en expertroll i projektet med Katarina Malaga, som är en av Sveriges främsta experter inom cement och betong, i en nyckelposition. 

– Jag agerar expert och har kontakt med både Indien och de svenska företagen, för att hjälpa dem att bedöma vad som egentligen behövs på marknaden och de vetenskapliga frågorna: Skulle det här kunna fungera? säger hon. 

Expertis behövs som mellanlager 

De svenska företag som fått stöd arbetar bland annat med energieffektivisering och statistisk bearbetning. I ett följande steg åker Katarina Malaga till Indien tillsammans med företagen för att sondera marknaden. 

– De är inga cementföretag, så jag behövs som ett mellanlager för att kunna filtrera vissa frågor och svara på sådant som till exempel hur sammansättningen av cement påverkas av deras lösningar, säger hon. 

Målet är förstås att något eller några av företagen i slutändan etablerar sig i Indien och bidrar till minskad klimatpåverkan från cementindustrin. Katarina Malaga ser att det finns stora möjligheter men räknar med att det kommer ta tid och att det inte kommer vara enkelt. Det finns stora skillnader i såväl regelverk som kultur vilket gör att indiska samarbetspartners kommer att behövas. 

Hon berättar att projektet är utmanande och skiljer sig från andra uppdrag som hon arbetat med för RISE. 

– Vi ställs inför helt nya frågor, det är en utmaning men en väldigt intressant utmaning för oss forskare som också blir tvärvetenskaplig, säger Katarina Malaga. 

Projektet kan också bidra till att etablera Sverige som ett innovationsinriktat kunskapsland i Indien och leda till ytterligare samarbete. 

– Vi har redan skapat ett samarbete med Indiens motsvarighet till RISE som kan hjälpa till med att bearbeta de här specifika frågorna. Genom forskning tror jag att de kommer att kunna förändra mycket, säger Katarina Malaga.