Utvikler nye algoritmer i kampen mot byggebransjens avfallsberg

Kapping og tilpasning av materialer på byggeplassen er en av de største kildene til avfall i byggebransjen. I et nytt forskningsprosjekt utvikler Skanska algoritmer som kutter ned på svinnet ved å utnytte spesiallengder på utvendig gips og forenkle bestilling av ferdigkappet stenderverk.

Her er MINDRE-teamet samlet ved Nordberg studentboliger. Fra venstre Kristoffer Magerøy, Eirik Kjeken (SINTEF), Torkel Andreas Haufmann (SINTEF), Linnéa Sofie Listrøm, Giorgio Sartor (SINTEF), Håkon Westby Fløisbonn, Håkon Brager-Larsen. Tore Hokstad og Martin Fagerheim Stuevold kunne ikke delta på bildet.

Bygg- og anleggsnæringen står alene for nær en fjerdedel av all avfallsproduksjon i Norge, noe som skaper utfordringer på flere nivåer. Klimafotavtrykket og ressursforbruket er for stort, og avfallsmengden er heller ikke økonomisk bærekraftig. Mye av problemet oppstår når gipsplater og andre materialer skal kuttes til riktige størrelser på byggeplassen, og avkappet raskt fyller containerne, en prosess som i seg selv også koster både tid og penger.

Dette er utfordringen forskningsprosjektet MINDRE nå skal løse. Målet er å utvikle programvare som skal hjelpe prosjekter med å planlegge innkjøp, logistikk og utførelse av utvendig gips. Løsningen skal finne optimal plassering av plater på fasaden ut fra en kombinasjon av spesiallengder og standardlengder for å redusere innkjøpsmengden, effektivisere monteringen og redusere avfallsmengden.

Kan fjerne flere tusen tonn avfall årlig

Potensialet er enormt. Et gjennomsnittlig leilighets- eller sykehjemsbygg genererer i dag rundt 8,4 kg gips og 14 kg treavfall per kvadratmeter gulvareal. Dersom MINDRE-prosjektet lykkes med å halvere disse mengdene, vil den årlige avfallsproduksjonen fra nybyggprosjektene til Skanska reduseres betydelig. Dette betyr lavere materialkostnader, mindre transport og reduserte klimagassutslipp, spesielt i distriktene, der avfallet ellers må deponeres.

MINDRE bygger videre på en idé som ble testet i et annet FoU-prosjektet Skanska var involvert i, med det snedige navnet ConZerW. Dette FoU-initiativet hadde et bredere fokus på avfallsreduksjon og økt materialgjenvinning i nybyggprosjekter. Som en del av prosjektet ble det utviklet en tidlig algoritme for å teste ideen om utnyttelse av spesiallengder for utvendig gips. Tilnærmingen ble testet på Nidarvoll-prosjektet i Trondheim og ga en avfallsreduksjon fra utvendig gips på omtrent 80 prosent sammenlignet med det prosjektet i utgangspunktet forventet å få av avfall. På bakgrunn av dette, og skrivebordstester av potensialet i andre prosjekter, ønsket byggvirksomheten vår at det ble søkt om midler til et nytt forskningsprosjekt for å utvikle en skalerbar løsning. Skanska fikk tilslag hos Forskningsrådet, som bevilget 8 millioner kroner i støtte, og prosjektet MINDRE er nå i gang.

Prosjektet ledes av Skanska, og forskningspartnerne er SINTEF og Universitetet i Bologna, som begge har sterke fagmiljøer innen matematisk optimering. Bærum kommune er også med som partner fra byggherresiden.

– Vi skal ta ut det kommersielle potensialet i data og ny teknologi for å kunne bygge mer bærekraftig, samtidig som vi bruker mindre tid, mindre penger og får bedre kvalitet på sluttresultatet, sier direktør Lars Horn i Skanska Digital.

Han understreker at de ikke jakter på kul teknologi for teknologiens skyld.

– Definitivt ikke. Dette er et prosjekt som skal gi økt verdi til kundene våre ved å gjøre arbeidet på byggeplassen smartere og mer effektivt, understreker Horn.

Avhengig av læringsprosjekter

For å utvikle algoritmer og verktøy som skal hjelpe brukeren med å finne den beste løsningen, er MINDRE-prosjektet avhengig av læringsprosjekter for å kunne teste grunnlaget og avdekke ytterligere behov.

– Vi skal etter hvert pilotere løsningen, men frem til første versjon er på plass, ønsker vi å samarbeide med flere prosjekter der vi kan jobbe oss frem til en løsning kognitivt og basert på erfaringene vi sitter på så langt. Vi er primært ute etter prosjekter med mye utvendig gips, og hvor Skanskas egne tømrere står for utførelsen, ettersom vi da får maksimalt læringsutbytte, forklarer sjefrådgiver i Skanska Digital. Håkon Fløisbonn.

– Nordberg studentboliger var et slikt prosjekt, hvor vi så at tilnærmingen utviklet i ConZerW og erfaringene fra Nidarvoll potensielt hadde overføringsverdi. Ettersom byggemetoden ikke var helt lik som på Nidarvoll, ga prosjektet på Nordberg ytterligere verdifull læring i forkant av oppstarten av MINDRE. Nå, i forberedelsene til utførelsen på Steinerudhjemmet, høster vi av erfaringene både fra Nidarvoll og Nordberg, sier Fløisbonn.

Teamet bak byggingen av det nye Steinerudhjemmet i Oslo deltok på oppstartsamlingen til MINDRE, og prosjektet er nå en viktig læringsarena for FoU-initiativet. Sammen med prosjektet har MINDRE-teamet stor tro på at vi kan redusere både avfallsmengder og kostnader ved å tenke nytt om hvordan utvendig gips monteres.

Skaper kundeverdi og gir miljøgevinst

– Dette har også en klar gevinst for våre egne folk som utfører arbeidet. Vi får en langt mer effektiv prosjektgjennomføring dersom prosjektene ikke lenger må bestille standard gipsplater til byggeplassen, som fagarbeiderne våre deretter må stå og kutte til for å få dem til å passe, sier Pål Aglen, konserndirektør for Bygg.

– Når stender- og platepakker i stedet kommer ferdig oppmålt og merket fra fabrikk, kan tømreren bruke mer tid på nøyaktig montering og mindre tid på kapping. Vi ser på dette som et viktig konkurransefortrinn som skaper verdi for kundene våre i form av både lavere pris og kortere byggetid. For oss som entreprenør handler dette ikke bare om miljø, men også om operasjonell effektivitet. Mindre avfall betyr også færre løft, ryddigere arbeidsplasser og lavere avhendingskostnader, påpeker Pål avslutningsvis.