Das Projekt "Teilvorhaben: Bau einer Brücke aus CFS und Dauerwechsellast-Tests an Bahnschwellen-Körpern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Labor für Stahl- und Leichtmetallbau GmbH Prof. Dr. Ing. Bucak durchgeführt. Hauptziel des Projektes ist der Ersatz von CO2-intensiven Baumaterialien wie Stahl, Aluminium und Beton durch solche, die nachhaltig und erneuerbar hergestellt werden können und dabei die folgenden Kriterien erfüllen: - Senkung des Gewichts und Kosten - volle Kreislauffähigkeit und grenzenlose Verfügbarkeit - Einsparung von bis zu 50% CO2 durch Materialersatz - inerte Bindung von Kohlenstoff - Einsparung von Herstellungsenergie um bis zu 50% Erreicht werden soll dies durch die Kombination von Carbonfasern und quasi unendlich verfügbarem, mineralischem Material in Form von Hartgestein, das viel weniger Herstellungsenergie benötigt als Beton und fast keine prozessbedingten CO2-Emissionen verursacht, sowie zusätzlich CO2-Bindungspotenzial auf einer gänzlich neuen Ebene hat, da der zugstabile Bestandteil des Hybrid-Materials die C-Faser ist, die zu fast 100% aus Kohlenstoff besteht, der aus CO2-Quellen gewonnen werden kann. Im Vorhaben soll über zwei hinsichtlich ihrer mechanischen Belastbarkeit und ihres carbon-footprints geprüfte Demonstratoren nachgewiesen werden, dass mit Hilfe der Kombination von Carbon-Langfasern und Granit verschiedenste Komponenten und Endprodukte im Bausektor in Leichtbauweise mit erheblichen Beiträgen für die Dekarbonisierung des Bausektors realisiert werden können. Demonstriert wird diese Substitution mit den Bauteilen Bahnschwelle und Fußgängerbrücke LSL übernimmt die Gesamtkoordination des Projektes und die Entwicklung von Leichtbau-Trägerelementen und Standard-Profilen für den Brückenbau aus Carbon und Granit mit Hilfe von leistungsfähigen Harzen mit hochbautauglicher Verbindungsstrategie aller CFS-Elemente unter Mitwirkung der Hochschule München und TechnoCarbon. Dabei geht es auch um die Herstellung von unterschiedlich dimensionierten Doppel-T- Trägern oder anderen Profilen aus CFS mit integrierten Messsystemen für die Untersuchung der Eignung im Brückenbau durch TCT und die Validierung von Simulationsrechnungen.
Das Projekt "Baustoffe aus CO2-basierter Carbonfaser und Granit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Labor für Stahl- und Leichtmetallbau GmbH Prof. Dr. Ing. Bucak durchgeführt. Hauptziel des Projektes ist der Ersatz von CO2-intensiven Baumaterialien wie Stahl, Aluminium und Beton durch solche, die nachhaltig und erneuerbar hergestellt werden können und dabei die folgenden Kriterien erfüllen: - Senkung des Gewichts und Kosten - volle Kreislauffähigkeit und grenzenlose Verfügbarkeit - Einsparung von bis zu 50% CO2 durch Materialersatz - inerte Bindung von Kohlenstoff - Einsparung von Herstellungsenergie um bis zu 50% Erreicht werden soll dies durch die Kombination von Carbonfasern und quasi unendlich verfügbarem, mineralischem Material in Form von Hartgestein, das viel weniger Herstellungsenergie benötigt als Beton und fast keine prozessbedingten CO2-Emissionen verursacht, sowie zusätzlich CO2-Bindungspotenzial auf einer gänzlich neuen Ebene hat, da der zugstabile Bestandteil des Hybrid-Materials die C-Faser ist, die zu fast 100% aus Kohlenstoff besteht, der aus CO2-Quellen gewonnen werden kann. Im Vorhaben soll über zwei hinsichtlich ihrer mechanischen Belastbarkeit und ihres carbon-footprints geprüfte Demonstratoren nachgewiesen werden, dass mit Hilfe der Kombination von Carbon-Langfasern und Granit verschiedenste Komponenten und Endprodukte im Bausektor in Leichtbauweise mit erheblichen Beiträgen für die Dekarbonisierung des Bausektors realisiert werden können. Demonstriert wird diese Substitution mit den Bauteilen Bahnschwelle und Fußgängerbrücke LSL übernimmt die Gesamtkoordination des Projektes und die Entwicklung von Leichtbau-Trägerelementen und Standard-Profilen für den Brückenbau aus Carbon und Granit mit Hilfe von leistungsfähigen Harzen mit hochbautauglicher Verbindungsstrategie aller CFS-Elemente unter Mitwirkung der Hochschule München und TechnoCarbon. Dabei geht es auch um die Herstellung von unterschiedlich dimensionierten Doppel-T- Trägern oder anderen Profilen aus CFS mit integrierten Messsystemen für die Untersuchung der Eignung im Brückenbau durch TCT und die Validierung von Simulationsrechnungen.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Ziegel als Hauptbestandteil für Zement" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Ziegelforschung Essen e.V. durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Feststellung der Verwendungsmöglichkeiten ziegelhaltiger Recyclingbaustoffe. Nach ihrer Zerkleinerung zu Ziegelmehlen und dem Mischen mit Portlandzement, ggf. in Kombination mit mehlfeinem Kalkstein, sollen ressourcenschonende Zemente (R-Zemente) hergestellt und untersucht werden. Mit Verwendung ziegelhaltiger Recycling-baustoffe als puzzolanisch reagierende Zementhauptbestandteile sollen leistungsfähige Zemente sowie dauerhafte Betone entstehen, die die relevanten Beurteilungskriterien in Zulassungsprüfungen der Bauaufsicht einhalten und ihre technische Eignung für die Anwendung in der Bauwirtschaft nachweisen können. Wegen des verringerten Anteils des Hauptbestandteils Portlandzementklinker können prozessbedingte CO2-Emissionen bei der Herstellung von R-Zement gesenkt werden. Die ökologische und ökonomische Bedeutung basiert auf der Erarbeitung eines branchenübergreifenden Konzeptes zur Bereitstellung technisch und ökologisch optimierter Bauprodukte durch Schließen von Stoffkreisläufen innerhalb der Branchen Ziegel-Recycling-Zement-Beton. Das Institut für Ziegelforschung verfolgt mit dem Forschungsvorhaben das Ziel, aus dem Abfallstoff ziegelhaltiger Mauerwerksbruch ein reaktives puzzolanes Produkt für die Zementherstellung zu entwickeln. Für die Eingangskontrolle im Zementwerk sollen die Eigenschaften definiert werden. Das sind Parameter zur Reaktivität, Korngrößenverteilung und umweltrelevante Eigenschaften. Ziel ist es homogene Ziegelmehle herzustellen, damit die Zemente gleichbleibende Eigenschaften aufweisen. Dazu wird eine Modifikation der Ziegelmehle untersucht. Für die Ziegelindustrie ist die Verwertung der Mischfraktion aus Ziegeln und anderen mineralischen Fraktionen zur Erhöhung der Ressourceneffizienz enorm wichtig. Voraussichtlich tolerieren die Ziegelmehle als Hauptbestandteile im Zement einen gewissen Verunreinigungsanteil.
Das Projekt "DDI: Neukonzeptionierung des Herstellungsprozesses von Carbon Black, zur Erhöhung der Spezifität der Rohstoffpyrolyse und vollständigen stofflichen Nutzung von Kohlenstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Orion Engineered Carbons GmbH durchgeführt. Die Industrieruß-Prozesse sind seit Jahrzehnten etabliert und wurden in der Vergangenheit nur in kleinen Schritten inkrementell weiterentwickelt und dadurch heute in Ihrem Optimierungspotential weitestgehend ausgeschöpft. Dies gilt auch für die prozessbedingten CO2-Emissionen, welche bei der Pyrolyse von schweren, hochmolekularen Ölen entstehen. Orion Engineered Carbons will durch eine hoch innovative und herausfordernde, grundlegende Änderung des Produktionsprozesses die Weichen stellen, damit die Industrieruß-Branche ihren Beitrag zu den CO2-Neutralitätszielen Deutschlands und der EU leistet. Das Vorhaben CCB-R&D umfasst die industrielle Forschung (FuE), um die Prozessnovellierung möglich zu machen. Angestrebt wird die Senkung der Gesamt-THG-Emissionen um 85 bis 100 % - dies wird durch einen integrierten Ansatz aus Altreifenpyrolyse, Aufbereitung der Pyrolyseprodukte, Novellierung des Furnace-Prozesses zur Carbon-Black Herstellung und Restgasaufbereitung erreicht.
Das Projekt "DDI: Pilotprojekt zur prozessintegrierten Herstellung getemperter Tone als dekarbonisierter Zementhauptbestandteil im Zementwerk Rohrdorf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Südbayerische Portland-Zementwerk Gebr. Wiesböck & Co. GmbH durchgeführt. Der Weg zur Klimaneutralität ist eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe und wird sich auf alle großen Industriebranchen auswirken. Mit Bezug auf die Dekarbonisierung der Zementindustrie, deren globaler Anteil an CO2-Emissionen ca. 6-7 % beträgt, gilt v.a. die Reduktion der prozessbedingten CO2-Emissionen als ein entscheidender Faktor. Klinker, die Hauptkomponente des Zements, weist prozessbedingt eine hohe CO2-Last auf. Aus diesem Grund ist der teilweise Ersatz des Zementklinkers mit einer CO2 freien mineralischen Komponente für die Erreichung der Klimaziele von großer Bedeutung. Als alternativer Hauptbestandteil gelten hierbei Tone, die zuvor durch eine thermische Behandlung (Calcinierung) 'aktiviert' werden müssen. Im Zuge dieses Projekts sollen calcinierte Tone zur Verwendung als alternativer Zementhauptbestandteil mit Hilfe einer Pilotanlage hergestellt werden. Das hier verfolgte Anlagenkonzept zielt darauf ab, vorhandene Abwärme aus der Klinker-Produktionslinie zu nutzen, um so den Primärenergiebedarf zur thermischen Behandlung der Tone zu reduzieren. Für die Bereitstellung der zusätzlich benötigten Wärmemenge zur Prozessregelung wird die Verwendung von Wasserstoff als zukunftsfähiger Energieträger betrachtet. Die bei der Calcinierung entstehenden Abgase werden nach Verlassen der Pilotanlage der bestehenden Abgasreinigung der Klinker-Produktionslinie zugeführt. Es entstehen damit keine zusätzlichen Emissionen. Die Innovation dieses Vorhabens besteht darin, dass die Herstellung calcinierter Tone nicht über eine Stand-Alone-Anlage geschieht, sondern in die bestehende Klinker-Produktionslinie des Zementwerks integriert wird. Dieses Vorhaben ist die notwendige Vorstufe zur großindustriellen Herstellung calcinierter Tone mittels eines technisch integrierten Verfahrens. Es wird erwartet, dass mit dem Konzeptnachweis eine zügige Verbreitung der Technologie eintritt (u.a. zur Minimierung der Investitionskosten, Übertragbarkeit auf eine Vielzahl bestehender Werke).
Das Projekt "Teilprojekt 4: Stoffstrommanagement für ziegelhaltige RC-Baustoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Scherer & Kohl GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Feststellung der Verwendungsmöglichkeiten ziegelhaltiger Recyclingbaustoffe. Nach ihrer Zerkleinerung zu sog. Ziegelmehlen und dem Mischen mit Portlandzement, ggf. in Kombination mit mehlfeinem Kalkstein, sollen ressourcenschonende Zemente (sog. R-Zemente) hergestellt und untersucht werden. Mit Verwendung ziegelhaltiger Recyclingbaustoffe als puzzolanisch reagierende Zementhauptbestandteile sollen leistungsfähige Zemente sowie dauerhafte Betone entstehen, die die relevanten Beurteilungskriterien in Zulassungsprüfungen der Bauaufsicht einhalten und ihre technische Eignung für die Anwendung in der Bauwirtschaft nachweisen können. Wegen des verringerten Anteils des Hauptbestandteils Portlandzementklinker können prozessbedingte CO2-Emissionen bei der Herstellung von R-Zement gesenkt werden. Die ökologische und ökonomische Bedeutung basiert auf der Erarbeitung eines branchenübergreifenden Konzeptes zur Bereitstellung technisch und ökologisch optimierter Bauprodukte durch Schließen von Stoffkreisläufen innerhalb der Branchen Ziegel-Recycling-Zement-Beton. Die Fa. Scherer + Kohl verfügt über langjährige Erfahrungen in der Aufbereitung der unterschiedlichsten Ausgangsmaterialien bzw. mineralischen Bauabfälle. Eine wesentliche Aufgabe im Forschungsprojekt besteht darin, die Abfallmassenströme zu identifizieren, aus denen sich geeignete Brechsande für die Produktion von ziegelhaltigem Zementzuschlag gewinnen lassen und die zugleich in ausreichender Menge zur Verfügung stehen.
Das Projekt "ReMin: Ziegelhaltige Recyclingbaustoffe als Rohstoff für ressourceneffiziente Zemente in dauerhaften Betonen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VDZ Technology gGmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Feststellung der Verwendungsmöglichkeiten ziegelhaltiger Recyclingbaustoffe. Nach ihrer Zerkleinerung zu sog. Ziegelmehlen und dem Mischen mit Portlandzement, ggf. in Kombination mit mehlfeinem Kalkstein, sollen ressourcenschonende Zemente (sog. R-Zemente) hergestellt und untersucht werden. Mit Verwendung ziegelhaltiger Recyclingbaustoffe als puzzolanisch reagierende Zementhauptbestandteile sollen leistungsfähige Zemente sowie dauerhafte Betone entstehen, die die relevanten Beurteilungskriterien in Zulassungsprüfungen der Bauaufsicht einhalten und ihre technische Eignung für die Anwendung in der Bauwirtschaft nachweisen können. Wegen des verringerten Anteils des Hauptbestandteils Portlandzementklinker können prozessbedingte CO2-Emissionen bei der Herstellung von R-Zement gesenkt werden. Die ökologische und ökonomische Bedeutung basiert auf der Erarbeitung eines branchenübergreifenden Konzeptes zur Bereitstellung technisch und ökologisch optimierter Bauprodukte durch Schließen von Stoffkreisläufen innerhalb der Branchen Ziegel-Recycling-Zement-Beton.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Dauerhaftigkeit ziegelhaltiger Betone" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VDZ Technology gGmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Feststellung der Verwendungsmöglichkeiten ziegelhaltiger Recyclingbaustoffe. Nach ihrer Zerkleinerung zu sog. Ziegelmehlen und dem Mischen mit Portlandzement, ggf. in Kombination mit mehlfeinem Kalkstein, sollen ressourcenschonende Zemente (sog. R-Zemente) hergestellt und untersucht werden. Mit Verwendung ziegelhaltiger Recyclingbaustoffe als puzzolanisch reagierende Zementhauptbestandteile sollen leistungsfähige Zemente sowie dauerhafte Betone entstehen, die die relevanten Beurteilungskriterien in Zulassungsprüfungen der Bauaufsicht einhalten und ihre technische Eignung für die Anwendung in der Bauwirtschaft nachweisen können. Wegen des verringerten Anteils des Hauptbestandteils Portlandzementklinker können prozessbedingte CO2-Emissionen bei der Herstellung von R-Zement gesenkt werden. Die ökologische und ökonomische Bedeutung basiert auf der Erarbeitung eines branchenübergreifenden Konzeptes zur Bereitstellung technisch und ökologisch optimierter Bauprodukte durch Schließen von Stoffkreisläufen innerhalb der Branchen Ziegel-Recycling-Zement-Beton. Neben der Koordination des Verbundprojektes nimmt die VDZ gGmbH zahlreiche Forschungsaufgaben war, z.B. in der Umweltanalytik, in Mahlversuchen an Brechsanden oder in Prüfungen der Zement- und Betoneigenschaften. Ziel ist es, die technische Eignung ziegelhaltiger Brechsande als Hauptbestandteil im Zement zu bewerten und in Laborversuchen die Auswirkungen auf die Betoneigenschaften zu beurteilen. Zudem soll die stoffliche und granulometrische Zusammensetzung eines R-Zements optimiert werden. Es sollen Nachweise für die Leistungsfähigkeit der R-Zemente in Beton (Dauerhaftigkeit) erforscht werden. Damit soll die Ressourceneffizienz bei der Verwertung von ziegelhaltigem Mauerwerksbruch und bei der Herstellung von R-Zement erhöht und ein Beitrag zur Kreislaufwirtschaft geleistet werden. Schließlich soll der Einfluss auf die Ökobilanz der Zementherstellung untersucht werden.
Das Projekt "Teilprojekt 5: Ressourceneffiziente Zementherstellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Spenner GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Feststellung der Verwendungsmöglichkeiten ziegelhaltiger Recyclingbaustoffe. Nach ihrer Zerkleinerung zu sog. Ziegelmehlen und dem Mischen mit Portlandzement, ggf. in Kombination mit mehlfeinem Kalkstein, sollen ressourcenschonende Zemente (sog. R-Zemente) hergestellt und untersucht werden. Mit Verwendung ziegelhaltiger Recyclingbaustoffe als puzzolanisch reagierende Zementhauptbestandteile sollen leistungsfähige Zemente sowie dauerhafte Betone entstehen, die die relevanten Beurteilungskriterien in Zulassungsprüfungen der Bauaufsicht einhalten und ihre technische Eignung für die Anwendung in der Bauwirtschaft nachweisen können. Wegen des verringerten Anteils des Hauptbestandteils Portlandzementklinker können prozessbedingte CO2-Emissionen bei der Herstellung von R-Zement gesenkt werden. Die ökologische und ökonomische Bedeutung basiert auf der Erarbeitung eines branchenübergreifenden Konzeptes zur Bereitstellung technisch und ökologisch optimierter Bauprodukte durch Schließen von Stoffkreisläufen innerhalb der Branchen Ziegel-Recycling-Zement-Beton. Teilprojekt TP 5 Spenner GmbH & Co. KG: Bewertung der Eignung ziegelhaltiger RC-Baustoffe als Hauptbestandteil im Zement, Ziegelmehl als alternativer oder neuer Hauptbestandteil für Zemente nach DIN EN 197-1, - Entwicklung klinkereffizienter Zemente, - Erkenntnisse über die Eigenschaften von RC-Materialien für die Zementproduktion und Produktionsweisen (Mischen oder Mahlen), - Auswirkungen auf die Zement- und Mörteleigenschaften, Nachweis der Leistungsfähigkeit der Versuchszemente im Beton, Dauerhaftigkeitskennwerte Beton, - Umweltverträglichkeit im Beton.
Das Projekt "Energieeffiziente Nutzung von pyrolysierbarem Material als Energieträger in Kalkwerken (Projekt Ecoloop)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FELS-Werke GmbH durchgeführt. Der Einsatz von Sekundär-Energieträgern (z. B. Kunststoffen) in Kalkwerken unter Ausnutzung Kalkwerk-spezifischer Gegebenheiten schont nachhaltig fossile Rohstoffressourcen und macht den Kalkbrennprozess energieeffizienter. Ziel ist die Umwandlung der Ersatzbrennstoffe in Synthesegas. Die Technologie sieht vor, dem Kalkbrennprozess einen neuartigen und nahezu autothermen Gegenstromvergaser mit zirkulierendem Reaktionswanderbett vorzuschalten. Speziell in Kalkwerken ist ferner auch die Rückführung der prozessbedingten CO2-Emissionen aus den Kalköfen unter Ausnutzung der Boudouard-Reaktion (Umwandlung von CO2 zu CO) möglich. Der Kalk wirkt als Reaktionswanderbett im Vergaser, der in seiner technischen Ausführung der Funktionsweise fossil beheizter Vertikalschachtöfen angenähert ist. Das erzeugte Brenngas wird anschließend direkt in den Kalkbrennöfen thermisch verwertet. Hierin liegt auch das besondere Risiko des Vorhabens, denn die Klärung der Realisierbarkeit kann nur in großtechnischem Maßstab erfolgen. Am Ende des Vorhabens soll ein Prozess-Prototyp bereitgestellt werden, der eine nahezu uneingeschränkte Multiplikation der Technologie im industriellen Maßstab erlaubt.
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