Das Projekt "Prozessinnovation und Energieeinsparung in der Zement- und Sekundärbrennstoff verwertenden Industrie durch den Einsatz von alkalikorrosionsbeständigen Schichten und Komponenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CALSITHERM Verwaltungs GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel Die Unbeständigkeit von kommerziell erhältlichen, feuerfesten Bau- und Dämmstoffen gegen den Angriff von Alkalien ist ein bekanntes technisches Problem. Auf Grund des Vorhandenseins von Alkaliverbindungen in Rohstoffen und Sekundärbrennstoffen, wirken diese auf die meisten feuerfesten Verbindungen als Flussmittel, was deren Funktion einschränkt und den Feststoff zerstört. Das Forschungsprojekt zielt auf die Entwicklung von intelligent maßgeschneiderten, korrosionsbeständigen Feuerfestwerkstoffen zur Prozessinnovation und zur Reduzierung von Energieverlusten und Emissionen in Hochtemperaturprozessen. 2. Arbeitsplanung Es werden drei Werkstoffvarianten untersucht: Beta-Tonerde-Varianten, Feldspäte und Beta-Calutherm. Der Erkenntnisstand über diese Stoffe alkalikorrosionsbeständiger Werkstoff ist unterschiedlich. Fragestellungen ergeben sich in Bezug auf die Herstellung, Alkalikorrosionsbeständigkeit und Wechselwirkungen im direkten Kontakt mit Metalkonstruktionen bei hohen Temperaturen. Hierfür sind folgende Arbeitsschritte vorgesehen a) Technische Herstellung: Realisierung des Wärmedämmstoffes Beta-Calutherm nach der Autoklavtechnologie sowie Realisierung von Schutzkomponenten (Kappen) für Metalle durch spangebende Formgebung. b) Einsatzüberprüfung c) Konstruktive Auslegung. 3. Ergebnisverwertung Unsere Verwertungsstrategie setzt bei positivem Ausgang der Untersuchungen auf die Produktion alkalikorrosionsbeständiger Bau- und Dämmstoffe und auf die Herstellung von Schutzschichten für metallische Ofenbauteile. Für beide Produktarten wären neue Produktionsstätten erforderlich. Das Marktpotential läge allein im Bereich der Zementindustrie in Deutschland bei 10.000 m3 (weltweit 200.000m3). Der Umsatz betrüge ca. 40 Mio. Euro bzw. 800 Mio. Euro. Gleiches gilt für den Bereich der Schutzschichten für Metalle. Benötigt würden ca. 50 bzw. 500 neue Arbeitskräfte. Auf alle sekundärbrennstoff-verbrauchenden Industrien bezogen würden sich die Zahlen verdreifachen.
Das Projekt "Prozessinnovation und Energieeinsparung in der Zement- und Sekundärbrennstoff verwertenden Industrie durch den Einsatz von alkalikorrosionsbeständigen Schichten und Komponenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik, Professur für Keramik durchgeführt. 1. Vorhabenziel Das Teilprojekt des Instituts für Keramik, Glas- und Baustofftechnik zielt auf die Grundlagenentwicklung von neuen alkalikorrosionsbeständigen keramischen Schutzschichten und Komponenten zur Reduzierung von Energieverlusten und Emissionen in Hochtemperaturprozessen und zur Prozessinnovation, überwiegend am Beispiel der Zementindustrie, verallgemeinernd aber auch für alle Sekundärbrennstoff verwertende Industrien. Ein wesentliches Ziel ist dabei die weitere Durchdringung der Grundprozesse der Alkalikorrosion von Bau- und Werkstoffen bei der Verbrennung von Sekundärbrennstoffen. 2. Arbeitsplanung und -aufgabe des Teilprojektes sind im Rahmen des Gesamtprojektes dessen wisschenschaftliche Fundierung und Basisausrichtung. Damit ist das IKGB Freiberg an allen Teilprojekten inhaltlich beteiligt. Drei neue Werkstoffansätze werden verfolgt: Beta-Calutherm-, Beta-Tonerde- und Feldspat-basierte Werkstoffe, wobei insbesondere für die letztere Klasse eine vollständige Basisforschung notwendig ist, während über die beiden ersten Werkstoffgruppen gewisse stoffliche Vorkenntnisse vorhaben sind. Die Synthese dieser Werkstoffe für unterschiedliche Temperatur-Anwendungsbereiche, die physikalisch-chemische Charakterisierung und die Hochtemperatureigenschaften, die Alkalikorrosionsbeständigkeit einschließlich der Überführung dieser Stoffe in Komponenten und Schutzschichten mit geeigneten Verfahren sind die Arbeitsschwerpunkte dieses Teilprojektes. Neue Korrosions-Prüfverfahren für sowohl die einzelnen Werkstoffe als auch für die Keramik-Metall-Verbunde werden eingesetzt, u.a. ein Gradientenofen, in dem ein Ofenwandsegment im Temperaturgradienten alkalikorrodiert werden kann. 3. Ergebnisverwertung Die Ergebnisverwertung erfolgt in wissenschaftlicher Hinsicht durch Publikationen in Zeitschriften und Vorträge. Die wesentliche Verwertung der Grundlagenergebnisse erfolgt aber in den Teilprojekten der Partner Calsitherm, Lafarge und Schöler + Bolte.