Projekte und Literatur

Forschungsprogramm MATERIALIEN UND TECHNOLOGIEN FÜR DIE ENERGIEWENDE (MTET)

Im Rahmen des Topic 5 "Ressourcen- und Energieeffizienz", bearbeiten wir kritische
Technologielücken im Materialkreislauf zementgebundener Baustoffe.

Forschungsprogramm ENERGIESYSTEMDESIGN (ESD)

Innerhalb des Themas 2.1 "Digitalisierung und Systemtechnik für Flexibilitätslösungen" konzentrieren wir uns auf die Integration dezentraler Technologien zur Zementherstellung in ein dekarbonisiertes Energiesystem.

Projektpartner

HZDR, FZJ, DLR

Kontakt
Peter Stemmermann, KIT, 0721 608 24391, peter.stemmermann∂kit.edu

Recyclingcluster Porenbeton: Optimierung von Rückbau und Sortierung von Altporenbeton und Erarbeitung neuer Optionen für die Kreislaufführung von Porenbeton

Laufzeit 01.06.2019 – 31.12.2022

Beschreibung

Mit Ende der mittleren Lebensdauer von Gebäude sind in den nächsten Jahren zunehmende Menge von Porenbetonabbruchmaterial aus dem Rückbau zu erwarten. Im Projekt Repost soll die Wiederverwertung solcher Materialien in der Porenbetonherstellung untersucht und verbessert werden, um Reststoffdeponierungen zur vermeiden und primäre Ressourcen zu schonen.

Projektpartner

Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH

OTTO DÖRNER (GmbH)

KIT Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP)

Förderung durch

BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung

Förderkennzeichen: BMBF 033R249D

Teil der Fördermaßnahme ReziProK

Kontakt
Uwe Schweike, KIT, 0721 608 26001, uwe.schweike∂kit.edu
Peter Stemmermann, KIT, 0721 608 24391, peter.stemmermann∂kit.edu

R-Zement: CO₂-arme Herstellung des Klinkerminerals Dicalciumsilikat aus Recycling–Baustoffen

Laufzeit 01.04.2021 – 30.06.2025

Beschreibung

Ziel des Projektes R-Zement ist es, eine Technologie zur dezentralen Herstellung von Zementklinker in einer Pilotanlage im Drehrohr zu optimieren (10t/h, dies entspricht einem Downscaling relativ zu einer geschätzten realen Anlage von 1/1000). Das dazu neu entwickelte Verfahren erzeugt bei ca. 1000°C Dicalciumsilikatklinker (sogenannten Belitklinker). In der Pilotanlage wird eine elektrische Beheizung realisiert.

Das Projekt wird durch einen Beirat, mit Mitgliedern aus Ministerien in BW, Industrieverbänden und Industrie, begleitet.

Förderung durch

Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg

Projektseite der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg LUBW

Förderkennzeichen: L7521115

Literatur

Hunsinger, H.; Beuchle, G.; Stemmermann, P.; Schweike, U.; Warzycha, K.; Garbev, K.: Verfahren zur Herstellung von Dicalciumsilikat. DE 10 2012 108 022 B3

Kontakt
Meriem Sassi, KIT, 0721 608 23648, meriem.sassi∂kit.edu
Ulrich Precht, KIT, 0721 608 24034, ulrich.precht∂kit.edu
Günter Beuchle, KIT, 0721 608 25573, guenter.beuchle∂kit.edu

Innovationspoolprojekt 1: Energiewende und Kreislaufwirtschaft: Dekarbonisierung und Flexibilisierung energieintensiver Recycling-Prozesse

Laufzeit 01.01.2021 – 31.12.2023

Beschreibung

Am Beispiel des thermochemischen Altbetonrecyclings werden modellhaft die Auswirkungen auf Energie- und Stoffkreisläufe untersucht. Was ist notwendig, um eine netzdienliche und ökonomische Produktion bei zunehmender Versorgung mit erneuerbaren Energien zu ermöglichen? Welchen Einfluss haben dezentrale aber energieintensive Produktionsverfahren?

Projektpartner

DLR Institut für vernetzte Energiesysteme (VE)

DLR Institut für CO2-arme Industrieprozesse (DI)

FZJ Techno-ökonomische Systemanalyse (IEK-3)

FZJ Energiesystemtechnik (IEK-10)

FZJ Systemforschung und Technologische Entwicklung (IEK-STE)

HZDR Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF)

KIT Institut für Automation und angewandte Informatik (IAI)

Förderung durch

Helmholtz Programmorientierte Förderung

Kontakt
Gourisankar Sandaka, KIT, 0721 608 22952, gourisankar.sandaka∂kit.edu
Peter Stemmermann, KIT, 0721 608 24391, peter.stemmermann∂kit.edu 
Günter Beuchle, KIT, 0721 608 25573, guenter.beuchle∂kit.edu

Machbarkeitsstudie für ganzheitliches Betonrecycling in Baden-Württemberg

Laufzeit 01.01.2022 – 31.12.2022

Beschreibung

In Rahmen einer Studie soll der Stand des Betonrecyclings, insbesondere in Baden-Württemberg, soweit entsprechende Daten zugänglich sind, erfasst werden. Unter Berücksichtigung aktueller Entwicklung, wie der Anpassung von Betonrezepturen und zugrundeliegender Normen sowie sich abzeichnenden, neuen Technologien, sollen Handlungsempfehlungen gegeben werden.

Projektpartner

KIT Institut für Massivbau (IMB)

KIT Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP)

Förderung durch

Thinktank Industrielle Ressourcen-Strategien Baden-Württemberg

Literatur

Symposium "Bauen mit Beton im Kreislauf - Recycling, Re-Use und Ressourcenschonung"

Kontakt
Günter Beuchle, KIT, 0721 608 25573, guenter.beuchle∂kit.edu

Ultraeffizienz-Demonstrator der dezentralen Prozessindustrie

Laufzeit 01.05.2021 – 31.12.2022

Beschreibung

Im Rahmen einer Konzeptstudie werden Maßnahmen zur Schließung von Stoffkreisläufen betrachtet. Als Beispiel wird der Rückbau und die stoffliche Wiederverwertung von Wärmedämmverbundsystemen aus Gebäuden untersucht. Dort fallen zunächst gemischte organische und anorganische Fraktionen an, die in zwei Wertschöpfungsketten zu jeweils neuen Produkten, nämlich chemischen Zwischenprodukten bzw. mineralischen Baustoffen umgesetzt werden. Die Bedingungen für eine möglichst vollständige Kreislaufführungen werden erarbeitet und  bewertet.

Projektpartner

KIT Institut für Katalyse Forschung und -technologie (IKFT)

Förderung durch

Thinktank Industrielle Ressourcen-Strategien Baden-Württemberg

Kontakt
Pallavi Reddy Yarka Reddy, KIT, 0721 608 24657, pallavi.reddy∂kit.edu
Günter Beuchle, KIT, 0721 608 25573, guenter.beuchle∂kit.edu

CO₂-reduzierter Beton durch Upcycling von Reststoffen aus der Betonaufbereitung

Laufzeit 01.11.2022 – 31.10.2025

Beschreibung

Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von hochwertigen, möglichst nachhaltigen Betonen aus teilweise durch Recycling-(RC)-Produkte substituierten Normalzementen und rezyklierten karbonatisierten Gesteinskörnungen. Als Substitute werden alternativ oder gemeinsam

• durch ein neues Verfahren bei niedrigen Temperaturen hergestellte Belit-basierte Portlandzementklinker und
• mechanisch aufbereitete Betonbrechsande eingesetzt.

Sowohl die Anpassung der Niedertemperatursynthese von Beliten als auch der Betonrezepturen, Mischungsverhältnisse, Sulfatträger und der Einsatz von Additiven sollen in Produktionsversuche für Betonfertigteile münden.

Projektpartner

Holcim Deutschland Zementwerk Höver

Sika Deutschland (GmbH)

EHL-Standort Kruft | EHL AG | Pflastersteine, Betonstufen, Palisaden

Leibniz Universität Hannover, Institut für Baustoffe (IFB)

KIT Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP)

Förderung durch

BMWK Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

Kontakt
Uwe Schweike, KIT, 0721 608 26001, uwe.schweike∂kit.edu
Peter Stemmermann, KIT, 0721 608 24391, peter.stemmermann∂kit.edu

Zirkuläre Handhabung und Nutzung von partikulären Feinmaterialien aus anthropogenen Prozessen

Laufzeit 01.07.2022 – 30.06.2027

Beschreibung

Teilprojekte

Finest Mikroplastik – Finest mineralische Zusätze – Finest disperse Metalle – Finest Research School

Feinstäube aus industriellen Prozessen sollen in die Wertschöpfungskette eingegliedert bzw. zurückgeführt werden. Es können verschiedene Arten von Reststoffen auftreten. Prominente Beispiele sind Mineralstäube aus der Aufbereitung, Mikroplastik oder Altfasern aus Verbundwerkstoffen.

Projektpartner

HZDR Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

UFZ Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

HZB Helmholtz-Zentrum Berlin

TU Bergakademie Freiberg | Die Ressourcenuniversität

Universität Greifswald

Förderung durch

Helmholtz Sustainability Challenge

Kontakt
Peter Stemmermann, KIT, 0721 608 24391, peter.stemmermann∂kit.edu

Laufzeit 01.09.2022 – 31.08.2025

Beschreibung

Die Verwendung von Kohlendioxid zur Karbonatisierung von Zementmineralen in Altbaustoffen oder mineralischen Abfällen soll experimentell untersucht werden. Neben der Betrachtung von möglichen Ausgangsstoffen und Reaktionen werden Reaktoren erprobt, angepasst und modelliert um zum Ende des Projektes ein Prozessmodell als Digitalen Zwilling zu erhalten und eine potentielle Elektrifizierung beurteilen zu können.

Projektpartner

FLSmidth | Driving sustainable productivity

Università di Padova

NTNU Norwegian University of Science and Technology

HZDR Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

DTU Technical University of Denmark

Förderung durch

EU Horizon 2021

Kontakt
Peter Stemmermann, KIT, 0721 608 24391, peter.stemmermann∂kit.edu