Das Projekt "Aufbereitung von Kraftwerksreststoffen zur Umweltentlastung; Tranche 1 - Steinkohleflugasche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GFR - Gesellschaft für Aufbereitung und Verwertung von Rohstoffen durchgeführt. Flugaschen aus steinkohlenbefeuerten Anlagen sollen mit Hilfe von Flotation, Windsichtung, Magnetscheidung, Hydrozyklontrennung, Sinkschwimmscheidung und Siebung so aufbereitet werden, dass Teilprodukte entstehen, welche zusaetzlich zur Unterbringung der Steinkohlenflugaschen als Betonzusatzstoff neue Einsatzmoeglichkeiten als zB schwere und leichte Fuellstoffe eroeffnen. Dadurch soll die jaehrliche Verwertung der Steinkohlenflugasche um mindestens 500 000 t erhoeht und langjaehrig gesichert werden. Die Aufbereitung soll in einer Demonstrationsanlage im grosstechnischen Massstab (zT 10 t/h) als Verbund-FuE-Projekt erfolgen.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung von Kompositzementen mit niedrigem CO2-Fußabdruck unter Verwendung karbonatisierter Sekundärrohstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HeidelbergCement AG durchgeführt. Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung ressourceneffizienter, kohlendioxidarmer Bindemittel für dauerhafte Betonanwendungen durch teilweisen Ersatz von Portlandzement durch mit CO2 aufbereitete Sekundärrohstoffe. Um das Projektziel zu erreichen, werden folgende spezifische Ziele definiert: -Aufbereitung alkalischer Industrierückstände (BOF-Stahlschlacke, Braunkohlenflugasche, Mitverbrennungsasche) durch CO2-Behandlung zu einem Zwischenprodukt, das als Zusatzstoff (SCM) in Zement und Beton verwendet werden kann -CO2-Nutzung mit einer Rate von 25-200 kg/t des aufbereiteten Rückstands durch chemische Umwandlung von CO2 aus industriellen Rauchgasen oder der Atmosphäre in thermodynamisch stabile mineralische Produkte -Rückgewinnung von 1-2% metallischem Eisen aus BOF-Stahlschlacken durch Zerkleinerung und physikalische Trennung -Reduzierung der Immobilisierung bedenklicher Stoffe in den aufbereiteten Rückständen und den Endprodukten, sodass die Freisetzungsraten unter den von lokalen Umweltvorschriften geforderten Schwellenwerten liegen -Quantifizierung der Nachhaltigkeit der Verwendung CO2-aufbereiteter Zemente mit niedrigem Kohlendioxidgehalt durch eine technisch-wirtschaftliche Analyse (TEA) und eine Lebenszyklusanalyse (LCA) HeidelbergCement definiert im Teilprojekt 2 maßgeblich folgende Arbeitsziele: -Entwicklung nachhaltiger Bindemittel, die die CO2-behandelten Produkte enthalten und die Festigkeits- und Dauerhaftigkeitsanforderungen gemäß nationalen Zement- und Beton-Normen erfüllen -Charakterisierung und Modellierung der Hydratationsprozesse der neuen nachhaltigen Bindemittel CO2TREAT trägt dazu bei, die CO2-Ziele der EU bis 2050 zu erreichen, indem langlebige Produkte mit niedrigem CO2-Gehalt aus verwerteten Reststoffen entwickelt werden. Durch das Erarbeiten neuer industrieller Symbiosen zwischen der Stahl-, Energie- und Zementindustrie wird CO2TREAT die Kreislaufwirtschaft und Wettbewerbsfähigkeit der energieintensiven Industrien in der EU stärken.
Das Projekt "Nachhaltige Verwertung von Betonbrechsand als Betonzusatzstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Materialprüfungsamt für das Bauwesen, Baustoffe, Centrum Baustoffe und Materialprüfung durchgeführt. Aufgabenstellung und Zielsetzung: Für den Baustoff Beton bestehen bis heute Defizite bei einer vollständigen werkstofflichen Verwertung. So fallen bei der Aufbereitung neben den Recycling-Gesteinskörnungen, die direkt in Neubeton wieder eingesetzt werden können, circa 35 M.-Prozent Altbetonbrechsand kleiner 2 mm an. Diese Kornfraktion wirkt sich auf Grund ihrer Eigenschaften ungünstig auf die Verarbeitbarkeit und die Dauerhaftigkeit aus und ist somit in dieser Form nicht weiter in Beton einzusetzen. Nach dem heutigen Wissensstand scheint die Feinmahlung von Altbetonbrechsand die aussichtsreichste Aufbereitungsmethode, um den Brechsand in Form von Altbetonmehl als hochwertigen Betonzusatzstoff im Kreislauf des Baustoffs Beton zu halten. Ziel des Forschungsvorhabens war es, verschiedene Altbetonmehle herzustellen, zu charakterisieren und anhand von Mörtel- und Betonuntersuchungen herauszufinden, ob sich aufgemahlener Brechsand ('Altbetonmehl') als Betonzusatzstoff zur Herstellung von dauerhaften Betonen eignet und so für die Altbetonaufbereitung neue Anreize geschaffen werden können. Ergebnisse der Untersuchungen und Anwendung in der Baupraxis: Eine extrem feine Aufmahlung mit Kornanteilen von 90 Prozent kleiner 10 mym führte bei keiner der durchgeführten Mörteluntersuchungen zu deutlichen Vorteilen, so dass eine Aufmahlung der Brechsande auf Zementfeinheit, 90 Prozent kleiner 90 mym, als ausreichend erscheint. Die beiden eingesetzten Mahlverfahren ergaben ebenfalls keine signifikanten Unterschiede der Mehle bei den Mörteluntersuchungen. Deshalb erfolgten die Betonuntersuchungen an dem gröbsten Altbetonmehl: 'Haldenmaterial 90 Prozent kleiner 90 mym', das in einer Kugelmühle aufgemahlen wurde. Bei einem Zementaustausch von 15 M.-Prozent durch Altbetonmehl und einer daraus resultierenden w/z-Wert Erhöhung, wurden bei der 28 d Festigkeitsprüfung lediglich 10 Prozent niedrigere Festigkeiten gegenüber der Referenzmischung mit Purzement festgestellt. Diese Festigkeitseinbußen konnten zum einen durch Beibehaltung des w/z-Wertes und einem damit verbundenen geringeren w/b-Wert ausgeglichen werden, zum anderen durch den Einsatz eines feiner aufgemahlenen Portlandzementes CEM 142,5 R anstelle des CEM 132,5 R. Um die gewählte Frischbetonkonsistenz F3 aufrecht zu erhalten, musste dafür allerdings mehr Fließmittel zudosiert werden. Das Schwindverhalten der Betonzylinder mit 15 bzw 25 M.-Prozent Altbetonmehl ähnelte dem der Referenzmischung. Nach 90 d wurde ein Schwindmaß von rd. 0,3 Prozent ermittelt. Die Frostbeständigkeit der Betone war auch mit 25 M.-Prozent Altbetonmehl gegeben. Auch wenn mit steigender Austauschrate eine Zunahme der Abwitterung zu beobachten ist, liegen die Werte dafür weit unter dem empfohlenen Wert von 1500 g/m2 nach 28 Frost-Tau-Wechseln. Ein vermutetes restliches Hydratationspotential der Altbetonmehle, das zur Steigerung der Beton- und Mörtelfestigkeiten führen könnte, ist bei keinem der untersuchten Altbetonmehle sichtbar geworden