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In diesem Teilvorhaben sollen die neuentwickelten technischen Prozesse aus AP1 bis AP4 techno-ökonomisch und ökologisch bewertet werden. Mit einer Systemanalyse werden die neuen Verwertungsoptionen für Feinstbetonbrechsand (FBBS), Feinbetonbrechsand (FBS) und karbonatisierte RC-Gesteinskörnungen begleitend sowohl aus einer betriebs- als auch aus volkswirtschaftlicher Perspektive analysiert und bewertet. Dabei wird der Beitrag zu übergeordneten Nachhaltigkeitszielen, wie einer über den Lebenszyklus aus Herstellung, Nutzung und Recycling verbesserten CO2-Bilanz und Energieeffizienz, einem reduzierten Rohstoffverbrauch oder Schadstoffgehalt ermittelt. Erforderliche Daten werden im Rahmen des Projektes gesammelt und in diesem Teilprojekt im Rahmen von techno-ökonomischen Analysen (TEA) und Ökobilanzen (LCA) ausgewertet. Neu ist dabei, dass es keine derartigen Analysen bisher gibt und daher jeweils neue TEA und LCA modelliert und erstellt werden müssen. Zudem wird ermittelt, wie hoch das regionale Aufkommen von erforderlichen Sekundärrohstoffen ist, und wie Zusammensetzung und Sortierungsmöglichkeiten aussehen. Basierend auf dem geschätzten, regionalen Aufkommen wird eine Standort- und Kapazitätsplanung durchgeführt, die aufzeigt, wie ein optimales Recyclingnetzwerk in Deutschland für RC-Belitklinker und RC-Zement aussehen würde. Dies ist wichtig für strategische Entscheidungen der an der Wertschöpfungskette beteiligten Unternehmen. Abschließend werden derzeitige Rahmenbedingungen untersucht und Empfehlung zu ressourcenschonenden politischen Handlungsoptionen zur Systemänderung bzw. verstärkten Kreislaufführung gegeben. Ohne dieses Teilvorhaben könnten die neu entwickelten Technologien und Rezepturen für RC²-Beton mit rezykliertem Zuschlag und rezykliertem Zement nicht hinsichtlich ihres Abschneidens bei ökologischen und ökonomische Kriterien bewertet werden. Zudem könnten keine Systemaussagen und Handlungsempfehlungen getroffen werden.
Zement angreifende chemische Stoffe im Grundwasser wie z. B. Kohlensäure, Ammonium und Sulfat können die Grenztragfähigkeit von geotechnischen Bauteilen wie Verpressanker und Pfählen reduzieren. Dies soll anhand von Versuchen und numerischen Simulationen untersucht werden. Aufgabenstellung und Ziel Bei den laufenden Projekten und Baumaßnahmen der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) ergeben sich immer wieder Schwierigkeiten, die Auswirkungen eines chemischen Angriffs auf den Mörtel bzw. Beton bei geotechnischen Elementen wie Verpressankern, Kleinverpresspfählen und Betonpfählen bezüglich der dauerhaften Tragfähigkeit realistisch zu bewerten und angemessene Anforderungen an Baustoffe und Bauweisen festzulegen. Die in der Literatur und teilweise auch im Regelwerk sowie in Zulassungen beschriebenen Lösungsansätze sind zumeist entweder nicht praxistauglich oder aufgrund der gewählten Randbedingungen bei den dokumentierten Modellversuchen nicht ausreichend realitätsnah. Im Rahmen eines in drei Teile gegliederten Gesamtvorhabens (1. Einwirkungen von chemischen Substanzen aus dem Grundwasser, 2. Widerstand des Mörtels bzw. Betons gegenüber dem chemischen Angriff, 3. Veränderung des Tragverhaltens aufgrund der Veränderung des Mörtels bzw. Betons) wird in diesem Teilprojekt 3 die Grenztragfähigkeit der geotechnischen Elemente unter der Einwirkung eines chemischen Angriffs untersucht. Ein Hauptaspekt des FuE-Vorhabens ist die Untersuchung des kalklösenden Kohlensäureangriffs auf Verpressanker. Zur Tragfähigkeit von Ankern und Verpresspfählen unter Einwirkung von kalklösender Kohlensäure sind bisher nur wenige Versuchsreihen (Manns und Lange 1993, Hof 2004, Triantafyllidis und Schreiner 2007) durchgeführt worden, welche aufgrund der differierenden Versuchsrandbedingungen nur schwer direkt vergleichbar sind. Unterschiede liegen zum Beispiel in der Größe der Ankerkörper und deren Herstellung. In allen Versuchsreihen zeigte sich in den ersten Monaten eine deutlich erkennbare Abnahme der Tragfähigkeit, die sich mit fortschreitender Dauer des chemischen Angriffs verlangsamte. Dabei variierte der Tragfähigkeitsverlust zwischen 20 und 70 Prozent. Diese divergierenden Ergebnisse für die Grenztragfähigkeit der Verpressanker sollen verifiziert und entsprechend der neuen Erkenntnisse angepasst werden. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Verpressanker und Kleinverpresspfähle werden im Rahmen von Baumaßnahmen der WSV - beispielweise bei Auftriebssicherungen von Schleusen- und Wehrsohlen, bei Rückverankerungen von Ufereinfassungen, aber auch bei der temporären Sicherung von Baugruben - verwendet. In den Fällen mit einem erhöhten chemischen Angriff aus dem Grundwasser oder dem Boden auf den Mörtel bzw. Beton dieser geotechnischen Elemente müssen diese aufgrund nicht ausreichender praxistauglicher Erkenntnisse und Lösungsansätze über die Tragfähigkeitsverluste durch kostenintensivere Konstruktionen wie z. B. Stahlrammpfähle ersetzt werden. Die Konsequenzen sind deutliche Kostensteigerungen, höhere Lärmbelästigungen, größere Erschütterungen sowie insgesamt ein gestiegener Arbeitsaufwand in Verbindung mit einer längeren Bauzeit. Untersuchungsmethoden Im Rahmen dieses Forschungs- und Entwicklungsvorhabens wird zum einen ein umfangreiches Laborprogramm mit Modellankern, bei denen baupraktische Randbedingungen wie In-situ-Spannungszustände und der Verpressvorgang berücksichtigt werden können, durchgeführt. Zum anderen findet parallel die Untersuchung an Verpressankern hinsichtlich ihrer Grenztragfähigkeit bei betroffenen Bauvorhaben der WSV statt. In Verbindung mit der Ruhr-Universität Bochum und der Firma Schudy Sondermaschinenbau erfolgte die Entwicklung eines Versuchsstandes, der im Frühjahr 2019 in Betrieb genommen wurde. Der Versuchsstand besteht insgesamt aus sieben Versuchscontainern. (Text gekürzt)
Die Neumann-Gruppe steht u. a. für Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und eine saubere Umwelt. Als Bestandteil der Neumann-Gruppe, betreibt die Neumann Transport und Sandgruben GmbH & Co. KG (nachfolgend NTS oder Antragstellerin genannt) am Gewerbestandort „Reesener Triftweg“, bereits seit 2022 ein Baustofflager für güteüberwachte Recyclingbaustoffe (Az.: 71-ge-2021-70591). Die s. g. Zuschlagstoffe bezieht sie von der lokal angrenzenden Mitteldeutsche Schlacken Union GmbH & Co. KG (nachfolgend MDSU), ebenfalls ein Unternehmen der Neumann-Gruppe. Um sich weiter im Sektor Kreislaufwirtschaft und Ressourcenschonung zu etablieren, plant die NTS ein weiteres Baustofflager am Gewerbestandort „Reesener Triftweg“ für gewaschene Fertigschlacke (Zuschlagstoff-ZS) mit der Körnung 2/32 mm und ein Schlacke-Sand-Gemisch (Mineralgemisch-MG) mit der Körnung 0/32 mm von der MDSU. Die Herstellung des Schlacke-Sand-Gemisches 0/32, d. h. die Zugabe von güteüberwachtem Natursand (Sandtagebau Reesen) mittels Radlader, ist ebenfalls auf der Lagerfläche vorgesehen. Sowohl die Fertigschlacke als auch das Schlacke-Sand-Gemisch sind als Ersatzbaustoff der Materialklasse HMVA-2 nach Ersatzbaustoffverordnung klassifiziert und können, aus umwelttechnischer Sicht, gem. Anlage 2, Tabelle 27 der Ersatzbaustoffverordnung eingesetzt werden. Nach § 7 Ersatzbaustoffverordnung werden beide Materialen quartalsweise durch den Fremdprüfer KM GmbH (Ingenieurbüro und Prüfinstitut für Straßenbau- und Umwelttechnik) güte-überwacht. Ebenso wird der Natursand 0/2 mm einmal jährlich güteüberwacht. Für die Errichtung des Baustofflagers wird zuerst der anstehende Oberboden (< 0,3 m; Angabe gem. Flächennutzungsplan) abgetragen. Anschließend wird lagenweise güteüberwachtes Schlacke-Sand-Gemisch 0/32 profilgerecht aufgebracht und verdichtet. In den oberen ca. 0,3 m mit Zement eingebracht, sodass eine hydraulisch gebundene Tragschicht (hgT) entsteht. Zum Schutz wird eine Schutzschicht aus Schlacke-Sand-Gemisch (ca. 0,5 m) aufgetragen. Die einzusetzenden Mengen ergeben sich aus der Ausführungsplanung und werden im Zuge der Baumaßnahme (Umsetzung) erfasst, dokumentiert und der zuständigen Behörde gemeldet. Die Gesamtlagerfläche umfasst ca. 15.000 m² (ca. 100 m x 150 m; L x B) und die Gesamtkapazität des Baustofflagers beläuft sich auf 200.000 t. Es ist vorgesehen, dass entweder bis zu 200.000 t Fertigschlacke 2/32 oder bis zu 200.000 t Schlacke-Sand-Gemisch 0/32 gelagert werden. Werden beide zugleich gelagert, wird die Lagermenge in ihrer Gesamtheit die 200.000 t nicht überschreiten. Geplant ist eine Aufhaldung der Einsatzstoffe mit einer maximalen Höhe von bis zu 9 m bzw. 10,20 m über Geländeoberkante (GOK). Weiterhin ist eine Betriebszeit des Baustofflagers von Montag bis Samstag von 06:00 Uhr bis 22:00 Uhr geplant.
Die Holcim (Süddeutschland) GmbH ist spezialisiert auf die Herstellung und den Vertrieb von Baustoffen. Das Unternehmen bietet ein breites Sortiment an Zement, Gesteinskörnungen, Beton sowie Dienstleistungen für Bauvorhaben an. Der Prozess der Zementklinkerherstellung ist sehr energieintensiv und verursacht sowohl brennstoff- als auch rohstoffbedingte Emissionen. Letztere resultieren aus den chemischen Zusammensetzungen der verwendeten Rohstoffe wie Kalkstein, Sand, Ton und z.B. eisenhaltigen Zusatzstoffen. Neben Staub sind insbesondere gasförmige Abgaskomponenten, wie NO X , NH 3 und SO X , organische Verbindungen sowie Schwermetalle von Bedeutung. In der 17. BImSchV, der für Zementwerke maßgeblichen Immissionsschutzregelung, gibt es jedoch für eine Vielzahl von Parametern (SO X , organische Gesamtemissionen, NH 3 , Hg) die Möglichkeit, rohmaterialbedingte Ausnahmen von den allgemeinen Grenzwerten zuzulassen. Am Standort Dotternhausen gelten derzeit Ausnahmen für die Emissionsgrenzwerte von CO, VOCs und NH 3 , da bisher keine Reduzierung der rohstoffbedingten Emissionen implementiert ist. Zur Minderung von NO X -Emissionen wird im Zementwerk Dotternhausen aktuell das Verfahren der selektiven nichtkatalytischen Reduktion (SNCR) betrieben. Im Rahmen des Vorhabens soll im Zementwerk der HOLCIM Süddeutschland GmbH in Dotternhausen eine Anlage zur kombinierten Abgasreinigung errichtet werden. Damit sollen zum einen die Emissionen des Zementwerks deutlich reduziert (z.B. NO X , NH 3 , VOCs, CO) und zum anderen der fossile Energiebedarf für die Emissionsminderung in Zementwerken deutlich gesenkt werden. Die Anlage besteht aus einem Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR), der mit einem Oxidationskatalysator in einer Funktionseinheit kombiniert wird. Der Oxidationskatalysator wird erstmalig in der Zementindustrie eingesetzt. Der Einsatz von Oxidationskatalysatoren wird seit langem als vielversprechende Technologie für den Einsatz in der Zementindustrie gehandelt, aufgrund des hohen technischen Risikos aber bisher noch nicht eingesetzt. Durch diese Anlagenkombination werden zukünftig sowohl brennstoffbedingte als auch rohmaterialbedingte Emissionen eingespart und gezielt insbesondere NO X , NH 3 , organische Gesamtemissionen und besonders problematische Einzelverbindungen (z. B. Benzol, PAKs, PCB) sowie CO gemindert. So sollen bei Umsetzung des Projektes im Dauerbetrieb Emissionswerte für Ammoniak unterhalb der allgemeinen gesetzlichen Anforderungen eingehalten werden: 10 Milligramm pro Kubikmeter statt 30 Milligramm pro Kubikmeter für Ammoniak im Tagesmittel. CO wird nahezu vollständig zu CO 2 oxidiert. Zusätzlich werden die Emissionen organischer Verbindungen soweit reduziert, dass keine nach 17. BImSchV allgemein zulässige rohmaterialbedingte Ausnahme für organische Emissionen erforderlich ist und ein Wert unterhalb von 10 Milligramm pro Kubikmeter im Dauerbetrieb und allen Betriebszuständen eingehalten wird. Auch bei relevanten organischen Einzelkomponenten (z. B. Benzol, Dioxine/Furane, PCB) wird eine nahezu vollständige Zerstörung erwartet. Damit werden bei erfolgreicher Umsetzung des Projektes die Emissionen unterhalb des Emissionsniveaus der aktuell fortschrittlichsten Anlagen liegen. Ziel ist, nach erfolgreicher Umsetzung des Projektes auf die Inanspruchnahme rohmaterialbedingter Ausnahmen für NH 3 , organische Gesamtemissionen und CO verzichten zu können. Darüber hinaus kann bei der innovativen Technologiekombination aus selektiver katalytischer Reduktion und einem Oxidationskatalysator auf den Einsatz fossiler Energieträger komplett verzichtet werden. Die geplante Anlagenkombination ist auf andere Anlagen der Zementindustrie und ggf. auch auf Unternehmen anderer Branchen übertragbar, da es sich bei dem Ofenabgas der Zementklinkerproduktion um ein sehr herausforderndes Umfeld für die Anwendung abgassensibler Minderungstechniken handelt. Die Demonstration der Funktionsfähigkeit des Verfahrens kann daher Hürden für andere Bereiche abbauen helfen. Weiterhin ist davon auszugehen, dass auch eine Nachrüstung von Oxidationskatalysatoren als eigenständiges Element in Werken mit Low-Dust-SCR-Anlagen und ggf. auch anderen SCR-Varianten zur weitergehenden Reduktion von organischen und CO-Emissionen möglich ist. Branche: Glas und Keramik, Verarbeitung von Steinen und Erden Umweltbereich: Luft Fördernehmer: Holcim GmbH Bundesland: Baden-Württemberg Laufzeit: seit 2025 Status: Laufend
Since 1999, the Geologic Survey of Baden-Württemberg publishes a statewide geological map series 1 : 50 000 "Karte der mineralischen Rohstoffe 1 : 50 000 (KMR 50)". On it, the distribution of near-surface mineral raw material prospects and occurrences (mainly) and deposits (subordinate) is shown. This continuously completed and updated map currently covers around 60% of the federal state. It is the base for the regional associations in the task of mineral planning. The prospects and occurrences are classified according to different raw material groups (e.g. raw material for crushed stone (limestone, igneous rocks, metamorphic rocks, sand and gravel), raw materials for cement, dimension stone, high purity limestone, gypsum ...). Their spatial delineation is based on various group-specific criteria such as minimum workable thickness, minimum resources, ratio overburden/workable thickness, and so on. It is assumed that they contain deposits as a whole or in parts. In the vast majority of cases, the data is not sufficient for the immediate planning of mining projects, but it does facilitate the selection of exploration areas. The name of each area (e.g. L 6926-3) consists of three parts. L = roman rnumeral fo 50, 6926 = sheet number of the topographic map 1 : 50 000, 3 = number of the area/mineral occurrence shown on this sheet. Co-occurring land-use conflicts, e.g. water protection areas and nature conservation areas, forestry and agriculture, are not taken into account in the processing of KMR 50. Their assessment is the task of land use planning, the licensing authorities and the companies interested in mining. The data is stored in the statewide raw material area database "olan-db" of the LGRB.
Die MATTIG & LINDNER GmbH ist ein mittelständisches, familiengeführtes Bauunternehmen mit Sitz in Forst/Lausitz mit 135 Mitarbeitenden und eigenem Betonfertigteilwerk. Als zertifiziertes Unternehmen verfolgt M&L eine konsequente Innovationsstrategie und engagiert sich in Forschungskooperationen zur nachhaltigen Weiterentwicklung der Betonproduktion. Im Rahmen eines Investitionsvorhabens wurde gemeinsam mit der Sonocrete GmbH eine ultraschallgestützte Bypass-Anlage in die bestehende Mischtechnik integriert. Die Betonproduktion ist maßgeblich durch die CO 2 -Emissionen der Zementherstellung belastet. Portlandzement (CEM I) verursacht aufgrund seines hohen Klinkeranteils Emissionen von bis zu 1.000 Kilogramm CO 2 je Tonne. In Betonfertigteilwerken ist CEM I aufgrund der erforderlichen Frühfestigkeit bislang Standard. Klinkerreduzierte Zemente (z. B. CEM II, CEM III) weisen eine deutlich geringere CO 2 -Bilanz auf, führen jedoch zu verlangsamter Festigkeitsentwicklung. Dies gefährdet den Produktionstakt und macht bislang energieintensive Wärmebehandlung oder kostenintensive chemische Beschleuniger erforderlich. Die ökologische Entlastung wird dadurch teilweise kompensiert. Ziel des Vorhabens war der Aufbau einer ultraschallgestützten Fertigteilproduktion, die den Einsatz klinkerarmer Zemente ohne Produktivitätsverlust ermöglicht. Konkret sollte eine CO 2 -Reduktion von mindestens 30 Prozent erreicht und gleichzeitig auf energieintensive Wärmebehandlung weitgehend verzichtet werden. Darüber hinaus sollte die Anlage als Referenz- und Demonstrationsobjekt für die Branche dienen. Die Sonocrete-Technologie nutzt Hochleistungsultraschall zur physikalischen Aktivierung einer Zementsuspension. Durch Kavitation werden Zementpartikel feiner dispergiert und zusätzliche Kristallisationskeime erzeugt. Dies erhöht die Reaktivität und beschleunigt die Frühfestigkeitsentwicklung auch bei reduziertem Klinkeranteil. Die Beschallung erfolgt in einem separaten Reaktor; die aktivierte Suspension wird als Bypass in die bestehende Mischanlage dosiert. Die Integration erfolgte modular, inklusive Zusatzsilo, Steuerungsschnittstelle und Peripherie (Kompressor, Kühlung, Wasseraufbereitung). Die Anlage erfasst alle relevanten Betriebs- und Stoffparameter im Sekundentakt und ermöglicht eine kontinuierliche Prozessüberwachung. Durch die Technologie konnte der Zementmix signifikant verschoben werden: Der dominierende Einsatz von CEM I wurde deutlich reduziert, während CEM II und CEM III systematisch eingeführt wurden. Die Umstellung des Zementmixes führt zu einer erheblichen Senkung des Klinkerfaktors und damit der spezifischen Treibhausgasemissionen. Gegenüber dem Basisjahr konnte bereits eine deutliche Reduktion des CO 2 -intensiven CEM I erzielt werden. Bei vollständiger Umsetzung der Sommer- und Winterrezepturen wird eine durchschnittliche CO 2 -Einsparung von rund 30 Prozent erwartet. Zusätzlich ermöglicht der weitgehende Verzicht auf die gasbetriebene Wärmekammer eine Einsparung von ca. 60 Tonnen CO 2 pro Jahr. Die Anlage selbst arbeitet energieeffizient und ersetzt emissionsintensive Prozessschritte. Die implementierte Lösung ist weltweit neuartig und stellt einen innovativen physikalischen Ansatz zur Beschleunigung der Zementhydratation dar. Sie erlaubt die Kombination aus CO 2 -Reduktion, Kosteneffizienz und Produktionssicherheit. Die Anlage bei MATTIG & LINDNER fungiert als Showcase für die Branche. Zahlreiche nationale und internationale Fachbesucher haben das System bereits besichtigt. Das Vorhaben demonstriert praxisnah, dass signifikante Emissionsminderungen in der Betonfertigteilindustrie ohne strukturelle Produktionsnachteile realisierbar sind und besitzt damit hohen Modell- und Multiplikationscharakter. Branche: Baugewerbe/Bau Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: MATTIG & LINDNER GmbH Bundesland: Brandenburg Laufzeit: 2023 - 2025 Status: Abgeschlossen
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 754 |
| Kommune | 12 |
| Land | 60 |
| Weitere | 49 |
| Wirtschaft | 8 |
| Wissenschaft | 206 |
| Zivilgesellschaft | 63 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 17 |
| Daten und Messstellen | 20 |
| Förderprogramm | 580 |
| Text | 215 |
| Umweltprüfung | 28 |
| unbekannt | 24 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 120 |
| Offen | 603 |
| Unbekannt | 127 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 776 |
| Englisch | 120 |
| andere | 2 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 130 |
| Bild | 8 |
| Datei | 73 |
| Dokument | 190 |
| Keine | 504 |
| Webdienst | 1 |
| Webseite | 164 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 707 |
| Lebewesen und Lebensräume | 659 |
| Luft | 558 |
| Mensch und Umwelt | 850 |
| Wasser | 522 |
| Weitere | 828 |