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s/zingel/Ziegel/gi

Bindung des Schwefels beim Brennen von Zementklinker

Beim Brennen des Zementklinkers tritt praktisch keine SO2-Emission auf, da der aus den Roh- und Brennstoffen stammende Schwefel mit den Alkalien des Brennguts unter Bildung von schwerverdampfbarem Alkalisulfat reagiert. Um ohne Erhoehung der SO2-Emission auch schwefelreiche Abfaelle (Oelrueckstaende, Saeureharz) als Brennstoff Verwenden zu koennen, muss in Betriebsversuchen geprueft werden, ob der Schwefel nicht nur von den Alkalien, sondern auch vom Kalk gebunden werden kann. Ausserdem ist zu Untersuchen, ob der dann hoehere Sulfatgehalt im Zementklinker die Eigenschaften des Zements veraendert.

Eignung von ziegelreichen Recycling-Baustoffen für Tragschichten ohne Bindemittel

Der Anteil an Ziegel in einem RC-Baustoff ist nach den TL RC-ToB 95 begrenzt. Die Trennung in hart- und weichgebrannte Ziegel - auch in Mischung mit weiteren Baustoffkomponenten z. B. Mörtel und Putz - sowie auch die Höhe der Grenzwerte sind noch nicht ausreichend abgesichert. Mit dieser Forschungsarbeit soll geklärt werden, inwieweit sich höhere Anteile an Ziegelbruch auf die Qualität einer ToB auswirken. In Laborversuchen werden getrennt die Eigenschaften der hart- und weichgebrannten Ziegel und auch des Mörtels und Putzes im Hinblick auf den Frostwiderstand, die Schlagfestigkeit sowie die Porosität ermittelt. In RC-Gemischen werden die Auswirkungen unterschiedlicher Anteile der Ziegel bzw. des Mörtel/Putzes, insbesondere die Frostempfindlichkeit, das Tragverhalten sowie die Wasserdurchlässigkeit untersucht. Im Rahmen der Arbeit sollen auch die bisherigen praktischen Erfahrungen mit ziegelreichen RC-Baustoffen erfasst werden. Als Ergebnis sind ggf. Vorschläge für modifizierte Anforderungen an die stoffliche Zusammenstellung für RC-Baustoffe zu erarbeiten.

Bilanzierung von Schadstoffen auf urbanen Flächen durch chemische und bildanalytische Methoden

In Deutschland wird in vielen Städten und Gemeinden das Regenwasser über eine Mischwasserkanalisation zusammen mit dem Abwasser der Haushalte/Kleinindustrien dem Klärwerk zugeführt. Bei Regenereignissen fallen so enorme zusätzliche Wasservolumina im Klärwerk an und müssen - um einen optimalen Betriebszustand beibehalten zu können - im Kanalnetz oder eigens dafür gebauten Rückhaltebecken zwischengespeichert werden. Ökonomischer und - unter dem Aspekt der Grundwasserneubildung - auch ökologischer wäre daher eine direkte Regenwasserversickerung in den Boden vor Ort. Infolge des zunehmenden Straßenverkehrs und anderer Immissionsquellen ist unser Regenwasser heutzutage jedoch nicht frei von Schadstoffen. Dies kann zu einer Belastung des Bodens und des Grundwassers bei der Regenwasserversickerung führen. Deshalb untersucht werden, inwieweit Dachmaterialien als Senke bzw. Quelle für Schadstoffe fungieren können. Bei der unvollständigen Verbrennung von fossilen Brennstoffen entstehen z.B. Verbindungen aus der Klasse der Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK). Einige dieser Verbindungen sind krebserregend und werden frei oder an (Staub-)Partikel adsorbiert mit dem Niederschlag aus der Atmosphäre ausgewaschen. Deshalb wird innerhalb des Projektes die Konzentration der PAK im Regenwasser und den Dachabläufen unterschiedlicher Dachmaterialien (Tonziegel, Betondachsteine, Dachpappe, Titanzink, Kupfer, usw.) als Funktion der Jahreszeit und Regenintensität bestimmt. Gleichzeitig wird auch der Eintrag von Metallen in den Regenwasserabfluss der ausgewählten Dachmaterialen als eine mögliche Schadstoffquelle untersucht. Die Ergebnisse aus den Modelldachexperimenten werden mit Befunden realer Dachflächen verglichen. Eine Hochrechnung des Eintrages größerer Einzugsgebiete erfolgt durch die Ermittlung der Dachflächen und Materialien z.B. mittels Laserscanning und Hyperspektralaufnahmen.

Aufbau einer Pilotanlage zur Nutzung und Evaluierung von Buchenholzfasern als Ziegel-Dämmstoff, Teilvorhaben 3: Füllung von Ziegeln mit Holzfaserdämmstoffen

Das Gesamtziel dieses Projektes besteht im Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Buchenholz sowie der begleitenden Forschungsaktivitäten. In der geplanten Anlage sollen aus Buchenholzfasern flexible Dämmstoffe (Dämmstoffmatten und Holzschäume bzw. Granulate) als Füllstoff für Hohlziegel (lochbildabhängig und lochbildunabhängig) hergestellt werden.

Erschließung der Ressourceneffizienzpotenziale im Bereich der Kreislaufwirtschaft Bau^Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Nachhaltiges Bauen/Bauqualität', Untersuchung der Ressourceneffizienzpotenziale im Bereich der Abfall- und Kreislaufwirtschaft

Kernanliegen des Vorhabens ist es, einen Überblick darüber zu gewinnen, wie sich Bauabfälle einer stofflichen Verwertung zuleiten lassen und dabei möglichst in gleicher oder anderer Funktionalität wieder in Bauprodukte zurückgeführt werden können, bevor sie in eine anderweitige bzw. thermische Verwertung gelangen. Ziel ist die Herbeiführung einer verbesserten Kreislaufwirtschaft im Bereich der Bauwirtschaft. Ausgangslage: Mit dem Beschluss der Bundesregierung 'Nachhaltiges Deutschland' wurde als einer der Leitindikatoren die Ressourceneffizienz bestimmt. Darin wird gefordert, die Ressourceneffizienz vom Niveau 1990 bis 2020 um 50Prozent zu steigern. Da der Indikator aus dem Quotient von BIP und Materialumsatz in Tonnen gemessen wird, hat das Bauwesen mit den eingesetzten Massenbaustoffen einen hohen Anteil (ca. 50Prozent). Die Anforderungen an Bauwerke sind maßgeblich durch die gesellschaftlichen Vorgaben definiert. Da zudem die Wertschöpfung bezogen auf die Masse der Substanz im Verhältnis zu anderen Wirtschaftszweigen gering ist, sind Ressourceneinsparungen schwieriger zu realisieren als bei anderen Produktbereichen. In Deutschland werden nach Angaben der Bauwirtschaft bereits annähernd 90Prozent des entstehenden Abfalls verwertet und ein hoher Anteil davon recycelt (Nachnutzung). Dennoch fallen am Ende des Lebenszyklus nach wie vor Bauabfälle in der Größenordnung von 32,5 Mio. Tonnen an, die nicht dem Recycling, sondern der 'sonstigen Verwertung' zugeführt werden. Ziel: Das Projekt hat das Ziel, Potenziale zur Steigerung eines hochwertigen Recyclings bei Bauschutt und Baustellenabfällen zu untersuchen. Hierfür werden die derzeitigen Stoffströme der Massenbaustoffe Beton, Ziegel, Kalksandstein, Porenbeton, Gips, Holz, Mineralwolle und Hartschaumdammstoffe, Glas und Kunststoffe analysiert und zwei Szenarien für 2030 aufgestellt. Dabei sollen typische Hemmnisse bei der Steigerung der Kreislaufführung von Baumaterialien aufgezeigt werden. Für die Potenzialabschätzung werden vorab Herkunft, Zusammensetzung und Verwertungswege der genannten Materialfraktionen überschlägig ermittelt. Einen Schwerpunkt der Betrachtung bilden die technischen Möglichkeiten zur Steigerung der Kreislaufführung durch höherwertige Verwertung der Abfallströme des Bauwesens. Innovative Recycling- und Verwertungstechnologien kommen zur Bewertung. Zusätzlich zu den Verfahren zur Gewinnung hochwertiger Rezyklate und deren Optimierungspotenzialen sollen Aufnahmekapazitäten des Bauwesens für mögliche recycelbare Stoffmengen entlang der Bautätigkeit 2010 bis 2030 eingeschätzt werden.

Einsatz von heizwertreichen Siebresten aus der Mechanisch-Biologischen Restabfallbehandlung bei der Klinkerherstellung

Zementwerke verfuegen ueber Produktionsanlagen (u.a. Drehrohroefen), deren Hauptzweck die Erzeugung von qualitativ hochwertigem Zement darstellt. Dabei handelt es sich um einen sehr energieintensiven Prozess, weshalb neben dem Primaerenergietraegereinsatz auch der Einsatz von ausgewaehlten Alternativbrennstoffen zur thermischen Verwertung in Oesterreich dem Stand der Technik entspricht. So werden beispielsweise derzeit bereits getrennt gesammelte und aufbereitete Kunststoffe sowie Kunststoff-Produktionsabfaelle in den Zementwerken Wietersdorf, Wopfing, Leube, Retznei und Mannersdorf sowie Altoele und halogenfreie Loesungsmittel in den Zementwerken Peggau und Gmunden eingesetzt. Im vorliegenden Pilotprojekt soll deshalb untersucht werden, welchen Beitrag die Firma Baufeld-Austria zu einer oekologisch vertretbaren und oekonomisch sinnvollen Loesung der Restabfallproblematik leisten kann. Insbesondere soll die Frage geklaert werden, ob der Einsatz von heizwertreichen Siebresten (SNr.: 91102 und 91103) aus der mechanisch-biologischen Restabfallbehandlung (MBR) bei der Klinkerproduktion technisch moeglich, umweltvertraeglich und oekonomisch sinnvoll ist. Folgende Arbeitsschwerpunkte wurden definiert: Materielle und chemische Charakterisierung der Siebreste aus der MBR Untersuchungen zur mechanischen Aufbereitung der Siebreste zu einem qualitativ hochwertigen Alternativbrennstoff mit definierten Eigenschaften Feststellung der Eignung der bestehenden Feuerungsanlage (Drehrohrofen zur Klinkererzeugung) fuer die thermische Verwertung von Siebresten aus der MBR Moegliche betriebswirtschaftliche Konsequenzen eines thermischen Verwertungskonzeptes Vorrangiges Ziel des Projektes ist die Beurteilung der Substitution von Primaerenergietraegern durch die Nutzung der Energieinhalte von Siebresten mit den damit verbundenen oekonomischen und oekologischen Vorteilen.

Monokristall-Ziehen bis 300 mm Durchmesser; Silizium Mono-Wafer Entwicklung von M2 auf G12: Zellgeometrien der Zukunft, Teilvorhaben: Entwicklung von Wafergrößen bis 210x210 mm2 und größer: Erforschung und demonstratorische Implementierung der Trenntechnik für die Herstellung von Impflingen und Rohlingen

Natürliche Radionuklide in Baumaterialien

Natürliche Radionuklide in Baumaterialien Bei der Verwendung von Gesteinen und Erden zu Bauzwecken können in diesen Materialien enthaltene oder aus ihnen freigesetzte Radionuklide zu einer Strahlenexposition der Bevölkerung führen. Der Mittelwert der durch die natürlichen Radionuklide in den Baustoffen bedingten Gamma-Ortsdosisleistung ( ODL ) in Gebäuden beträgt rund 80 Nanosievert pro Stunde. Werte der ODL über 200 Nanosievert pro Stunde sind selten. Die in Deutschland in großen Mengen traditionell verwendeten Baustoffe sind im Allgemeinen nicht die Ursache für erhöhte Strahlenexpositionen durch Radon in Gebäuden. Naturwerksteine können in allen Bereichen des Bauens im Hausinneren und im Freien eingesetzt werden Bei der Verwendung von Gesteinen und Erden zu Bauzwecken können in diesen Materialien enthaltene oder aus ihnen freigesetzte Radionuklide zu einer Strahlenexposition der Bevölkerung führen. Von besonderer Bedeutung sind dabei die Radionuklide aus den radioaktiven Zerfallsreihen von Uran -238, Thorium-232 sowie Kalium-40. Ursachen der durch natürliche Radionuklide in Baustoffen verursachten Strahlenexposition beim Aufenthalt in Gebäuden sind die von den Radionukliden in den Baumaterialien ausgehende, von außen auf den Körper wirkende Gammastrahlung sowie die Inhalation des aus den Baumaterialien in die Räume freigesetzten Gases Radon und seiner Zerfallsprodukte. Untersuchung und Bewertung Seit über 40 Jahren werden in Deutschland Untersuchungen und Bewertungen der natürlichen Radioaktivität in Baustoffen und Bauprodukten durchgeführt. Daher liegen im Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) von mehr als 1.500 Proben von Natursteinen, Baustoffen und mineralischen Reststoffen Daten der spezifischen Aktivitäten der relevanten Radionuklide vor. Aktualisierte Untersuchungen an 120 Baustoffproben aus dem Jahr 2007 sind im BfS-Bericht BfS-SW-14/12 veröffentlicht worden. An einer großen Anzahl von Proben wurde zusätzlich die Radonfreisetzung bestimmt. Spezifische Aktivitäten natürlicher Radionuklide in Natursteinen, Baustoffen und Reststoffen (angegeben sind Mittelwert und Bereich (in Klammern) in Becquerel pro Kilogramm) Material Radium-226 Thorium-232 Kalium-40 Granit 100 (30 - 500) 120 (17 - 311) 1.000 (600 - 4.000) Gneis 75 (50 - 157) 43 (22 - 50) 900 (830 - 1.500) Diabas 16 (10 - 25) 8 (4 - 12) 170 (100 - 210) Basalt 26 (6 - 36) 29 (9 - 37) 270 (190 - 380) Granulit 10 (4 - 16) 6 (2 - 11) 360 (9 - 730) Kies, Sand, Kiessand 15 (1 - 39) 16 (1 - 64) 380 (3 - 1.200) Natürlicher Gips, Anhydrit 10 (2 - 70) < 5 (2 - 100) 60 (7 - 200) Tuff, Bims 100 (< 20 - 200) 100 (30 - 300) 1.000 (500 - 2.000) Ton, Lehm < 40 (< 20 - 90) 60 (18 - 200) 1.000 (300 - 2.000) Ziegel, Klinker 50 (10 - 200) 52 (12 - 200) 700 (100 - 2.000) Beton 30 (7 - 92) 23 (4 - 71) 450 (50 - 1.300) Kalksandstein, Porenbeton 15 (6 - 80) 10 (1 - 60) 200 (40 - 800) Schlacke aus Mansfelder Kupferschiefer 1.500 (860 - 2.100) 48 (18 - 78) 520 (300 - 730) Gips aus der Rauchgasentschwefelung 20 (< 20 - 70) < 20 < 20 Braunkohlenfilterasche 82 (4 - 200) 51 (6 - 150) 147 (12 - 610) Der Mittelwert der durch die natürlichen Radionuklide in den Bauprodukten bedingten Gamma-Ortsdosisleistung ( ODL ) in Gebäuden beträgt rund 80 Nanosievert pro Stunde. Werte der ODL über 200 Nanosievert pro Stunde sind selten. Radon Gesetzliche Regelungen Naturwerksteine Radon Radon von besonderer Bedeutung Das durch radioaktiven Zerfall aus Radium-226 entstehende gasförmige Radon-222 ist aus der Sicht des Strahlenschutzes von besonderem Interesse. Nach aktuellen Erkenntnissen wird in Deutschland ein signifikanter Anteil der Lungenkrebserkrankungen in der Bevölkerung auf die Belastung mit Radon und seinen Zerfallsprodukten in Gebäuden zurückgeführt. Die Radonfreisetzung aus Bauprodukten wird durch die spezifische Aktivität des Radium-226 und andere, den Radontransport bestimmende Materialeigenschaften (zum Beispiel Porosität ) bestimmt. Untersuchungen zeigen, dass die in Deutschland in großen Mengen traditionell verwendeten Baustoffe Beton, Ziegel, Porenbeton und Kalksandstein im Allgemeinen nicht die Ursache für Überschreitungen des vom BfS empfohlenen Jahresmittelwertes der Radonkonzentration in Aufenthaltsbereichen sind. Dieser soll 100 Becquerel pro Kubikmeter nicht überschreiten. Der Beitrag des Radon-222 aus Bauprodukten zur Radonkonzentration in Wohnräumen liegt bei maximal 70 Becquerel pro Kubikmeter. Bei aktuell im Handel erhältlichen Bauprodukten wurden Werte deutlich unter 20 Becquerel pro Kubikmeter bestimmt. Höhere Radonkonzentrationen bei einzelnen Baumaterialien Freisetzungsraten von Radon , die höhere Konzentrationen im Innenraum zur Folge haben können, wurden in Deutschland vereinzelt an Rückständen der Verbrennung von Kohlen mit erhöhter Uran-/Radiumkonzentration (früher unter der Bezeichnung "Kohleschlacke" regional als Füllung von Geschossdecken verwendet) und in Ausnahmefällen an Natursteinen mit erhöhten spezifischen Aktivitäten des Radium-226 gemessen. Erhöhte Radonkonzentrationen in Häusern aus Mansfelder Kupferschlacke wurden trotz der vergleichsweise hohen spezifischen Aktivität des Radium-226 in diesem Material nicht ermittelt. In einigen Ländern wurden höhere Radonkonzentrationen in Häusern festgestellt, in denen so genannte Chemiegipse (Rückstände der Phosphoritverarbeitung) eingesetzt wurden, sowie bei Leichtbetonen, die unter Verwendung von Alaunschiefer hergestellt wurden. Vereinzelt findet man auch überdurchschnittliche Radonkonzentrationen in den traditionellen Gebieten des Bergbaus, wenn Abraum oder Reststoffe der Erzverarbeitung mit erhöhter Radiumkonzentration als Baumaterial, als Beton- oder Mörtelzuschlagstoff oder zur Fundamentierung oder als Füllmaterial beim Hausbau verwendet wurden. Thoron Nach derzeitigem Kenntnisstand wurden in Deutschland keine Materialien zu Bauzwecken verwendet, die infolge erhöhter Thoriumkonzentrationen zu aus der Sicht des Strahlenschutzes relevanten Expositionen durch das Gas Radon-220 (Thoron) und seiner Zerfallsprodukte in Räumen führen könnten. Die Möglichkeit, dass ungebrannter Lehm als Baustoff in Einzelfällen zu erhöhten Thoronwerten in der Raumluft führen kann, lässt sich jedoch nicht gänzlich ausschließen. Weiterführende Informationen zum Thema Lehm und Thoron finden Sie im Artikel Lehm als Baumaterial . Gesetzliche Regelungen Gesetzliche Begrenzung bei Baustoffen In einigen Rückständen aus industriellen Prozessen reichern sich die natürlichen radioaktiven Stoffe an. Bei Verwendung dieser Rückstände, zum Beispiel ihrem Einsatz als Sekundärrohstoff im Bauwesen, sind erhöhte Strahlenexpositionen der Bevölkerung nicht auszuschließen. 1. Strahlenschutzrecht Zur Begrenzung der effektiven Dosis aus der äußeren Exposition für Einzelpersonen der Bevölkerung in Aufenthaltsräumen wurde im Strahlenschutzgesetz ( StrlSchG ) ein Referenzwert von 1 Millisievert pro Jahr festgelegt, der zusätzlich zur effektiven Dosis im Freien gilt. Ein Referenzwert dient gemäß Strahlenschutzgesetz als Maßstab für die Prüfung der Angemessenheit von Schutzmaßnahmen. Er ist kein Grenzwert, der nicht überschritten werden darf. Eine entsprechende Prüfung ist vorzunehmen, wenn die in der Anlage 1 des Strahlenschutzgesetzes ( StrlSchG ) genannten Rückstände oder die in Anlage 9 des StrlSchG genannten Rohstoffe zur Herstellung von Gebäuden, die Aufenthaltsräume enthalten, genutzt werden sollen. Der Nachweis zur Unterschreitung des festgelegten Referenzwertes der effektiven Dosis von 1 Millisievert pro Jahr erfolgt mithilfe des in Anlage 17 der Strahlenschutzverordnung ( StrlSchV ) dargestellten Aktivitätsindexes. Dieser wird aus den Aktivitäten der im Baustoff enthaltenen Radionuklide Radium-226, Thorium-232 und Kalium-40 unter Berücksichtigung von Dicke und Dichte des Baustoffs berechnet. 2. Baurecht Gemäß der Bauproduktenverordnung (BauPVO, Verordnung EU Nr. 305/2011 ) darf in den Mitgliedsstaaten der Europäischen Union ein Bauprodukt nur dann in Verkehr gebracht werden, wenn es die wesentlichen Anforderungen an Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz - unter anderem bezüglich der Freisetzung gefährlicher Strahlen - erfüllt. Diese EU -Verordnung ist direkt im deutschen Recht verbindlich und für die Hersteller seit dem 1. Mai 2013 gültig. Die europäische Normungsinstitution CEN hat von der Europäischen Kommission den Auftrag erhalten, die Messung von Radium, Thorium und Kalium zu standardisieren sowie eine europäische Norm zur Berechnung der Dosis zu entwickeln. Naturwerksteine Natürliche Radionuklide in Naturwerksteinen Medianwerte der spezifischen Aktivität natürlicher Radionuklide in Naturwerksteinen Heute finden Naturwerksteine in allen Bereichen des Bauens im Hausinneren und im Freien verstärkt Anwendung. Deshalb hat das BfS mit Unterstützung des Deutschen Naturwerkstein-Verbandes e. V. im Jahr 2006 eine Reihe marktgängiger Fliesen und anderer Plattenmaterialien unterschiedlichster Herkunft auf die Gehalte natürlicher Radioaktivität untersucht und aus Strahlenschutzsicht bewertet. Im Vordergrund standen gammaspektrometrische Messungen der spezifischen Aktivitäten von Radium-226, Kalium-40 und Thorium-232. Die Ergebnisse sind in der Grafik zusammengefasst. Die dargestellten Medianwerte (Zentralwerte) bedeuten, dass die Hälfte der untersuchten Proben über diesem Wert liegt und 50 Prozent darunter. Die Materialgliederung erfolgt an dieser Stelle nach der Gesteinsart. Es muss darauf hingewiesen werden, dass im Handel aus Erwägungen, die sich an den speziellen Anwendungen, der Verarbeitung und Pflege der Materialien orientieren, nicht immer korrekte Gesteinsbezeichnungen verwendet werden. So muss es sich bei "Granit" nicht unbedingt um Granitgestein handeln; diese Bezeichnung wird auch für Gneise, Diorite, Granodiorite und andere Gesteine verwendet. Spezifische Aktivitäten der untersuchten Naturwerksteine Die spezifischen Aktivitäten der untersuchten Naturwerksteine liegen für Kalium-40 im Bereich zwischen 10 und 1.600 Becquerel pro Kilogramm, für Radium-226 zwischen weniger als 10 und 355 Becquerel pro Kilogramm und für Thorium-232 zwischen weniger als 10 und 330 Becquerel pro Kilogramm. Zum Vergleich und zur Ergänzung wird auf die oben gezeigte Tabelle hingewiesen. Die mögliche Strahlenexposition durch die einzelnen Materialien hängt neben der Radionuklidkonzentration und der Radonfreisetzung von der Art ihrer Verwendung ab. Im Ergebnis der Messungen des BfS ist festzustellen, dass die untersuchten aktuellen Bauprodukte und auch die untersuchten Naturwerksteine - selbst bei großflächiger Anwendung - in Gebäuden uneingeschränkt verwendbar sind. Das Strahlenschutzgesetz legt einen Referenzwert für die effektive Dosis durch Radionuklide natürlichen Ursprungs (außer Radon ) fest. Ein Referenzwert dient gemäß Strahlenschutzgesetz als Maßstab für die Prüfung der Angemessenheit von Schutzmaßnahmen. Er ist kein Grenzwert, der nicht überschritten werden darf. Der gesetzlich festgelegte Referenzwert für die effektive Dosis von 1 Millisievert pro Jahr für Personen der Bevölkerung durch Radionuklide natürlichen Ursprungs (außer Radon ) wird in allen Fällen eingehalten. Medien zum Thema Mehr aus der Mediathek Radioaktivität in der Umwelt In Broschüren, Videos und Grafiken informiert das BfS über radioaktive Stoffe im Boden, in der Nahrung und in der Luft. Stand: 18.06.2025

Hybrid-Ofenverfahren für CO2-ärmere bzw. für CO2-freie Hochtemperaturtechnologien zur thermischen Behandlung

Hauptziel des beantragten Projektes Hybrid-Fire ist, eine neue Methode zur hybriden Beheizung von Ofenanlagen zu entwickeln die es ermöglich CO2-arm bzw. CO2-frei zu Arbeiten. Die Grundlagen hierfür soll umweltfreundlich erzeugter H2 sowie Elektroenergie darstellen. Durch Kombination eines Erdgas-Brenners, dessen Brenngas teilweise durch H2 ersetzt wird, mit einem bzw. mehreren Mikrowellenplasmabrennern soll durch gezielte Steuerung dies ermöglicht werden. Am Beispiel von ausgewählten keramischen Massenerzeugnissen aus dem Bereich Feuerfest (MgO-Stein), Technischer Keramik (ZrO2) sowie Baukeramik (Ziegel, Fließe) sowie am Beispiel Stahlschmelze aus dem Metallurgiesektor, soll gezeigt werden, dass diese zurzeit stark CO2-lastige Verfahren CO2-arm bzw. -neutral betrieben werden können. Hierzu wird an den ausgewählten Erzeugnissen (keram. Werkstoff sowie Stahl) umfangreiche Forschungsarbeit in mikrowellenplasmabeheizten Ofen, in elektrisch beheizten sowie in industriell oft gasbeheizten Öfen zur Eigenschaftsentwicklung betrieben. Im Lauf des Projektes ist geplant einen hybrid-beheizten Demonstrator zu konzipieren und für umfangreiche Versuche mit den genannten Produktgruppen zu bauen. Aufgrund der Änderungen in der Beheizungsart ist damit zu rechnen, dass geänderte Anteile an H2O-dampf bzw. H2-gehalte u.a. Abgasbestandteile die Eigenschaften beeinflussen. Hierzu können Änderungen in der Sinter- bzw. Schmelztechnologie bzw. auch am Werkstoff erforderlich werden. Im letzten Teil des Projektes sollen die gewonnenen Erkenntnisse im Industrieeinsatz (Feuerfesthersteller, Stahlgießerei) zum Einsatz unter industriellen Bedingungen kommen und erprobt werden. Am Ende des Projektes soll es möglich sein die Erkenntnisse auch auf weitere Ofenanlagen zu übertragen bzw. auch auf andere Industriezweige mit ähnlichen temperaturintensiven Technologien zu adaptieren.

CO2-neutrale Produktion von Ziegeln - Ganzheitliche Integration eines Holzvergasers in die Ziegelproduktion, Teilvorhaben: Test eines Holzvergasers in der industriellen Hochtemperaturprozesstechnik

Mit unserem Vorhaben gehen wir den nächsten Schritt in Richtung einer CO2-neutralen Produktion von Ziegeln! Dafür bauen wir auf den Erfahrungen und Ergebnissen aus dem Forschungsvorhaben BioBrick (FKZ 03EI5410A-C) auf. Mit BioBrick2 knüpfen wir an und schaffen verallgemeinerungsfähiges Wissen und Know-how im Hinblick auf die Integration von Bioenergie als Quelle für industrielle Hochtemperaturanwendungen. Das Demonstrationsvorhaben schlägt dabei eine Brücke von den erfolgreichen Labor- und Technikumsversuchen hin zu einem realen Praxistest im Ziegelwerk und ist die Basis für eine spätere Umrüstung des Ziegelwerks auf eine klimaneutrale Produktion. Dabei wird die Hochtemperatur-Prozesswärme im Ziegelwerk Schüttdorf der ABC Klinkergruppe GmbH aus dem Synthesegas eines Holzvergasers (Burkhardt GmbH) bereitgestellt. Die Prozessintegration aller untersuchten Verfahrensschritte wird durch die technoökonomische und ökologische Bewertung für den nachfolgenden Realbetrieb beim ausgearbeitet. Das Projekt zeichnet sich durch großes Engagement der beteiligten Industriepartner und ein hohes Maß an Praxisnähe aus. Es wird koordiniert von Fraunhofer UMSICHT, die Fa. Burkhardt GmbH begleitet als Anlagenhersteller das Vorhaben und das Ziegelwerk Schüttorf dient als Referenzbetrieb für die Ziegelbranche.

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