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Zementherstellung


Laufend

Untersuchung und Optimierung der dynamischen Betriebseigenschaften des Oxyfuel-betriebenen Zementklinkerbrennprozesses zur CO₂-Abscheidung

Die Oxyfuel-Technologie soll mittels einer dynamischer Prozesssimulation qualitativ untersucht werden. Hierdurch wird eine Grundlage für die Regelung und Optimierung von Oxyfuel-Anlagen entwickelt, wodurch diese, für die CO₂-Reduktion höchst relevanten Technologie, schneller implementiert werden kann.

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Laufend

Verfahrenstechnische Untersuchung der energetisch-stofflichen Verwertung von carbonfaserhaltigen Abfällen im Zementwerk - EVCAZ

Im AiF- Projekt EVCAZ soll die energetische und stoffliche Verwertung von carbonfaserhaltigen Abfällen im industriellen Maßstab im Zementwerk demonstriert werden. Zentrale Aufgaben sind die Evaluation des Umsatzerfolgs der CF-Fasern, die Erfassung entstehender Emissionen sowie die Betrachtung von Einflüssen auf den Prozess und die Klinkerqualität. Die gewonnenen Erkenntnisse werden zur Einschätzung von Gesundheits- und Umweltrisiken sowie zur Beantwortung genehmigungsrelevanter Fragestellungen als Entscheidungshilfe für Zementwerkbetreiber zusammengefasst.

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Laufend

Automatisierte Klassifizierung und Bewertung von Ersatzbrennstoffen

Ziel des Projekts ist die Untersuchung von Machine Learning-Verfahren zur Charakterisierung von alternativen Brennstoffen in der Zementherstellung. Hierzu wird eine öffentlich zugängliche Datenbank mit Brennstoffcharakteristika und Bildern erstellt. Mit diesen Informationen werden Algorithmen angelernt, auf ihre Robustheit getestet und Vorschläge für die Klassifizierung der Brennstoffqualität sowie deren Visualisierung im Leitstand gemacht.

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Laufend

Entwicklung einer Methode zur Verbesserung der Klinkerkühlung und Erhöhung der Energieeffizienz in Zementdrehofenanlagen unter Einsatz von Infrarotkameras

Im Forschungsprojekt werden Infrarot-Kameras eingesetzt, um die Oberflächentemperatur des Klinkerbettes im Klinkerkühler zu erfassen. Zusammen mit berechneten Enthalpieströmen erlaubt dies dem Leitstandpersonal eine umfassende Zustandserkennung des Kühlers. In Betriebsversuchen wird dies genutzt, um mittels Steuerung des Antriebssystems und Anpassung der Kühlluftverteilung eine Optimierung der Wärmeübertragung im Klinkerkühler zu erreichen.

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Laufend

Optimierung klinkereffizienter Zemente mittels multimodaler Korngrößenverteilung unter Nutzung energieeffizienter Produkte aus der separaten Feinstmahlung

Bei der separaten Feinstmahlung von Zement trifft eine energieeffiziente Mahlung auf optimierbare Zement- und Betoneigenschaften. Durch zielgerichtetes Mahlen und Mischen feinster Kornfraktionen lassen sich die Zemente von morgen schon heute nachhaltiger und effizienter herstellen.

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Laufend

CO₂-Emissionsminderung in der Zementindustrie durch den kombinierten Einsatz von Wasserstoff und Ersatzbrennstoffen (EBS) in Drehrohröfen

Der Einsatz von grünem H₂ birgt für die energieintensive Zementindustrie Potenzial, die CO₂–Emissionen zukünftig weiter zu reduzieren. Hierzu müssen die technisch-wissenschaftlichen Verständnislücken geschlossen werden.

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Betontechnologie


Laufend

Nachhaltige Betonfahrbahndecken durch Verwendung neuer Zemente unter Berücksichtigung erforderlicher Dauerhaftigkeitsaspekte

Die Verwendung klinkereffizienter Zemente mit mehreren Hauptbestandteilen ist ein wichtiger Baustein auf dem Weg zur klimaneutralen Betonbauweise. Die technischen Einsatzmöglichkeiten dieser Zemente zur Herstellung von Fahrbahndecken werden im FE-Vorhaben „Nachhaltige Betonfahrbahndecken“ untersucht. Dabei werden auch rezyklierte Ausgangsstoffe für die Zementherstellung zur Schonung primärer Ressourcen und zur Förderung der Kreislaufwirtschaft zum Einsatz kommen.

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Laufend

Leistungsfähigkeit (zweischichtiger) Betonpflastersteine mit klinkereffizienten Zementen unter besonderer Berücksichtigung des Frost-Tausalz-Widerstandes

Gemäß der CO₂-Roadmap sollen bis 2050 mindestens 50 % des Betons für Pflastersteine mit CEM II/C- oder vergleichbaren Zementen hergestellt werden. Der Nachweis, inwieweit dies in der Praxis der Herstellung zweischichtiger Betonpflastersteine umgesetzt werden kann, steht derzeit noch aus. Im Forschungsvorhaben werden Maßnahmen für Betonwarenhersteller entwickelt, welche die Herstellung klinkereffizienter Pflastersteine mit ausreichend hohem Frost-Tausalz-Widerstand sicherstellen.

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Laufend

Untersuchungen zum explosiven Abplatzen ökologisch optimierter Betone im Brandfall sowie Bestimmung der thermo-mechanischen und thermo-physikalischen Eigenschaften dieser Betone

Das Forschunsprojekt dient dazu, für Betone mit den neuen klinkereffizienten Zementarten sowie mit rezyklierten Gesteinskörnungen erstmalig systematische wissenschaftliche Erkenntnisse zum Abplatzverhalten im Brandfall und zu thermo-mechanischen und thermo-physikalischen Eigenschaften zu gewinnen.

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Laufend

REDOL - Aragon's REgional Hub for circularity: Demonstration Of Local industrial-urban symbiosis initiatives

Im Projekt Redol wird die Schließung von Materialkreisläufen am Beispiel der Stadt Zaragossa thematisiert. Dabei geht es um die festen Siedlungsabfälle, die eine ergiebige Quelle für die Herstellung von Kreislaufprodukten darstellen. Es sollen fünf Wertschöpfungsketten für feste Siedlungsabfälle in der Region Aragon ausgearbeitet werden, um durch eine industriell-urbane Symbiose kreislauffähige Produkte herstellen zu können.

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Laufend

Sutracrete (sustainable, traceable concrete) - Effiziente Verwertungstechnologien für puzzolanische Ressourcen in mikrostrukturbasierten Betonbauteilen mit Materialpass

Im vorliegenden Teilvorhaben des VDZ geht es um die dauerhaftigkeitsrelevanten Betoneigenschaften von Sutracrete.

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Laufend

Dauerhaftigkeit von Betonen mit klinkereffizienten CEM II/C- und CEM VI-Zementen

Die EN 197-5 definiert die klinkereffizienten Zemente CEM II/C und CEM VI. Eine Reihe von Zulassungen für die Anwendung von CEM II/C-Zementen wurden erteilt. Für einen breiten Einsatz ist es wichtig, dass alle Beteiligten Vertrauen in die neuen Produkte entwickeln. Zwei Forschungsprojekte der Abteilung Betontechnik des VDZ werden mit neuen Erkenntnissen zu den Frischbetoneigenschaften, zum Erhärtungsverhalten und zur Dauerhaftigkeit eine wichtige Anwendungsgrundlage für die Bauindustrie bieten.

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Chemie und Mineralogie


Laufend

Systematische Anwendung der IR-Spektroskopie zur Stärkung der Kreislaufwirtschaft in der Bauindustrie

In diesem Forschungsprojekt sollen die IR-Spektroskopie in Kombination mit mathematischen Werkzeugen (Chemometrie) als Analyseverfahren zur gezielten Charakterisierung silikatischer, vorrangig röntgenamorpher Stoffe sowie zur verlässlichen Bestimmung der Zusammensetzung von Stoffgemischen mit röntgenamorphen Stoffen (z.B. ternäre Zemente mit u.a. calciniertem Ton bzw. Recyclingmehl) evaluiert werden. Die für Zement erarbeiteten Erkenntnisse zur Methodik und Auswerteroutinen sollen danach hinsichtlich der Übertragbarkeit auf silikatische Gesteinskörnungen zur Bestimmung der Alkaliempfindlichkeit bewertet werden.

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Laufend

Hochwertiges Recycling von Beton-Brechsanden

Im ZIM-Forschungsprojekt werden Altbetone so aufbereitet, dass eine bessere Verwertbarkeit aller anfallenden Fraktionen ermöglicht werden soll, insbesondere die des Brechsands und des Feinanteils (Recyclingmehls). Hierzu dienen auch Versuche zur puzzolanischen Reaktivierung der Betonrecyclingmehle.

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Laufend

Röntgenanalytik zur Produktionskontrolle von Zementen mit calcinierten Tonen

Gegenstand des IGF-Forschungsprojekts 22502 N ist die Anwendung der Röntgenbeugungsanalytik zur Produktions- und Qualitätskontrolle von calcinierten Tonen und damit hergestellten Zementen, um die Entwicklung von Zementen mit weiter reduzierten Klinkeranteilen im Rahmen der Dekarbonisierung der Zementindustrie zu beschleunigen.

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Laufend

Brennatmosphären bei der Calcination von Tonen – Auswirkung auf Emissionen und Produkteigenschaften

Calcinierte Tone als Zementhauptbestandteil sind wesentlicher Bestandteil der Dekarbonisierungsstrategie der Zementindustrie. Viele Tonvorkommen haben eisenreiche Verunreinigungen. Diese bilden bei der Calcinierung Hämatit, der das Produkt, den Zement und letztlich den Beton, rot färbt. Durch eine reduzierende Atmosphäre bei der Calcinierung und/oder Kühlung kann die Bildung von Hämatit vermieden werden. Systematische Erkenntnisse zu den Einflüssen der Nebenbestandteile in Tonen auf deren Reaktivität, die Emissionen und zementtechnische Eigenschaften liegen bislang kaum vor und sollen in dem Vorhaben systematisch untersucht werden.

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Laufend

Entwicklung eines Konzeptes zur Berücksichtigung der Verarbeitungsphase zementgebundener Baustoffe bei der Bewertung der Auslaugung bei speziellen Anwendungen mit direktem Wasserkontakt

Das IGF-Forschungsvorhaben 22330 N befasst sich mit der Umweltverträglichkeit zementgebundener Baustoffe in speziellen Einbausituationen, in denen das Bindemittel in der Verarbeitungsphase mit Grundwasser in Kontakt kommt. Es wird ein Verfahren entwickelt, um die Umweltverträglichkeit der Baustoffe auch für diese Situationen nachweisen zu können.

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Laufend

Eignung von Recyclinggips zur Erstarrungsregelung von Zementen und Einflüsse auf Zement- und Betoneigenschaften

Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von RC-Gips zur Zementherstellung werden bestimmt. Dies wird dazu beitragen, den zukünftigen Wegfall von REA-Gips kompensieren zu können und natürliche Ressourcen zu schonen sowie die Menge zu deponierender Abfälle zu verringern.

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Umweltschutz


Abgeschlossen

Optimierung der sorbensunterstützten Staubausschleusung zur weiteren Minderung der Hg-Frachten von Zementdrehrohrofenanlagen

In diesem IGF-Projekt sollten technisch-wissenschaftliche Grundlagen einer Minderung der Quecksilberfrachten im Abgasweg von Zementdrehrohrofenanlagen durch eine sorbensunterstützte Staubausschleusung sowie Möglichkeiten der Optimierung untersucht werden.

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Wissenstransfer


Abgeschlossen

BetonQuali - Informations- und Qualifizierungsplattform

lm Verbundprojekt „BetonQuali - Informations- und Qualifizierungsplattform“ des VDZ und seiner Projektpartner sollte bis 2019 eine Qualifizierungsmöglichkeit für an- und ungelernte Mitarbeitende in der Betonindustrie entwickelt und erprobt werden.

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Abgeschlossen

Wissensnetzwerk Zement-Kalk-Beton

Eine zentrale Aufgabe des Projektes bestand darin, eine Qualifizierungsmöglichkeit für die gesamte Branche aufzubauen, die moderne Informations- und Kommunikationstechnologien (IuK) zur effizienteren Wissenserfassung und -vermittlung nutzt und für zahlreiche Nutzergruppen attraktiv ist.

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Abgeschlossen

Steigerung der Energieeffizienz in der Zementindustrie durch Training mittels Virtueller Realität (VR)

Das Ziel des IGF-Vorhabens 21619 bestand darin, einen Schulungssimulator zu entwickeln, mit dem Lernende innerhalb einer Virtuellen Realität (VR) typische verfahrenstechnische Aufgaben insbesondere im Zusammenhang mit Kugelmühlen selbstständig lösen können.

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Laufend

ReInvent: Reduzierung von Treibhausgasen durch Prozessinnovationen in der Grundstoffindustrie, TP 6: Entwicklung einer Methodik zur projektübergreifenden und ökologischen Potenzialabschätzung, Branchenvertreter Zement

Das Transfer- und Vernetzungsprojekt ReInvent hat das Ziel, die BMBF-Fördermaßnahme KlimPro-Industrie fachlich und organisatorisch zu unterstützen.

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