Bauwerk zu Bauwerk zu Bauwerk zu Bindemittel (Bn)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Karl-Christian Thienel
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 542053617

Dieser Forschungsantrag zielt darauf ab, durch die Verwendung erneuerbarer leichter Gesteinskörnungen und unter Ausnutzung des hohen Karbonatisierungsvermögens von Leichtbetonen den Weg zu einer emissionsarmen Betonproduktion aufzuzeigen. Hauptziel ist die Entwicklung erneuerbarer Gesteinskörnungen für Leichtbetone, die in der Lage sind, CO2 zu binden und die gleichzeitig vollständig recycelbar und in End-of-Life-Szenarien wiederverwendbar sind. Diese Forschungsarbeit untersucht die Gewinnung und weitere Nutzung rezyklierter leichter Gesteinskörnungen unter Berücksichtigung des Kohlenstoffbindungspotenzials. Das Projekt geht von drei repräsentativen Leichtbeton-Haupttypen zu Beginn der Recyclingstrategie aus: gefügedichter, haufwerksporiger und Infra-Leichtbeton. Mit Fokus auf den Recyclingprozess will das Forschungsprojekt die grundlegenden Materialparameter aufzeigen, die den Einsatz von Recyclingmaterialien als rezyklierte leichte Gesteinskörnung für Leichtbeton (RLCA) und rezyklierte Bindemittel (RLCP) in rezykliertem Leichtbeton (RLC) ermöglichen. Schwerpunktmäßig werden die Dichte, Wasseraufnahme, Kornfestigkeit, Korngrößenverteilung, Kornform, der Anteil des Zementsteins an der leichten Gesteinskörnung sowie Reaktivitätstests für RLCP als Zementersatzstoff betrachtet. Außerdem wird die CO2-Absorption der Ausgangs-Leichtbetone sowie der rezyklierten Materialien unter natürlichen und beschleunigten Karbonatisierungsbedingungen ermittelt und bewertet. Nachfolgend konzentriert sich das Forschungsprojekt auf die effektive Verwendung der Rezyklate in RLC-Rezepturen. Dieser Prozess umfasst die Entwicklung von Referenzrezepturen für verschiedene Typen von RLC sowie eine Bewertung des RLC-Potenzials unter Berücksichtigung unterschiedlicher Austauschmengen von RLCA und/oder RLCP. Darüber hinaus wird die Kontinuität der Leistungsfähigkeit von RLCs über Faktoren wie Elastizitätsmodul, Dauerbelastung und Schwinden analysiert und verifiziert. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist es, ein Nachhaltigkeitsmodell mit geschlossenem Kreislauf unter Berücksichtigung der Emissionseinsparpotenziale (Net-Zero) für die Bauindustrie zu entwickeln. Es soll die Machbarkeit einer 100-prozentigen Nutzung recycelter Materialien belegen und zeigen, wie sich die Leistungsparameter mit jedem Recyclingkreislauf entwickeln. Das Projekt integriert innovative Ansätze und modernste Materialien. Es zielt darauf ab, nachhaltige Leichtbetone zu entwickeln, welche die Kreislaufwirtschaft fördern, zur Reduzierung der CO2-Emissionen und zum Schutz natürlicher Ressourcen in der Bauindustrie beitragen. Dieses Projekt ist eine Antwort auf die dringende globale Notwendigkeit, auf nachhaltigere Baupraktiken überzugehen, den Klimawandel einzudämmen und damit ein entscheidender Schritt in Richtung einer grünen und nachhaltigeren Zukunft.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2436: Klimaneutraler Beton