Verbundvorhaben: CO2-Beton - Entwicklung von Fertigbetonteilen ohne Wärmebehandlung durch den Einsatz von CO2 als Hydratationsbeschleuniger, Teilvorhaben: Entwicklung eines Mischraumes als geschlossenes System mit recyclebarer CO2-Eindüsung
Zeitraum
2024-01-01 – 2026-12-31
Bewilligte Summe
288.603,58 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN2099B
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Übergreifend und Sonstiges [EA3285]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)
Förderprogramm
Energie
Ziel des Projektes ist der Eintrag von CO2 in Frischbeton, um die Hydratation zu beschleunigen. Durch den Einsatz des CO2 soll die Wärmebehandlung von Betonfertigteilen reduziert bzw. ersetzt werden. Betonfertigteile werden momentan für eine ausreichende Festigkeit wärmebehandelt. Somit verkürzen sich die Ausschalfristen und die Schalungen können schnell wiederbefüllt werden. Dies führt zur Erhöhung der Stückzahlen an Fertigteilen und hat somit maßgeblichen Einfluss auf die Stückpreise der Bauteile. Eine nachträgliche Wärmebehandlung erfordert jedoch den Einsatz von Energie, was zu einer Erhöhung der CO2-Emissionen führt. CO2 kann als Hydratationsbeschleuniger von zementgebundenen Betonen agieren, wenn es bei der Herstellung des Frischbetons eingebracht wird. Hier reagiert das eingebrachte CO2 zunächst mit den Klinkerphasen im Frischbeton. Es entstehen feine Calciumcarbonat-Kristallite, welche als Kristallisationskeime fungieren und somit die Hydratation beschleunigen. Das eingetragene CO2 wird dabei teilweise in dem Calciumcarbonat gebunden. Somit werden die mechanischen Eigenschaften und die Mikrostruktur des mit CO2 behandelten Betons nicht negativ beeinflusst. Dafür werden der Mischraum und das Rührwerk auf Basis eines Konusmischers zunächst als Demonstrator neu entwickelt. Das Rührwerk wird als gegenläufiges Rührwerk mit einer Umdrehungszahl von bis zu 350 U/min entwickelt. Der Mischraum wird als geschlossenes System, in dem die CO2 -Düsen angebracht sind, entwickelt. Dabei soll es möglich sein, das nicht gebundene CO2 in einem CO2 Kreislauf für weitere Mischprozesse des CO2 -Betons in einem CO2 -Recyclingkreislauf wiederzuverwenden.