Ein neues Forschungsprojekt an der TU Bergakademie Freiberg könnte den Weg für umweltfreundlicheren Beton ebnen. Das Projekt, das in Kooperation mit der XERION BERLIN LABORATORIES GmbH durchgeführt wird, umfasst die Entwicklung eines innovativen Drehrohrofens mit Induktions-Plasmabrenner. Professor Christos Aneziris leitet das Team, das sich auf die nachhaltige Produktion von Zementklinker, Magnesiumaluminaten und Zirkon-Mullit-Aluminiumoxiden konzentriert. Diese Materialien sind nicht nur grundlegend für die Herstellung von Beton, sondern auch entscheidend für die Eisen- und Stahlproduktion. Dies berichtet die TU Freiberg.

Der neuartige Ofen, genannt „XROTATE“, nutzt emissionsfreie Induktionsplasmatechnologien, um den CO2-Ausstoß während der Betonproduktion signifikant zu reduzieren. Mit einer Betriebsdauer von drei Jahren konzentriert sich das Projekt nicht nur auf die Herstellung der oben genannten Materialtypen, sondern auch auf die Reaktion der Feuerfest-Auskleidung des Ofens mit der Plasma-Atmosphäre. Diese Auskleidung ist entscheidend für die Effizienz und Leistungsfähigkeit des Ofens.

Technologische Innovationen und Effizienz

Der Ofen ist in verschiedenen Größen erhältlich, von Laborgeräten bis zu 2 Meter Durchmesser und 10 Metern Länge, und kann Temperaturen bis zu 1.800 °C erreichen. Dies ermöglicht eine präzise Temperaturkontrolle und gleichmäßige Wärmeverteilung. Die von XERION entwickelten mobilen Containerlösungen erlauben zudem einen einfachen Standortwechsel der Öfen, was ihre Flexibilität in verschiedenen Anwendungen erhöht. Das Projekt legt auch großen Wert auf die kontinuierliche Automatisierung, um sowohl die Effizienz als auch die Langlebigkeit des Ofens zu gewährleisten, erläutert Uni Heute.

Am Ende der Projektlaufzeit sind umfassende Ergebnisse geplant, die eine energetische Bilanzierung, CO2-Emissionsanalysen, Materialqualitätsuntersuchungen sowie eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der neuen Technologie umfassen. Dies soll helfen, die Industrietauglichkeit sowie die Langzeitstabilität der Technologie zu verifizieren und gegebenenfalls weiterzuentwickeln.

Zusammenhang mit Biobeton und zukünftige Anwendungen

In einem erweiterten Kontext spielt auch die Forschung zu Biobeton eine relevante Rolle. Der Einsatz von Biobeton im Bauwesen könnte erhebliches Potenzial zur CO2-Einsparung bieten, insbesondere wenn es gelingt, tragende Bauteile aus diesem Material zu entwickeln. Aktuell gibt es in Deutschland jedoch kaum Verfahren zur Herstellung großformatiger Teile aus Biobeton, wie ILEK dokumentiert.

Die Zusammenarbeit zwischen den Institutionen zielt darauf ab, geeignete Mischungszusammensetzungen und Bauteilgeometrien zu untersuchen, während Methoden zur additiven Fertigung von porösen Bauteilen getestet werden. In diesem Kontext könnten die Fortschritte, die durch das Projekt um den XROTATE-Ofen erzielt werden, einen neuen Ansatz dafür bieten, die Standards in der Baustoffproduktion zu revolutionieren und nachhaltige Lösungen für Energie-intensive Industrien zu fördern.