Beton ist der weltweit wichtigste Baustoff unserer Zeit und aus dem modernen Bauwesen nicht wegzudenken. Gleichzeitig ist seine Herstellung aufgrund des eingesetzten Zements mit erheblichen CO2-Emissionen verbunden, die mit ca. 8% einen erheblichen Anteil an den globalen Treibhausgasemissionen ausmachen. Vor diesem Hintergrund gewinnen alternative Bindemittelsysteme zunehmend an Bedeutung. Alkaliaktivierte Bindemittel auf Aluminosilikat-Basis stellen eine vielversprechende M\u00c3\u00b6glichkeit dar, den Zement als Bindemittel im Beton zu ersetzen und die Umwelteinwirkung von Beton deutlich zu reduzieren. W\u00c3\u00a4hrend bisher vor allem industrielle Nebenprodukte wie Flugasche und H\u00c3\u00bcttensand als Ausgangsstoffe verwendet wurden, ist deren zuk\u00c3\u00bcnftige Verf\u00c3\u00bcgbarkeit aufgrund energiepolitischer und industrieller Transformationsprozesse eingeschr\u00c3\u00a4nkt. Daher r\u00c3\u00bccken nat\u00c3\u00bcrliche und regional verf\u00c3\u00bcgbare Rohstoffe verst\u00c3\u00a4rkt in den Fokus der Forschung. Au\u00c3\u0178erdem werden M\u00c3\u00b6glichkeiten gesucht das bereits emittierte CO2 als Sekund\u00c3\u00a4rrohstoff nutzbar zu machen und in den Stoffkreislauf zur\u00c3\u00bcckzuf\u00c3\u00bchren. Die Dissertation untersucht systematisch die Eignung der in Deutschland verf\u00c3\u00bcgbaren Tongemische in Kombination mit Mineralisierungsprodukten aus der CO2-Abscheidung (Carbon Capture, Utilization and Storage) f\u00c3\u00bcr die Herstellung alkaliaktivierter Bindemittel und darauf basierender Geopolymerbetone mit dem \u00c3\u00bcbergeordneten Ziel, ein CO2-negatives Bindemittelsystem zu entwickeln. Ziel der Arbeit ist es, materialwissenschaftliche, technologische und \u00c3\u00b6kologische Grundlagen zu erarbeiten, die eine fundierte Bewertung des Bindemittels erm\u00c3\u00b6glichen. Im Rahmen einer kumulativen Promotion werden verschiedene Tonarten aus repr\u00c3\u00a4sentativen deutschen Lagerst\u00c3\u00a4tten mineralogisch und chemisch charakterisiert, gezielt thermisch und\/oder mechanisch aktiviert und hinsichtlich ihrer Reaktivit\u00c3\u00a4t im alkalischen Milieu eines Aktivators untersucht. Erg\u00c3\u00a4nzend werden Mineralisierungsprodukte aus der CO2-Abscheidung (CCUS) auf ihre Eignung f\u00c3\u00bcr den Einsatz in alkaliaktivierten Bindemitteln untersucht. Die Carbonatisierung nat\u00c3\u00bcrlicher Mineralien oder industrieller Reststoffe bindet nicht nur dauerhaft CO2 im Feststoff, sondern macht auch die darin enthaltenen Silikate und Aluminate f\u00c3\u00bcr die Nutzung in alkaliaktivierten Bindemitteln verf\u00c3\u00bcgbar. Darauf aufbauend werden alkaliaktivierte Bindemittel und Betone hergestellt und umfassend hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften, Dauerhaftigkeit und mikrostrukturellen Merkmalen analysiert. Ein weiterer zentraler Bestandteil der Arbeit ist die \u00c3\u00b6kologische Bewertung der entwickelten Bindemittel und Betone mittels einer Lebenszyklusanalyse (LCA). Die Ergebnisse erm\u00c3\u00b6glichen eine ganzheitliche Betrachtung der Wechselwirkungen zwischen technischer Leistungsf\u00c3\u00a4higkeit, Energieeinsatz und Emissionsverhalten. Sie liefern sowohl wissenschaftliche Grundlagen f\u00c3\u00bcr die Weiterentwicklung des Forschungsfeldes als auch praxisrelevante Entscheidungshilfen f\u00c3\u00bcr eine langfristig verf\u00c3\u00bcgbare und klimafreundliche Alternative zu zementbasierten Bindemitteln im Betonbau.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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