Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung
FACHBEREICH 4.4
Der Fachbereich Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung entwickelt und untersucht thermochemische Verfahren für die Behandlung von Abfall- und Reststoffen. Verfahrensentwicklungen werden oftmals in enger Kooperation mit Industriepartnern durchgeführt. Hierfür werden verschiedene thermische Aggregate vom Labor- bis hin zum kleintechnischen Maßstab eingesetzt.
Ressourcenschonung durch die Rückgewinnung kritischer Rohstoffe, die Förderung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft und die Umweltverträglichkeit der Verfahren und Produkte stehen im Vordergrund der Forschungsarbeiten. Für Massenreststoffe aus dem Bausektor sowie der industriellen Produktion und Leichtbauwerkstoffe wie CFK werden möglichst nachhaltige Recyclingrouten und Verwertungswege entwickelt und untersucht. Die Beratung von Behörden, Politik und Industrie gewährleistet einen praxisorientierten Transfer des Fachwissens und die Anwendung der Ergebnisse.
Es ist wichtig, Abfälle verstärkt als Quelle für Sekundärrohstoffe zu nutzen. Bei deren Verwendung können Schadstoffe in die Umwelt gelangen und beispielsweise Böden oder Grundwasser verunreinigen. Das Verhalten von Schadstoffen in unterschiedlichen Umweltmedien wird daher mit einer Vielzahl von Methoden untersucht.
Auch bei nachhaltigen Abfallmanagementkonzepten kann nicht vollständig auf Deponien verzichtet werden. Diese müssen jedoch sicher und umweltverträglich sein. Der Fachbereich ist Zulassungsstelle gemäß der Deponieverordnung für Geokunststoffe, Polymere und serienmäßig hergestellte Dichtungskontrollsysteme für Deponieabdichtungen.
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Kompetenzen
- Komplexe thermochemische Verfahren der Stofftrennung
- Rückgewinnung kritischer Rohstoffe
- Thermoanalytische Untersuchungen
- Naturwissenschaftlich-technische Bewertung von Maßnahmen zum Umgang mit industriellen Reststoffen
- Beurteilung der Mobilität von anorganischen und organischen Schadstoffen aus Böden und Abfallmaterialien, insbesondere Untersuchung des Elutionsverhaltens
- Durchführung von Robustheitsuntersuchungen und Ringversuchen zur Validierung von Verfahren
- Untersuchungen zum Langzeitverhalten von Geokunststoffen
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Arbeitsschwerpunkte
- Entwicklung von Verfahren zur Nachbehandlung von metallurgischen Schlacken
- Nährstoffrückgewinnung aus Verbrennungsaschen (z. B. Biomasse und Klärschlamm)
- Entwicklung von Verfahren zur Gewinnung kritischer Rohstoffe aus Abfällen
- Entwicklung von Verfahren zur Recyclierung und Verwertung von Massenreststoffen und Leichtbauwerkstoffen wie CFK
- Bewertung der Umweltverträglichkeit von Materialien im Kontakt zu Boden und Grundwasser wie Bauprodukte, Ersatzbaustoffe und Sportböden auf Kunststoffbasis
- Entwicklung von Analysenmethoden für Per- und Polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) in der Umwelt, industriellen Prozessen und Sanierungsmaßnahmen
- Untersuchung zum Langzeitverhalten von Geokunststoffen
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Angebotsspektrum/Technische Ausstattung
- Kleintechnischer Lichtbogenofen (400 kVA, Kapazität für 100 kg batches)
- Kleintechnische Drehrohröfen (bis 1700 °C)
- Pendelrohrofen mit Quarzglasreaktor (1100 °C)
- Kammeröfen (bis 1800 °C, Schutzgas)
- Laborwirbelschicht (bis 1100 °C)
- Induktionsschmelzanlage (>2000 °C)
- Thermoanalyse TG-DTA/-DSC (Kopplung mit IR-Gasanalytik)
- Erhitzungsmikroskop
- Software für ökobilanzielle Betrachtungen
- Lysimeter und automatisierte Säulenperkolationslagen
- Analytisches Labor (HPLC, GC-MS, ICP-OES, ICP-MS, CIC, TOC, ED-RFA, Mikrowellenaufschlusssystem, verschiedene Mikroskope)
- LIBS (laserinduzierte Plasmaspektroskopie)-Analytik für die schnelle Bestimmung von Elementgehalten in Hochtemperaturprozessen. Ein LIBS-Prototyp wird z.B. beim Betrieb des Lichtbogenofens für die in-situ Elementanalytik eingesetzt.
- Labor zur Untersuchung von Geokunststoffen ( Spannungsrissprüfung (NCTL), thermoanalytische Messungen (DSC), Oxidationsstabilität (OIT), Zeitstand-Zug- und Scherversuche)
Ausrüstung zur Herstellung repräsentativer Teilproben in verschiedenen Maßstäben
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Publikationen des Fachbereichs
In der Datenbank PUBLICA finden Sie Veröffentlichungen von Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen der BAM.
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Dr.-Ing. Christian Adam
Die BAM ist eine wissenschaftlich-technische Bundesoberbehörde
im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.
