Unsere Forschungsprojekte

Die Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V. führt vorwettbewerbliche Forschung durch, die der Kalksandsteinindustrie sowie auch verwandten Branchen wie z.B. der Recyclingindustrie insgesamt und nicht nur einzelnen Firmen zugute kommt. Mehrere neue Projekte sowie zahlreiche praxisorientierte Forschungsvorhaben zu produktionstechnischen Fragen und zur Normung werden hier parallel durchgeführt.

Auf dieser Seite geben wir Ihnen einen Überblick über unsere aktuellen Schwerpunktthemen und stellen Ihnen ausgesuchte Projekte kurz vor. Die hier aufgeführten Vorhaben werden hauptsächlich von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ (AiF) sowie mit Mitteln der Deutschen Bundesstiftung Umwelt e.V. finanziell gefördert, wofür sich die Forschungsvereinigung ausdrücklich bedankt.

Unsere Schwerpunkte

Wir setzen uns mit Themen wie die Reduzierung von Produktionskosten, die Steigerung der Leistungsfähigkeit des Kalksandsteins, Umweltschutzfragen sowie die Reduktion des Energieverbrauchs und den damit einhergehenden treibhausrelevanten Emissionen auseinander. In den kommenden Jahren werden sich die Themen der Kalksandsteinforschung verstärkt auf die Reduzierung der Energieeinsparung bei der Produktion und den damit verbundenen CO2-Emissionen konzentrieren. Auch der Aufgabenstellung „Recycling von Kalksandsteinen und Kalksandstein-Mauerwerk“ kommt eine besondere Bedeutung zu. 

Unsere Schwerpunkte befassen sich mit folgenden Fragstellungen:

  • Recycling von Kalksandsteinmaterial, was Inhalt des Green Deal der EU-Kommission ist
  • Entwicklung von innovativen Produkte und Verfahren durch z.B. alternative Bindemittel
  • Energie- und CO2-Einsparung bei der Produktion durch z.B. Reduzierung der Kalkdosis
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Abgeschlossene AiF-Projekte

  • Rezyklierte Gesteinskörnungen aus Kalksandstein für vegetationstechnische Bodenverbesserungsmaßnahmen im Erd- und Straßenbau (AiF-Nr. 18240-N)
  • Verbesserte Schalldämmung von Kalksandstein-Mauerwerk durch Optimierung der produktionstechnischen Herstellparameter – Erhöhung des dynamischen E-Moduls des KS-Materials (AiF-Nr.19837-N)
  • Einsatz von Füllern aus Kalksandstein-Recycling-Material als Upcycling für Kalksandstein-, Beton-, und Asphaltprodukte (AiF-Nr. 19889-N)
  • Einsatz natürlicher mineralischer Füller für die Optimierung der Eigenschaftskennwerte von Kalksandsteinen – Reduzierung der Produktionskosten, des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen (AiF-Nr. 20062-N)
Foto: Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.
Foto: Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.
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Projekte in Bearbeitung

  • Einsatz von metallurgischen Schlacken bei der Baustoffproduktion zur Erhöhung des baulichen Schallschutzes (AiF-Nr. 20268-N)
  • Kosteneinsparung und Steigerung der Ressourceneffizienz von Kalksandsteinen durch Ansatz von Druckhaltestufen bei der Hydrothermalhärtung – sog. „Treppenkurven“ (AiF-Nr. 20307-N)
  • Entwicklung von Seilrobotern für die Erstellung von Kalksandstein-Mauerwerk auf der Baustelle (AiF-Nr. 20061-BG)
  • Entwicklung eines Schnellprüfverfahrens zur Sicherstellung der Dampfgängigkeit für hochverdichtete Kalksandstein-Rohlinge (AiF-Nr. 21107-N)
  • Einsatz von calciniertem Ton zur Nutzbarmachung bislang ungeeigneter Sande für die Kalksandsteinproduktion (AiF-Nr. 21067-N)

 

Blick in die Laborhalle, Foto: Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.
Blick in die Laborhalle, Foto: Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.
  • Eignung von Sägeschlämmen aus der Fertigung von Kalksandstein-Planelementsystemen als Optimierungszusatz für die Kalksandsteinproduktion (AiF-Nr. 21068-N)
  • Entwicklung von Mauersteinen unter Verwendung von Betonbrechsand (AiF-Nr. 10943-20)
Blick in die Laborhalle, Foto: Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.
Blick in die Laborhalle, Foto: Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.
Blick in die Laborhalle, Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.
Blick in die Laborhalle, Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.
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Beispielprojekte

PROJEKT 1

Einsatz von metallurgischen Schlacken bei der Baustoffproduktion zur Erhöhung des baulichen Schallschutzes (AiF-Nr. 20268-N)

Mit diesem praxisnahen Forschungsvorhaben wird derzeit untersucht, ob und unter welchen Bedingungen metallurgische Schlacken als Gesteinskörnung für die Herstellung von hydrothermal gehärteten Bausteinen geeignet sind. Ziel ist es, durch den Einsatz der verschiedenen Schlacken die Schalldämmung von Bauteilen durch die schweren Materialien deutlich zu erhöhen und gleichzeitig die Produktionskosten sowie den CO2-Ausstoß zu senken. Unter breiter Variation der verfahrenstechnischen Herstellparameter und Einsatz der statistischen Versuchsplanung wurden verschiedene metallurgische Schlacken hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit getestet. Dabei hat sich auf Laborebene herausgestellt, dass die Erzeugung von autoklavierten Mauersteinen unter Zugabe von feinem Schlackenmaterial mit einer Körnung < 1-2 mm prinzipiell möglich ist. Derzeit werden zahlreiche physikalische und chemisch-mineralogische Untersuchungen sowie Umweltanalysen an den verschiedenen Mauersteinen durchgeführt.

Serien an Mauersteinen, die unter Verwendung von metallurgischen Schlacken erzeugt wurden.

PROJEKT 2

Seilroboter zur vollautomatischen Erzeugung von Kalksandsteinmauerwerk (AiF-Nr. 20061-N)

Seilroboter stellen einen innovativen und vielversprechenden Ansatz bei der Digitalisierung und Automatisierung im Mauerwerksbau dar. Zudem verfügen sie über das Potenzial, die Verarbeitung von Mauersteinen zu revolutionieren. Denn der Einsatz von Seilrobotern eröffnet die Möglichkeit, große Bauvolumina auch bei komplexen Geometrien und reduziertem Personaleinsatz in kürzester Zeit zu errichten. Damit steigt perspektivisch nicht nur die Produktivität in den Bauunternehmen, auch dem Mangel an qualifizierten Fachkräften wird entgegengewirkt und das Image der Branche insgesamt verbessert. An der praktischen Umsetzung der Digitalisierung und Automatisierung im Mauerwerksbau mittels Seilroboter arbeitet seit 2019 die Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V. gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Mechatronik und dem Institut für Baubetrieb und Baumanagement der Universität Duisburg-Essen sowie dem IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH.

Die Projektierungsphase ist abgeschlossen, der Aufbau des Seilroboters erfolgt derzeit in einer Versuchshalle an der Uni Duisburg.

Plattform mit Steingreifer, Foto: Universität Duisburg-Essen
Plattform mit Steingreifer, Foto: Universität Duisburg-Essen
Foto: IAB Weimar
Steinapplikator, Foto: IAB Weimar
Modell des Mustergebäudes, Foto: Universität Duisburg-Essen
Modell des Mustergebäudes, Foto: Universität Duisburg-Essen
Grundriss des Mustergebäudes mit farblicher Markierung der Ergänzungssteinformate , Foto: Universität Duisburg-Essen
Grundriss des Mustergebäudes mit farblicher Markierung der Ergänzungssteinformate , Foto: Universität Duisburg-Essen
Gesamtansicht des Kalksandstein-Seilroboters, Foto: Universität Duisburg-Essen)
Gesamtansicht des Kalksandstein-Seilroboters, Foto: Universität Duisburg-Essen)
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Vorstand und Geschäftsführung

Vorstand:
Christian Bertmaring, Bernhard Göcking (Vorsitzender und Mitglied des AiF-Präsidiums), Jan D. Radmacher (stell. Vorsitzender), Dr. Hannes Zapf

Geschäftsführer:
Roland Meißner

Wissenschaftlicher Beirat:
Prof. Dr.-Ing. Carl-Alexander Graubner (Institut für Massivbau, TU Darmstadt), Prof. Dr.-Ing. Anton Maas (Fachgebiet Bauphysik, Universität Kassel), Prof. Dr. rer. nat. Bernhard Middendorf (Fachbereich Bauingenieur- und Umweltingenieurwesen, Fachgebiet Werkstoffe des Bauwesens und Bauchemie, Universität Kassel), Dr.-Ing. Wolfgang Eden (Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V. (verantwortlich)), Dr.-Ing. Martin Schäfers (Bundesverband Kalksandsteinindustrie e.V.), Dipl.-Ing. Andreas Schlundt (Bundesverband Kalksandsteinindustrie e.V.)

Sitz des Vereins:
Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.
Entenfangweg 15
30419 Hannover
Telefon: +49 511 27954-60
E-Mail: info(at)kalksandstein.de 
Internet: www.kalksandstein.de

Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Wolfgang Eden (Leitung)
Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.
E-Mail: wolfgang.eden(at)kalksandstein.de

Nicole Meinecke-Kopietz
Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.               

                                          

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