Analyse von Materialien und Prozessen

Wir befassen uns  mit der Charakterisierung heterogener Materialien, welche aus anthropogenen Prozessen im Rahmen der Abfallwirtschaft anfallen. Im Fokus stehen dabei Reststoffe der Müllverbrennung wie z.B. Flugaschen, Schlacken sowie Materialien der Monoverbrennung (im speziellen Klärschlammasche) als auch Fraktionen aus den Baurestmassen. Um diese Materialien verlässlich untersuchen und charakterisieren zu können, wird eine aufwändige Probenahme (oftmals auch fernab von geltenden Normen) als auch Probenvorbereitung vorgenommen bzw. entwickelt. Ziel ist es die Stoffsteuerung abfallwirtschaftlicher Prozesse zu beschreiben und verlässliche analytische Grundlagen für die Arbeiten der anderen Forschungsgruppen bereitzustellen.

Betriebliche und regionale Stoffhaushaltssysteme

Wir analysieren betriebliche und regionale Stoffflusssysteme, um Ressourcen optimal zu nützen und die Umwelt wirksam zu schützen. Dafür verwenden wir die Methode der Stoffflussanalyse. Die eigens am Institut entwickelte Freeware STAN unterstützt die Modellierung und Simulation beliebiger Systeme unter Berücksichtigung von Datenunsicherheiten, wodurch eine deutliche Qualitätssteigerung gegenüber der ersten Generation von Stoffflussanalysen erreicht werden kann. Langfristiges Ziel ist es, die Grundlagen der Stoffflussanalyse zu erweitern, die Funktion wichtiger Systeme verstehen zu lernen und eine zielorientierte Stoffbuchhaltung für relevante Stoffe aufzubauen.

Charakterisierung anthropogener Ressourcen

Der global steigende Verbrauch an Rohstoffen hat in den letzten Jahren nicht nur zu signifikanten Preisanstiegen geführt sondern auch verschiedenste Ressourceninitiativen geboren. Gemeinsames Ziel dieser Initiativen ist es, Strategien für einen effizienteren Umgang mit Rohstoffen zu entwickeln. Neben der Sicherung von Primärlagerstätten kommt dabei vor allem der Bewirtschaftung des anthropogenen Lagers (Rohstoffe, die sich in Infrastruktur, Investitions- und Konsumgütern befinden) eine zentrale Rolle zu. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel der Forschungsgruppe, „anthropogene Lagerstätten“, in Analogie zur Prospektion und Exploration von Primärlagerstätten, zu identifizieren und zu charakterisieren. Auf dieser Grundlage werden „Quantität, Qualität und Bonität“ anthropogener Lager bewertet und als Basis zur Optimierung der Bewirtschaftung metallischer und mineralischer Ressourcen, z.B. für Urban Mining, herangezogen.

Sinks as limiting resources

The growth in material turnover is increasingly putting demands on the carrying capacity of the environment for substances which are released into water, soil and air. Despite intensified efforts to recycle products at the end of their life cycle and to reuse them as secondary raw materials, fractions of materials put into circulation are discharged into the environment by means of landfilling or by dissipative processes such as emissions, corrosion, wear, and weathering. The total substance flows on one hand, and the behavior and long-term effects of these substances on the environmental on the other hand constitute the core focus of our research. The aim of the research group ‘Sink’ is to define the terms sink and final sink, to understand better their capacities and functions, and to answer the question whether the anthropogenic metabolism is ultimately limited by missing sink capacities.