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 wird. 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.

Senken als limitierende Ressourcen

Der steigende anthropogene Materialumsatz beansprucht in zunehmender Weise die Aufnahmefähigkeit der Umwelt für Stoffe, die an Wasser, Boden und Luft abgegeben werden. Trotz verstärkter Bemühungen Produkte am Ende ihres Lebenszyklus zu recyceln und als Sekundärrohstoffe zu nutzen, scheidet ein Teil der in Verkehr gebrachten Materialien in konzentrierter (Deponiematerial) oder in dissipativer (Emissionen, Korrosion und Verwitterung) Form aus dem anthropogenen Stoffkreislauf aus. Die gesamthaft abgegebenen Stoffflüsse und das langfristige Verhalten bzw. die Auswirkungen dieser Stoffe in den betroffenen Umweltkompartimenten stehen im Zentrum unserer Forschung. Das Ziel der Forschungsgruppe Senke ist es, Senken als Ressourcen zu definieren, sie besser zu verstehen und die Frage zu beantworten, ob der anthropogene Stoffwechsel letztlich durch Senken begrenzt ist.