Am 19. Und 20. September begeisterte das Institut für Ziegelforschung Essen e.V. mit einem aufschlussreichen und umfassenden Seminarinhalt mit rund 53 Teilnehmern das Fachpublikum aus Deutschland, Österreich, der Schweiz und den Niederlanden. Dabei wurden die zahlreichen Vorträge unter dem Leitthema „Ziegelindustrie im Wandel“ ausgerichtet. Mit einer herzlichen Begrüßung und Einleitung in die Thematik der Notwendigkeit des Wandels in der Ziegelindustrie wurde durch Dr.-Ing. Anne Tretau die Vortragsreihe, die sich vorwiegend aus Fachvorträgen von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des IZF und einem Gastvortrag zusammensetzte, eröffnet.

Zu Beginn des ersten Seminartages referierte Dipl.-Ing. Alexander Winkel M.Sc. über den Einfluss von Luft, mineralischer und amorpher Phase auf die Wärmeleitung des Ziegelscherbens. Abschließend wurde die Möglichkeit diskutiert, die Wärmeleitfähigkeit und weitere Eigenschaften, wie z.B. Rohdichte und Festigkeit, durch Zugabe mineralischer Additive positiv zu beeinflussen. Darauffolgend und passend zum Leitthema des IZF Seminars hat Dipl.-Ing Sandra Petereit in ihrem Fachvortrag mit dem Thema „Ressourceneffizienz – Ziegel aus alternativen Rohstoffen“ neben einem kurzen Einblick in das aktuelle Kreislaufwirtschaftsgesetz und das Ressourceneffizienzprogramm des Bundesministeriums für Umwelt, die Möglichkeiten von alternativen bzw. recyclingfähigen Materialien für die Verwendung in der Ziegelindustrie sowie Möglichkeiten der weiteren Nutzung von Abraum-Baustoffen aufgezeigt.

Anschließend stellte Dipl.-Ing Silke Sabath ein im IZF durchgeführtes Forschungsprojekt mit dem Thema „Charakterisierung sortierter Ziegel-RC-Materialien“ vor. Die Fragestellung des Forschungsprojektes war es, unter welchen Voraussetzungen das Ziegelmaterial aus Mauerwerksbruch wieder in der Ziegelindustrie einsetzbar ist. Zudem konnte durch Laboruntersuchungen der Materialien im Vorfeld ein Aufschluss über den Einfluss auf Trocknung, Brand und resultierende Produkteigenschaften gegeben werden.

Im zweiten Teil des ersten Seminartages zeigte Dipl.-Ing Silke Sabath welchen Einfluss Zusatzmittel und Additive auf die Erhöhung der Energieeffizienz bei Trocknung und Brand haben. Da sich der Einfluss der eingesetzten Zusatzmittel je nach Rohstoff stark unterscheidet, sind zwar Laboruntersuchungen im Vorfeld unabdingbar, doch das mögliche Energieeinsparpotential ist bedeutend. Darauf folgend erklärte Seyed Alireza Pakdaman Shahri M.Sc. in seinem Vortrag, dass es bei der trocknungsbedingten Rohlingsschwindung zu nicht linearen Veränderungen der Körpergeometrie kommt. Mittels einer Modellierung soll der Ziegelindustrie ermöglicht werden, den technologischen Trocknungsprozess so zu steuern, dass die Entstehung von Rissen und unerwünschten Verformungen in Abhängigkeit vom Trocknungsfortschritt vermieden wird.

Dr.-Ing. Anne Tretau stellte aktuelle und zukünftige Trocknerkonzepte zur CO₂-Minderung in Ihrem Vortrag vor. Dabei konnte im aktuellen Forschungsprojekt gezeigt werden, dass bei einer durchströmenden Niedrigenergietrocknung im Durchlauftrockner die Trocknungszeit gegenüber der konventionellen Trocknung konstant bleibt und dadurch sowohl der Energiebedarf als auch die CO₂-Emissionen deutlich sinken. Als weitere alternative CO₂-arme Trocknungsvariante wurde die Mikrowellentrocknung mit ersten experimentellen Ergebnissen vorgestellt.

Dipl.-Ing. Eckhard Rimpel zeigte die Möglichkeiten alternativer gasförmiger Brennstoffe, die zum heutigen Zeitpunkt noch als unwirtschaftlich gelten, jedoch im Rahmen der Energiewende und des Klimaschutzes (CO₂-Reduktion) eine besondere Bedeutung, auch in wirtschaftlicher Hinsicht, bekommen.Zudem wurden im zweiten Teil des Vortrages die Ergebnisse eines Gemeinschaftsprojektes zwischen dem Gas- und Wärme-Institut Essen e.V., dem Institut für Ziegelforschung Essen e.V., Lingl Anlagenbau und dem Ziegelwerk Bellenberg vorgestellt, in dem ein neuer Brenner mit der Nutzung ofeninterner, heißer Verbrennungsluft zur Energieeinsparung entwickelt wurde.

Im Anschluss stellte Gastreferent Tino Redemann M.Sc. die Zwischenergebnisse des gemeinsamen Forschungsprojektes „Neues Tunnelofenkonzept“ zwischen der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, der RWTH Aachen und dem Institut für Ziegelforschung e.V. vor. Dabei konnten erste Strömungsberechnungen (CFD) an der RWTH Aachen das Potential des Einsatzes von Radiallaufrädern zeigen und eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit um einen Faktor von 3-5,5 erreichen. Am Institut für Ziegelforschung wurde der Versuchsofen mit Dachziegelbesatz mit einem Radiallaufrad ausgerüstet. Hinzukommend kann mit einem Prozessmodell, welches an der Universität Magdeburg zur Verfügung steht, der Ofenprozess untersucht werden. Dr.-Ing. Anne Tretau zeigte in Ihrem zweiten Vortrag, dass aufgrund der flächenspezifischen Leistung die Brennzone nicht ausschließlich elektrisch betrieben werden kann. Vielmehr sind hybride Lösungen zur Erreichung des 95 % Klimaschutzziels erforderlich. Diese sollen auf häufige oder schnelle Lastwechsel reagieren. Es wurden zwei hybride Möglichkeiten aufgezeigt, mit denen die Ziele erreicht werden können.

Abschließend referierte Dipl.-Ing. Andreas Kleemann B. Sc über die zukünftigen energetischen Anforderungen an Gebäude, gerade im Hinblick auf die Umsetzung der EU-Gebäuderichtlinie, deren Vorgaben durch das kommende Gebäudeenergiegesetz in nationales Recht überführt werden. Neben den Verordnungen und Gesetzen zum Wärmeschutz werden zukünftig die Aspekte der Lebenszyklusbetrachtung des gesamten Gebäudes immer stärker in den Fokus rücken.

Im Anschluss an den ersten Teil der Vortragsreihe waren alle Teilnehmer traditionsgemäß zu einem gemütlichen Beisammensein auf der Terrasse und in den Räumen des Instituts für Ziegelforschung eingeladen. Hier gab es reichlich Essen und Getränke sowie viele interessante Gespräche und einen regen Informationsaustausch untereinander bis in die späten Abendstunden.

Der zweite Seminartag startete mit einem Vortrag von Lars Etscheid M.Sc. über die Grundlagen der Bauphysik. Im Hinblick auf die nachfolgenden Vorträge wurden in diesem Vortrag die grundlegenden bauphysikalischen Eigenschaften in Bezug auf Wärme, Feuchte, Schall und Festigkeit von Ziegeln ausführlich erläutert. Dipl.-Ing. Eckhard Rimpel zeigte die Möglichkeiten von numerischen Simulationen und Messungen zur Ermittlung des Wärmetransportes durch Ziegel. Dabei wurden numerische Berechnungen des Wärmestroms sowohl von verfüllten als auch unverfüllten Hochlochziegeln durchgeführt. Zudem konnte beobachtet werden, dass bei der Messung der (Scherben-)Wärmeleitfähigkeit je nach Messverfahren unterschiedliche Ergebnisse ermittelt wurden.

Anschließend stellte Dipl.-Ing. Alexander Winkel M.Sc. eins im letzten Jahr abgeschlossenes Forschungsvorhaben über die Entwicklung keramischer Schallabsorber vor. Neben einer Beschreibung der akustischen Funktionsweise dieses Schallabsorbers wurde auch das Herstellungsverfahren ausführlich erläutert.

Darya Ivanova M.Sc. stellte in Ihrem Vortrag ein effizientes FEM-Modell vor, mit dessen Hilfe bauakustische Untersuchungen, Parameterstudien und Neuentwicklungen von Hochlochziegeln möglich sind. Dabei können neben bauakustischen Betrachtungen auch wärmetechnische Auswirkungen parallel berücksichtigt werden. Hinzukommend stellte Lars Etscheid M.Sc. ein 2D-FEM-Modell zur Ermittlung des frequenzabhängigen Schalldämm-Maßes von Wänden aus Hochlochziegeln vor. Mit diesem Modell ist es möglich die Einflüsse unterschiedlicher Materialparameter auf das resultierende Schalldämm-Maß untersuchen zu können.

Dipl.-Ing. Andreas Kleemann B.Sc. berichtete in seinem Vortrag über die Besonderheit der Wandprüfungen bei Großkammerziegeln, die im Gegensatz zu den europäischen Nachbarländern in Deutschland u. a. doppelt-exzentrische Druckfestigkeitsprüfungen an geschosshohen Wänden durchlaufen müssen. Zudem wurde sowohl das Prüfverfahren als auch ein neues Messsystem zur optischen Verformungsmessung vorgestellt. Den Abschluss des Seminars bildete ein Vortrag zum Thema Frostschäden von Dipl.-Ing. Alexander Winkel M.Sc.. Dabei wurden die grundlegenden Mechanismen bei der Entstehung von Frostschäden erläutert und anschließend neue Erkenntnisse über den Zusammenhang von Frostschäden und Sättigungsgrad präsentiert, die im Rahmen einer neuen Prüfnorm enorm relevant sind. Beim anschließenden gemeinsamen Mittagessen gab es noch einmal die Gelegenheit, über die Themen der zuvor gehörten Fachbeiträge zu diskutieren, sich auszutauschen und dann auch in Ruhe zu verabschieden.

Wir freuen uns auf ein Wiedersehen beim nächsten IZF-Seminar am 29. und 30. September 2020 in Essen.