BioKalkHanfstein


Projektnummer
10.08.18.7-23.08
Projektbeginn
11.2023
Projektende
10.2025
Projektstatus
laufend

Schmatische Darstellung der Mikroorganismen-getriebenen Calciumcarbonatbildung mit Hanfpflanzenbestandteilen zu biogenem Kalkhanfstein, © IKTS

Bevölkerungsentwicklung, Urbanisierung und zunehmender Infrastruktur-Aufbau lassen den globalen Zement-Verbrauch bis 2050 um 12-23 % im Vergleich zu 2014 steigen [1], einhergehend mit 193 Mio. t CO2-Äquiv. [2] (davon 20,5 Mio. t in 2017 in Deutschland [3]). Neben dem Bauen und Sanieren nach dem Kreislaufprinzip sowie der Schonung und Wiederverwendung von Ressourcen muss die Baubranche Klimaneutralität anstreben. Als eine Lösung dieser Herausforderungen schlagen wir die Entwicklung und spezifische Strukturgebung von Living Building Materials – „Lebende Baumaterialien“ (LBM) vor, die zur kontrollierten und gezielten Aufnahme von Kohlendioxid (CO2) und Umwandlung in Carbonat (CO32-, als Kalk) befähigt sind. Das benötigte CO2 kann hierbei sowohl aus der Atmosphäre aufgenommen als auch direkt industriellen Prozessen entzogen werden. In den LBM enthaltene Mikroorganismen nutzen das CO2 also zur Carbonat-Mineralisierung. Während der Mineralisierung werden eingebrachte Hanfbestandteile als Keimbildner verwendet und in das entstehende Gefüge integriert. Eingedenk der CO2-Emmissionen bei der Herstellung konventioneller Hanf-Kalkbaustoffe (v.a. Abbau und Transport fossilen Kalks) soll das Vorhaben zeigen, dass nicht nur CO2 eingespart, sondern auch direkt genutzt werden kann, um nachhaltig, kosteneffizient und umweltfreundlich biobasierte Hanf-Kalksteine herzustellen. Dabei werden regionale und nachwachsende Ressourcen verwendet, welche knapper werdende und/oder ökologisch bedenkliche Rohstoffe substituieren. Bislang befinden sich mit Südtirol und Belgien die existierenden Hanfkalk-Hersteller in großer geografischer Entfernung zu Sachsen, sodass weite Transportwege die sehr gute CO2-Bilanz deutlich verschlechtern würden. Mit dem beabsichtigten Aufbau einer regionalen Rohstoff- und Wertschöpfungskette (Hanf-Calciumcarbonat) im Lausitzer Revier bietet sich darüber hinaus die Chance für einen erfolgreichen und nachhaltigen Strukturwandel.

Projektbeteiligte
Antragsteller/in :

Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme
adm. Verantwortung:

Stefanie Marie Reinwarth
Maria-Reiche-Str. 2
01109 Dresden

Federführende/r Forscher/in (alternativ Sprecher/in) :

Bio- und Nanotechnologie, Gruppe Biologisierte Materialien und Strukturen
Projektleitung:

Dr.-Ing. Matthias Ahlhelm

Fachbetreuer/in im BBSR :

Dr. Jan Weckendorf, WB 3

Eckdaten
Schlagworte zum Projekt : Hanfkalkstein, Engineering living materials (ELM), Living building materials (LBM), Biomineralisation, Baustoff, Biogener Kalk, Cyanobakterien, Microbially Induced Calcium Carbonate Precipitation (MICP), Nachhaltigkeit, CO2-Reduktion
Einordnung in Zukunft Bau : Forschungsbericht, Forschungsförderung, Energieeinsparung/ -gewinnung, Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen, Neue Materialien und Techniken, Ökobilanzierung/ Lebenszyklusanalyse, Bewertungssysteme für Nachhaltiges Bauen
Forschungskategorie nach EU : Grundlagenforschung
Art des Unternehmens : Einrichtung für Forschung und Wissensverbreitung
Bundesförderung in EUR : 361.801,43