TY - CONF A1 - Szymoniak, Paulina T1 - Vitrimers - Rethinking Epoxies Towards Recyclable and Reusable Thermosets N2 - Vitrimers represent an innovative and promising class of sustainable materials poised as an alternative to conventional epoxy thermosets within the framework of the circular economy. Based on covalent adaptive networks (CANs), vitrimers exhibit dynamic bon d rearrangements upon external stimuli, endowing them with unique properties such as shape memory, self healing, and recyclability. These pioneering materials combine the robust mechanical behavior of classic lightweight thermosets with the inherent mallea bility of thermoplasts, making them highly attractive for next generation sustainable material applications. This study explores the intricate interplay between the nature of CANs and the macroscopic properties of newly developed vitrimers. The investigated material is a bio based vitrimer consisting of a glycerol triglycidyl ether (GTE) resin and a vanillin derived imine hardener (VA). This system represents an ideal biobased substitute for fossil derived epoxy resins and leverages a catalyst free imine metathesis mechanism to enable recycl ability. Despite the advantages of vitrimers, the molecular mechanisms governing their recyclability, particularly the dynamic exchange reactions, remain poorly understood. To gain deeper insights into these mechanisms, this study employs a combination of broadband dielectric spectroscopy , neutron scattering, mechanical spectroscopy, calorimetry, and dynamic thermal investigations. A systematic approach utilizing both standard and innovative characterization techniques is essential to unravel the synergistic relationship between molecular behavior, structure, and thermomechanical performance. This fundamental understanding will help propel vitrimers to the forefront of sustainable material science, advancing their practical implementation as recyclable polymer systems. T2 - Fachseminarseminar Flammschutz Heringsdorf CY - Heringsdorf, Germany DA - 26.03.2025 KW - Recycling KW - 3R PY - 2025 AN - OPUS4-64292 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stawski, Tomasz T1 - Towards sustainable solution-driven recycling of gypsum N2 - Gypsum (CaSO₄·2H₂O) is a crucial mineral across sectors such as construction, agriculture, and biomedicine. Despite its potentially full recyclability, a shortage looms due to limited mining in Europe and decreasing production of flue gas desulfurization (FGD) gypsum, a byproduct of coal power plants. With current EU consumption at 24 MT/a (17 MT mined, 7 MT FGD), a deficit of 10-35 MT/a is projected by the 2030s as CaSO₄ becomes a critical raw material [1]. Meanwhile, substantial CaSO₄ waste is produced in various industries (e.g., phosphogypsum, red gypsum), but its recycling remains limited (10% in Germany, 5% in the EU) due to contamination and separation challenges. This contribution introduces a sustainable, efficient wet-chemical method for converting gypsum to bassanite (CaSO₄·0.5H₂O), and thus recycling gypsum, under mild conditions (T < 100 °C) using reusable high-salinity aqueous solutions (brines with c[NaCl] > 4 M) [2]. The optimal conversion conditions (T > 80°C, c[NaCl] > 4 M) enable rapid (<5 min) and reversible transformation (Fig. 1). Upon cooling, gypsum re-forms, offering a temperature-dependent control over phase transition. Unlike conventional thermal dehydration (150-200 °C), this approach promotes the dissolution of gypsum, allowing contaminants to be separated via selective precipitation or adsorption. Additionally, the wet-chemical process facilitates the physical removal of impurities from gypsum matrices, making it advantageous for recycling gypsum waste from sources such as demolition or urban mining, where it is often mixed with other materials. Our approach presents a sustainable pathway for recovering high-purity bassanite from contaminated gypsum waste, aligning with EU goals for resource conservation and waste reduction. T2 - MaterialsWeek 2025 CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 02.04.2025 KW - Gypsum KW - Calcium sulfate KW - Recycling PY - 2025 AN - OPUS4-64677 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Advanced Applications of 1H NMR Relaxometry in Building Material Characterization N2 - The presentation summarizes the 1H NMR relaxation pinciple for the nondestructive material characterization of building materials. We explain the basic principle of NMR and showcase 3 application cases: 1) Moisture transport and 2) In-situ pore size characteriztaion of buildiing materials and 3) Hydration characteristics of new, more climate friendly cementitious binders and mortars. T2 - NDT-CE 2025 - The International Symposium on Non-Destructive Testing in Civil Engineering CY - Izmir, Turkey DA - 24.09.2025 KW - 1H NMR KW - Nuclear magnetic resonance KW - Moisture transport, pore sizes KW - Building material KW - Nondestructive testing KW - Recycling PY - 2025 AN - OPUS4-64996 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Hamann, Christopher A1 - Spanka, M. A1 - Stolle, Dirk A1 - Adam, Christian A1 - Auer, G. ED - Thiel, S. ED - Holm, O. ED - Thomé-Kozmiensky, E. ED - Goldmann, D. ED - Friedrich, B. T1 - Rückgewinnung von Zink aus Stahlwerksstäuben durch gemeinsame Behandlung mit chloridhaltigen Reststoffen N2 - Dieser Beitrag beschreibt die Entwicklung eines neuen chemischen Verfahrens, das in einem Kooperationsprojekt zwischen der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der Ferro Duo GmbH entwickelt wird. Mit dem entwickelten Verfahren soll es ermöglicht werden, schwermetallhaltige Filterstäube und -schlämme wie Gichtgasschlämme oder Elektroofenstäube, die als Abfälle während der Produktion von Roheisen und Rohstahl anfallen und die derzeit größtenteils deponiert werden, zu recyceln und die darin enthaltenen Wertstoffe (v.a. Eisen, Kohlenstoff und Zink) wieder in den Rohstoffkreislauf zurückzugeben. Das Verfahren basiert auf dem Prinzip der Chlorierung der in den Filterstäuben und -schlämmen enthaltenen Schwermetalloxide nach Zugabe eines flüssigen Chlordonators wie Eisen(II)-chlorid-Lösung oder Salzsäure. Die so chlorierten Schwermetalloxide werden bei Temperaturen zwischen 650 und 1100 °C in Form von Schwermetallchloriden verdampft und so selektiv vom behandelten Feststoff separiert. Erste experimentelle Ergebnisse zeigen, dass die Gehalte an Schwermetallen wie Zink, Blei und Cadmium um bis zu 99,7% reduziert werden können und die thermochemisch behandelten Filterstäube und -schlämme durch das Verfahren in sekundäre, im Wesentlichen aus Eisenoxiden bestehenden Rohstoffe für die Roheisenproduktion umgewandelt werden können. Da die chlorhaltigen Lösungen selbst Abfallstoffe aus anderen Industriezweigen sind (z.B. aus der Titandioxidproduktion oder der Stahlbeize), vereint das hier entwickelte Verfahren auf elegante Weise zwei Abfallstoffströme und wandelt diese in sekundäre Rohstoffe – einem mineralischen Rohstoff für die Roheisenproduktion sowie Zinkchlorid – um. KW - Zink KW - Recycling KW - Gichtgasschlamm KW - Elektroofenstaub KW - Ressourcenrückgewinnung PY - 2019 SN - 978-3-944310-46-6 VL - Band 12 SP - 593 EP - 605 PB - Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH CY - Neuruppin AN - OPUS4-47527 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sturm, Heinz T1 - Kunststoffe und deren Recycling – Materialwissenschaftliche Erkenntnisse, um mehr Recyclat einzusetzen N2 - Nach einer Übersicht zu den immer schneller aktualisierenden Rahmenbedingungen von Politik und Gesellschaft folgt eine Übersicht zu materialwissenschaftlichen Problemen des Recyclings von Kunststoffen. Lösungsansätze aus der Forschung reichen von einfacher Optimierung bis hin zur radikalen Neukonstruktion der polymeren Werkstoffe. Aus dem bereits möglichen Ansatz "performance-by-design" wird ein neuer Weg des "recycling-by-design" adressiert. Dies inkludiert methodisch eine skalenübergreifende Modellierung und die Depolarisation bis zum Monomer. T2 - Gefahrgut-Technik-Tage CY - Berlin, Germany DA - 07.11.2019 KW - Recycling KW - Kunststoff KW - Additiv KW - Polymer KW - Normung KW - Plastikstrategie KW - Grenzfläche als Material KW - Recycling-by-design PY - 2019 AN - OPUS4-49561 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hamann, Christopher T1 - Thermochemical treatment of waste products from iron and steel production N2 - This presentation summarizes the development of a novel thermochemical process for recycling of zinc and lead-bearing wastes (blast furnace sludge and electric arc furnace dust) that accumulate during iron and steel production. T2 - European Metallurgical Conference 2019 CY - Düsseldorf, Germany DA - 23.06.2019 KW - Blast furnace sludge KW - Electric arc furnace dust KW - Recycling KW - Selective chlorination KW - Zinc PY - 2019 AN - OPUS4-48364 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian A1 - Herzel, Hannes T1 - R-Rhenania - Modifiziertes Rhenania Phosphat aus Klärschlammasche für Bayern N2 - Im Verbundprojekt R-Rhenania wird eine industrielle Demonstrationsanlage am Standort der Monoverbrennungsanlage Altenstadt der Firma Emter errichtet und im Jahr 2024 den Betrieb aufnehmen. Die vorhandene Rostfeuerung-Monoverbrennung wird so umgebaut, dass ein neues thermochemisches Verfahren integriert werden kann, welches hochwirksame und schadstoffarme Dünger produziert (bis zu 17.000 t/a). Die thermochemischen Produkte werden in Gefäß- und Feldversuchen im ökologischen Landbau auf ihre Düngewirkung getestet. Die Umweltverträglichkeit der Demonstrationsanlage wird untersucht, wie auch die Übertragbarkeit des Verfahrens auf weitere Regionen. T2 - Statusseminar RePhoR CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 03.05.2023 KW - Phosphor KW - Monoverbrennung KW - Recycling KW - Nährstoffe KW - Dünger PY - 2023 AN - OPUS4-59486 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Piehl, Patrick T1 - Thermochemical Treatment of Steel Work Dusts and Sludges for the Recovery of Zinc and Iron N2 - Steel work dusts and sludges usually contain severe amounts of zinc, lead, cadmium, and other heavy metals, which hinder direct recycling and make these materials potentially hazardous for the environment. To tackle this issue, here, two thermochemical treatment methods for the reductive workup of blast furnace sludge, electric arc furnace dust, and comparable steelwork dusts are presented. In the first method, carbon contained blast furnace sludge is employed as reducing agent for the material’s metal oxides. By this, heavy metals get evaporated and a metallic iron containing residue that may be reused in electric arc furnace steelmaking is formed. Additionally, the use of hydrogen for reducing iron and heavy metal oxides in steelwork dusts is presented. Here, high evaporation rates of heavy metals can be reached, and sponge iron is formed. Investigations using thermogravimetry and equilibrium simulations provide insides into the reactions taking place. For both processes an upscaling to pilot scale is ongoing. T2 - EUROSLAG 2024 CY - Bilbao, Spain DA - 23.10.2024 KW - Electric arc furnace dust KW - Blast furnace sludge KW - Recycling KW - Ressource recovery KW - Zinc PY - 2024 AN - OPUS4-61499 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Taube, Mareike Carolin T1 - Optimierung eines pyrometallurgischen Tantal- und Niob- Recyclingprozesses mithilfe von On-Line LIBS N2 - Die Entwicklung von Hochleistungselektronik zu immer kleineren Bauformen ohne Leistungseinbußen ist ohne den Einsatz von Technologiemetallen wie Niob und Tantal heute praktisch nicht mehr realisierbar. Besonders in technischen Geräten wie Smartphones und Tablets sind Tantal- und Niobkondensatoren aufgrund ihrer hohen Leistungsdichten bereits unverzichtbar geworden. Für die nachhaltige Produktion von Elektronik stellt jedoch vor allem das Tantalerz Coltan als sogenanntes „conflict mineral” ein großes Problem dar. Um den Wirtschaftsstandort Europa unabhängiger von Primärrohstoffimporten aus Krisenregionen zu machen, ist die Entwicklung von effizienten Recyclingverfahren heute wichtiger denn je. An der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) findet daher zurzeit die Optimierung eines pyrometallurgischen Industrieprozesses zur Niob- und Tantalrückgewinnung statt, welchem hauptsächlich niedrigkonzentrierte metallurgische Rückstände aus der Tantal- und Niob- bzw. der Zinngewinnung als Einsatzstoffe dienen. Zu diesem Zweck werden im kleintechnischen Lichtbogenofen der BAM (480 kVA, max. Materialdurchsatz ca. 150 kg/h) Versuche mit einem neuen innovativen Messgerät durchgeführt, welches eine On-Line Analyse von Hochtemperaturprozessen ermöglicht. Der eingesetzte Prototyp nutzt das Verfahren der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS), um die chemische Zusammensetzung der Schlackephase noch im Schmelzbad und während eines Schlackeabgusses zu bestimmen. Nach einer Kalibrierung auf das vorliegende Stoffsystem ermöglicht dieser On-Line-LIBS Prototyp der BAM daher eine in-situ Bestimmung der Elementverteilung in der Schmelze. Die hier gewonnenen Daten sollen helfen, die aktuelle Prozessführung zu verbessern und die Tantal- und Niobausbeute noch weiter zu erhöhen. T2 - Jahrestreffen Bremen 2018 der ProcessNet-Fachgruppen Hochtemperaturtechnik (HTT), Abfallbehandlung und Wertstoffrückgewinnung (AuW) CY - Bremen, Germany DA - 06.03.2018 KW - Laser-induced breakdown spectroscopy KW - Tantal KW - On-Line Analyse KW - Recycling KW - Pyrometallurgie PY - 2018 AN - OPUS4-45612 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kratz, S. T1 - Stand der Forschung zur agronomischen Effizienz von phosphorhaltigen Recyclingdüngern – eine Literaturstudie N2 - Die Pflanzenverfügbarkeit eines P-Düngers ist abhängig von seinen P-Bindungsformen und deren chemischer Löslichkeit. In diesem Vortrag wurden die agronomischen Effizienz von phosphorhaltigen Recyclingdüngern und deren Löslichkeit in unterschiedlichen Extrakten untersucht und verglichen. T2 - Sitzung der Arbeitsgruppe DWA KEK 3.2 CY - Ulm, Germany DA - 15.11.2017 KW - Phosphor KW - Dünger KW - Recycling KW - Klärschlamm PY - 2017 AN - OPUS4-43030 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -