Zementklinker ist der Hauptbestandteil von Zement und verbraucht zu dessen Herstellung signifikante Mengen von natürlichen Ressourcen und trägt gleichzeitig zu seiner sehr ungünstigen Treibhausgasbilanz bei. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass Zementersatzstoffe mit spezifischen Eigenschaften aus Abfallstoffen wie Kieswaschschlämmen, Strassenwaschschlämmen und Gipskartonplatten ohne Leistungseinbußen auf Produktseite, bei geringeren Temperaturen und geringerer CO2 Emission hergestellt werden können. Entsprechend den angestrebten Eigenschaften solcher zum Teil anthropogener Zementbestandteile wurden lokal verfügbare geeignete Abfallstoffe ausgewählt und thermisch aktiviert. Eine industriell anwendbare Methode zur Aktivierung solcher Stoffe bei Temperaturen von 700 °C – 850 °C wurde entwickelt und patentiert. Es basiert auf einem neu entwickelten Trocknungsverfahren und der Kombination von zwei Produktionslinien, um durch die Verknüpfung der Gasströme beider Systeme eine energieeffiziente thermische Behandlung von Abfallstoffen zu ermöglichen sowie auf umweltfreundliche Weise einen Zementersatzstoff herzustellen.:Table of Contents List of Tables List of Figures List of Abbreviations Glossary Chapter 1: Introduction 1.1 Motivation 1.2 Research hypotheses and objectives 1.3 Research methodology 1.4 Thesis outline Chapter 2: State of the art in SCM production 2.1 Supplementary cementitious materials 2.2 Classification of SCMs 2.2.1 Classification according to origin 2.2.2 Classification according to reaction behaviour 2.3 Chemical composition of SCMs 2.4 Formation of hydraulic or pozzolanic minerals in thermal processes 2.4.1 Cement clinker 2.4.2 Burnt oil shale 2.4.3 Fly ash 2.4.4 Calcined clay 2.5 Performance of composite cements 2.6 Calcining technologies 2.6.1 Flash calciner 2.6.2 Rotary calciner 2.7 Comparison of process technologies 2.8 Summary of Chapter 2 Chapter 3: Alternative SCMs and a new method for activation 3.1 Introduction 3.2 Target of alternative SCM 3.3 Waste materials 3.3.1 Aggregate washing sludge 3.3.2 Road cleaning sludge 3.3.3 Deconstruction gypsum 3.4 Producing alternative SCMs 3.5 Thermal activation of alternative SCMs 3.6 Limitations in current calcining technology 3.6.1 Difficult emission control 3.6.1.1 Particulate emission 3.6.1.2 Gaseous emission 3.6.2 Challenging material preparation 3.6.3 Demand for noble fuels 3.6.4 Difficult colour control 3.6.5 Strict temperature control 3.6.6 CO2 footprint of calciners 3.7 Proposed new method of calcination 3.7.1 Feed material handling 3.7.2 Thermal heat-exchange system 3.7.3 Clay calciner design 3.7.4 Grinding 3.8 Summary Chapter 3 Chapter 4: Theoretical Considerations 4.1 Material considerations 4.1.1 Composition of alternative SCM 4.1.2 Anticipated products and characteristics 4.2 Process considerations 4.2.1 System capacity 4.2.2 Material characteristics 4.2.3 Material receiving, crushing and handling 4.2.4 Thermodynamic modelling 4.2.4.1 Mass balance 4.2.4.2 Drying and cooling heat balance 4.2.4.3 Calcination heat balance 4.2.4.4 Gas balance 4.2.4.5 Impact on clinker kiln line 4.2.4.6 Impact of calcite on the gas balance 4.2.5 Calciner design 4.2.6 Colour control 4.2.7 Emission prediction 4.2.7.1 Emission during drying 4.2.7.2 Emission during calcination 4.2.8 CO2 footprint of produced material 4.2.9 Grinding requirements 4.3 Summary of Chapter 4 Chapter 5: Experimental tests and proof of concept 5.1 Introduction 5.2 Sampling and characterization 5.2.1 Kaolinitic AWS from France 5.2.2 Non-kaolinitic AWS from Switzerland 5.2.3 Road cleaning sludges from Switzerland 5.2.4 Deconstruction gypsum from Switzerland 5.2.5 Sample preparation and shipping 5.3 Drying screw conveyor testing 5.4 Calcination testing 5.4.1 Mineralogy of activated products 5.4.1.1 Non-kaolinitic SCM 5.4.1.2 Kaolinitic AWS from France 5.4.2 Colour 5.5 Crushing tests 5.6 Grinding tests 5.7 Mortar compressive strength testing 5.8 Water demand testing 5.9 Summary of Chapter 5 Chapter 6: Experimental results 6.1 Characteristics of activated materials 6.2 Concrete performance and colour 6.2.1 Thermally activated kaolinitic AWS from France 6.2.2 Thermally activated non-kaolinitic alternative SCM from Switzerland 6.3 Equipment dimensioning 6.3.1 Process mass flow 6.3.2 Heat-exchanging screws and thermal oil system 6.3.3 Rotary calciner dimensioning 6.3.4 Ball mill dimensioning 6.4 CO2 reduction 6.5 Summary of Chapter 6 Chapter 7: Conclusion and outlook 7.1 Conclusions 7.2 Outlook. Literature

In dem Forschungsvorhaben wurden Maßnahmen der Lebensmittelabfallvermeidung auf EU-, Bundes- und Länderebene identifiziert und hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit auf den Freistaat Sachsen bewertet. Daraus wurden Handlungsempfehlungen für die Wirtschaft, die Verwaltung, Bildungs- und Informationseinrichtungen sowie die Bevölkerung abgeleitet. Die Veröffentlichung richtet sich an alle, die ihren Beitrag zur Reduzierung von Lebensmittelabfällen leisten wollen.

Untersucht wurden das tatsächliche und potenzielle Aufkommen und die Behandlung biogener Abfälle und Reststoffe im Freistaat Sachsen. Für die im Haushalt anfallenden Küchen- und Grünschnittabfälle ergibt sich eine potenzielle Sammelmenge von insgesamt 528.759 Mg bzw. 125 kg je Einwohner und Jahr. Für Grünschnitt ergeben sich vor allem im Bereich der Pflegemaßnahmen auf öffentlichen Flächen und der Landschaftspflege Mengenpotenziale für die Verwertung. Mit der Vermeidung von Speiseabfällen, der Intensivierung der Erfassung und der effizienten Verwertung der biogenen Abfälle und Reststoffe zeigen sich positive Effekte auf die Klimabilanz.

Zugl.: Regensburg, Universiẗat, Diss., 2007.

Die Kreislaufwirtschaft wird von den verschiedensten Seiten als wichtige Strategie für eine nachhaltige Zukunft gefordert und gefördert. Schon seit einiger Zeit setzt sich die Erkenntnis durch, dass eine Bewegung weg von Geschäftsmodellen, die auf Produktverkäufen basieren, hin zum Angebot von Produkt-Dienstleistungssystemen das Implementieren von Kreislaufwirtschaft unterstützen kann. Diese These wurde erneut in der Arbeit der Circular Economy Initiative Deutschland (CEID) diskutiert und in Berichten dieser Initiative dokumentiert. Die Autorin, die auch Mitglied der Circular Economy Initiative war, beleuchtet in diesem Text den Zusammenhang und beschreibt anhand von Ergebnissen aus früheren Forschungs- und Beratungstätigkeiten, wie Produkt-Dienstleistungssysteme (Product-Service Systems, PSS) die Circular Economy unterstützen können und wie diese PSS gestaltet werden können, damit das möglichst nachhaltig, also ökologisch, sozial und ökonomisch vorteilhaft, wirkt. Prozesse, Methoden und Tools für PSS Design und Evaluierung werden vorgestellt und durch Fallbeispiele illustriert.

Für die anstehende Fortschreibung des Abfallwirtschaftsplans für den Freistaat Sachsen war eine weitere Fortschreibung der Klärschlammkonzeption erforderlich. In der Klärschlammkonzeption 2015 wird aufbauend auf der Ist-Situation im Rahmen von Szenarienbetrachtungen die Entsorgung der Abfälle aus der Abwasserbehandlung im Freistaat Sachsen, insbesondere der Klärschlämme, im Hinblick auf die sich ändernden rechtlichen Bedingungen in den Jahren 2020 und 2025 dargestellt. Ergebnisse und Aussagen der Studie sollen dazu dienen, die Entsorgung der Klärschlämme durch die Aufgabenträger ökologisch, wirtschaftlich und sicher zu gewährleisten.

Die Broschüre enthält die Analyse der derzeitigen Entsorgungssituation mineralischer Bau- und Abbruchabfälle im Freistaat Sachsen und liefert eine Abschätzung der Stoffstromentwicklung innerhalb der Verwertung und der Beseitigung verschiedener Abfallfraktionen.

Der Übergang von einer linearen Wirtschaftsweise zu einer Kreislaufwirtschaft hat gerade erst begonnen. Beim Umgang mit Kunststoffen wird deutlich, dass die Kreislaufführung noch nicht in dem Maße erfolgt, dass die möglichen Potenziale der Rückführung von verwertbaren Kunststoffabfällen in den Produktionskreislauf ausgeschöpft sind. Im Rahmen der Arbeit wurden 16 Maßnahmen zur Steigerung der Mengen des eingesetzten Rezyklats ausgewählt, charakterisiert und hinsichtlich deren Kosten für die Umsetzung und erzielbaren Mengeneffekte berechnet. Die ermittelten Werte wurden in Anlehnung an die Methode der Ökoeffizienzanalyse miteinander in Zusammenhang gebracht. Dabei wurde angenommen, dass mit jedem Mg durch die Maßnahmen zusätzlich bereitgestelltes Rezyklat eine Einsparung von CO2-Äquivalentemissionen erreicht wird.

Spätestens seit der UN-Klimakonferenz COP26 in Glasgow 2021 kön-nen wir für den Zustand der uns umgebenden Welt feststellen: So geht es nicht weiter. Die Geschichte des Designs zeigt viele Überlegungen und Praktiken zur Gestaltung für Nachhaltigkeit, von den Deutschen Werkstätten Hellerau über Victor Papanek bis hin zum Circular Design Guide. Designer:innen gelten als besonders qualifiziert, ganzheitliche Lösungen für komplexe Probleme zu erarbeiten. Die Fähigkeit zum Umgang mit großer Unsicherheit birgt Potenzial, wertvolle Lösungsvor-schläge für die ökologischen, sozialen und ökonomischen Herausforde-rungen zu liefern. Doch blickt man auf die Umbrüche der Gesellschaft im Anthropozän, drängt sich die Frage auf, was Design wirklich zu leisten vermag. Design steht als Disziplin und als Forschungsfeld vor erheblichen Herausforderungen: Wie können wir ressourcenschonend gestalten, ohne dabei eine auf Ungleichheit beruhende Ordnung zu perpetuieren? Oder schließen Design und Nachhaltigkeit einander gar aus? Design scheint also ein ambivalentes Verhältnis zur Nachhal-tigkeit zu haben. So haben sich im Diskurs um Nachhaltigkeit im Design vielfältige Positionen ergeben, die versuchen, Teilhabe, Transparenz und Offenheit mit Blick auf die Folgen von Gestaltung für die Umwelt zu realisieren. Organisationen wie Extinction Rebellion bedienen sich gestalterischer Mittel und fordern auf ihren Demonstrationen zu Kli-magerechtigkeit auf. Partizipation an der Produktion von Konsumgü-tern, wie beispielsweise in der Maker-Bewegung, sollen durch dezentrale Lösungen zur Nachhaltigkeit beitragen. Dies zeigt: Design kann Lösun-gen und Visionen für nachhaltige Zukünfte entwerfen und eine Schnitt-stellenfunktion übernehmen. Gleichwohl gilt es zu bedenken, dass De-sign immer noch einen Zug zum Elitären zu haben scheint. Konzepte wie Zero Waste oder neu gebaute klimaneutrale Stadtviertel scheinen eher auf die Bedürfnisse ohnehin schon Privilegierter zu schauen. Au-ßerdem zeigt die Praxis, dass eine wirklich nachhaltig gestaltete Kon-sumkultur noch in den Kinderschuhen steckt. Wie kann ein Gleichge-wicht zwischen Ressourcen, Wachstum und fair verteiltem Wohlstand gestaltet werden? Welche alternativen Vorschläge können wir entwi-ckeln, um Muster, die zur Aufrechterhaltung von Missständen beitra-gen, zu brechen? Wo liegen die Grenzen dessen, wo Design etwas dazu beitragen kann? Die Jahrestagung 2022 der DGTF beschäftigt sich deshalb mit zentralen Aspekten der Nachhaltigkeit, welche die Arbeitsfelder des Designs berühren. Was und wie kann Design zu nachhaltiger Entwick-lung beitragen? Wie verändert der Nachhaltigkeitsdiskurs Auffassungen von Design, in Theorie und Praxis? Welche Auswirkungen haben An-sätze und Diskurse zu nachhaltiger Entwicklung auf die Designausbil-dung und ‑forschung? Die Jahrestagung der DGTF 2022 ermöglicht einen aktiven Austausch über praktische Ansätze, theoretische Impulse und empirische Erkenntnisse in Form eines Kolloquiums mit Vortrags- und Workshop-Sessions. Die Beiträge beleuchten aktuelle Forschungs- und Studienprojekte sowie explorieren zukünftige Szenarien. Wie kann Nachhaltigkeit in Lehre, Praxis und Forschung adressiert werden, um neue Impulse für gestalterisches Arbeiten zu setzen? Beiträge können dabei unter anderem die folgenden Themen und Fragestellungen umfassen: Materialität — Wie kann für materielle Kreisläufe gestaltet werden? Welche Grenzen und Potenziale liegen in Nischenlösungen der Circular Economy? Was kann aus dem End-of-Life für die Gestal-tung von Produkten und Systemen gelernt werden? Brauchen wir mehr Wenigerdesign – im analogen wie im digitalen Raum? Sind wir in der Lage, auch weniger statt dazu zu entwerfen? Wie wird Wertschöpfung gestaltet, wenn der Einsatz und Verbrauch von Materialien und Res-sourcen minimiert wird? Welche Kompetenzen brauchen in diesem Zusammenhang zukünftige Designer:innen und wie werden diese ver-mittelt? Systeme — Wie wird nachhaltiges Handeln in Systemen wie Netzwerkorganisationen oder Unternehmen gestaltet? Wie sieht Nach-haltigkeit aus, wie kommunizieren wir nachhaltig? Welche Diskurse und Ansätze gestalten die Vermittlung von Design und Nachhaltigkeit? Welchen Einfluss hat die Methodik des Designs auf andere Disziplinen? Welche Rolle kommt Design in interdisziplinären Diskursen zu nach-haltigem Wandel zu? Was können wir aus anderen Disziplinen aufneh-men, welche Schnittstellen gilt es zukünftig weiter zu gestalten? Gerechtigkeit — Nachhaltigkeit kann nicht ohne eine gerech-te Verteilung der Ressourcen gedacht werden. Welche Zukunft möch-ten wir entwerfen und wie kann Gerechtigkeit realisierbar sein? Wie wollen wir in Zukunft leben und arbeiten? Welche sozialen Auswir-kungen hat Gestaltung? Wie kann Design seine Rolle verantwortungs-voll wahrnehmen und nicht nur auf die Bedürfnisse der ohnehin schon Privilegierten schauen? Kann beispielsweise Participatory Design ein Weg sein, eine gerechte Gestaltung für den Klimawandel umzusetzen? Wie kann Design lokal handeln und dabei eine globale Perspektive be-halten? Was sind Wege, die Design außerhalb unserer europäischen Perspektive verorten? Welche Ansätze können aus anderen Systemen, Gesellschaften oder Epochen adaptiert werden und wie können diese heute zu nachhaltiger Entwicklung beitragen? / Since the UN Climate Conference COP26 in Glasgow 2021, we can say: It can't continue like this. The history of design is full of ideas and practices on designing for sustainability, from the Deutsche Werkstätten Hellerau to Victor Papanek to the Circular Design Guide. Designers are seen as experts in developing holistic solutions to complex problems. The ability to deal with uncertainty holds potential to provide valuable solutions to environmental, social and economic challenges. But in view of the upheavals of society in the Anthropocene, the question arises as to what design is really capable of achieving. Design faces considerable challenges as a discipline and as a field of research: How can we design in a way that conserves resources without perpetuating an order based on inequality? Or are design and sustainability even mutually exclusive? Design thus seems to have an ambivalent relationship to sus-tainability. Thus, in the discourse around sustainability in design, a variety of positions have emerged around participation, transparency, and openness with an eye toward the consequences of design for the environment. Organizations like Extinction Rebellion use design means and call for climate justice in their demonstrations. Participation in the production of consumer goods, such as in the Maker movement, aim to contribute to sustainability through decentralized solutions. This shows: Design can create solutions and visions for sustainable futures and take on an interface function. Nevertheless, it is important to keep in mind that design still seems to have a tendency towards elitism. Concepts such as zero waste or newly built climate-neutral city districts seem to address the needs of the already privileged. Moreover, practice shows that a truly sustainably designed consumer culture is still in its infancy. How can a balance between resources, growth and fairly distributed wealth be de-signed? What alternative proposals can we develop to break patterns that contribute to perpetuating grievances? What are the limits of where design can contribute? The 2022 annual conference of the DGTF therefore address-es key aspects of sustainability that connect to design. What and how can design contribute to sustainable development? How does the sustaina-bility discourse change perceptions of design, in theory and practice? What impact do approaches and discourses of sustainable development have on design education and research? The annual conference of DGTF 2022 enables an active ex-change of practical approaches, theoretical impulses and empirical find-ings in presentations and workshop sessions. The contributions highlight current research and study projects as well as explore future scenarios. How can sustainability be addressed in teaching, practice and research in order to set new impulses for design work? Contributions may include, but are not limited to, the fol-lowing topics and issues: Materiality — How can we design for material cycles? What are the limits and potentials of niche solutions in the circular economy? What can be learned from end-of-life for the design of products and systems? Should design operate on the principle of “more is less” - in the analog as well as the digital space? How is value creation designed when the use and consumption of materials and resources is minimized? What competencies do future designers need in this context and how will they be taught? Systems — How is sustainable action shaped in systems such as network organizations or companies? What does sustainability look like, how do we communicate sustainably? Which discourses and ap-proaches shape the communication of design and sustainability? What influence does the methodology of design have on other disciplines? What is the role of design in interdisciplinary discourses on sustainable change? What can we take from other disciplines, which interfaces need to be further shaped in the future? Shared Prosperity — Sustainability cannot be thought of without a fair distribution of resources. What kind of future do we want to design and how can justice be realized? Future designs: How do we want to live and work in the future? What are the social implications of design? How can design play its role responsibly and not just look at the needs of the already privileged? For example, can Participatory Design be a way to implement equitable design for climate change? How can design act locally while maintaining a global perspective? What are ways that locate design outside our European perspective? What approaches can be adapted from other systems, societies, or eras, and how can they contribute to sustainable development today?

Wenn in Deutschland von Circular Economy gesprochen wird, denken wir schnell an Plastik, Recycling und wie unsere Abfallwirtschaft funktioniert. Dass hinter der Circular Economy wesentlich mehr Aspekte stecken, zeigt das Buch ‘Mythen der Circular Economy’. 32 Autor*innen aus Wissenschaft und Praxis sind dem Aufruf der Herausgebenden Alexa Böckel, Jan Quaing, Ilka Weissbrod und Julia Böhm gefolgt und haben sich mit den Mythen beschäftigt, die ihnen im Arbeitsalltag begegnen. Das Buch ist für alle Interessierten, Skeptiker*innen, enthusiastische Fürsprecher*innen und Zweifler*innen der Circular Economy. Die Take Aways am Ende der Kapitel und die Handlungsempfehlungen ermöglichen ein zielgerichtetes Lesen, das in die Umsetzung führt. In verständlicher Sprache führen Unternehmensgründer*innen und Wissenschaftler*innen in die Circular Economy ein und erklären, was im aktuellen Diskurs unter das Konzept fällt. Beispielsweise gibt es die sogenannten R-Strategien, die auch Recycling umfassen, aber sich auch mit suffizienteren Ansätzen beschäftigen. Die Circular Economy umfasst auch soziale Aspekte, denn ohne die Konsumierenden und den Wille der Bürger*innen kann eine Transformation nicht stattfinden. Zudem liefert der Sammelband eine Übersicht an aktuell existierenden Mythen und wie sie sich in Geschäftsmodellen und digitalen Technologien verbreiten. Gleichzeitig wird jeder Mythos von einem Gegenbeispiel aus der Praxis begleitet und zeigt damit, wie viel bereits möglich ist. Dabei werden vor allem die Bereiche des Bauens und der Mode in den Fokus genommen.