GRK 2802:  Feuerfest Recycling: Ein Beitrag für Rohstoff-, Energie- und Klimaeffizienz in Hochtemperaturprozessen

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung seit 2022
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 461482547

Im Fokus des Graduiertenkollegs 2802 steht eine fachübergreifende Ausbildung von Doktorandinnen und Doktoranden, um die Fähigkeit zu erwerben, das Eigenschaftsspektrum als auch die Limitierungen einer neuen Generation von Hochtemperaturwerkstoffen auf der Basis von Feuerfest-Rezyklaten mit speziellen thermomechanischen, chemischen und funktionstechnischen Eigenschaften in Hochtemperaturprozessen der Metallurgie eigenständig zu erforschen bzw. neue Forschungsideen zu generieren und somit neue Forschungsfelder zu eröffnen. Dabei soll gezielt einerseits eine materialbedingte CO2-Reduzierung durch Recycling erzielt werden (Verzicht auf eine Kalzination und Freisetzung von CO2), andererseits eine CO2-Reduzierung durch funktionalisierte, metallokeramische Verbundwerkstoffe auf Basis dieser Rezyklate, deren Einsatz erst CO2-ärmere u.a. metallurgische Prozesse ermöglicht. Die Doktorandinnen und Doktoranden erforschen die Symbiose unterschiedlicher Materialklassen auf Rezyklatbasis am Beispiel kohlenstoffgebundener Erzeugnisse (MgO-C / Al2O3-C) und metallokeramischer Verbundwerkstoffe MgO-Stahl und vertiefen sich in grundlegenden werkstoff- und verfahrenstechnischen Konzepten in der Mikrostruktur- (Werkstoffdesign) und Makrostrukturentwicklung (Verbundwerkstoff bzw. Werkstoffverbund) für gezielte Anwendungsumgebungen in der Stahl- und Aluminiummetallurgie, unterstützt durch die Modellierung in der Thermodynamik bzw. in der Thermomechanik. Dies beinhaltet u.a. drei Erforschungs- und Ausbildungsebenen, a) die Herstellung von funktionalisierten Werkstoffen auf Rezyklatbasis, b) die Erfassung deren Eigenschaften und deren Wechselwirkung mit den metallischen Schmelzen in labortechnischen Anlagen und c) die gezielte Auswahl von maximal drei Grundlagenkonzepten und deren Überführung zu Demonstrator-Bauteilen, um mit Unterstützung des Industriebeirates Aspekte einer anwendungsorientierten Grundlagenforschung am Beispiel einer Post-Mortem-Analyse bzw. eines Life Cycle Assessments grundlagenorientiert zu reflektieren. Dies beinhaltet auch einerseits das Studium der Technologie vom Pulver bis zum Bauteil, andererseits das Verständnis eines breiten Eigenschaftsspektrums in unterschiedlichen Skalengrößenordnungen. Das Qualifizierungs- und Betreuungskonzept des Graduiertenkollegs setzt sich aus mehreren vernetzten Bausteinen zusammen. Neben den wissenschaftlichen, analytischen und technischen Fachkompetenzen werden die Promovierenden auch mit wichtigsten Instrumenten der persönlichen, sozialen sowie methodischen Kompetenzen ausgestattet. Ein wichtiges Ziel ist das vernetzende und kooperative Arbeiten auf mehreren Ebenen (Selbstorganisation der Promovierenden im Graduiertenkolleg, regelmäßiger Austausch mit betreuenden Hochschullehrern, ausländische Praktika, Industriepraktika sowie praxisbezogenes Feedback von Mitgliedern des Industriebeirates, etc.), um alle am Graduiertenkolleg beteiligten Wissenschaftlerinnen/er mit neuen Impulsen und Perspektiven zu bereichern.

• DFG-Verfahren: Graduiertenkollegs
• Antragstellende Institution: Technische Universität Bergakademie Freiberg
• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Christos G. Aneziris
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professor Dr.-Ing. Horst Biermann; Professor Dr.-Ing. Alexandros Charitos; Professor Dr.-Ing. Tobias Fieback; Dr.-Ing. Patrick Gehre; Dr.-Ing. Jana Hubálková; Professor Björn Kiefer, Ph.D.; Professor Dr. Jens Kortus; Professor Dr. David Rafaja; Professorin Dr.-Ing. Olena Volkova; Privatdozentin Dr.-Ing. Anja Weidner; Dr.-Ing. Rhena Wulf