CO₂ im Betonkreislauf: Bewertung und räumliche Kopplung der Mineralisierung von Betonabbruch in Baden-Württemberg

Research topic/area

Kreislaufwirtschaft und Dekarboniserung im Bausektor

Type of thesis

Master

Start time

-

Application deadline

15.11.2026

Duration of the thesis

-

Description

Hintergrund. In Baden-Württemberg fallen jährlich rund 11 Mio. t Recycling-Baustoffe an, nur etwa 4 % kehren als Gesteinskörnung in neuen Beton zurück (Landtag BW, Drs. 17/5844). Zugleich bindet zerkleinerter Beton CO₂ dauerhaft als Kalkstein (Xi et al. 2016, Nat. Geosci.). Der Zementstein sammelt sich im Feinanteil, der bis zu zwanzigmal mehr CO₂ bindet als das Grobkorn (Ajwad et al. 2026; Zhang et al. 2025), nach DIN 1045-2 aber kaum in neuen Beton darf. Karbonatisiert könnte er als Zementersatz Klinker verdrängen (Skocek et al. 2020, Sci. Rep.).

Ziel. Unter welchen Bedingungen (Brechstrategie, Verwertungsweg, Anrechnungsregel) erhöht die CO₂-Mineralisierung von Betonabbruch den Klimanutzen, ohne die Kreislaufqualität zu mindern – und wo in Baden-Württemberg lohnt sich die Kopplung von CO₂-Quelle und Recyclinganlage bis 2045?

Vorgehen. (1) Rechenmodell für eine Tonne Betonabbruch: Jede zulässige Kombination aus Brechstrategie, karbonatisierter Fraktion und Verwertungsweg wird nach CO₂-Bilanz (EN 15804), Kreislaufqualität (Circular Footprint Formula) und Kosten bewertet, Unsicherheiten per Monte-Carlo-Simulation. (2) Zuordnungsmodell Quelle–Kreis–Verwertungsweg für 2030, 2035 und 2045 mit Transportkosten, CO₂-Herkunft, Anrechenbarkeit und Recyclingkapazität; Ergebnis: Karte der Kopplungspotenziale. (3) Sensitivitäten.

Requirement

Requirements for students

• Interesse an Kreislaufwirtschaft und Klimapolitik; sicherer Umgang mit Daten (Python oder Tabellenkalkulation); eigenständige Arbeitsweise

Faculty departments

• Economic & law sciences
  Business management

Supervision

Title, first name, last name

Lena Fuhg

Organizational unit

KIT-IIP

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lena.fuhg@kit.edu

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• Curriculum vitae
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