德国科布伦兹应用技术大学(Hochschule Koblenz)近日宣布,其主导的“EcoLight”研究项目正式获得德国联邦经济与能源部(BMWE)“中小企业中央创新计划(ZIM)”的资助。该项目聚焦于开发无水泥的轻质混凝土砌块,旨在通过材料革新显著降低砌体建筑中的二氧化碳排放,为德国乃至欧洲建筑行业的脱碳进程提供关键技术支撑。
在德国中莱茵地区,轻质混凝土和浮石砌块作为传统建筑工艺,已沿用数十年,不仅是当地建筑文化的核心组成部分,更是重要的经济支柱。尽管现有轻质砌块已具备优良的生态足迹、高回收率和低初级能源消耗,但行业痛点依然明显:约90%的碳排放源于水泥作为主要胶凝材料的使用。针对这一瓶颈,“EcoLight”项目将核心研发方向锁定在利用自然、本地资源开发碱性激活胶凝材料,以彻底替代传统水泥。
该项目构建了紧密的产学研合作生态。科布伦兹应用技术大学担任科学项目载体,工业合作伙伴包括来自克鲁夫的Gebr. Zieglowski GmbH & Co. KG以及来自亚琛的Brameshuber + Uebachs Ingenieure GmbH。各方将共同推进胶凝材料与配方的研发、轻质混凝土性能的表征、基于建筑物理和力学视角的孔洞结构优化,并致力于开发一种新型自动化生产工艺,以实现无水泥轻质砌块的规模化、可复制制造。
在科布伦兹应用技术大学与Gebr. Zieglowski公司联合举办的项目启动会上,各方代表齐聚克鲁夫工厂。除主办方Thomas Zieglowski外,科布伦兹应用技术大学的Ulf Schmidt教授和Marcel Ramler,以及来自Brameshuber + Uebachs的Stephan Uebachs博士、MC-Bauchemie的Kai Markiefka、KLB Klimaleichtblock的Andreas Krechting、德国轻质混凝土协会(Bundesverband Leichtbeton)的Ahmad Iravani,甚至远道而来的澳大利亚Wagners公司代表John Day均出席了会议。通过实地参观现代轻质砌块生产线,与会者深入了解了制造流程,并就项目初步成果展开了热烈交流。
项目的一大里程碑在于成功开发出基于新维德盆地(Neuwieder Becken)天然火山灰岩石的碱性激活胶凝材料。这种材料将作为传统水泥的替代品,专门用于制造新一代无水泥的多孔轻质混凝土砌块(haufwerksporig)。科布伦兹应用技术大学建筑材料与可持续建筑教研室主任Ulf Schmidt教授强调:“EcoLight项目旨在证明,可持续建筑始于材料选择。利用本地资源开发无水泥轻质砌块,是迈向资源节约型和气候友好型建材的关键一步。”
该项目的研发重点涵盖四大维度:一是以天然本地火山灰替代水泥作为胶凝材料;二是优化配方以降低生产能耗;三是整合资源节约型骨料;四是提升轻质砌块的保温性能与承重能力。此外,科布伦兹应用技术大学作为“可持续砌体”(Nachhaltiges Mauerwerk)创新网络的成员,正将其在科布伦兹和赫尔-格伦茨豪森校区的实验室及研发设施优势注入网络。该网络汇聚了亚琛工业大学(RWTH Aachen)、多特蒙德工业大学(TU Dortmund)、卡尔斯鲁厄理工学院(Karlsruhe)以及东巴伐利亚应用技术大学(OTH Regensburg)等顶尖机构,共同聚焦可持续性评估与资源效率、砌体施工自动化以及砌体拆除与重建三大技术领域,致力于长期提升建筑业的可持续性水平。
对于中国建材行业而言,德国在利用本地天然矿物资源替代高碳水泥基材料方面的探索极具参考价值。随着中国“双碳”目标的深入推进,借鉴此类基于地域资源禀赋的“碱性激活胶凝材料”技术路线,结合本土工业副产物(如粉煤灰、矿渣)进行创新应用,将是实现建筑建材绿色转型的重要突破口。
