Henning Frančik, Ina Turinsky
(un)certain flows
SustainLab
Zukunftsszenarien für Gips im Jahr 2050
In Deutschland werden jährlich rund 10 Millionen Tonnen Gips verbraucht. Davon stammen rund 60 Prozent aus Kohlekraftwerken. Dort fällt er als Nebenprodukt bei der Stromerzeugung an: als sogenannter Rauchgasentschwefelungsgips oder REA-Gips. Mit dem Kohleausstieg bis 2038 wird diese Ressource fast vollständig versiegen.
Das wirft die Frage auf, wie Szenarien für alternative Methoden der Gewinnung, Zusammensetzung, Verarbeitung, des Recyclings und der Logistik dieses Materials aussehen könnten. Das Projekt nutzt mathematische Modelle, um das aktuelle Materialsystem Gips zu analysieren. Daraus werden spekulative Konzepte für die Gestaltung zukünftiger Rohstoffquellen sowie deren Materialeigenschaften und soziotechnische Infrastruktur entwickelt.
Das Projekt bringt Ansätze aus den Disziplinen Geoökologie, Ingenieurwissenschaften und Design Fiction zusammen. Es wird in Kooperation mit verschiedenen Partnern aus Wirtschaft und Forschung durchgeführt, darunter das Gipswerk Uehrde von Rump & Salzmann und das Thüringer Innovationszentrum für Wertstoffe ThIWert.
Materialsystem Gips heute
Der Weg des Materials von seiner Gewinnung bis zum Ende seiner Nutzung in Tonnen pro Jahr
Der gesellschaftliche „Stoffwechsel“ von Gips in Deutschland wurde mit einem mathematischen Modell, der sogenannten Stoffstromanalyse, analysiert. Das Modell zeigt die umgesetzte Menge des Materials von der Gewinnung (links) über den Transport, die Herstellung von Gipsprodukten sowie die Verwendung bis hin zum letztendlichen Verbleib zum Beispiel auf einer Deponie (rechts). Im derzeitigen Materialsystem wird Gips durch Naturgips, in Kohlekraftwerken und zu einem geringen Anteil durch das Recycling von Gipsplatten gewonnen.
Szenario 2050: Alternative Materialien
in Tonnen pro Jahr
In diesem Szenario wird ein Großteil der Gipsprodukte durch alternative Materialien vom Markt verdrängt. Anstatt Gips kämen Lehmbaustoffe zum Einsatz, denen geeignete Stabilisatoren zugegeben würden. Als Inspiration für die Fertigung bedienen wir uns in der Natur: Der westliche Felsenkleiber (Sitta neumayer), ein Vogel aus Südosteuropa, verwendet Lehm in Kombination mit dem Chitin und Eiweiß von Insekten, um sein Nest zu verstärken. Diese beiden natürlichen Bindemittel könnten auch für die Trockenbauplatten aus Lehm als Zugabe dienen und das Problem der geringeren Bruchfestigkeit lösen.
Szenario 2050: Kollaborative Kreisläufe
in Tonnen pro Jahr
In diesem Szenario wird Gips hauptsächlich durch die Wiederverwendung und das Recycling von bereits benutzten Gipsprodukten gewonnen und damit im Kreislauf genutzt. Eine mögliche Idee innerhalb dieses Szenarios sieht vor, ein Verbindungselement zu gestalten. Damit könnte man gebrauchte Gipskartonplatten demontieren und über ein lokales Materiallager für Sekundärrohstoffe neu verteilen.
Kollaborative Kreisläufe
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Szenario 2050: Neue Quellen
in Tonnen pro Jahr
Anstatt mehr Gips aus der Natur zu gewinnen oder zu importieren, könnte man neue Materialquellen erschließen. Ein interessanter Weg wäre es, Gips aus Klärschlamm zu gewinnen, einem Restprodukt der Abwasserbehandlung. Durch die Nutzung des Gipses aus Abwasser würde das heutige Konzept von getrennten Infrastrukturen der Abfallbeseitigung und der Rohstoffgewinnung durch symbiotische Infrastrukturen abgelöst werden, die beides miteinander verbinden.
Neue Quellen
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Und was bringt die Zukunft?
Fossile Energien wie Kohle und Erdgas kennen die Menschen nur noch aus historischen Medien. Wir leben in einer Gesellschaft, die auf kollaborativen Kreisläufen basiert.
Die Versorgung mit und die Wiederverwertung von Materialien und Dienstleistungen wird dezentral organisiert. Um die menschlichen und ökologischen Bedürfnisse zu befriedigen, haben sich resiliente Systeme etabliert. Sie basieren auf Unabhängigkeit und Vielfalt. Die Grenze zwischen Produzierenden und Konsumierenden ist verschwommen: Konsumierende sind es gewohnt, zu produzieren, und Produzierende konsumieren Reststoffe und -produkte. Dies geschieht in einer Mischung aus demokratischem Hightech und selbstermächtigendem Lowtech.
Ermöglicht wird das Ganze, indem die Beteiligten vielfältige und regional angepasste Lösungsansätze nutzen und fortwährend nach industriellen Symbiosen suchen. Viele orientieren sich an einer essentialistisch-minimalistischen Kultur. Sie verbrauchen Materialien nur in einer Menge, die für die wirklich wesentlichen Dinge im Leben ausreicht. Die übrige Zeit und Aufmerksamkeit nutzen sie für sinnvolle und vermeintlich sinnlose, aber emotional wertvolle und kreative Geisteszustände.
Friedrich Dormin ist der ehemalige Betriebsleiter der Klärgips-Werke in Hamburg. Der große pensionierte Herr schenkt sich eine Tasse Filterkaffee ein und nimmt auf seiner Hollywoodschaukel Platz. Er denkt gern zurück an damals: 2022 hat er angefangen, Gips und Phosphor aus dem Abwasser bzw. aus dem Klärschlamm zu extrahieren. Der kommunale Betrieb, für den er gearbeitet hat, war damals das einzige Unternehmen, das so etwas gemacht hat. „Wir waren ehrlich gesagt erstmal ziemlich überfordert mit diesem neuen Verfahren. Aber vor allem waren wir es nicht gewohnt, so zu denken, als wären wir ein Produktionsbetrieb. Wir waren ja damals ursprünglich nur dafür zuständig, das Abwasser unserer Städte zu beseitigen. Wir hatten keine Ahnung davon, wie man Rohstoffe produziert und wie man die an die richtige Adresse bringt. Schließlich haben wir den Laden so ausgebaut, dass wir in den 2030er bis 2040er Jahren quasi das erste Unternehmen waren, das die Entsorgung und die Produktion zusammengebracht hat. Räumlich, technisch und irgendwie auch kulturell. Das war ein tolles Gefühl. Industrielle Symbiosen sind heute so selbstverständlich wie grüne Bäume, aber wir waren damals unter den Ersten, die das im großen Maßstab umgesetzt haben.“
Henning Frančik, Ina Turinsky
(un)certain flows
SustainLab
Zukunftsszenarien für Gips im Jahr 2050
In Deutschland werden jährlich rund 10 Millionen Tonnen Gips verbraucht. Davon stammen rund 60 Prozent aus Kohlekraftwerken. Dort fällt er als Nebenprodukt bei der Stromerzeugung an: als sogenannter Rauchgasentschwefelungsgips oder REA-Gips. Mit dem Kohleausstieg bis 2038 wird diese Ressource fast vollständig versiegen.
Das wirft die Frage auf, wie Szenarien für alternative Methoden der Gewinnung, Zusammensetzung, Verarbeitung, des Recyclings und der Logistik dieses Materials aussehen könnten. Das Projekt nutzt mathematische Modelle, um das aktuelle Materialsystem Gips zu analysieren. Daraus werden spekulative Konzepte für die Gestaltung zukünftiger Rohstoffquellen sowie deren Materialeigenschaften und soziotechnische Infrastruktur entwickelt.
Das Projekt bringt Ansätze aus den Disziplinen Geoökologie, Ingenieurwissenschaften und Design Fiction zusammen. Es wird in Kooperation mit verschiedenen Partnern aus Wirtschaft und Forschung durchgeführt, darunter das Gipswerk Uehrde von Rump & Salzmann und das Thüringer Innovationszentrum für Wertstoffe ThIWert.
Materialsystem Gips heute
Der Weg des Materials von seiner Gewinnung bis zum Ende seiner Nutzung in Tonnen pro Jahr
Der gesellschaftliche „Stoffwechsel“ von Gips in Deutschland wurde mit einem mathematischen Modell, der sogenannten Stoffstromanalyse, analysiert. Das Modell zeigt die umgesetzte Menge des Materials von der Gewinnung (links) über den Transport, die Herstellung von Gipsprodukten sowie die Verwendung bis hin zum letztendlichen Verbleib zum Beispiel auf einer Deponie (rechts). Im derzeitigen Materialsystem wird Gips durch Naturgips, in Kohlekraftwerken und zu einem geringen Anteil durch das Recycling von Gipsplatten gewonnen.
Szenario 2050: Alternative Materialien
in Tonnen pro Jahr
In diesem Szenario wird ein Großteil der Gipsprodukte durch alternative Materialien vom Markt verdrängt. Anstatt Gips kämen Lehmbaustoffe zum Einsatz, denen geeignete Stabilisatoren zugegeben würden. Als Inspiration für die Fertigung bedienen wir uns in der Natur: Der westliche Felsenkleiber (Sitta neumayer), ein Vogel aus Südosteuropa, verwendet Lehm in Kombination mit dem Chitin und Eiweiß von Insekten, um sein Nest zu verstärken. Diese beiden natürlichen Bindemittel könnten auch für die Trockenbauplatten aus Lehm als Zugabe dienen und das Problem der geringeren Bruchfestigkeit lösen.
Szenario 2050: Kollaborative Kreisläufe
in Tonnen pro Jahr
In diesem Szenario wird Gips hauptsächlich durch die Wiederverwendung und das Recycling von bereits benutzten Gipsprodukten gewonnen und damit im Kreislauf genutzt. Eine mögliche Idee innerhalb dieses Szenarios sieht vor, ein Verbindungselement zu gestalten. Damit könnte man gebrauchte Gipskartonplatten demontieren und über ein lokales Materiallager für Sekundärrohstoffe neu verteilen.
Kollaborative Kreisläufe
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Szenario 2050: Neue Quellen
in Tonnen pro Jahr
Anstatt mehr Gips aus der Natur zu gewinnen oder zu importieren, könnte man neue Materialquellen erschließen. Ein interessanter Weg wäre es, Gips aus Klärschlamm zu gewinnen, einem Restprodukt der Abwasserbehandlung. Durch die Nutzung des Gipses aus Abwasser würde das heutige Konzept von getrennten Infrastrukturen der Abfallbeseitigung und der Rohstoffgewinnung durch symbiotische Infrastrukturen abgelöst werden, die beides miteinander verbinden.
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Und was bringt die Zukunft?
Fossile Energien wie Kohle und Erdgas kennen die Menschen nur noch aus historischen Medien. Wir leben in einer Gesellschaft, die auf kollaborativen Kreisläufen basiert.
Die Versorgung mit und die Wiederverwertung von Materialien und Dienstleistungen wird dezentral organisiert. Um die menschlichen und ökologischen Bedürfnisse zu befriedigen, haben sich resiliente Systeme etabliert. Sie basieren auf Unabhängigkeit und Vielfalt. Die Grenze zwischen Produzierenden und Konsumierenden ist verschwommen: Konsumierende sind es gewohnt, zu produzieren, und Produzierende konsumieren Reststoffe und -produkte. Dies geschieht in einer Mischung aus demokratischem Hightech und selbstermächtigendem Lowtech.
Ermöglicht wird das Ganze, indem die Beteiligten vielfältige und regional angepasste Lösungsansätze nutzen und fortwährend nach industriellen Symbiosen suchen. Viele orientieren sich an einer essentialistisch-minimalistischen Kultur. Sie verbrauchen Materialien nur in einer Menge, die für die wirklich wesentlichen Dinge im Leben ausreicht. Die übrige Zeit und Aufmerksamkeit nutzen sie für sinnvolle und vermeintlich sinnlose, aber emotional wertvolle und kreative Geisteszustände.
