Forschung und Entwicklung

Forschung & Entwicklung

cemsuisse engagiert sich aktiv in der angewandten Forschung. Der Verband unterstützt und koordiniert Forschungsprojekte im Bereich Zement und Beton. Eine möglichst umweltschonende Herstellung und die Erforschung des nachhaltigen Bauens mit Beton stehen dabei im Fokus.

cemsuisse beteiligt sich aktiv an der Forschungsförderung (Bild: LafargeHolcim)

Innovation dank Forschungsförderung

cemsuisse beteiligt sich aktiv an der Erforschung von innovativen Lösungen im Bereich der Zementherstellung und der Betonanwendung. Wir unterstützen Forschungstätigkeiten von unmittelbarem Interesse für die Zementindustrie und betreiben dazu eine proaktive Forschungsförderung.

Die Projekte haben einen umsetzungsorientierten Charakter und sollen möglichst rasch zu praxisrelevanten Erkenntnissen führen. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der nachhaltigen Produktion beziehungsweise Anwendung von Zement und Beton. Erforscht werden zum Beispiel neue Möglichkeiten zur Senkung von CO2-Emissionen in der Zementproduktion. Der Verband leistet auch mit seiner Forschungsunterstützung einen wertvollen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit.

Damit die Schweizer Zementhersteller auch in Zukunft erfolgreich und nachhaltig wirtschaften können, brauchen sie Innovation. Denn Innovation bedeutet Fortschritt und Wachstum. Sie ermöglicht neue Investitionen – insbesondere im Bereich der ökologischen und ökonomischen Effizienzsteigerung. Deshalb engagiert sich cemsuisse aktiv in der angewandten Forschung. Entsprechende Projekte werden an Forschungsteams herangetragen oder öffentlich ausgeschrieben.

Nachhaltige Anwendung von Zement und Beton

cemsuisse unterstützt und koordiniert Forschungsaktivitäten im Bereich der Betonanwendung. Im Fokus steht dabei die zukünftige und nachhaltige Anwendung von Zement und Beton. Die Forscher beschäftigen sich beispielsweise mit neuen Möglichkeiten zur Reduktion der CO2-Emissionen bei der Herstellung und Anwendung von Baustoffen. Oder sie erforschen eine optimale Betonqualität mit sicherem Tragwerksverhalten. Das ist die Voraussetzung für eine besonders dauerhafte und damit nachhaltige Bauweise.

Proaktive Forschungsförderung

cemsuisse betreibt eine proaktive Forschungsförderung und schlägt Problemstellungen vor, die von unmittelbarem Interesse für die schweizerische Zementindustrie sind. Diese werden von kompetenten Forschergruppen von Universitäten, Fachhochschulen und anderen Forschungsinstitutionen bearbeitet. Eine Begleitgruppe aus cemsuisse-Vertretern unterstützt die Projektnehmer mit ihrem spezifischen Fachwissen. Die Projekte besitzen einen umsetzungsorientierten Charakter und sollen möglichst rasch praxisrelevante Erkenntnisse liefern. Die Ergebnisse der Forschungsprojekte werden teilweise an öffentlichen Veranstaltungen der Betonsuisse Marketing AG präsentiert und publiziert. Gleichzeitig dienen sie als Grundlage für die weiterführende Forschung.

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Laufende Forschungsprojekte

Im Rahmen der cemsuisse-Forschungsförderung wurden 2023 mehrere Projekte unterstützt und interessante Zwischenergebnisse erreicht.

Folgende zwei Projekte wurden im Jahr 2023 gestartet:

Das Projekt “New conceptual approach to assess steel corrosion in carbonated concrete” mit der ETH Zürich hat als Ziel die Entwicklung eines neuen Konzepts zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von Stahlbeton, das in der Lage ist, der Nachhaltigkeit mehr Aufmerksamkeit zu schenken als der derzeitige normative Ansatz, der fast ausschliesslich auf dem Karbonatisierungswiderstand basiert.

Im «CO₂LPIE — CO₂ Longterm Periodic Injection Experiment» werden im Felslabor Mont Terri Experimente zur Untersuchung der hydraulischen, mechanischen und chemischen Auswirkungen der CO₂-Injektion in den Opalinuston durchgeführt. Die Experimente zielen darauf ab, unser Verständnis für das Verhalten von Deckgestein und dessen Integrität für die Einlagerung von CO₂ zu verbessern. Die Daten aus den Experimenten sind notwendig, um zuverlässige Simulationen des reaktiven Transports als Grundlage für die Charakterisierung von Speicherstätten und die Risikobewertung der langfristigen Speicherintegrität durchzuführen.

Projekte im Überblick:

Abstract – Dr. Albin Kenel, i-beratung GmbH
Festigkeitsentwicklung von Betonen

Abstract – Angela Lemos, Dr. Christoph Czaderski, EMPA; Prof. Dr. Ivan Markovic, OST
Innosuisse-cemsuisse Projekt: „Verstärkung von Brücken mit UHFB und memory-steel-Bewehrung“

Abstract auf Englisch – Angela Lemos, Dr. Christoph Czaderski, EMPA; Prof. Dr. Ivan Markovic, University of Applied Sciences of Eastern Switzerland
Innosuisse-cemsuisse Project: „Strengthening of bridges using a layer of UHPFRC reinforced with memory steel“

Abstract – M. Wyrzykowski, A. Leemann, EMPA
Wirksamkeit der Kompositzemente für den langfristigen AAR-Widerstand von Beton

Abstract auf Englisch – M. Wyrzykowski, A. Leemann, EMPA
Effectiveness of blended cements for the long-term AAR-resistance of concrete

Abstract – Prof. Dr. Walter Kaufmann, Nicola Gehri, ETH
Trag- und Verformungsverhalten von faserbewehrtem Beton unter ebener Schubbeanspruchung

Abstract auf Englisch- Prof. Dr. Walter Kaufmann, Nicola Gehri, ETH
Structural behaviour of fibre-reinforced concrete subjected to in-plane shear loads

Abstract auf Englisch- Prof. Dr. Ueli Angst, Dr. Zhidong Zhang, Thilo Schmid, Cristhiana Albert, ETH
New conceptual approach to assess steel corrosion in carbonated concrete

Abstract- David Jaeggi, Martin Ziegler, Rolf Kipfer, Gesa Ziefle
CO2LPIE — CO2 Long-term Periodic Injection Experiment (CL)

Abstract- A. Leemann, EMPA
Chloridwiderstand im Beton – Zusammenhänge und Lösungsansätze

Abstract auf Englisch- A. Leemann, EMPA
Chloride resistance of concrete – relations and approaches

Abstract- Dr. S. v. Greve-Dierfeld, TFB; Dr. Christian Paglia, SUPSI
Klassifizierung von Beton nach EN 206-100 Referenzverfahren und Korrelation mit SIA 262/1

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Forschungsberichte

cemsuisse befasst sich im Rahmen ihres Forschungsengagements mit Themen der Zementherstellung und -anwendung. Traditionell werden ausgewählte Forschungsprojekte veröffentlicht und können an dieser Stelle kostenlos als PDF heruntergeladen werden.

Im Projekt «Spannungszustand ungerissener Betonbauten» untersuchten wir die Notwendigkeit einer Mindestbewehrung zur Vermeidung einer Rissbildung. Hierbei resultierte, dass die Bewehrung nicht ohne weiteres reduziert werden kann, aufgrund der unterschiedlichen Bedingungen, in denen Gebäude errichtet werden und danach dauerhaft bestehen sollen.

Bei allfälligen Übernahmen von Textpassagen aus den cemsuisse-Berichten bitten wir um einen Verweis auf den entsprechenden cemsuisse-Bericht. Die Autoren der Berichte haben bei der Erstellung der Berichte jede erforderliche Sorgfalt angewandt; dennoch können sie keine Haftung für allfällige inhaltliche Fehler des Berichtes übernehmen.

Nachfolgend finden Sie eine Übersicht aller bisher publizierten Forschungsberichte:

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Forschungsberichte CO2

Untenstehend finden Sie alle Forschungsberichte zum Stichwort CO2.

2021: Andreas Leemann, EMPA
Karbonatisierungsgrad Betongranulat
2020: Gabriel Gerner, ZHAW
HTC-Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm
2020: Dr. André Heel, ZHAW
Methanation of cement-based CO2 emissions without prior CO2 separation
2016: Dr. Andreas Leemann, EMPA, Dr. Fritz Hunkeler, TFB AG
Berechnung der CO2-Aufnahme während der Nutzungsdauer zementgebundener Baustoffe
2012: Dr. Peter V. Nygaard, Dr. Andreas Leemann, EMPA
Kohlendioxidaufnahme von Stahlbetonbauten durch Karbonatisierung
2009: Prof. Susanne Kytzia et al, Hochschule für Technik Rapperswil
Vorzüge des nachhaltigen Bauens mit Beton

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Forschungsberichte Karbonatisierung

Untenstehend finden Sie alle Forschungsberichte zum Stichwort Karbonatisierung.

2023: Prof. Dr. Ueli Angst; Dr. Zhidong Zhang; Thilo Schmid, ETH Zürich
Stahlbetonbauten bei Karbonatisierung_Englisch
2023: Dr. Winnie Matthes, TFB AG
Prüfung des Karbonatisierungswiderstands von Betonen
2021: Andreas Leemann, EMPA
Karbonatisierungsgrad Betongranulat
2020: Prof. Dr. Ueli Angst, ETH Zürich
Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauten bei Karbonatisierung
2016: Dr. Andreas Leemann, EMPA, Dr. Fritz Hunkeler, TFB AG
Berechnung der CO2-Aufnahme während der Nutzungsdauer zementgebundener Baustoffe
2016: Dr. Andreas Leemann, EMPA
Karbonatisierungswiderstand von Recyclingbeton
2014: Dr. Andreas Leemann, Dr. Peter V. Nygaard, EMPA
Zusammenhang zwischen Karbonatisierungswiderstand, CO2-Pufferkapazität und Diffusität von Mischzementen
2012: Dr. Peter V. Nygaard, Dr. Andreas Leemann, EMPA
Kohlendioxidaufnahme von Stahlbetonbauten durch Karbonatisierung
2011: Dr. Sandy Schubert, Cathleen Hoffmann, EMPA
Grundlagen für die Verwendung von Recyclingbeton mit Mischgranulat

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Forschungsberichte Druckfestigkeit

Untenstehend finden Sie alle Forschungsberichte zum Stichwort Druckfestigkeit.

2023: Prof. Dr. Walter Kaufmann & Tomislav Markić, ETH Zürich
Betongelenke und Teilflächenpressung: Mechanische Modelle und experimentelle Validierung
2019: Prof. Dr. Daniel Heinzmann, Prof. Dr. Karel Thoma , Hochschule Luzern
Effiziente konstruktive Durchbildung von Rahmenecken in Stahlbeton
2017: Prof. Thomas Vogel, ETH Zürich
Experimentelle Untersuchung zum Ermüdungsverhalten von kreuzweise bewehrten Stahlbetonplatten
2017: Prof. Dr. Walter Kaufmann, ETH Zürich
Betongelenke – Stand der Technik und Entwicklungspotenzial
2015: Prof. Dr. Aurelio Muttoni et al, EPF Lausanne
Seismic behaviour of flat slabs
2014: Dr. Andreas Leemann, Roman Loser, EMPA
Einfluss von Restwasser auf die Frischbetoneigenschaften
2011: Dr. Sandy Schubert, Cathleen Hoffmann, EMPA
Grundlagen für die Verwendung von Recyclingbeton mit Mischgranulat
2011: Prof. Thomas Vogel, Patrick Fehlmann, ETH Zürich
Experimentelle Untersuchungen zum Ermüdungsverhalten von Stahlbetonrücken
2010: Mitglieder der Projektgruppe ARA der cemsuisse
cemsuisse-Merkblatt MB 01 (Betonerosion in Biologiebecken von Abwasserreinigungsanlagen)
2010: Mitglieder der Projektgruppe ARA der cemsuisse
Betonsuisse-Erläuterungsbericht zum cemsuisse-Merkblatt 01 (Betonerosion in Biologiebecken von Abwasserreinigungsanlagen)
2010: Dr. Pietro Lura, Dr. Andreas Leemann, EMPA
Frühschwinden von Beton
2010: Prof. Dr. Aurelio Muttoni et al, EPF Lausanne
Verwendung von selbstverdichtenden Beton für Flachdecken
2009: Dr. Andreas Leemann, Cathleen Hoffmann, EMPA
Trockenschwinden von Beton
2005: Dr. Stefano Guandalini, Prof. Dr. Aurelio Muttoni, EPF Lausanne
Ein physikalisches Modell für das Durchstanzen von Stahlbetonplatten

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Forschungsberichte Nachhaltigkeit

Untenstehend finden Sie alle Forschungsberichte zum Stichwort Nachhaltigkeit.

2023: Prof. Dr. Ueli Angst; Dr. Zhidong Zhang; Thilo Schmid, ETH Zürich
Stahlbetonbauten bei Karbonatisierung_Englisch
2023: Prof. Dr. Walter Kaufmann & Tomislav Markić, ETH Zürich
Betongelenke und Teilflächenpressung: Mechanische Modelle und experimentelle Validierung
2021: Andreas Leemann, EMPA
Karbonatisierungsgrad Betongranulat
2020: Gabriel Gerner, ZHAW
HTC-Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm
2020: Prof. Dr. Ueli Angst, ETH Zürich
Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauten bei Karbonatisierung
2020: Dr. André Heel, ZHAW
Methanation of cement-based CO2 emissions without prior CO2 separation
2019: Prof. Dr. Daniel Heinzmann, Prof. Dr. Karel Thoma , Hochschule Luzern
Effiziente konstruktive Durchbildung von Rahmenecken in Stahlbeton
2019: Prof. Dr. Walter Kaufmann, ETH Zürich
Spannungszustand in ungerissenen Betonbauten
2017: Prof. Thomas Vogel, ETH Zürich
Experimentelle Untersuchung zum Ermüdungsverhalten von kreuzweise bewehrten Stahlbetonplatten
2017: Prof. Dr. Walter Kaufmann, ETH Zürich
Betongelenke – Stand der Technik und Entwicklungspotenzial
2016: Dr. Andreas Leemann, EMPA, Dr. Fritz Hunkeler, TFB AG
Berechnung der CO2-Aufnahme während der Nutzungsdauer zementgebundener Baustoffe
2016: Dr. Andreas Leemann, EMPA
Karbonatisierungswiderstand von Recyclingbeton
2012: Dr. Peter V. Nygaard, Dr. Andreas Leemann, EMPA
Kohlendioxidaufnahme von Stahlbetonbauten durch Karbonatisierung
2011: Dr. Sandy Schubert, Cathleen Hoffmann, EMPA
Grundlagen für die Verwendung von Recyclingbeton mit Mischgranulat
2011: Prof. Thomas Vogel, Patrick Fehlmann, ETH Zürich
Experimentelle Untersuchungen zum Ermüdungsverhalten von Stahlbetonrücken
2010: Mitglieder der Projektgruppe ARA der cemsuisse
cemsuisse-Merkblatt MB 01 (Betonerosion in Biologiebecken von Abwasserreinigungsanlagen)
2010: Mitglieder der Projektgruppe ARA der cemsuisse
Betonsuisse-Erläuterungsbericht zum cemsuisse-Merkblatt 01 (Betonerosion in Biologiebecken von Abwasserreinigungsanlagen)
2010: Dr. Pietro Lura, Dr. Andreas Leemann, EMPA
Frühschwinden von Beton
2010: Prof. Dr. Aurelio Muttoni et al, EPF Lausanne
Verwendung von selbstverdichtenden Beton für Flachdecken
2009: Dr. Andreas Leemann, Prof. Dr. Barbara Lothenbach und Roman Loser
Stand des Wissens: Sulfatbeständigkeit von Beton und sulfatbeständige Zemente
2009: Dr. Andreas Leemann, Cathleen Hoffmann, EMPA
Trockenschwinden von Beton
2009: Prof. Susanne Kytzia et al, Hochschule für Technik Rapperswil
Vorzüge des nachhaltigen Bauens mit Beton
2009: Dr. Pavel Trtik, Dr. Matthias Koebel und Claudia Som, EMPA
Nano-1: Teil 1 Nanotechnologie: Anwendungen in Architektur und Bauwesen
2009: Dr. Pavel Trtik, Dr. Matthias Koebel und Claudia Som, EMPA
Nano-1: Teil 2 Nanotechnologie: Anwendungen in Architektur und Bauwesen
2008: Gianfranco Bronzini, Conzett Bronzini Gartmann AG
SB2: Mängelfibel
2007: Roman Loser, EMPA
SB3: Wechselwirkungen zwischen Beton, Trennmittel, Schalung, Verarbeitung und Umgebungsbedingung
2007: Dr. Andreas Leemann, EMPA
SB4: Sedimentation und Bluten von Beton
2006: Dr. Martin F. Bäuml und Dr. Giovanni Martinola, Concretum AG
Self Compacting Concrete (SCC): Qualität und Qualitätskontrolle
2006: Dr. Giovanni Martinola und Dr. Martin F. Bäuml, Concretum AG
Self Compacting Concrete (SCC): Nachhaltigkeit
2005: Dr. Stefano Guandalini, Prof. Dr. Aurelio Muttoni, EPF Lausanne
Ein physikalisches Modell für das Durchstanzen von Stahlbetonplatten
2005: Patrick Gartmann, Conzett Bronzini Gartmann AG
SB1: Empfehlungen für Sichtbeton
2003: Dr. Martin Koller et al, Résonance SA / EPF Lausanne
Verwendung von Erdbebenaufzeichnungen für die nichtlineare seismische Berechnung von Stahlbetontragwerken
2003: Prof. Dr. Ian Smith, EPF Lausanne
Prüfen von jungem Beton, Mörtel und Zementstein mittels faseroptischen Sensoren
2002: Jaqueline Fosco-Oppenheim, ZH Winterthur
Beton mit Kopf: Konstruktives Entwerfen mit Beton Elementen

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Forschungsberichte Phosphorrecycling

Untenstehend finden Sie alle Forschungsberichte zum Stichwort Phosphorrecycling.

2020: Gabriel Gerner, ZHAW
HTC-Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm

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Forschungsberichte Carbon Capture

Untenstehend finden Sie alle Forschungsberichte zum Stichwort Carbon Capture.

2021: Andreas Leemann, EMPA
Karbonatisierungsgrad Betongranulat
2020: Dr. André Heel, ZHAW
Methanation of cement-based CO2 emissions without prior CO2 separation
2016: Dr. Andreas Leemann, EMPA, Dr. Fritz Hunkeler, TFB AG
Berechnung der CO2-Aufnahme während der Nutzungsdauer zementgebundener Baustoffe
2012: Dr. Peter V. Nygaard, Dr. Andreas Leemann, EMPA
Kohlendioxidaufnahme von Stahlbetonbauten durch Karbonatisierung

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Forschungsberichte Korrosion

Untenstehend finden Sie alle Forschungsberichte zum Stichwort Korrosion.

2023: Prof. Dr. Ueli Angst; Dr. Zhidong Zhang; Thilo Schmid, ETH Zürich
Stahlbetonbauten bei Karbonatisierung_Englisch
2023: Dr. Winnie Matthes, TFB AG
Prüfung des Karbonatisierungswiderstands von Betonen
2022: Dr. Stefanie v. Greve-Dierfeld, TFB AG
Korrosionsrisiko in der XC2-Exposition
2021: Andreas Leemann, EMPA
Karbonatisierungsgrad Betongranulat
2020: Prof. Dr. Ueli Angst, ETH Zürich
Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauten bei Karbonatisierung
2019: Prof. Dr. Walter Kaufmann, ETH Zürich
Spannungszustand in ungerissenen Betonbauten
2016: Dr. Andreas Leemann, EMPA
Karbonatisierungswiderstand von Recyclingbeton
2014: Dr. Andreas Leemann, Dr. Peter V. Nygaard, EMPA
Zusammenhang zwischen Karbonatisierungswiderstand, CO2-Pufferkapazität und Diffusität von Mischzementen
2014: Dr. Andreas Leemann, Roman Loser, EMPA
Einfluss von Restwasser auf die Frischbetoneigenschaften
2011: Dr. Sandy Schubert, Cathleen Hoffmann, EMPA
Grundlagen für die Verwendung von Recyclingbeton mit Mischgranulat
2010: Mitglieder der Projektgruppe ARA der cemsuisse
cemsuisse-Merkblatt MB 01 (Betonerosion in Biologiebecken von Abwasserreinigungsanlagen)
2010: Mitglieder der Projektgruppe ARA der cemsuisse
Betonsuisse-Erläuterungsbericht zum cemsuisse-Merkblatt 01 (Betonerosion in Biologiebecken von Abwasserreinigungsanlagen)
2010: Dr. Pietro Lura, Dr. Andreas Leemann, EMPA
Frühschwinden von Beton
2010: Dr. Yves Schiegg, Dr. Markus Büchler, Schweiz. Gesellschaft für Korrosionsschutz, Zürich
Entwicklung eines Verfahrens zur Verhinderung von Rostbildung an Stahlschalungen
2009: Dr. Andreas Leemann, Prof. Dr. Barbara Lothenbach und Roman Loser
Stand des Wissens: Sulfatbeständigkeit von Beton und sulfatbeständige Zemente
2009: Dr. Andreas Leemann, Prof. Dr. Barbara Lothenbach und Cathleen Hoffmann, EMPA
Analysis of biologically induced concrete deterioration in a wastewater plant by combining microstructural analysis with thermodynamic modeling

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Forschungsberichte Dauerhaftigkeit

Untenstehend finden Sie alle Forschungsberichte zum Stichwort Dauerhaftigkeit.

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