Kernpunkt der wissenschaftlichen Arbeiten ist es – unter den Prämissen des Nachhaltigkeitsgedankens und der Kreislaufwirtschaft – innovative Lösungsansätze zu generieren und Empfehlungen für komplexe Problemstellungen zu formulieren. Die Mitarbeiter des Kompetenzfeldes eruieren allgemeine aber auch spezielle Aufgabenfelder, generieren Projektideen, bearbeiten öffentlich geförderte Forschungsprojekte und fertigen Fachpublikation an.

Der Bereich Baustoffrecycling beschäftigt sich mit der Erforschung von Baustellenabfällen und deren Wiederverwertung.

Der Bereich Gipsrecycling und Gipsersatzbaustoffe erforscht Lösungen um der Verknappung des REA-Gipses durch das in Kraft getretene Kohleausstiegsgesetz entgegenzuwirken. Neben der Mobilisierung von Gipsabfällen zur Wiederverwertung werden auch alternative Gipsquellen untersucht um einem verstärkten Naturgipsabbau gegenzusteuern. Über das Programm „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) wird das Bündnis Gipsrecycling als Chance für den Südharz gefördert.

Die Bioverfahrenstechnik ist in den Bereichen Umweltprophylaxe und der energetischen Nutzung von biologischen Rest- und Rohstoffen eine innovative Schlüsseltechnologie mit hohem Zukunftspotential. Neben der Umwelt- und Recyclingtechnik ist sie eine der Forschungs- und Innovationssäulen des ThIWert.

Der Forschungsschwerpunkt liegt in der verfahrenstechnischen Prozessentwicklung von biologischen Sanierungs- und Behandlungsverfahren in den Bereichen Biogaserzeugung, Abwassertechnik und Bodensanierung. Dabei liegt die Kernkompetenz in der Optimierung der Prozesskette zur Biogaserzeugung aus Energiepflanzen und landwirtschaftlichen Reststoffen. Die Verknüpfung von Verfahrenstechnik und Molekularer Biotechnologie ermöglicht die Betrachtung und Optimierung der Prozessaktivität auf molekularer Ebene und hilft so, technische Lösungsoptionen zu entwickeln, aus denen eine effiziente Ressourcenwirtschaft resultiert.

Kunststoffrecyclate sind zu einem festen Bestandteil im Kunststoffkreislauf geworden. Das Recycling von Kunststoffen ist jedoch nicht in jedem Fall einfach zu handhaben. Je sortenreiner Kunststoffe anfallen, desto leichter sind sie recycelbar. Eine sortenreine Trennung verschiedener Kunststoffe ist technologisch jedoch sehr aufwendig. Neben Untersuchungen zur Rückgewinnung sortenreiner Kunststoffe stellte die Entwicklung eines Verfahrens zur repräsentativen Beprobung von Kunststoffballen, welches im Juli 2020 in die DIN-Norm 54389 überführt wurde, einen wichtigen Schritt zur Verbesserung von Stoffkreisläufen dar.

Elektroaltgeräte enthalten wertvolle Metalle und andere Stoffe, die wiederverwendet werden können. Bei der Behandlung und Verwertung von Elektroaltgeräten sind die Recyclingausbeuten für viele Edel- und Sondermetalle aber noch verbesserungsbedürftig. Dies betrifft auch die Altbatterien aus Elektrogeräten, zu denen in abgeschlossenen Projekten umfangreich geforscht wurde. Neben der Entwicklung eines Multimetallseparators stand hier die Planung und Konstruktion eines modularen Entlade- und Transportregister für den Bereich der Post-Consumer-Batterien im Fokus.

Fragestellungen und Probleme der repräsentativen Probenahme spielen schwerpunkt-übergreifend eine essentielle Rolle zur Entwicklung angepasster und effizienter Recyclingverfahren. Neue Beprobungsverfahren, wie das im Rahmen der Forschungsprojekte entwickelte Probenahmebett, widmen sich diesem wichtigen Thema.

Daneben fallen noch immer große Mengen von Rest- und Abfallstoffen an, die auf Grund ihrer Beschaffenheit oder Zusammensetzung bisher keiner stofflichen Verwertung zugeführt werden können. Ausgesuchte Reststoffe lassen sich jedoch durch Karbonisierung, d.h. vollständige und langsame Pyrolyse, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Holzkohle stattfindet, häufig zu neuen wertvollen Produkten umwandeln. Die Erforschung und Untersuchung dieses Pyrolyseverfahrens stellt einen weiteren Arbeitsschwerpunkt des Kompetenzfeldes dar.