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| 02.06.2016, 06:06 Uhr | Lesedauer: ca. 3 Minuten |
  
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Fraunhofer-Institute: Schwarze Kunststoffe sortenrein trennen
 Die Sortiermaschine mit Fließband, das den kleingeschredderten Plastikmüll transportiert - (Bilder: Fraunhofer IOSB). Bisherige Sortiersysteme arbeiten im Nahinfrarot-Bereich, der es generell ermöglicht, Kunststoffe zu klassifizieren. Was bei den meisten Kunststoffen auch gut funktioniert, führt bei schwarzen Ausführungen zu Problemen, da der Ruß, der den Kunststoffen seine dunkle Farbe verleiht, einen Großteil des Signals absorbiert. Das optische System kann daher diese Werkstoffe nicht sehen. Dabei wird es immer wichtiger, auch die dunklen Kunststoffe wiederzuverwerten: Sollen die vereinbarten EU-Grenzwerte beim Recycling von Autos eingehalten werden, führt an der Wiederverwertung schwarzer Kunststoffe kein Weg vorbei. Anzeige Serientaugliches System trennt auch schwarze Kunststoffe
 Die Radarkamera – Herzstück der Sortiermaschine – arbeitet bei 90 Gigahertz. Das Herzstück des Systems ist die Radarkamera. Die Funktionsweise: Der kleingeschredderte Kunststoffmüll läuft über ein Fließband, an dessen Ende die Flakes mit einer Geschwindigkeit von zwei bis drei Metern pro Sekunde in weitem Bogen herunterfallen. Durch diesen Strom fallender Flakes schickt die Radarkamera Terahertzstrahlung, die zwischen Infrarotstrahlung und Mikrowellen liegt. Auf der anderen Seite des Strahls analysiert das System, auf welche Weise die einzelnen Stückchen die Strahlung verändert haben und analysiert aufgrund der erhaltenen Spektren, um welchen Kunststoff es sich handelt. Binnen 35 Millisekunden fällt die Entscheidung, ob das Teil über einen gezielten Luftstoß aus dem Kunststoffstrom hinauskatapultiert wird oder darin verbleiben darf. Eine Farbkamera liefert zusätzliche Informationen über die Form des Objekts, um die Ausblasdüsen zur richtigen Zeit zu öffnen. 98 bis 99 Prozent sortenrein sortiert "Je höher die Frequenz, mit der solche Kameras arbeiten, desto genauer messen sie – allerdings steigt mit der Genauigkeit auch ihr Preis", beschreibt Dirk Nüßler, Geschäftsfeldsprecher Produktion am FHR, die Herausforderung. "Radar oder THz-Zeilenkameras, die beispielsweise bei einer Bandgeschwindigkeit von drei Metern pro Sekunde – knapp 10 km/h – messen sollen, können schnell bis zu einer Millionen Euro kosten. Das ist unerschwinglich für Recyclinghöfe. Wir haben daher einen Kompromiss zwischen Genauigkeit und Erschwinglichkeit gesucht." Ausgeklügelte Algorithmen des IAIS helfen demnach dabei, diesen Spagat zu meistern; sie erkennen auch kleine Unterschiede in den Spektren. Und da sie selbstlernend sind, arbeiten sie im Laufe der Zeit immer präziser. Die Kamera, die bei 90 Gigahertz funktioniert, schafft die geforderte Sortenreinheit von 98 bis 99 Prozent und ist mit einem Preis in der Größenordnung einer Hyperspektralkamera vergleichsweise ein Schnäppchen. Um die Kamera an unterschiedliche Anforderungen anpassen zu können, haben die Forscher sie modular aufgebaut. So lassen sich beispielsweise verschiedene Frequenzerweiterungen ähnlich wie Objektive aufstecken: Momentan sind Erweiterungen für 120 und 240 Gigahertz in Arbeit. Anfang 2017 soll die Kamera Recyclinghöfen zur Verfügung stehen und Ende 2017 auf den Markt kommen. Auf der Weltkonferenz für Zerstörungsfreies Prüfen WCNDT vom 13. bis 17. Juni 2016 in München (Stand BO B88) stellen die Forscher einen transportablen Bandsortierer mitsamt der Kamera vor. Weitere Informationen: |
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., München
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