Neue Technologien – neue Chancen?

Neue Technologien – neue Chancen?

150 150 Klaus Henning Glitza

DGAW-Veranstaltung:  Innovationen der  Sortieranlagen standen im Fokus

 

Kann durch neue Sortiertechniken eine höhere Rezyklatqualität erzielt werden? Diese Fragestellung stand unter anderem im Mittelpunkt der Online-Veranstaltung „Innovative Sortiertechnologien im Fokus“ der Deutschen Gesellschaft für Abfallwirtschaft (DGAW)

Über 130 Teilnehmer ließen sich Anfang November darüber informieren, welche Chancen sich durch die immer besser werdenden gängigen Sortiertechnologien und komplett neue Verfahren, wie künstliche Intelligenz, Tracermarkierungen oder auch digitale Wasserzeichen,  ergeben- und ob diese überhaupt gebraucht werden.

Intelligente Lösungen

Nachdem die Moderatorin der Veranstaltung, Dr. Beate Kummer (Kummer umwelt:kommunikation GmbH), kurz in das Thema eingeführt hatte, stellte Naemi Denz die intelligenten Lösungen der Steinert GmbH vor. Durch die Fusion mehrerer Sensoren unterstützt durch Künstliche Intelligenz können beispielsweise Kartuschen aussortiert werden, die aufgrund der für das Recycling schädlichen Inhaltsstoffe abgetrennt werden sollen. Bei der KI-Technologie werden die klassischen Sensoren durch Objekterkennung auf der Grundlage von Datenbanken ergänzt. Dies erfordere keine neuen Scanner, sondern könne mit der klassischen Steinert-Sortiertechnologie erfolgen. Auch die Sortierung von schwarzen Kunststoffen mittels NIR-Sensoren sei heute mit Steinert-Technologie kein Problem mehr.

Sortiertechnologien in der bildlichen Darstellung. Foto: DGAW

Laut Naemi Denz liege die  Lösung in der Anordnung des NIR-Sensors in der Maschine. Dies seit vor allem für Kunststoffe im Bereich Altfahrzeuge relevant. Am Ende des Vortrags stellte die Umweltingenieurin die Robotertechnologie von Steinert vor, die durch hochauflösende kamera-basierte NIR Technologie eine automatisierte Nachsortierung und Qualitätssicherung erlaubt. Im Bereich der Markierungen ist Steinert Mitglied der Initiative R-Cycle, die im Gegensatz zu Digimarc (Lizenzgebühren) einen offen zugänglichen Standard aufbauen will.

Technologie der Fluoreszenzmarker

Über die Technologie der Fluoreszenzmarker sprach anschließend  Jochen Moesslein, Polysecure GmbH, Diese Marker werden zur Markierung der Verpackungen eingesetzt werden, um diese spezifiziert (zum Beispiel Trennung Food/Non-Food) zu erkennen und auszusortieren. Tracer können auch eingesetzt werden, um unerwünschte Materialien wie Verbunde abzutrennen („Negativsortierung“). Die in geringen Mengen auf Verpackungen (zum Beispiel in der Druckfarbe, einmalige Anwendung/abwaschbar im Deinkingprozess) oder in Verpackungen (im Polymer für mehrere Lebenszyklen) eingebrachten Fluoreszenzmarker werden in einem Laservorhang zur Emission angeregt und erzeugen eine sehr spezifische Fluoreszenz, wobei Schmutz, Deformation und Lage keinen Einfluss haben.

Wie Moesslein ausführte, sei für  den Einsatz der Technologie in Sortieranlagen ist eine stärkere Vereinzelung im Vergleich zur heutigen Sortierung erforderlich, jedoch ist eine wesentlich höhere Ausbeute und Sortenreinheit der sortierten Fraktionen möglich. Ferner könne nach definierbaren – eben genau den für eine hohe Recyclingquote erforderlichen – Fraktionen sortiert werden. Nach Moessleins Aussagen  könne mit Tracer-Based-Sorting eine Detektionsrate von rund 98 Prozent erreicht werden.

Die digitalen Wasserzeichen

Claudius Jäger, Digimarc GmbH, stellte im Folgenden die digitalen Wasserzeichen vor, mit Hilfe derer ähnlich einem unsichtbaren Barcode vielfältige Informationen auf Verpackungen aufgebracht werden können. Durch eine Identifizierung auf SKU-Level (GTIN) kann eine Trennung nach unterschiedlichen Kriterien erzielt werden(beispielsweise Food/Non-Food, Shrink-Sleeves, gefährlicher Inhalt, schwarze Materialien et cetera). Derzeit werde die Zuverlässigkeit des Systems und die Detektions- sowie Auswurf-Leistung in der Sortieranlage in mehreren Versuchsphasen geprüft. Im September habe laut Jäger die Add-On Unit von Pellenc, die im kommenden Jahr auch industriell eingesetzt wird, eine Detektionsquote von rund 98 Prozent und eine Auswurfquote von 95 Prozent erreicht. Aktuell liefen die Sortierversuche in Phase 2 in einer Pilotanlage in Kopenhagen, um diese Ergebnisse im semi-industriellen Umfeld zu validieren. Im kommenden Jahr werde Phase 3 mit Tomra und Pellenc an fünf Standorten in Frankreich und Deutschland gestartet.

Wie Claudius Jäger verdeutlichte, sollen anschließend funktionsfähige Prototypen in kommerziellen Sortier- und Recyclinganlagen unter normalen Betriebsbedingungen in großem Maßstab eingesetzt werden. Zu den Partnern gehörten unter anderem. SUEZ, PreZero, Indorama, Tomra/Borealis/Zimmermann und Paprec.

Digimarc ist einer der über 130 Partner des Projekts Holy Grail 2.0, das alle Partner entlang der Wertschöpfungskette einer Verpackung vereint, um das Verpackungsrecycling zu optimieren.

Herausforderungen und Sortierergebnisse

Stefan Böhme, Böhme GmbH, der seit 26 Jahren eine LVP-Sortieranlage betreibt, erläuterte die aktuellen Herausforderungen sowie die Sortierergebnisse der Anlage. Er schilderte, dass die Fraktionen aus verschiedenen polymeren Kunststoffen, Getränkekartons, Weißblech, Aluminium und PPK bestehen. Die stoffliche Recyclingquote beträgt am Beispiel der zum Vortragszeitpunkt aktuellen November-Woche 52,7 Prozent , der Rest werde thermisch verwertet.

Das Scheitern höherer Zuführungsquoten

Höhere Zuführungsquoten zur stofflichen Verwertung scheiterten jedoch nicht an der Technik zur Erkennung einzelner Stoffe,  sondern an der tatsächlichen Zusammensetzung des zur Verfügung stehenden Sammelgemischs. Die drei Faktoren „Sortiertiefe“, „Sortierqualität“ und „wirtschaftlicher Anlagendurchsatz“ stellten dabei konkurrierende Ziele dar, innerhalb derer man sich heute bei der Sortierung bewegen muss, so Böhme.  Die Vorteile der neuen Technologien lägen in der besseren Nachverfolgbarkeit der Objekte sowie in der eindeutigen Identifikation, die neue Märkte eröffne.

Zugleich betonte Böhme, dass die Sortierung nicht durch die derzeit angebotene Technik limitiert sei, sondern durch den Markt beziehungsweise die Qualität der Fraktionen. Einen Ersatz der vorhandenen Technologien werde es aus seiner Sicht durch die neuen Verfahren nicht geben, vielmehr eine Ergänzung der vorhandenen Technik. Denn zusätzlich sortierte Fraktionen müssten in ausreichender Menge und Kontinuität auf entsprechende Nachfrage treffen. Hierzu müsste auch die Inputqualität der LVP-Fraktion steigen. Ein Vorteil könnte in der Trennung von Food/Non-Food Verpackungen liegen, da diese gegebenenfalls Rezyklate liefert, die wieder in Lebensmittelverpackungen eingesetzt werden können.

Weitere Chancen könnten laut Böhme sein:

  • Gezieltes Ausschleusen qualitätsmindernder Inhalte
  • Farbsortierung
  • Konditionierung gemäß einer „Rezeptur“
  • Qualitätstransparenz

Die Wünsche der Teilnehmer

In der Schlussrunde wurden Wünsche zur Verbesserung der Sortierung genannt: Darunter recyclingfähigere Verpackungen, bessere Trennung und Aufklärung der Verbraucher, intensivere Zusammenarbeit der Beteiligten entlang der Wertschöpfungskette, stoffstromorientierte Zielsetzungen statt starrer Quoten, Technologieoffenheit, Nachfragesteigerung für Rezyklate.

Die DGAW hat nach Eigenangaben  seit Jahren aufgezeigt, dass Recyclingquoten der falsche Weg seien, um das Recycling zu steigern und fordert vielmehr Substitutionsquoten, wie sie jetzt im EU-Aktionsplan umgesetzt wurden.

IsH/rd

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