Fraunhofer-Gesellschaft

Das Recycling von Kunststoffabfällen ist ein wesentlicher Schlüssel für eine ressourcensparende Produktion. Eine besondere Bedeutung kommt dabei Verfahren zu, die in der Lage sind, schwarze Kunststoffe sortenrein zu trennen.

Schwarze Kunststoffe können nach heutigem Stand der Technik nicht zufriedenstellend recycelt werden. Der zum Schwärzen eingesetzte Ruß im Kunststoff absorbiert sowohl im sichtbaren als auch im infraroten Wellenlängenbereich einen Großteil der elektromagnetischen Strahlung. In der Folge lassen sich schwarze Kunststoffe mit herkömmlicher Sensorik kaum unterscheiden und damit nicht sortenrein trennen. Dies beeinträchtigt nicht nur die Qualität aus Rezyklat hergestellter Produkte, sondern in der Folge auch den Wert pro Tonne Rezyklat. Für Unternehmen birgt die sortenreine Sortierung schwarzer Kunststoffe somit also weiteres Gewinnpotenzial.

Mit dem Einsatz von Terahertz-Technologie wollen wir dieses technische Problem überwinden. Das Absorptionsverhalten im Terahertz-Bereich erlaubt eine sortenreine Sortierung des Rezyklats, insbesondere gilt dies auch für schwarze Kunststoffe. Problematisch ist dabei der hohe Aufwand einer abbildenden vollspektroskopischen Terahertz-Sensorik, der bislang eine industrielle Anwendung verhindert.  

Diese Herausforderungen sind das Fraunhofer FHR und das Fraunhofer IOSB gemeinsam angegangen. Durch die Kombination einer Terahertz-Kamera mit optischer Sensorik ist es möglich eine vollständige Materialcharakterisierung mittels ausgewählter Frequenzbänder im niedrigen Terahertz-Bereich durchzuführen und die entstandenen Daten mithilfe neuer Analysealgorithmen auszuwerten. Unsere Vision ist eine kostengünstige und echtzeitfähige Multisensor-Suite mit einer Sortiergenauigkeit schwarzer Kunststoffe von über 90%.  

Die Ziele von BlackValue sind:

• Ein System zu entwickeln, in dem Sensorik und Algorithmik integriert sind
• Nachrüstbarkeit
• Hohe Trenngüte
• Anwendbarkeit auf Kunststoff-Flakes (insbesondere schwarze)
• Kapazitäten von bis zu fünf Tonnen pro Stunde
• Kostengünstige wirtschaftliche Umsetzung

Die hiermit erzielbare sortenreine Trennung bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit erlaubt das Recycling schwarzer Kunststoffe im industriellen Maßstab. Damit eröffnen sich den beteiligten Fraunhofer-Instituten und ihren Industriekunden neue Marktsegmente.

Zurzeit befindet sich der technologische Ansatz des Systems in Validierung und vertiefender Erprobung. Wir gehen davon aus, dass mittelfristig geeignete Frequenzen und Verfahren gefunden und implementiert werden können, um unsere ambitionierten Ziele zu erreichen.

Mit Ihnen als Vorreiter, Entscheider oder Bedarfsträger der Recyclingbranche oder zugehöriger Unternehmen freuen wir uns, wenn Sie sich mit uns für BlackValue ein gemeinsames Forschungs- und Entwicklungsprojekt vorstellen können.