Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRDie effiziente Wiederverwertung von Kunststoffabfällen ist eine zentrale Herausforderung für eine funktionierende Kreislaufwirtschaft. Insbesondere komplexe Materialzusammensetzungen und gerade schwarze Kunststoffe erschweren eine präzise Sortierung und führen dazu, dass wertvolle Rohstoffe nicht im Kreislauf gehalten werden können. Ein vom Fraunhofer FHR mitentwickeltes System soll das ändern. Im Projekt Waste4Future wurde eine Sensor-Suite zur hochpräzisen Sortierung von Kunststoffabfällen entwickelt. Ziel ist es, kohlenstoffhaltige Materialien zuverlässig zu identifizieren und sortenrein zu trennen, um sie als hochwertige Ausgangsstoffe wieder nutzbar zu machen.
Sensorfusion für hochwertiges Kunststoffrecycling
Der Ansatz basiert auf der Kombination mehrerer Messverfahren. Neben Infrarot- und Thermografiesensorik kommt insbesondere Terahertz-Technologie zum Einsatz, um zusätzliche Materialeigenschaften zu erfassen. Durch diese Sensorfusion wird die Klassifikationsgenauigkeit deutlich erhöht, auch bei Materialien mit ähnlichen optischen Eigenschaften.
Ein Schwerpunkt liegt auf der Sortierung schwarzer Kunststoffe, bei denen konventionelle optische Verfahren an ihre Grenzen stoßen. Terahertz-Sensorik ermöglicht hier eine zuverlässige Unterscheidung auf Basis materialabhängiger Signaleigenschaften. Ergänzend kommen datenbasierte Auswerteverfahren zum Einsatz, um komplexe Materialgemische und Additive sicher zu erkennen. Die Sensorik ist als Art Zeilenkamera über der Bandstraße der Sortieranlage angebracht und führt die Materialanalyse in Echtzeit durch. Bei einer Bandgeschwindigkeit von 1.5 m/s werden die Ergebnisse an die Sortiermaschine übermittelt und die Kunststoffteile entsprechend voneinander getrennt.
Die entwickelte Systemlösung ermöglicht eine signifikante Verbesserung der Sortiergüte und schafft die Grundlage für effizientere Recyclingprozesse. Dadurch können Ressourcen geschont, Emissionen reduziert und Kunststoffströme gezielt in industrielle Wertschöpfungsketten zurückgeführt werden.
Projektpartner und Förderung
Waste4Future ist ein Fraunhofer-intern gefördertes Leitprojekt. Hier arbeiten mehrere Fraunhofer-Institute gemeinsam an der Entwicklung innovativer Lösungen für die Kreislaufwirtschaft: IMWS, IZFP, IWKS, IOSB, LBF, IVV, IKTS und das Fraunhofer FHR mit seinem Fokus auf Terahertz-Sensorik.
Projektlaufzeit: 01. Januar 2021 – 28. Februar 2025