Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In den von den Unternehmen Proassort bzw. sp\u00e4ter cleansort und cleanLASER durchgef\u00fchrten Forschungsprojekten COLA I+II (AZ 32322\/01 und AZ 32322\/02) sowie HILDE (AZ 34709\/01) konnte ein hochdynamisches Inlineverfahren zur legierungsreinen Sortierung metallischer Schrotte entwickelt werden. Mithilfe von LIBS (laser induced break down spectroscopy) in Kombination mit einer selektiven Oberfl\u00e4chenreinigung werden hohe Sortiergrade bei hoher Durchlaufgeschwindigkeit dargestellt. Die Technologie erm\u00f6glicht eine geschlossene industrielle Wertsch\u00f6pfungskette in der Recyclingindustrie und stellt prinzipiell eine L\u00f6sung f\u00fcr die steigenden Anforderungen der Metallindustrie dar.
\nDie von cleanLASER und cleansort entwickelte Technologie stellt den aktuellen Stand der Technik zur LIBS-basierten Sortierung metallischer Schrotte dar und soll nun erstmalig im Rahmen dieses Projektes in Form einer zu entwickelnden und realisierenden Prototypanlage zur Felderprobung in einer realen Recyclinganlage zum Einsatz kommen. Die Firma OSR wird diese Anlage beschaffen und im industriellen Umfeld betreiben und damit die \u00f6kologischen und \u00f6konomischen Potenziale im seriennahen Betrieb validieren. Dabei sollen umfangreiche Felddaten und Erfahrungen gesammelt werden. Diese gewonnenen Daten stellen in der weiteren Verwertung eine \u00f6ffentlich zug\u00e4ngliche umfassende Erfahrungs- und Entscheidungsbasis f\u00fcr einen geplanten globalen Einsatz und eine marktdurchdringende Verbreitung der Technik dar. <\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Arbeiten im Projekt gliedern sich in drei Hauptarbeitspakete, die einerseits den Aufbau des Prototyps und die Erprobungsphase (AP1 und AP2) und parallel dazu die Forschungsarbeiten sowie technologischen Weiterentwicklungen der Materialanalyse und Sortiertechnik (AP3) beinhalten. Arbeitspaket 1 \u2013 der Aufbau der semimobilen Prototypanlage \u2013 erfolgt unterst\u00fctzt durch die Investition der Firma OSR unter Ber\u00fccksichtigung einer entsprechenden Investitionsf\u00f6rderung, die ebenfalls Teil des Projektantrages ist. Die vor und zur Aufbauphase parallellaufenden Forschungs- und Entwicklungsleistungen des Arbeitspaketes 3 werden im Wesentlichen von den Partnern cleansort und cleanLASER erbracht. In der Validierungsphase (AP2) wird die Anlagentechnik vor allem von OSR betrieben und unter Serienbedingungen ausgelastet. W\u00e4hrend dieser Phase ist eine kontinuierliche Begleitung durch die Technologie-Entwicklungspartner (cleanLASER und cleansort) sichergestellt und geplant. <\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Der im Projekt entwickelte und realisierte Prototyp erm\u00f6glicht den Feldeinsatz und Erprobung im realen industriellen Einsatz. Durch den Einsatz der Technik auf einem realen Schrottplatz konnte eine Validierung der vielversprechenden Kennzahlen des Labordemonstrators erzielt werden und der Grundstein f\u00fcr die technologische Nutzung gelegt werden.
\nNeben dem Aufbau der Prototypanlage (Investitionsanteil) wurden im Rahmen eines parallelen F&E-Projektes umfangreiche praxisrelevante Erfahrungs- und Stoffstromdaten erfasst sowie weitere Technologieentwicklungen f\u00fcr den sp\u00e4teren robusten Serienbetrieb durchgef\u00fchrt.
\nAuf Grundlage dieser Daten wurde der wirtschaftliche und nachhaltige Effekt, der in mehreren Projekten von der DBU bereits unterst\u00fctzten und gef\u00f6rderten Technologieentwicklung belegt. Somit stellt dieses Projekt einen Markt-\u00d6ffner und Initiator f\u00fcr die digitale Prozess- und Wertstoffkette im Bereich des Metallrecyclings ohne Legierungs-Qualit\u00e4tsverlust dar. Die aus dem Laborbetrieb des Demonstrators gezeigten M\u00f6glichkeiten wurden den Risiken der seriennahen Nutzung sachlich gegen\u00fcbergestellt, um in der konservativen Recyclingbranche f\u00fcr eine reduzierte Risikoaffinit\u00e4t und erh\u00f6hte Innovationsbereitschaft ausreichende Belege darzustellen.
\nDie Weiterentwicklung der automatisierten Sortiertechnologie hinsichtlich der quantitativen Massenstromanalyse stellte den n\u00e4chsten Schritt zur optimierten Nutzung von Sekund\u00e4rrohstoffen dar. Die gezielte qualit\u00e4tsgesicherte Bereitstellung quantitativer Daten spezieller Legierungen erm\u00f6glicht es den Herausforderungen der zirkul\u00e4ren Kreislaufwirtschaft zu begegnen.
\nUm den Weg in das industrielle Umfeld umzusetzen, mussten sowohl Bedienkonzepte vereinfacht und weiterentwickelt werden als auch ein wirtschaftlicher und gut vereinzelter Massenstrom bzw. die Skalierung des Sortiergutes erzielt sowie Optimierungen zur Sortierung kleinerer Gr\u00f6\u00dfenklassen (< 50 mm Objektgr\u00f6\u00dfe) dargestellt werden. Zudem war es wichtig, weitere Schritte in Richtung Digitalisierung und Vernetzung f\u00fcr eine zukunftsf\u00e4hige Technologie zu ber\u00fccksichtigen und einzubeziehen. \nDurch die kurze und intensive Projektdurchf\u00fchrung wurde innerhalb von zwei Jahren sichergestellt, dass durch die anschlie\u00dfende vielfache Reproduktion der Technologie die Hebung der Ressourceneinsparung auf breiter Basis erfolgen kann. \nMit dem Einsatz weiterer Anlagen auf deutschen oder europ\u00e4ischen Schrottpl\u00e4tzen ist, mit lediglich rund 5 Anlagen, bereits ein Energieeinsparvolumen von bis zu 1,5 Terrawattstunden m\u00f6glich. Dies entspricht beim aktuellen deutschen Strommix einer CO2-Einsparung von bis zu 600.000 t. Diese Anzahl an Anlagen im Feld wird nach aktueller Auftragslage bereits Ende 2024 erreicht sein. \n\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\n- Vortrag \u201eparts2clean\u201c Messe \n12.10.2022, Vortragender Leo Bahr, Messe parts2clean, Stuttgart \n- Vortrag Fachausschuss Oberfl\u00e4chenbehandlung von Leichtmetallen \n20.04.2023, Vortragender Leo Bahr, Fachausschusssitzung \"Oberfl\u00e4chenbehandlung von Leichtmetallen\", Hamburg \n\n\n\nFazit\n\nDie erfolgreiche Umsetzung des geplanten Projektvorhabens markiert einen bedeutenden Meilenstein im Bereich des Recyclings von metallischen Wertstoffen. Die errichtete Anlage repr\u00e4sentiert einen Durchbruch, da sie in der Lage ist, Wertstoffe auf Legierungsebene pr\u00e4zise zu sortieren und dabei Durchs\u00e4tze von bis zu 8 Tonnen pro Stunde zu erreichen. \nDie erzielten Ergebnisse und gesammelten Erfahrungen in diesem Projekt bilden nicht nur das Fundament f\u00fcr weitere Entwicklungsschritte und zuk\u00fcnftige Anlagenprojekte, sondern kommen schon jetzt der installierten Anlage bei OSR, einer weiteren installierten Anlage im Feld sowie drei weiteren in Planung befindlichen Anlagen zugute. \nDie Entwicklungsfelder f\u00fcr die Zukunft sind klar definiert und umfassen insbesondere die weitere Modularisierung und Standardisierung des Systems. Dies erm\u00f6glicht eine einfache Integration zus\u00e4tzlicher Module und die Verbreiterung des Messbands, um den Durchsatz weiter zu erh\u00f6hen. \nDie erfolgreiche Projektumsetzung erm\u00f6glicht es erstmals die direkte Schlie\u00dfung von metallischen Wertstoffketten innerhalb Deutschlands und Europas im gro\u00dfen Ma\u00dfstab ohne Downcycling. Dies f\u00f6rdert die regionale Kreislaufwirtschaft, reduziert die Abh\u00e4ngigkeit von externen Rohstoffquellen und erh\u00f6ht gleichzeitig die Nachhaltigkeit in einer der energieintensivsten Branchen drastisch. Dies st\u00e4rkt die Wettbewerbsf\u00e4higkeit der Branche, indem es Kosten senkt und gleichzeitig den \u00f6kologischen Fu\u00dfabdruck minimiert.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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