Projekt 25507/01

Food to Food-Recycling von PET mittels Prozess-Laser-Fluoreszenz und Prozess-Raman-Spektroskopie

Projektträger

UNISENSOR Sensorsysteme GmbH
Am Sandfeld 11 c
76149 Karlsruhe
Telefon: 0721/97884-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Der zunehmende Einsatz von PET-Kunststoffen für Getränkeflaschen und Lebensmittelbehälter bei gleichzeitig starkem Rückgang der Verwendung von Glasflaschen hat zu einer enormen Steigerung des Verbrauchs von Rohöl geführt. Eine Mehrfachverwendung von Kunststoffen im Lebensmittelbereich durch Recyclingprozesse ist daher unvermeidbar. Das Vorhaben umfasst daher die Entwicklung eines Mess- und Sortiersystems zur Erkennung und Ausscheidung von Fremdkunststoffen z.B. PVC, Nylon, etc., Fremdmaterialien z.B. Silikon, Holz, Leimreste, Metall, Papier, Glas etc., Kontaminationen z.B.
Benzin, Diesel, Altöl etc. sowie fremdfarbiges PET.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenGegenstand der Entwicklung ist das Gesamtsystem bestehend aus Laser-Stoffanalyse-Flake-Sorter,
Laserscanner und Multiwellenlängen-Laser und gliedert sich in folgende Teilprojekte:
- Optischer Aufbau
- PET-Flake-Sorter
- Felderprobung

Zur Ermittlung der Stoffeigenschaften werden die physikalischen Prinzipien der Laser-Fluoreszenz und Laser-Raman-Spektroskopie eingesetzt. Projektziel ist die Sortierung von 2 Tonnen PET pro Stunde.


Ergebnisse und Diskussion

Die in der Zielsetzung definierten Teilaufgaben wurden ausnahmslos erfüllt. Dies gilt sowohl für den PET-Flake-Sorter, den optischen Aufbau, die Mikroelektronik, als auch die Software und insbesondere auch für das Lasersystem. Die Felderprobung fand inzwischen mit Prototyp- bzw. Seriensystemen an den Standorten Frauenfeld/Schweiz, Wien/Österreich, London/Großbritannien sowie Spartanburg/USA statt. Daraus resultierende Optimierungen sämtlicher Teilmodule sind bereits in das inzwischen überarbeitete Seriensystem eingeflossen. Weitere wünschenswerte Verbesserungen liegen insbesondere in der Steigerung der Laser-Langzeitstabilität, der Erhöhung der Sensitivität bezüglich der Detektion von nicht fluoreszierenden bzw. Raman-inaktiven Fremdstoffen und der Senkung der Material- und der Produktionskosten bei der Serienfertigung. Als kontinuierlich anstehende Aufgabenstellung hat sich die Applikation des Systems auf verschiedenste PET-Recycling-Frachten im Vorfeld von Verkaufsverhandlungen herausgestellt, da sich gezeigt hat, dass die stofflichen Zusammensetzungen dieser Frachten sich von Kunde zu Kunde stark unterscheiden. Trotzdem wurde in bisher allen Anwendungsfällen eine Sortierleistung von 2 Tonnen PET pro Stunde mit der jeweils spezifizierten Qualität erzielt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Aus Gründen des Knowhow-Schutzes sowie bedingt durch die starke Projektbelastung der beteiligten Spezialisten musste die Öffentlichkeitsarbeit mit geringer Priorität behandelt werden.


Fazit

Für das Food-to-Food-Recycling von PET befindet sich das System in der Phase der Serienproduktion und der internationalen Vermarktung. Wegen des zur Zeit niedrigen Ölpreises wird diese Phase längere Zeit in Anspruch nehmen als ursprünglich erwartet. Um diesen Effekt weitgehend zu kompensieren,
laufen bereits intensive Anstrengungen um das System in weiteren Märkten, z.B. in der Nahrungsmittelbranche, einzusetzen.