Eine Lösung für die Königsdisziplin

Schwarze Kunststoffe sortenrein trennen – bislang scheiterten viele optische Sortieranlagen an dieser „Recycling-Königsdisziplin“: Die Sensoren können schwarze Kunststoffe nicht nach ihrer Art unterscheiden; der zum Schwärzen eingesetzte Ruß absorbiert die elektromagnetische Strahlung im sichtbaren und infraroten Wellenbereich. Auf der IFAT in München stellte Steinert Elektromagnetbau als Lösung des Problems die Neuentwicklung UniSort BlackEye vor.

Mit den Worten von Hendrik Beel schließt die UniSort BlackEye die Lücke, die konventionelle optische Sortiersysteme hinterlassen. Zerkleinerte schwarze Kunststoffteile könnten nun sortenrein getrennt werden. Für den Geschäftsführer der Steinert-Gruppe ein wirtschaftlicher Vorteil: „Recyclingbetriebe, die aus einem zugekauften schwarzen Polyethylen- und Polypropylen-Gemisch Granulat herstellen, zahlen derzeit auf dem Markt etwa 200 Euro pro Tonne – in Abhängigkeit vom PO-Anteil. Bei einer Aufkonzentrierung des Gemischs in werthaltige Fraktionen wie Polyethylen und Polypropylen könnten sie für die Granulate einen Preis von bis zu 900 Euro erzielen.“

Analysesoftware erkennt Fingerabdruck

Bei der Detektion durch die so genannte Hyper Spectral Imaging (HSI) Technologie werden die Kunststoffflakes auf dem Förderband beleuchtet. Ein Kamerasystem analysiert das reflektierte Licht. Laut Hendrik Beel fehlen im Spektrum dieses reflektierten Lichts Frequenzen, wie sie für die jeweiligen Kunststoffarten charakteristisch sind. Jeder Kunststoff habe quasi seinen eigenen Fingerabdruck. Eine speziell entwickelte Analysesoftware erkennt dann anhand hinterlegter Referenzspektren, ob es sich um Kunststoff, Holz, Glas, Papier oder ein dunkles Objekt handelt. Die Kamera tastet dabei das Band nicht Punkt für Punkt ab, sondern gleichzeitig an 320 Bildpunkten über die gesamte Bandbreite. Dadurch lassen sich selbst kleinste Nuancen im NIR-Spektrum erkennen. Und wenn der Anwender Polyolefine wie Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) trennen oder Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS) und Polymere aus dem Gemisch aussortieren möchte? Dann schickt die Software entsprechende Positionsdaten an das Druckluftsystem, das am Ende des Förderbandes installiert ist. Es öffnet für einen Sekundenbruchteil das passende High-Speed-Ventil derart, dass ein gezielter Druckluftstoß das Ziel­material ausscheidet. Beel: „Die UniSort BlackEye arbeitet schnell genug, um Bandgeschwindigkeiten von bis zu vier Metern und circa 35 Millionen Detektionspunkten beziehungsweise bis zu 5.000 Objekte pro Sekunde zu scannen. Das sorgt für einen effizienten Industrieeinsatz für zerkleinerte Kunststoffteile mit einer Größe zwischen zehn und 30 Millimetern.“ Den Angaben zufolge schafft die Maschine einen Stunden-Durchsatz von einer Tonne Kunststoffflakes.

Stabilisierungssystem für höhere Detektionsgenauigkeit

Damit die Kunststoffflakes bei diesen hohen Bandgeschwindigkeiten ruhig auf dem Förderband liegen bleiben und eine hohe Detektionsgenauigkeit gewährleistet ist, hat Steinert zudem ein Stabilisierungssystem namens Active Object Control (AOC) integriert. Es erzeugt eine Luftströmung, die dieselbe Richtung und Geschwindigkeit wie das Förderband hat, die Flakes auf das Band drückt und sie auch hinter dem Band in der Flugparabel hält. „So stellen wir sicher, dass sich die Kunststoffteile nach der Detektion kaum noch bewegen und die Positionsdaten für das Ausschusssystem exakt bleiben“, führt Beel aus. „Das System erlaubt eine deutlich höhere Bandgeschwindigkeit und somit einen höheren Durchsatz als bei Standardsystemen. Das macht die Sortierung noch effizienter.“ Nicht nur Blumentöpfe, sondern vor allem viele technische Produkte bestehen oft aus schwarzem Kunststoff. Und diese Produkte gingen dem Recycling bislang verloren. Leichte Polymere zum Beispiel gelangten durch ihren hohen Anteil an mineralischen Füllstoffen in die Sinkfraktion und somit nicht mehr zurück in den Recyclingprozess. Sie mussten kostenintensiv entsorgt werden. Mit dem neuen Sortiersystem, so Steinert, können Recyclingbetriebe ihre Kosten senken und die Recyclingraten dahingehend erhöhen, dass sie diese Sinkfraktionen von Entsorgern kaufen, zu Kunststoffflakes zermahlen, sie waschen, sortieren und das erzeugte Granulat anschließend an Unternehmen verkaufen, die damit neue Plastikprodukte herstellen. Die Kunststoffsortierung kann an verschiedenen Stationen der Recyclingkette erfolgen – bei Entsorgungsunternehmen und Recyclingbetrieben gleichermaßen. Steinert stellt für diese Aufgabe die passenden Maschinen zur Verfügung. Teil des Produktportfolios ist hier die UniSort Black, eine Maschine, die in Deutschland seit 2014 unter anderem in Sortieranlagen für Leichtverpackungen (LVP) aus den gelben Tonnen zum Einsatz kommt. Sie sortiert dunkle und schwarze Objekte zusammen mit den restlichen Verlusten der vorgeschalteten Anlagentechnik aus, die naturgemäß nicht mittels NIR-Technik erkennbar sind. Sie kann sie als schwarze Objekte im Abfallstrom sichtbar machen und aussortieren.

„Die UniSort BlackEye ist die nächste logische Stufe in dieser Evolution der Sortieranlagen, da sie die schwarzen Kunststoffe in ihren Kategorien PE, PP, PS und PVC unterscheiden kann“, fasst Hendrik Beel zusammen. Steinert werde weiterhin innovative Sensortechnologie  entwickeln, mit der sich Prozesse in der Wertschöpfungskette optimieren lassen.

www.steinert.de

Foto: Steinert Elektromagnetbau GmbH

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