Di-Link – Digitale Lösungen für industrielle Kunststoffkreisläufe

Ausgangssituation

Begrenzte Rohstoffressourcen auf unserer Erde sind Gründe, warum das Recycling und die Wiederverwertung von Abfallprodukten eine immer wichtigere Rolle in Gesellschaft und Industrie spielen. Denn statt die technische sowie wirtschaftliche Wiederverwendung von Abfallprodukten durch Recycling zu nutzen, werden jene entsorgt. Beispielsweise sind aktuell in der Kunststoffverarbeitung nur 13 Prozent der eingesetzten Materialien Sekundärkunststoffe (Rezyklate). Denn große Mengen an Rezyklaten können zurzeit gar nicht oder nur zu minderwertigen Produkten weiterverarbeitet werden. Insbesondere das Informationsdefizit bezüglich der Zusammensetzung und der Qualität der Rezyklate hemmt die Wiederverwendung von Sekundärwerkstoffen und fördert den Einsatz von Primärwerkstoffen. Dazu kommt ferner ein mangelndes Vertrauen in die Qualität der Sekundärkunststoffe, die entlang der Prozesskette identifiziert werden, was bei den Kunststoffverarbeitern zu überzogen scharfen Anforderungen an die Rohstoffe führt und so den Einsatz von Sekundärrohstoffen verhindert. Ein Grund dafür ist u. a. die Vielzahl der verschiedenen Quellen von Reststoffen. Dies kann sich in Bezug auf das Rezyklat in der Produktqualität niederschlagen. Mitunter schwanken Produkteigenschaften von Charge zu Charge, was eine Verarbeitung im Rahmen der maßgeschneiderten Prozesse der Produzierenden erschwert.

Mithilfe der zu entwickelnden „Di-Link“-Sensoren können diese Schwankungen in der Produktqualität erkannt und vermieden bzw. digital dokumentiert werden, sodass Rezyklatabnehmer die relevanten Informationen zu den Materialien erhalten und so das richtige Material kaufen oder auch ihre Prozesse entsprechend anpassen können.

Lösungsweg

Ein interdisziplinäres Team ermöglicht durch das Projekt „Di-Link“ mithilfe von Kooperationen in Forschung und Entwicklung eine Steigerung der Nutzung von Sekundärkunststoffen. Das FIR nutzt sein breites Netzwerk, um Unternehmen untereinander zu vernetzen, einen branchenübergreifenden Austausch zu ermöglichen, die Forschungsergebnisse nachhaltig in die Wirtschaft zu transferieren und dort zu realisieren. Unterstützende Softwarelösungen zur Datenverarbeitung und der Aufbau von Wertschöpfungsnetzwerken tragen zur Steigerung der Informationstransparenz bei und schaffen ein Ökosystem für Recycling. Bei den digitalen Systemlösungen handelt es sich insbesondere um die Entwicklung innovativer elektronischer Einrichtungen der Datenaufnahme durch Sensoren im Bereich der Prozessmesstechnik und der anschließenden Datenverarbeitung und -weitergabe mittels entsprechender Softwarelösungen. Zudem werden einzelne Rollen innerhalb des Wertschöpfungsnetzwerks der Kunststoffindustrie definiert und Austauschbeziehungen visualisiert. Des Weiteren können durch einen automatisierten Qualitätsnachweis für die Sekundärstoffe diese als hochwertige Werkstoffe wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden.

Erwartetes Ergebnis

1. Innovative Lösungsansätze, um Kunststoffrezyklate sicherer und zuverlässiger einzusetzen und die Verwendung von Rezyklaten zu fördern.
2. Förderung von Datentransparenz, -kommunikation und -bereitstellung.
3. Ausbau und nachhaltige Stärkung des gesamten Wertschöpfungsnetzwerks der Kreislaufwirtschaft in der Kunststoffindustrie.
4. Identifikation von Hemmnissen, wie beispielsweise das schlechte Image von Rezyklaten.
5. Sichere Versorgungsstrukturen im Rahmen der Kreislaufwirtschaft.

Nutzen für die Zielgruppe

Die Ergebnisse sollen insbesondere KMU bei der notwendigen digitalen Transformation und der Integration dieser neu entwickelten digitalen Lösungen unterstützen, um eine nachhaltige Implementierung sicherzustellen und durch Weiterbildungsangebote disseminiert zu werden. Durch den Einsatz in Unternehmenskooperationen sollen die erarbeiteten Lösungen erprobt werden und anschließend Kunststoffverarbeitern, Endverbrauchern und Recyclern ermöglichen, bislang nicht oder wenig eingesetzte Sekundärkunststoffe in größeren Mengen zu sammeln, aufzubereiten und in den Kreislauf zurückzuführen. Die zusätzlichen Informationen zusammen mit der schnellen Verfügbarkeit von digitalen Daten entlang der Wertschöpfungskette ermöglichen es, eine Vorreiterrolle im stark wachsenden Recyclingmarkt einzunehmen und sichern somit die internationale Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts Deutschland.