Frühzeitige Informationen über Inhaltsstoffe unterstützen die automatisierte, gefährdungsfreie Zerlegung der Kühlgeräte und klimaschonende Weiterverwertung der RohstoffeDortmund, 5. April 2022 – Rund drei Millionen ausgediente Kühlgeräte landen allein in Deutschland pro Jahr in spezialisierten Entsorgungsfachbetrieben. Das Recycling ist aufwändig:  Unterschiedliche Bauformen, riskante Kühlflüssigkeiten sowie Chemikalien in den Isolationsmaterialien müssen sicher separiert und Wertstoffe wie Eisen, Kupfer, Kunststoffe oder Glas möglichst umfassend zurückgewonnen werden. Um Arbeitsplätze in der Entsorgungsindustrie sicherer und attraktiver zu machen, wird in der Branche eine weitgehende Automatisierung der  Zerlegungsprozesse angestrebt. RIF Institut für Forschung und Transfer e.V., Dortmund, steht der Entsorgungswirtschaft im Forschungsprojekt DiKueRec dabei mit Künstlicher Intelligenz zur Seite. Kameras, Sensoren, Algorithmen und Datenbanken mit Bildern und Herstellerinformationenwerden von den RIF-Experten so miteinander verzahnt, dass eine „Scanstation“ bereits beim Eintreffen eines neuen Kühlgerätes erkennt, welches Gerät ankommt und welche Materialien darin enthalten sind. Mit diesen Informationen soll der weitere Weg der Kühlgeräte durch automatisierte Entsorgungsprozesse effizienter gesteuert werden.

Einige Prozesse in den Entsorgungsanlagen sind schwer zu automatisieren. Die Entnahme loser Einbauten, das Absaugen von Flüssigkeiten und der Demontage von Kompressoren erfolgen
derzeit noch von Hand. Automatisierte Prozesse bieten sich hingegen – unter anderem auch aus Gründen des Arbeits- und Umweltschutzes – für das Zerkleinern der Gehäuse, die Verwertung
der Isolations-Schäume und die anschließende Separation der Metalle an.

In der Praxis stellen sich die Herausforderungen für diese Automatisierung jedoch komplex dar. Denn man sieht den Kühlgeräten von außen nicht an, wie unterschiedlich sie tatsächlich sind: „Halogenhaltige Fluorkohlenwasserstoffe (FCKW) in älteren Kühlgeräten sind sehr klimaschädigend, Kohlenwasserstoffe (KW) in neueren Modellen hingegen leicht entzündbar. Anlagen zur  sicheren Absaugung von Kühlflüssigkeiten oder zur Behandlung der Prozessluft der Recyclingprozesse lassen sich nur dann effizient betreiben, wenn Input und Output gut koordinierbar sind“, beschreibt RIF-Mitarbeiter Mikhail Polikarpov die Aufgabenstellung, und ergänzt: „Viele Typenschilder sind verschmutzt, halb abgerissen oder schlicht gar nicht mehr vorhanden. Etwa ein Fünftel der Geräte kommt ohne Tür an.“

Für die Identifzierung der Kühlschränke und ihrer Inhaltsstoffe schaffen vier RIF-Mitarbeiter im Projekt DiKueRec am RIF deshalb auf künstlicher Intelligenz basierte Lösungen. Mikhail Polikarpov und Georgii Emelianov kümmern sich um den Aufbau der Scanstation, die alle benötigten Daten über die Kühlschränke aufnimmt. Rekha Prasad und Aqib Farooq entwickeln die Algorithmen und trainieren Erkennungsmodelle. Gemeinsam mit den am Projekt beteiligten Forschungs- und Industriepartnern haben die Experten eine Datenbasis geschaffen, in die alle wichtigen Daten von den
Herstellern sowie bei den Anlagenbetreibern gesammelte Bilder geflossen sind. Art und Menge der zu erwartenden Recyclingstoffe sollen durch Sensorik und Algorithmen erfasst und  prognostiziert werden. Auch die Steuerung der einzelnen Anlagen wird mit dem Erfassungssystem verknüpft. Mit den Daten aus der Scanstation können die Anlagen zur Zerkleinerung und die Abluftreinigung geregelt werden.

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Weitere Informationen auf Seiten des JRF-Instituts RIF.