Weltweit werden nur rund neun Prozent der Kunststoffabfälle recycelt. Die hochwertige Aufbereitung von Kunststoffabfällen scheitert oft daran, dass sie nicht sortenrein vorliegen beziehungsweise nicht sortiert werden können. Um dieses Problem zu lösen, soll ein neuartiges multispektrales Aufnahmesystem entwickelt werden, das kostengünstig und so an verschiedenen Stellen des Stoffkreislaufes einsetzbar ist.
Dieses Verbundvorhaben setzt an der größten Hürde des Kunststoffrecyclings an: der sortenreinen Trennung der Kunststoffe. Mit der Verknüpfung von Bildsensoren und Bildverarbeitungstechnologien zur Multispektralaufnahme im visuellen Spektralbereich sowie im NIR- und SWIR- Spektralbereich kann eine erweiterte Objektbeschreibung realisiert werden. Damit soll es möglich werden, den Anteil der energetisch verwerteten Kunststoffe deutlich zu senken und diese stattdessen werkstofflich zu verwerten.
rechts: links: RGB-Bild weißer Kunststoffe im sichtbaren Bereich; rechts: Falschfarbenbild derselben weißen Kunststoffe bei Wellenlängen von 939nm, 1133nm und 1168nm (FAU, LS f. Multimediakommunikation und Signalverarbeitung)
Ziel des zu erstellenden Demonstrators / Funktionsmusters ist die Entwicklung eines innovativen Materialbestimmungssystems, um idealerweise Up-Cycling verschiedener Kunststoffarten für Wertstoff-Rücknahmesysteme zu ermöglichen. Zum Einsatz kommen eine multispektrale Bildgebung sowie eine angepasste Auswertealgorithmik. Das übergeordnete umweltpolitische Ziel sind letztlich geschlossene Kunststoff-Wertstoff-Kreisläufe, die sowohl auf Energie als auch auf Rohstoffebene effizient sind. Für die Entwicklung eines solchen Systems müssen die Schwerpunkte Miniaturisierung, Robotik und Datenqualität berücksichtigt werden, in Form hoher spektraler als auch hoher räumlicher Auflösung sowie Echtzeitfähigkeit im Kontext der Datenverarbeitung und -verknüpfung riesiger ortsaufgelöster spektraler Datenmengen. Von großer Bedeutung für die Kunststoffanalyse ist der IR-Spektralbereich, der sich durch eine besondere Signifikanz von kunststoffspezifischen Spektralbändern auszeichnet. Das vorgeschlagene Konzept verspricht im Gegensatz zum Stand der Technik eine nichtinvasive, echtzeitfähige Analyse der Kunststoffe und ist daher besonders für Rücknahmeautomaten und professionelle industrielle Anwendungen geeignet.
