Zwischenbericht zu IGF-Vorhaben Nr. 21657 BR

Thema
Entwicklung eines sensorgestützten Freifallsortierverfahrens auf Basis doppelseitiger und gekoppelter Nahinfrarot-Sensorik (NIR) und Farberkennung (VIS) zur Rückgewinnung sortenreiner Materialien aus heterogenen, mineralischen Bau- und Abbruchabfällen

Berichtszeitraum
01.0.2022 - 31.12.2022

Forschungsvereinigung
Forschungsvereinigung Leichtbeton e.V.

Forschungseinrichtung(en)
1 / IAB - Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH
Über der Nonnenwiese 1
99428 Weimar

Die meisten Mauerwerkbaustoffe sind derzeit in Form von Verbundbaustoffen verbaut, die gegenwärtig vermehrt in Form mineralischer Bau- und Abbruchabfälle in die Kreislaufwirtschaft zurückgelangen. Die Aufbereitung solcher Materialgemenge gestaltet sich schwierig. Problematisch erweisen sich in den Strukturen integrierte Dämmstoffe, die erst nach dem Abbruch freigelegt werden können, oder diverse anhaftende Störstoffe, wie Gipsputz. Schon jetzt ist festzustellen, dass die RC-Quote von Baustellenabfällen, sowie auch von Bauschutt, aufgrund der starken Heterogenität sinkt. Dies lässt sich darauf zurückführen, dass herkömmliche Sortierverfahren an ihre Anwendungsgrenzen gelangen. Die Entwicklung von geschlossenen Stoffkreislaufkonzepten, d. h. der Wiederverwertung von RC-Produkten in der Produktion, bedarf sortenreiner Ausgangsmaterialien und der Ausschleusung von Fremd- und Störstoffen. Hierfür müssen entsprechende sensorgestützte Sortierverfahren zum Einsatz kommen. Ziel ist die Entwicklung eines sensorgestützten Freifallsortierverfahrens auf Basis doppelseitiger und gekoppelter hyperspektraler Nahinfrarot-Sensorik (NIR) und Farberkennung (VIS) zur Rückgewinnung sortenreiner Materialien aus Bau- und Abbruchabfällen. Eine solche Konfiguration ermöglicht es, auch anhaftende, stoffschlüssige Fremd- und Störstoffe an Verbundpartikeln (bspw. Gipsputze), die sich aufgrund verfahrenstechnisch Gesetzmäßigkeiten der Aufschlusszerkleinerung leider nicht vermeiden lassen, zu erkennen und auszuschleusen, da die Partikel während ihres Fallweges beidseitig von zwei Kameras detektiert werden. Die Software der Auswerteeinheit ist programmierbar, so dass die Maschine auf jedes zu trennende Material/Materialgemisch angelernt und auch eine umfassende Datenbank der üblichen Baustoffe erstellt werden kann. Es gilt, Wissen im industriellen Maßstab zu erarbeiten, die Untersuchung der Anwendungsgrenzen und der Ableitung allgemeiner Zusammenhänge (Partikelgröße, Farbe, NIR-Spektrum, Oberflächeneigenschaften der Partikel, wie bspw. Textur, Anhaftungen von Staub etc.). Die gewonnen Ergebnisse bilden die Grundlage, die Sortierung von Bauschutt effektiver und trennschärfer zu machen, um den erzeugten Sekundärrohstoffen neue Verwertungswege zu eröffnen. Ziel ist die Erzeugung qualitativ hochwertiger Sekundärrohstoffe mit der Garantie eines hohen Reinheitsgrades.

Weitere Informationen entnehmen Sie bitte dem Zwischenbericht.