FlexiPlant - Forschungsinfrastruktur für das Recycling 4.0
Forschung zur FlexiPlant Kooperation
Was ist die FlexiPlant?
Das prädiktive Regelsystem und moderne Sensorsysteme ermöglichen eine optimale Aufbereitung von End-of-Life-Produkten und mineralischen Kompositen.
Bild: HZDR/Mondsilber
Mit der FlexiPlant konzipieren wir eine weltweit einzigarte Infrastruktur zur Erforschung und Entwicklung flexibler und nachhaltiger Technologien für die Gewinnung und das Recycling von Metallen aus komplexen Rohstoffquellen, z. B. aus Elektroschrotten. Die Infrastruktur verbindet Apparate zur Vorsortierung, Zerkleinerung und Trennung über ein Routingsystem, das nicht nur flexibel und automatisiert ist, sondern jederzeit mit apparativen Neuentwicklungen verschaltet werden kann. Neuartige, partikel-basierte Multisensorsysteme charakterisieren die Stoffströme und Einzelproben. Diese Daten werden mittels mathematischer Modelle und maschinellem Lernen in Echtzeit verarbeitet und gelangen in das Herzstück der Infrastruktur: das Entscheidungssystem. Hier helfen sie dabei, mittels künstlicher Intelligenz Trennprozesse zu bewerten sowie Prozessrouten automatisch und flexibel an die jeweiligen Material- und Partikeleigenschaften des Stoffstroms anzupassen. Auf diese Weise streben wir nach einer optimalen Aufbereitung, die Rohstoffe auch aus komplexen Stoffströmen energieeffizient zurückgewinnt.
Warum entwickeln wir die FlexiPlant?
Die Rohstoffabhängigkeit der heimischen Hightech-Industrie kann verringert werden, wenn ein Teil der Versorgung mit Metallen aus Recyclingprozessen erfolgt. Gerade bei Hightech-Produkten finden sich sehr viele Elemente des Periodensystems wieder, die bisher kaum in die Stoffkreisläufe zurückgeführt werden. Verfahren und Prozesse, die das Recycling in der geforderten Qualität erlauben, werden in Europa, wenn überhaupt nur im Labor- oder kleintechnischen Maßstab erprobt. Vor allem die zunehmende Komplexität der global erzeugten Stoffströme macht eine Weiterentwicklung von Technologien zur Rückgewinnung der Ressourcen jedoch unabdingbar. Es gibt derzeit allerdings keine Forschungsinfrastruktur, mit der neue, automatisierte und digitalisierte Recyclingtechnologien im Pilotmaßstab getestet und flexibel erweitert werden können. So eine Infrastruktur wollen wir mit der FlexiPlant in Zukunft realisieren.
Schwerpunkte für die Forschung und Anwendung
|
|
End-of-Life-Produkte (WEEE) und mineralische Komposite |
|
|
Prozesstechnologien, Prozess- und Systemverfahrenstechnik, Automatisierung, Maschinelles Lernen, künstliche Intelligenz, Sensorik, Design-for-Recycling, Life Cycle Assessment |
|
|
Test von neuentwickelten Trennapparaten im Verbund, stoffstromabhängige Prozessoptimierung, Modellstromaufbereitung |