Innovative Technologien für die Farbsortierung von PET, HDPE und PP Verpackungen
Der Ruf nach einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft wird lauter – in Gesellschaft und Wirtschaft ebenso wie in der Politik - und das Bewusstsein für die Notwendigkeit einer Kreislaufführung von Rohstoffen trifft auf uneingeschränkte Zustimmung. Was das Recycling von Kunststoffen anbelangt, sind die Anforderungen von gesetzlichen Vorgaben, von bestimmten Recyclingzielen in Ländern und Regionen und von einem steigenden Bedarf an Rezyklat - sowohl PET aber insbesondere nun auch HDPE und PP - getrieben.
Der VDMA Fachverband Abfall- und Recyclingtechnik sieht gerade bei der Wiederverwendung von Kunststoffen ein enormes Potenzial. So könne bereits heute modernste Recyclingtechnologie einen großen Anteil der in Deutschland verarbeiteten 14,4 Mio. t an Kunststoffen recyceln – ein relevanter Beitrag für den Klimaschutz, würden doch beim Einsatz einer Tonne rezyklierten Kunststoffs zwischen 1,45 und 3,2 t CO2-Äquivalent eingespart.
Mit einem Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft und der im Januar 2021 in Kraft getretenen Plastiksteuer hat die EU-Kommission erste wichtige Maßnahmen ergriffen, um Treibhausgasemissionen zu senken und den Kreislauf zu schließen. Dies bringt Chancen, aber auch Hürden für alle Beteiligten mit sich.
Von A wie Abfallsammlung …
Abfallsammelsysteme stellen einen wesentlichen ersten Schritt in jedem Abfallwirtschaftsprozess dar und spielen eine zentrale Rolle für dessen Gesamtleistung. In Europa gibt es eine Vielzahl an Systemen zur Sammlung von Haushaltsmüll. Heute bietet die explizite Sammlung von Verpackungen und anderen Haushaltsgütern, die hauptsächlich aus Kunststoff, Aluminium, Papier und Glas bestehen, eine attraktive Lösung zur Maximierung der recycelten Abfallmenge.
… über R wie Recycling
Damit das Recycling von Verpackungsabfällen auch tatsächlich erfolgen kann, sind neben den Herstellern auch die Verbraucherinnen und Verbraucher gefragt. Die Grundvoraussetzung der Abfallaufbereitung ist eine sortenreine Trennung. Nur wenn wir unsere Verpackungsabfälle ordnungsgemäß entsorgen, können diese ins Recycling gelangen.
Bestehen Verpackungen aus mehreren Materialschichten bzw. einer Kombination aus Materialien, die nach Gebrauch nicht getrennt werden können, ist der Recyclingaufwand wesentlich höher. Teilweise bestehen sie aus verklebten Verbindungen mehrerer Kunststoffarten. In diesem Fall werden sie in der Sortieranlage meist einer Materialfraktion zugeschlagen, was die Sortenreinheit mindert.
Die Politik reagiert auf die Herausforderung mit ambitionierten Vorgaben in der Gesetzgebung, beispielsweise im Verpackungsgesetz. Hersteller haben in Zukunft mit Blick auf die ganzheitliche und nachhaltige Produktentwicklung eine neue Herausforderung beim Produktdesign. Sämtliche Produkte sollen künftig so designt und hergestellt werden, dass die Verpackungen nach dem Gebrauch entweder weiterverwendet und recycelt werden können oder aber aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen, so die Forderung der EU-Kommission.
Eine sichere Marktverfügbarkeit an Rezyklaten könnte den Bedarf an Primärrohstoffen in Zukunft reduzieren. Um dies zu erreichen, müssen jedoch Recycler, Hersteller und Verbraucher Hand in Hand arbeiten.
… bis S wie Sortierung
Die wichtigste Voraussetzung, um qualitativ hochwertige Sekundärrohstoffe herstellen zu können, ist sortenreines Material. Zu recycelnde Kunststoffe enthalten häufig Verunreinigungen. Das kann viele Ursachen haben. Werden beispielsweise die unterschiedlichen Materialien beim Kunststoffrecyclingprozess nicht richtig erkannt, getrennt und sortiert, gelangen sie vermischt und in zerkleinerter Form weiter in das Rezyklat. Wird dieses verunreinigte Rezyklat weiterverarbeitet, leidet die Produktqualität und es kommt zu Reklamationen.
Neben Fehlfarben und Fehlkunststoffen im Rezyklat können auch Metallpartikel ein Reklamationsgrund sein. Bleiben diese unentdeckt, können sie auch zu Maschinenschäden führen und die Produktionseffizienz erheblich minimieren.
Für höchste Reinheiten – Sensorbasierte Sortiersysteme
Durch die verschiedenen Designs der Verpackungen und insbesondere von Behältern wie Flaschen ergibt sich die Anforderung, diese neben der Material- und Kunststoffart auch nach der farblichen Beschaffenheit zu sortieren. Durch die unterschiedlichen Farben und deren Darstellung von transparent, zu teil-transparent bis hin zu opaken Artikeln entsteht eine Vielfalt an unerwünschten Kombinationen. Nur wenn die Anforderungen nach Material- und Farbreinheit erfüllt werden, lassen sich aus Rezyklat wieder hochwertige Verpackungen herstellen.
Die Lösung sind sensorbasierte Materialanalysesysteme und Sortiergeräte, die präzise nach Farbe und Kunststoffart sortieren können. Metallseparatoren können darüber hinaus selbst feinste Metallpartikel im Rezyklat zuverlässig erkennen und ausschleusen. So ist es möglich, aus minderwertigem Ausgangsmaterial höchste Rezyklat-Qualitäten zu gewinnen.
Sesotec VARISORT+ FLASH: Sortiersystem mit Augenmerk auf Farben
Sesotec beschäftigt sich seit über 20 Jahren mit der farblichen Trennung von Kunststoffen. Basierend auf der langjährigen Erfahrung mit der Sortierung von Kunststoff-Flakes sowie der Abtrennung von teil-transparenten und opaken Teilen aus dem Bereich des Glas-Recyclings, entwickelte Sesotec Lösungen für diese Art der Farbsortierung auf Artikel-, Flakes- und Mahlgut-ebene. Ein besonderes Augenmerk wurde hier auf die Erkennung von Farben und deren Darstellung gelegt.
Durch das Erfassen eines Transmissions- und eines Reflektion-Signals ergeben sich zusätzliche Informationen zur Bewertung und Einordnung der unterschiedlichen Teile. Bei der Unterscheidung von transparenten und halb-transparenten Farben lassen sich damit deutliche Performance-Vorteile erzielen.
Weiterhin besteht die Möglichkeit feinste Kontrastunterschiede von transparenten Teilen wie z. B. klar zu leicht-bläulich oder klar zu gelblich, bewerten zu können. Je nach Bedarf können damit farbliche Stoffströme nochmals aufgewertet werden. Ein weiterer Vorteil der eingesetzten Technologie ist die Detektion der Teile im freien Flug. Dadurch werden Umgebungseinflüsse, z. B. bedingt durch den Fördergurt, eliminiert.
Bei der VARISORT+ FLASH Technologie erfolgt die Detektion über eine Kombination aus einer Auf- und Durchlichteinheit. Damit kombiniert sie die Vorteile beider Systeme. Darüber hinaus wird eine spezielle Beleuchtungs- und Kameratechnik eingesetzt, wodurch das System auch in der Lage ist, schwieriges Material zu erkennen. Hierzu zählen schwer unterscheidbare Farben (z.B. opak oder opak-weiß, silber und leicht goldene Farbe) aber auch sogenannten „functional“ Verpackungskunststoffe, bei denen Additive als Sauerstoff- und Lichtblocker beigemischt werden.
