Sensor zur Erkennung und Sortierung verschiedener Kunststoffe (PE, ABS, PVC, PS, PA, PP, PC, PET) –

OP #7955710

Hallo zusammen,

im Rahmen eines studentischen Projekts wird eine Sortieranlage für geschredderte Kunststoffteile entwickelt. Ziel ist es, verschiedene Kunststoffarten (PE, ABS, PVC, PS, PA, PP, PC, PET) in einem laufenden Prozess zu erkennen und anschließend zu sortieren. Die Kunststoffschnipsel sind etwa 3–10 mm groß und liegen in unterschiedlichen Farben vor.

Wir suchen aktuell nach technischer Unterstützung oder Empfehlungen, insbesondere zu einem geeigneten Sensor (z. B. NIR-, multispektral- oder hyperspektralbasiert), mit dem sich die Kunststoffe zuverlässig unterscheiden lassen. Unser Projektbudget beträgt ca. 1.100 €, daher wären auch Hinweise zu Testmustern, günstigen Sensorlösungen oder praktischen Ansätzen hilfreich.

Falls jemand Erfahrungen mit ähnlichen Projekten hat oder Tipps zu Wellenlängenbereichen, Auswertemethoden oder Herstellern geben kann, wären wir sehr dankbar.

Vielen Dank schon im Voraus!

Viele Grüße

Ich bin mir nicht mal Sicher, ob sich Kunststofftypen überhaupt anhand des farblichen Spektrums unterscheiden/trennen lassen. Irgendjemand hat da nämlich die verschiedensten Farben/Farbstoffe reingekippt. Was ich aber weis, ist: Mit 1100€ kommst Du dabei nicht sonderlich weit. Ein Spektrum aufzusplitten ist nur im Grundlagenlehrbuch (Prisma) einfach!

Konstantin schrieb:

Ziel ist es, verschiedene Kunststoffarten (PE, ABS, PVC, PS, PA, PP, PC, PET) in einem laufenden Prozess zu erkennen und anschließend zu sortieren. Die Kunststoffschnipsel sind etwa 3–10 mm groß und liegen in unterschiedlichen Farben vor.

Was meinst du wirklich? Doch nicht etwa das Trennen eines Schüttgut-Stroms in etliche Fraktionen? Zum finalen mechanischen Separieren (wie auch immer das vonstatten gehen soll) müssten die Teilchen jedenfalls einzeln mit Abstand auf dem Förderband liegen. Wenn die so klein sind wie du sagst, wäre der Durchsatz der Anlage dann extrem gering bzw. unbrauchbar: Man kann das Förderband ja nicht mit 200 km/h laufen lassen.

Unser Projektbudget beträgt ca. 1.100 €

Du meinst, für die komplette Sortieranlage? Und hast nicht zufällig einen Faktor von 10 hoch x mit x >= 2 weggelassen?

Falls jemand Erfahrungen mit ähnlichen Projekten hat oder Tipps zu Wellenlängenbereichen, Auswertemethoden oder Herstellern geben kann, wären wir sehr dankbar.

Was konkrete Details angeht, werden die wohl gut geschützte Firmengeheimnisse sein. Um mehr als das zu erfahren, was die per Google auffindbaren einschlägigen Anlagenhersteller in ihrer Werbung verraten, wird dir hier kaum jemand sagen.

Konstantin schrieb:

im Rahmen eines studentischen Projekts wird eine Sortieranlage für geschredderte Kunststoffteile entwickelt. Ziel ist es, verschiedene Kunststoffarten (PE, ABS, PVC, PS, PA, PP, PC, PET) in einem laufenden Prozess zu erkennen und anschließend zu sortieren.

Wahrscheinlich bist Du hier im falschen Forum. Welche Fachrichtung studierst Du? (z.B. Verfahrenstechnik, Chemie oder ...)

https://de.wikipedia.org/wiki/Verwertung_von_Kunststoffabf%C3%A4llen

Wenn die Verbraucher ihren Müll sortieren würden, wäre es immer noch kompliziert. Aber solange im gelben Sack noch Abfälle landen, die dort nicht hingehören, wird das nix.

"Mit Hilfe von fortschrittlichen Laser- oder Infrarot-Sortiertechniken ist es inzwischen möglich, Kunststoffe aus Hausmüll nahezu sortenrein zu sortieren."

Schön wärs.

(Firma: Schweigstill IT) Persönliche Seite

Christoph db1uq K. schrieb:

Wenn die Verbraucher ihren Müll sortieren würden, wäre es immer noch kompliziert. Aber solange im gelben Sack noch Abfälle landen, die dort nicht hingehören, wird das nix.

Es ist sogar noch komplizierter: viele Verpackungen sind mittlerweile mit anderen Materialien beschichtet, so dass ein Scanner nur die Beschichtung erkennt, beispielsweise bei Duschgelflaschen.

Gast

Andrea B. schrieb:

Für Kunststoffe in dieser Größe ist das Zementwerk die sinnvollste Lösung.

Unsinn.

Eine Materialerkennung und -sortierung übersteigt den Energieinhalt des Materials.

Märchen.

Das Problem sind fürs Recycling ungeeignete Verpackungen.

H. H. schrieb:

Andrea B. schrieb:

Für Kunststoffe in dieser Größe ist das Zementwerk die sinnvollste Lösung.

Unsinn.

Tatsächlich gibt es glaubhafte Berichte, dass der Kram dort verbrannt wird und das DSD dafür noch bezahlt.

Christoph db1uq K. schrieb:

Wenn die Verbraucher ihren Müll sortieren würden, wäre es immer noch kompliziert.

Ich fühle mich verscheißert und betrogen, Hauptsache gesetzliche Auflagen und steigende Müllgebühren für möglichst wenig Leistung der "Entsorger".

Konstantin schrieb:

Ziel ist es, verschiedene Kunststoffarten (PE, ABS, PVC, PS, PA, PP, PC, PET) in einem laufenden Prozess zu erkennen und anschließend zu sortieren.

Schritt 1: Die physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften der Chips untersuchen und auflisten.

Schritt 2: Sich auf einen Stoff konzentrieren, bei dem eine Eigenschaft stark von den anderen abweicht.

Schritt 3: Dafür einen Demonstrator bauen.

Die Idee, alles zu Schreddern und erst dann zu Trennen ist so alt wie der Grüne Punkt.

Wenn Du auch nur einen Stoff da sauber rausfiltern kannst, bist Du ein gemachter Mann. Und die nächste Studentengruppe macht den nächsten Stoff.

Bruno V. schrieb:

Schritt 2: Sich auf einen Stoff konzentrieren, bei dem eine Eigenschaft stark von den anderen abweicht.

Das kann man schon ein bisschen detaillierter angehen, zumindest für den theoretischen Teil. Wenn man die ganzen Eigenschaften als multidimensionalen Parameterraum betrachtet, kann man jeden der Schnipsel dort als Punkt verorten und erhält Cluster, die den verschiedenen Kunststoffen zugeordnet werden können. Die Kunst ist, nicht alle Eigenschaften messen zu müssen, d.h. die Dimensionalität des Parameteraumes nicht unnötig groß zu machen und trotzdem eine sicher Zuordnung zu erreichen, d.h. die Auswahl der erforderlichen Messungen, auch unter dem Aspekt des Messaufwandes und der Praktikabilität in einer Sortieranlage.

Ich halte das sortieren anhand der Farbe für nicht so dumm. Klar damit bekommt man das nicht sortenrein hin, aber die Wahrscheinlichkeit, dass gleichfarbige Schnitzel vom selben Produkt und damit aus dem selben Kunststoff sindy halte ich schon für recht hoch.

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite

Norbert schrieb:

aber die Wahrscheinlichkeit, dass gleichfarbige Schnitzel vom selben Produkt und damit aus dem selben Kunststoff sindy halte ich schon für recht hoch.

Ich würde da nicht mehr als 30% Wahrscheinlichkeit rechnen. Denn eine transparente Folie gibt es aus vielen Kunststoffen.

Und was bringt es, wenn hinterher alles hübsch gleichfarbig, aber zu 70% vermischt/verunreinigt ist?

Norbert schrieb:

aber die Wahrscheinlichkeit, dass gleichfarbige Schnitzel vom selben Produkt und damit aus dem selben Kunststoff sindy halte ich schon für recht hoch.

Es ist eher eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass es sich bei gleicher Farbe auch um die gleiche Kunststoffart handelt. z.B.: Eine farblose Tüte aus Polyäthylen ist ebenso farblos wie eine farblose Tüte aus PVC, PP u.s.w. Konstantin schrieb:

Ziel ist es, verschiedene Kunststoffarten (PE, ABS, PVC, PS, PA, PP, PC, PET) in einem laufenden Prozess zu erkennen und anschließend zu sortieren.

Es geht um die Trennung der Kunststoff-ARTEN.

Lothar M. schrieb:

Und was bringt es, wenn hinterher alles hübsch gleichfarbig, aber zu 70% vermischt/verunreinigt ist?

Na damit ist es dann doch schon 30% besser sortiert. Ich würde ja sagen Aufgabe gelöst.

Mein Beitrag war sicher nur teilweise ernst zu nehmen. Kommt sicher sehr auf den Input an und ob das überhaupt eine Lösung sein kann, dann noch mehr darauf, was an Sortierungsgrad gefordert ist.

Roland E. schrieb:

Außer aus dem og Zementwerk, die das zusammen mit Altreifen durch das Drehrohr schicken.

Aber nur, weil sie es bezahlt bekommen:

https://greenspotting.de/klaerschlamm-altreifen-plastik-die-zementindustrie-verdient-koeniglich-an-der-muellverbrennung/

1
Der Zusammenhang ist leicht zu erfassen. Verfeuert ein Zementwerk etwa Braunkohle in seinen Öfen, um den Baustoff zu produzieren, müssen die Manager die Tonne für rund 60 Euro einkaufen. Nehmen sie Entsorgern, Unternehmen und Kommunen stattdessen Abfälle als Ersatz ab, kassieren sie 30 und 60 Euro pro Tonne für die sogenannten „brennbaren Abfälle“ und rund 100 Euro pro Tonne für den gefährlichen Rest.

Oder der:

https://www.businessinsider.de/wirtschaft/das-schmutzige-millionen-geschaeft-so-lukrativ-ist-das-verbrennen-von-muell-fuer-die-zementindustrie-und-darum-wird-so-ein-geheimnis-daraus-gemacht-c/

1
Zementwerke bekommen von Entsorgungsbetrieben Geld dafür, Abfall als Ersatzbrennstoffe einzusetzen. Die Zementindustrie vermarktet diese Müllverbrennung als Dienst an der Umwelt – die Erlöse, die sie damit erzielt, bleiben allerdings im Verborgenen.
(Firma: Starfleet)

insbesondere zu einem geeigneten Sensor (z. B. NIR-, multispektral- oder

hyperspektralbasiert)

Habs mal für den TO gegoogelt, das Stichwort ist "Hyperspectral":

Wer sich noch an das Thema Plastebestimmung aus den frühen Schuljahren erinnert, mag sich vielleicht ins Gedächtnis rufen, das dazu mehrere Proben gehörten, wie die Flammprobe, Klangprobe, Dichteprobe. Diese Proben kann man zusammenphasen, wenn man bspw. mit einem energiereichen Laser eine kleinen Teil "verdampft" und die Spektren der Dämpfe analysiert wie der selige Gustav Kirchhoff (der hatte eben mehr drauf als nur Knoten und Maschen).

https://de.wikipedia.org/wiki/Spektroskopie

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