cleanSORT

Reinigen - Analysieren - Sortieren - Wiederverwerten

Ressourcenschonende Schrottsortierung

Gemeinsam mit der PROASSORT GmbH entwickelte die Clean-Lasersysteme GmbH (cleanLASER) ein neues Verfahren zur laserbasierten Echtzeitanalyse für das Schrottrecycling. Während die Bauteile mit ca. 3 m pro Sekunde durch die Laservorrichtung gefördert werden, erkennt die Maschine, um welche Art und Güte von Metallwertstoffen es sich handelt. Das ermöglicht eine sortenreine Trennung und Wiederverwertung der wertvollen Metalle, auch wenn Lacke oder metallische Beschichtungsstoffe auf dem Sekundärmetall liegen.

Laserspektroskopie und Laserablation

Moderne metallische Hochleistungswerkstoffe zeichnen sich durch exakt aufeinander abgestimmte Legierungsanteile aus. Um den Anteil an Recyclingmaterial bei diesen Werkstoffen zu steigern, ist es erforderlich, die Legierungszusammensetzung des eingesetzten Schrotts genau zu bestimmen. Konventionelle Analyseverfahren können die Beschichtungen aus Lacken oder Metallen nicht durchdringen. Hier schafft die Kombination zweier Verfahren Abhilfe: Laserspektroskopie und Laserablation.

Erst reinigen, dann analysieren

Die Laserspektroskopie erkennt die Stoffe anhand ihres eindeutigen optischen Spektrums. Diesen „Fingerabdruck aus Licht“ nutzt PROASSORT, um die Legierungszusammensetzung von Metallschrotten bei hoher Fördergeschwindigkeit im Massenstrom präzise zu analysieren. Dafür ist es unumgänglich, den Messbereich zuvor zu reinigen und Beschichtungen zu entfernen. Bei dieser Laserablation reinigt ein Hochleistungslaser zunächst eine kleine Fläche auf der Oberfläche eines Schrottstückes in ein bis zwei hundertstel Sekunden auch mehrere Male nacheinander. Im zweiten Teilprozess wird mit demselben Laser auf der zuvor gereinigten Fläche eine laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) durchgeführt.

Eine Spektralanalyse ermittelt die chemische Zusammensetzung des untersuchten Schrottstücks. Mit diesen Daten kann das Metall nach dem tatsächlichen Legierungsbedarf einer Zielschmelze sortiert werden. Das Sortieren erfolgt durch Luftimpulstechnik mit bis zu 30 Schrottstücken pro Sekunde. Dank der Förderung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt wurde der Prototyp realisiert, getestet und unter betriebsnahen Bedingungen weiterentwickelt.

Wirtschaftlicher Nutzen

  • Das neue „COLA“-Verfahren (Collaboration Of LIBS and Laser Ablation) arbeitet mit hohen Produktivitätsraten und ist damit sowohl ressourcenschonend als auch wirtschaftlich. Eine Anlage
    •    sortiert jährlich etwa 10.000 Tonnen Stahlschrott
    •    spart damit etwa 27.000 MWh Primärenergie
    •    vermeidet rund 11.000 Tonnen CO2
    •    ersetzt ca. 200 Tonnen importierte Legierungsmetalle im Wert von knapp einer Mio. Euro
  • Das Potenzial für das Verfahren ist groß: Von der Automobil- und Luftfahrtindustrie bis hin zur Müllverbrennungsanlage – Metallschrott fällt in großen Mengen an. Mit 100 „COLA“-Anlagen lassen sich in einem Jahr bereits rund 1,1 Mio. Tonnen CO2 einsparen. Das entspricht etwa dem jährlichen CO2-Ausstoß der Stadt Ulm.
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