Sortierung und Recycling

Großaufnahme von Händen, die ein Stück Erz halten
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Recycling hat eine große Bedeutung. Laut einer Studie des »UN Environment International Resource Panel« hat sich der weltweite Bedarf an Rohstoffen im Laufe des vergangenen Jahrhunderts verzehnfacht und beläuft sich nun auf etwa 85 Milliarden Tonnen im Jahr. Bis 2030 soll sich der Bedarf noch einmal verdoppeln. Die Ressourcen endlicher Rohstoffe drohen mittelfristig gänzlich aufgebraucht zu werden. Aus diesen Gründen wird das Recycling von Rohstoffen auch zukünftig immer bedeutsamer.

 

 

 

Dual-Energy-Verfahren

 

Um Rohstoffe zuverlässig sortieren bzw. identifizieren zu können, erforscht das Fraunhofer EZRT Dual-Energy-Verfahren. Dabei wird ausgenutzt, dass die Energieabhängigkeit des sog. Schwächungskoeffizienten eines Materials für jedes Material unterschiedlich ist. Das heißt, aus energieaufgelösten »spektralen« Messungen können die Eingangsdaten zur quantitativen Berechnung der Materialeigenschaften gewonnen werden. Das zu untersuchende Material wird an der Detektionseinheit, bestehend aus Röntgenröhre und speziellem Röntgendetektor, vorbei oder hindurch bewegt, z.B. über eine Materialrutsche oder einen Fördergurt und wird dabei »durchleuchtet«.

Das Verfahren ist für die verschiedensten Trennaufgaben anwendbar, auch und gerade im Recyclingsbereich. Voraussetzung ist, dass das Material »durchstrahlbar« ist, d. h. ein signifikanter Anteil der auf die Probe treffenden Strahlung diese auch wirklich durchdringt und durch einen dahinterliegenden Detektor registriert werden kann.

 

Weitreichender Anwendungsbereich

 

Des Weiteren sollten die zu trennenden Materialien einen signifikanten Unterschied in der Kernladungszahl aufweisen. Entsprechend funktioniert das Verfahren zwar nicht bei allen denkbaren Anwendungsfällen, jedoch ist der Bereich, in dem es anwendbar ist, sehr weitreichend. Dabei muss immer die konkrete Aufgabenstellung betrachtet werden.

So ist es mit der Methode prinzipiell sogar möglich, Aluminium-Guss- von Aluminium-Knetlegierungen zu unterscheiden, bei welchen die Kernladungszahl jeweils sehr nah an der von Aluminium liegt.

Röntgenverfahren finden im Bereich der Sortierung sowie der Diamantendetektion Anwendung, allerdings ist es bislang nicht gelungen, auch eingeschlossene Diamanten zu detektieren. Das bisher verwendete Verfahren der Röntgenlumineszenz weist eine hohe Fehlerquote auf. Auch hier schafft das Dual-Energy-Verfahren Abhilfe.