Tech­ni­sches Ver­fah­ren zur auto­ma­ti­schen Erken­nung von Lam­pen­typen in Recyclingströmen

Der euro­päi­sche Ver­band der Sam­mel- und Recy­cling­or­ga­ni­sa­tio­nen für Lam­pen und Leuch­ten aus Elek­tro- und Elek­tro­nik-Alt­ge­rä­ten (WEEE) Euco­Light hat zusam­men mit dem Fraun­ho­fer IZM erfolg­reich eine Stu­die über die tech­ni­sche Mach­bar­keit der auto­ma­ti­schen Erken­nung von Lam­pen­typen in den gesam­mel­ten Lam­pen­ab­fall­strö­men für das Recy­cling durchgeführt.
Die Stu­die kon­zen­trier­te sich auf die Tech­no­lo­gie­be­wer­tung für die Tren­nung von gesam­mel­ten End-of-Life-Lam­pen (EoL), genau­er auf die tech­ni­schen Mög­lich­kei­ten für die Tren­nung von her­kömm­li­chen Gas­ent­la­dungs­lam­pen (GDL) und her­kömm­li­chen Leucht­di­oden­lam­pen (LED). Das Pro­jekt bestand zunächst aus einer theo­re­ti­schen Pha­se, in der die tech­ni­schen Mög­lich­kei­ten für Sor­tier­ver­fah­ren unter­sucht und beschrie­ben wur­den. Auf der Grund­la­ge die­ser Poten­zi­al­ana­ly­se folg­te die Test­pha­se, die sich auf sta­ti­sche und dyna­mi­sche Tests mit drei viel­ver­spre­chen­den Sor­tier­ver­fah­ren konzentrierte.
Letzt­lich wur­den jedoch nur zwei Metho­den, der Blau­licht- und der elek­tro­ma­gne­ti­sche Induk­ti­ons­test, als viel­ver­spre­chend ange­se­hen und im Detail durch­ge­führt. Die Test­ergeb­nis­se zeig­ten: Die kor­rek­te Erken­nung von nicht gebro­che­nen GDLs lag im elek­tro­ma­gne­ti­schen Wech­sel­feld bei 100 Pro­zent. Zer­bro­che­ne GDLs kön­nen im elek­tro­ma­gne­ti­schen Wech­sel­feld nicht auf­leuch­ten, da das Gas ent­wi­chen ist, das in Ver­bin­dung mit dem Queck­sil­ber zur Licht­er­zeu­gung benö­tigt wird.
Die Ver­su­che mit der elek­tro­ma­gne­ti­schen Spu­le haben auch gezeigt, dass die gro­ße Chip­flä­che der LED-Glüh­lam­pen durch Induk­ti­on auf­leuch­ten kann. Dies soll­te durch den Ein­satz von Fil­tern im Hg- und Ar-Bereich aus­ge­schlos­sen wer­den. Die kor­rek­te Erken­nung von LED-Lam­pen lag bei 60–90 Pro­zent mit blau­em Licht. Die Erken­nungs­ra­te kann durch die Aus­rich­tung der Lam­pen zum direk­ten Auf­leuch­ten und durch emp­find­li­che opti­sche Sen­so­ren erhöht wer­den, was wei­te­re Tests erfor­dert. Da eini­ge weni­ge GDLs auch auf das blaue Licht reagier­ten, müss­ten die­se Aus­nah­men manu­ell oder per Bil­d­er­ken­nung aus­sor­tiert wer­den. Der Ein­satz von Fil­tern für bestimm­te Spek­tral­li­ni­en wäre hier nicht geeig­net, da die unter blau­em Licht leuch­ten­den LEDs und GDLs kei­nen Unter­schied in den emit­tier­ten Wel­len­län­gen aufweisen.
Eine Kom­bi­na­ti­on bei­der Metho­den, z.B. inte­griert in einer opti­schen Detek­ti­ons­lin­se, führt schließ­lich zu einem viel­ver­spre­chen­den Ansatz für eine prak­ti­sche Anwen­dung zur Ver­bes­se­rung bestehen­der Recy­cling­an­la­gen oder neu ent­wi­ckel­ter Technologien.
Das Fraun­ho­fer IZM unter­such­te ins­be­son­de­re die Erfolgs­ra­te des elek­tro­ma­gne­ti­schen Ansat­zes und emp­fiehlt auch des­sen Kom­bi­na­ti­on mit der opti­schen Detek­ti­on. Anhand von Pro­ben aus einer deut­schen Lam­pen­auf­be­rei­tungs­an­la­ge konn­te erfolg­reich nach­ge­wie­sen wer­den, dass die Kom­bi­na­ti­on aus emp­find­li­chem opti­schen Sen­sor, elek­tro­ma­gne­ti­scher Induk­ti­on und Selek­ti­on über blau­es Licht den Sor­tier- und Recy­cling­pro­zess nicht nur hin­sicht­lich der Qua­li­tät, son­dern auch hin­sicht­lich der Pro­zess­ge­schwin­dig­keit verbessert.
Die Stu­die ist der Öffent­lich­keit zugäng­lich und kann unter www.eucolight.org/eucolight-publications abge­ru­fen wer­den. Basie­rend auf den Erkennt­nis­sen die­ser Stu­die hofft Euco­Light, die Ent­wick­lung von Recy­cling­pro­zes­sen anzu­sto­ßen, um die­se effi­zi­en­ter zu gestal­ten und ein hohes Maß an wie­der­ver­wend­ba­ren Mate­ria­li­en zu gewinnen.