Effiziente Steuerung von Aufbereitungsprozessen in der Kreislaufwirtschaft

Die Vielfalt der eingesetzten Treib- und Kältemittel in Kühlgeräten sowie die hohe Heterogenität des Stoffstroms machen immer komplexere Prozessketten im Entsorgungsprozess notwendig.

Um den hohen Qualitätsansprüchen auch in Zukunft gerecht zu werden, befasst sich das im April gestartete Projekt DiKueRec unter Leitung des IUTA mit Anlagenerweiterungen in Form von sensorischer Erfassung verschiedener Betriebsdaten und einer intelligenten Verknüpfung dieser Informationen zu einer effizienten Steuerung der Anlage mittels digitaler Zwillinge der eingehenden Kühlgeräte.

Zu Beginn der Forschungsarbeiten wird die Datenbasis für die Erstellung der digitalen Zwillinge der Kühlgeräte in mehreren Felduntersuchungen zu prozess- und überwachungsrelevanten Eigenschaften des Abfallstroms geschaffen. Zudem wird der Ist-Zustand der Aufbereitungsanlagen aufgenommen, um Ansatzpunkte für die Erweiterungen durch Sensorik und die intelligente Steuerung zu erforschen. Danach wird mit Hilfe der Felddaten ein Datenmodell der digitalen Zwillinge für die Kühlgeräte, Anlagen und Stoffströme erstellt.

In den nächsten Arbeitsabschnitten wird eine technische Umsetzung der Datenerhebung und intelligenten Steuerung an den Praxisanlagen in Form von Demonstratoren angestrebt. Es ist geplant, die in die digitalen Zwillinge fließenden Daten mithilfe von Maschinellem Lernen (ML) zu analysieren, Prognosen zu treffen und daraus konkrete Steuerungseingriffe in den betroffenen Prozessschritten abzuleiten. Darüber hinaus muss eine anschauliche Darstellungsform der Anlagenzustände, der Stoffstromdaten sowie ein Datenzugriffskonzept für die verschiedenen Stakeholder geschaffen werden. Die Möglichkeiten zukünftiger Gerätekennzeichnungen durch die Kühlgerätehersteller werden im Rahmen des Projektes ebenfalls diskutiert und tragen so zur Umsetzung der digitalisierten Kreislaufwirtschaft für Kühlgeräte bei.

Projekttitel: Nutzung digitaler Abbilder zur effizienten Steuerung von Aufbereitungsprozessen der Kreislaufwirtschaft am Beispiel von Kühlgeräterecyclinganlagen (DiKueRec).

FKZ: 033D016A

Forschungs-, Entwicklungs- und Anwendungspartner:

Förderhinweis:

Dieses Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Fördermaßnahme „Digital Greentech- Umwelttechnik trifft Digitalisierung“. Die Projektträgerschaft liegt beim Projektträger Jülich (PTJ).

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Bildrechte (Foto Kühlgerät): Wikimedia Commons; Lizenz: Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International