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Kreislaufwirtschaft: Fraunhofer IPA startet Projekt zur Wiederaufbereitung von Elektroschrott

Im Projekt „Desire4Electronics“ soll das Remanufacturing von Elektrokleingeräten mittels maschinellem Lernen optimiert werden.

Mit Desire4Electronics möchte das Fraunhofer IPA erforschen wie Demonatgeprozesse mittels Maschinellem Lernen vereinfacht werden können. (Foto: Fraunhofer IPA)
Mit Desire4Electronics möchte das Fraunhofer IPA erforschen wie Demonatgeprozesse mittels Maschinellem Lernen vereinfacht werden können. (Foto: Fraunhofer IPA)
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Sandra Lehmann

Pro Kopf und Jahr verursachen die Menschen in Deutschland durchschnittlich bislang 19,4 Kilogramm Elektroschrott – Tendenz steigend. Gerade bei Elektrokleingeräten sind viele Bauteile, die zum Beispiel wertvolle Stoffe wie Kupfer, Polymere oder Lithium enthalten, noch funktionstüchtig und könnten wiederaufgearbeitet werden. Dieser Prozess ist aktuell sehr zeitaufwendig. Deshalb hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA mit zehn Projektpartnern an der Erforschung automatisierter Demontageprozesse für Elektrokleingeräte. Ziel des bis 2025 laufenden Projektes „Desire4Electronics“ ist es dem IPA zufolge, Methoden zu entwickeln, die das Remanufacturing von Bauteilen automatisieren und dadurch vereinfachen. Hierfür sollen vor allem Techniken des Maschinellen Lernens (ML), einem Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz, entwickelt und später im gesamten Aufarbeitungsprozess angewendet werden.

Das Konsortium wird von der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme des Fraunhofer IPA geleitet. Die Projektgruppe Prozessinnovation am Standort Bayreuth des Instituts arbeitet ebenfalls am Forschungsprojekt mit. Hinzu kommen drei weitere Projektpartner: ACP Systems AG, Deprag Schulz GmbH und das »United Nations Institute for Training and Research«. Außerdem unterstützen sechs assoziierte Partner aus der Abfallwirtschaft das Projekt mit ihrem Praxiswissen und können wichtige Erkenntnisse aus dem Projekt direkt in die Anwendung überführen. Fördermittel erhält das Projekt vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

Der Forschungsverbund wird im Projekt risikoarme und intelligente Automatisierungslösungen für das Remanufacturing entwickeln. Im Mittelpunkt steht hierbei das Thema Nachhaltigkeit. Mithilfe von Techniken des Maschinellen Lernens sollen Gerätetypen und Verbindungstechniken erkannt und letztere anhand von Bild- und Werkzeugdaten geprüft werden. Auf Grundlage dieser Ergebnisse können dann Multi-Werkzeuge entwickelt werden, mithilfe derer verschiedene Verbindungstechniken für die Demontage des Elektrokleingeräts gelöst werden können. Ferner werden ebenso Methoden zur automatisierten Demontage erforscht, die den Aufarbeitungsprozess auch in Industrieländern etablieren und profitabel gestalten können und so zu mehr Nachhaltigkeit bei Produktion und Konsum beitragen.

Nach Angaben des IPA werden mit dem Forschungsprojekt sieben der 17 von den Vereinten Nationen für eine nachhaltige Entwicklung erstellten Ziele adressiert. Dazu zählen:

  • Menschenwürdige Arbeit und Wirtschaftswachstum durch die Schaffung von höherwertigen Arbeitsplätzen
  • Stärkung von Industrie, Innovation und Infrastruktur durch neue, resiliente Wertschöpfungsketten mittels Zerlegung von Altprodukten
  • Nachhaltige Städte und Gemeinden durch die lokale Demontage von Elektroaltgeräten
  • Nachhaltiges Produzieren und Konsumieren durch das Schließen von Kreisläufen mittels Wiederverwertung und Wiederverwendung
  • Weltweiter Klimaschutz durch weniger Ressourcen- und Primärenergieverbrauch
  • Schutz des Lebens unter Wasser durch die Wiederverwertung von Kunststoff
  • Schutz des Lebens an Land durch die Reduktion von Deponieflächen
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