Projekt LIBS-ConSort

14.02.2022

• Gegenstand
• Ziel
• Methodik
• Partner + Förderer

Die Aufbereitung von Bau- und Abbruchabfällen erfordert geschlossene Stoffkreisläufe und sortenreine Materialfraktionen, um hohe Recyclingquoten zu erreichen. LIBS-ConSort analysiert die gesamte Wertschöpfungskette der Aufbereitung, Methodenentwicklung, Sortierung und Verwertung, um wirtschaftliche und technologische Barrieren zu minimieren.

Das Hauptaugenmerk liegt auf der Entwicklung eines automatisierten Demonstrators, der eine sensorgestützte Sortierung von Bau- und Abbruchabfällen ermöglicht. Damit soll die Praxis der manuellen Sortierung, die gesundheitliche Risiken birgt und nur visuell erkennbare Materialunterschiede erfasst, ergänzt oder ersetzt werden. Darüber hinaus wird das anschließende Recycling und die Verarbeitung verschiedener Materialien untersucht, um eine bessere Verwertung zu gewährleisten.

LIBS-ConSort erforscht und testet die Kombination von Laser-induzierter Breakdown-Spektroskopie (LIBS) mit Nahinfrarot-Spektroskopie (NIR) und visueller Bildgebung. Die gemeinsame Verarbeitung von Informationen soll die Sortierqualität verschiedener Materialien deutlich verbessern und kann die Erkennung und Trennung von Verunreinigungen wie SO3-haltigen Baustoffen ermöglichen.

Projektkoordination
IAB - Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gemeinnützige GmbH
Partner
BAM und sechs weitere Partner aus Deutschland, hauptsächlich aus Berlin und Umgebung
Förderung
BMBF Forschungskonzept „Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft – Bauen und Mineralische Stoffkreisläufe (ReMin)“

LIBS-ConSort - Laserbasierte Sortierung zur Aufbereitung von Bau- und Abbruchabfällen für die Kreislaufwirtschaft

Deutschland und die Europäische Union verfolgen eine ambitionierte Klimaschutzpolitik mit dem Ziel, den CO2-Ausstoß drastisch zu reduzieren. Ein wesentlicher Faktor ist die Dekarbonisierung von Branchen wie der Baustoffindustrie. Um dieses Ziel zu erreichen, sind geschlossene Stoffkreisläufe und sortenreine Materialfraktionen erforderlich, die hohe Verwertungs- und Recyclingquoten ermöglichen. Beim Recycling von Bau- und Abbruchabfällen wurden bisher bevorzugt einfache, aber bewährte Techniken eingesetzt, um große Mengen an Bauschutt in kurzer Zeit zu verarbeiten. Dies steht im Gegensatz zu den immer komplexer werdenden Verbundwerkstoffen und Strukturen in der Mineralbaustoffindustrie. Die manuelle Sortierung birgt viele Risiken und Gefahren für das ausführende Personal und basiert lediglich auf offensichtlichen, visuell erkennbaren Unterschieden zur Trennung. Eine automatisierte, sensorgestützte Sortierung dieser Baustoffe könnte diese Praxis ergänzen oder ersetzen, um die Verarbeitungsgeschwindigkeit, die Recyclingquoten, die Sortierqualität und die gesundheitlichen Bedingungen zu verbessern.

Ein gemeinsames Projekt von Partnern aus Industrie und Forschungseinrichtungen nähert sich dieser Aufgabe, indem es die Kombination von Laser-induzierter Breakdown-Spektroskopie (LIBS) und VIS/NIR-Spektroskopie untersucht und testet. Durch die gemeinsame Verarbeitung der Informationen soll die Sortierqualität verschiedener Materialien wie Beton, Hauptmauerwerksbaustoffe, organische Bestandteile usw. deutlich verbessert werden. Darüber hinaus könnten Verunreinigungen wie SO3-haltige Baustoffe (Gips, Porenbeton usw.) erkannt und getrennt werden.

Ebenso werden der Sortierung nachfolgende Recycling-, Verarbeitungs- und Absatzmöglichkeiten untersucht, wie z. B. die Verwendung von rezyklierten Zuschlagstoffen in Beton, das Recycling von sulfathaltigen Baustoffen als Gipssubstitut oder die Agglomeration von synthetischen Zuschlagstoffen für Leichtbeton oder als Substrat für Dachbegrünungen. Die Umweltauswirkungen dieser rezyklierten Materialien werden ständig hinterfragt und analysiert.

Am Beispiel Berlins soll die gesamte Wertschöpfungskette untersucht werden, um wirtschaftliche/technische Hemmnisse auf Clusterebene zu minimieren und die Verwertungs- und Recyclingquoten nachhaltig zu erhöhen.

BAM-Teilprojekt

Die BAM beteiligt sich an LIBS-ConSort mit dem Teilprojekt "Methodenentwicklung der sensorgestützten Sortierung". Dabei geht es um die Fertigstellung eines Prototyps, der die LIBS-Technologie mit NIR-Spektroskopie und visueller Bildgebung kombiniert, um die Sortiergenauigkeit von Bau- und Abbruchabfällen deutlich zu erhöhen.

Projektkkordination

IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gemeinnützige GmbH

Partner

BAM - Non-destructive Testing department
BAM - Non-destructive Testing Methods for Civil Engineering division
TUB – Technische Universität Berlin
SECOPTA – analytics GmbH
BTB – Recycling-Hof GmbH
TBR – Teltower Baustoffrecycling GmbH
Gramm – Gramm Fertigungstechnik GmbH
HeidelbergCement – HeidelbergCement AG

Förderung

Das Projekt "LIBS-ConSort - Laserbasierte Sortierung zur Aufbereitung von Bau- und Abbruchabfällen für die Kreislaufwirtschaft" wird im Forschungskonzept „Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft – Bauen und Mineralische Stoffkreisläufe (ReMin)" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.