DeSort - Störstoffmanagement in biogenen Abfällen
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Kompost aus biogenen Abfällen ist ein wichtiger Nährstofflieferant für Böden in Europa. Aufgrund von Fehlwürfen in die Bioabfallsammlung wird jedoch das Ausgangsmaterial für qualitativ hochwertigen Kompost mehr oder weniger stör-stoffbehaftet. Ein großes Problem entsteht durch die Verwendung von nicht-abbaubaren aber auch biologisch abbaubaren Kunststoffsäcken, die zur Entsorgung von in Haushalten anfallenden biogenen Abfällen verwendet werden. Zusätzlich ge-langen unterschiedlichste Kunststoffteile, meist in Form von Verpackungsmateria-lien, durch den Verbraucher in die Bioabfallsammlung, Metalle und Glas rangieren weit dahinter. Im Projekt „DeSort“ werden Grundlagen für die automatische Erkennung (Detection) und die sensorgestützte Sortierung (Sorting) von Störstoffen in biogenen Abfällen erforscht. Technisch wird eine Kunststoffdetektion am Sammelfahr-zeug installiert und eine verbesserte Technologie zur Kompostreinigung entworfen. Organisatorisch werden entsprechende Maßnahmen zur Reduzierung der Kunststofffehlwürfe mit strukturellen, materiellen, ideellen und finanziellen Anreizen kombiniert.

Entwicklung einer Methodik zur Wertstoffgehaltsbestimmung von feinkörnigen Abfällen
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Im Forschungs- und Entwicklungsprojekt PROBE soll eine Methode zur Metallgehaltsbestimmung feinkörniger Abfallströme mit Hilfe eines bildauswertenden Verfahrens entwickelt werden. Auf der Basis von RGB-Farbbildern sind Partikel anhand von Farbwerten und Formfaktoren in verschiedene Materialklassen zu klassifizieren und mittels in einer Datenbank hinterlegten Flächengewichten zu massenbezogenen, stofflichen Zusammensetzungen zu aggregieren. Für die Klassifizierung werden zwei verschiedene Machine Learning Ansätze getestet. Das Training der Machine Learning Modelle erfordert gelabelte Trainingsdaten, d.h. einen Datensatz aus Farbbildern der Partikel mit zugehöriger Materialklasse. Dazu werden Referenzmaterialien in mehrere Materialklassen sortiert und partikelweise erfasst (RGB-Farbbild inkl. Partikelgewicht). Erste Untersuchungen zeigen einen starken subjektiven Einfluss des Sortierenden auf das Ergebnis der Handsortierung. Durch ein mehrstufiges Sortierverfahren mit eingebauter Qualitätskontrolle sowie angepasstem Sortierkatalog kann der subjektive Einfluss bei Handsortierungen reduziert und die Erstellung von Trainingsdatensätzen in hoher Qualität ermöglicht werden.

Chemisches Recycling – neue Verfahren und neue Player in der Abfallwirtschaft? Stand und Ausblick
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die nahezu täglichen Bilder über teilweise unfassbare Verschmutzungen von Meeren, Flüssen und urbanem Raum mit verschiedenartigsten Kunststoffabfällen haben sowohl auf politischer Ebene wie auch auf rechtlicher und technischer Ebene richtungsweisende Reaktionen ausgelöst: Die Europäische Union hat mit ihrer Kunststoffstrategie, mit der Richtlinie über Einwegartikel aus Kunststoffen und mit der Forderung nach einem Mindestrezyklatgehalt in Kunststoffgetränkegebinden aus globaler Sicht eine Vorreiterrolle eingenommen und umweltpolitisch starke Akzente gesetzt. Hersteller von Verpackungen aus Kunststoffen, Kunststoffproduzenten aber auch die chemische Industrie als Hersteller diverser Grundstoffe sind durch die globale Berichterstattung über das Kunststoffabfallproblem sowohl medial als auch aus rechtlicher Sicht unter Handlungsdruck geraten.

Einheitliche Restmüllanalysen in Österreich 2018/19 – Erfahrungen und Ergebnisse
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Im Jahr 2017 wurden bundeseinheitliche Leitlinien für die Durchführung von Restmüll-Sortieranalysen erstellt. Diese wurden erstmals in den Jahren 2017 bis 2019 in allen neun Bundesländern angewandt. Die einheitliche Vorgangs-weise ermöglicht einen Vergleich von Ergebnissen, macht jedoch die Berücksichtigung spezifischer Fragestellungen schwieriger. Leitlinien verleiten zur Festlegung auf diese und lenken von spezifischen Anforderungen und der Berücksichtigung aktueller und relevanter Fragestellungen ab.

Kreislaufwirtschaft in der Steiermark – zukunftsweisende Ansätze auf Landesebene
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Das Land Steiermark hat sich mit dem Landes-Abfallwirtschaftsplan Steiermark 2019 (Winter 2019) dem Weg zur ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft verschrieben. Er definiert als übergeordnete Vision den Wandel zur Kreislaufwirtschaft bis zum Jahr 2050 und legt in diesem Sinne konkrete Strategien und Ziele für die nächsten Jahre fest. Dieser Weg erfordert eine Entkopplung des Wirtschaftswachstums vom Ressourcenverbrauch. Anstelle der bisher in vielen Bereichen noch immer vorherrschenden linearen Produktions- und Nutzungsketten Primärrohstoffentnahme, Produktion, Nut-zung, Entsorgung) muss eine möglichst lange und werterhaltende Nutzung von Produkten und Rohstoffen im Mittelpunkt stehen. Die gesetzlichen Grundlagen dafür wurden bereits mit der Einführung der fünfstufigen Abfallhierarchie in der europäischen Abfallrahmenrichtlinie 2008 geschaffen.

Wirtschaftliche Motive fĂĽr Ein- und Mehrwegverpackungen
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Warum sollte eine Volkswirtschaft für Getränkeverpackungen Mehrweggebinde be-vorzugen? Getränkeverpackungen stehen dabei wegen ihrer Alltäglichkeit im Mittelpunkt der Diskussion (Hauer et al. 2020, Runder Tisch 2020). Die im Vergleich zu anderen Kunststoffprodukten geringe Werkstoffvielfalt erlaubt meist eine verhältnismäßig einfache Kreislaufführung über die Abfallwirtschaft durch Sortierung und Recycling. Das aufwendige Sammeln, Sortieren und Recycling von PET führt selbst in abfallwirtschaftlich hochentwickelten Ländern wie Österreich zu einer Kreislaufquote von gerade einmal 14 % in dasselbe Produkt Einwegflasche (eigene Berechnungen). Damit kommt dem Material PET gerade einmal eine 1,3-fache Verwendung zu. Schon Eine zweite Nutzung im Sinne von Mehrweg wäre bereits ressourcenschonender.

Entwicklungen auf dem Gebiet der sensorgestĂĽtzten Sortierung von MĂĽll bei Binder+Co
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Der Einsatz modernster Maschinen in der Aufbereitung und Recycling von primären und sekundären Rohstoffen ist in der heutigen Zeit nicht mehr wegzudenken. Binder+Co kann in diesem Bereich auf eine 125 Jahre lange Erfahrung zurückblicken und ist Pionier im Bereich der sensorgestützten Sortierung von Schüttgütern. Die ersten Sortierer dieser Art wurden bereits Mitte der 1980er ausgeliefert (Kalcher 2011). Seither wurden die Sortierer konsequent hinsichtlich Sensorik und Effektorik weiter-entwickelt und decken alle gängigen Sensortechnologien ab. Dadurch ist die Produktlinie namens CLARITY, welche die optischen Sortierer von Binder+Co im Bereich Recycling abdeckt, seit Jahrzenten eine etablierte Technologie.

Modulare Sortierprozesse und künstliche Intelligenz als Mittel zum Recycling von Elektro(nik)-Altgeräten
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Durch die zunehmende Verkürzung von Produktlebenszyklen findet eine beschleu-nigte Änderung der Stoffstromzusammensetzungen bei einer Zunahme der Material-vielfalt statt. Ein Beispiel hierfür stellen Elektro(nik)altgeräte als einer der europaweit am schnellsten wachsenden Abfall-Stoffströme dar (European Commission 2020). Um den wirtschaftlichen Einsatz individueller Sortierprozesse bei Entsorgern zu erlauben, ist Eine Verringerung des Aufwandes nötig. Hier setzt der Einsatz künstlicher Intelligenz an, der es erlauben soll, Sensoren auf bestimmte Inputströme zu „trainieren“. Wie in eigenen Versuchen gezeigt werden konnte, ist durch den Einsatz künstlicher Intelligenz darüber hinaus eine Steigerung der Sortiergenauigkeit, insbesondere bei komplexen Materialzusammensetzungen, möglich, was die genauere Differenzierung der Komponenten für eine weitere Verarbeitung erlaubt.

ZukĂĽnftige Recyclingpotenziale: Eine Untersuchung metallischer Rohstoffe in Smartphones
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Smartphones enthalten viele wichtige Metalle. Dennoch sind die öffentlich zugänglichen Daten über den detaillierten Inhalt begrenzt. In dieser Studie wurden die Gehalte von 53 Metallen und Halbmetallen in Smartphones analysiert und ihr Einfluss auf die Rohstoffmärkte und Potenziale für Recycling untersucht. Trotz der geringen Mengen von einzelnen Metallen je Gerät, tragen die hohen Verkaufszahlen von Smartphones zum weltweiten Metallverbrauch bei.

Entwicklung eines hydrometallurgischen Recyclingkonzeptes fĂĽr Lithium-Ionen-Batterien
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die Prozessentwicklung für das Recycling von sich verändernden, metallhaltigen Reststoffen stellt immer wieder eine Herausforderung für die Forschung dar. Aufgrund der Komplexität der einzelnen Prozessschritte ergibt sich häufig ein hoher Energie- und Chemikalienverbrauch. Aus diesem Grund stellt vor allem auch die Optimierung von Verfahrenskonzepten einen zentralen Punkt im Bereich des Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien dar. Der entwickelte SeLiReco-Prozess zeichnet sich vor allem durch die gemeinsame Rückgewinnung eines hochwertigen Vorstoffes auf Kobalt-Nickel-Basis und die selektive Präzipitation des enthaltenen Lithiums aus. Diese Thematik wird in der Forschung immer wieder diskutiert, konnte aber bisher keine industrielle Anwendung finden. Diese Prozesskombination ermöglicht dies aufgrund der genauen Erforschung und Optimierung dieses Verfahrensschrittes.

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