Beim Recycling bedeutet “Effizienz” nicht nur die Tonnen pro Stunde. Es geht vielmehr um die Fähigkeit, eine gleichbleibende Materialqualität ohne ständige Ausfallzeiten durch Verunreinigungen zu erzielen. Die Sortieranlagen entscheiden darüber, ob ein Recyclingprozess erfolgreich ist oder nicht – denn sie bestimmen, welches Material in die Waschanlage gelangt und welches den Extruder erreicht.
Dieser Leitfaden erläutert die wichtigsten Sortierstufen, die in modernen Kunststoffrecyclinganlagen eingesetzt werden, und wie sich jede Stufe auf Reinheit, Ausbeute und Anlagenschutz auswirkt.
Kurzgefasste Erkenntnisse
- Die Sortierung hat zwei Aufgaben: den Schutz der Anlagen und die Wertsteigerung der Produkte durch Reinheit.
- Die mechanische Sortierung bereitet den Stoffstrom auf; die sensorische Sortierung verfeinert ihn nach Polymer/Farbe.
- Die Entfernung von PVC ist eine kritische Qualitätsaufgabe für PET-Recycler, da sie die Qualität von rPET beeinträchtigen kann.
Eine praktische “Sortierstapel”-Karte
Diese Tabelle dient als Kurzübersicht darüber, was die einzelnen Module tatsächlich entfernen. Sie ist auch eine nützliche Checkliste für Angebotsanfragen beim Vergleich von Anbietern.
| Sortierphase | Hauptzweck | Entfernt / trennt | Käufer aufgepasst! |
|---|---|---|---|
| Vorsortierung + Inspektion | Haltet die “Leitungskiller” fern | Übergroße Metall-, Holz-, Ziegel- und andere nicht-kunststoffhaltige Materialien | Akzeptanzregeln festlegen; andernfalls wird das Sortieren zu einer endlosen manuellen Arbeit. |
| Überprüfung der Bußgelder | Reduzierung der Sandbelastung | Sand, Glassplitter, kleine Ablagerungen | Feinstaub enthält Feuchtigkeit und Verunreinigungen; Staub-/Abfallentsorgung planen |
| 2D/3D-Trennung | Präsentation verbessern | Film/Papier (2D) vs. Flaschen/starre Materialien (3D) | Die Präsentationsqualität beeinflusst die Leistung beim optischen Sortieren. |
| Magnet / Wirbelstrom | Schutz für Schneid- und Extrusionsanlagen | Eisen- und Nichteisenmetalle | Legen Sie die Arbeitsschritte fest, in denen Metall freigesetzt wird; planen Sie einen Reinigungsablauf |
| Optische Sortierung (NIR/Farbe) | Polymere und Qualitäten trennen | PET vs. PVC vs. PP/PE; Farben; bestimmte Objekte | Schmutz, Etiketten und Feuchtigkeit können die Erkennung beeinträchtigen; regelmäßige Wartung ist wichtig. |
| Robotik (Bildverarbeitungs-Kommissionierung) | Polieren und wiederherstellen | Gezielte Verunreinigungen oder Wertgegenstände | Funktioniert am besten nach der Schüttguttrennung; erfordert eine stabile Bandbelastung. |
Was versucht die Sortierung zu erreichen?
Die meisten Recyclingprojekte streben drei Ergebnisse an:
- Nicht-Kunststoffe entfernen (Metalle, Glas, Steine, Holz), die Maschinen beschädigen
- Trennung durch Polymer (PET vs. PVC vs. PP/PE) zur Erfüllung der Qualitätsanforderungen
- Nach Klassenstufe trennen (Farbe, Formfaktor, Produkttyp) zur Verbesserung des Endmarktzugangs
Die genaue Zusammensetzung hängt vom Ausgangsmaterial (MRF-Ballen, Industrieabfälle, Kunststoffe aus der Automobilindustrie, Folien) und Ihrem Produktionsziel ab (Flocken vs. Granulat, Verpackungs- vs. Nicht-Verpackungsmärkte).
Die wichtigsten Sortiertechnologien (in der Reihenfolge ihres üblichen Auftretens)
1) Mechanische Siebung und Formtrennung
Diese Stufen steuern die spätere Funktionsfähigkeit der Sensorsortierung durch: – Entfernen von Feinanteilen – Trennen von 2D-Materialien (Folie/Papier) von 3D-Materialien (Flaschen/starre Gegenstände) – Stabilisieren der Bandführung für die optische Sortierung
Ballistische Separatoren und Trommelsiebe sind gängige Werkzeuge in diesem Arbeitsschritt.
2) Magnetische und Wirbelstromtrennung (Metallabtragung)
Metalle gehören zu den gefährlichsten Verunreinigungen für Zerkleinerungs- und Extrusionsanlagen.
Typisches Vorgehen: – Magnete zur Entfernung von Eisenmetallen – Wirbelstromsysteme zur Entfernung von Nichteisenmetallen (sofern durch den Materialstrom gerechtfertigt)
3) Optische Sortierung (Polymer- und Farbtrennung)
Nahinfrarot- (NIR) und verwandte Sensortechnologien können viele Polymere sortieren, sofern die Darreichungsform einheitlich ist. Durch Luftstrahlausstoß entstehen getrennte Fraktionen, die anschließend gewaschen oder direkt weiterverarbeitet werden können.
In der Praxis hängt die Leistung optischer Sortieranlagen von folgenden Faktoren ab: – Bandbeladung und Vereinzelung (Objekte müssen für den Sensor sichtbar sein) – Oberflächenbeschaffenheit (Schmutz, Etiketten und Feuchtigkeit können die Detektionsqualität beeinträchtigen) – Kalibrierung und Wartung
4) Robotik und Bildverarbeitungssysteme (gezieltes Greifen)
Robotergestützte Kommissioniersysteme können helfen, bestimmte Verunreinigungen zu entfernen oder Wertstoffe aus gemischten Materialströmen zu gewinnen. Sie werden häufig als Nachbearbeitungsschritt (nach der Massentrennung) und nicht als alleiniges Sortierverfahren eingesetzt.
Wie man einen Akzeptanztest für Sortieralgorithmen schreibt (damit die Leistung messbar ist)
Wenn Sie Sortieranlagen kaufen, definieren Sie die Leistung wie folgt: Reinheit und Ausbeute bei einer definierten Eingangsbedingung. Andernfalls erhalten Sie eine Demo, die bei einer kleinen Stichprobe gut aussieht, dann aber im Produktivbetrieb abweicht.
| Annahmegegenstand | Was ist zu definieren? | Warum es wichtig ist |
|---|---|---|
| Eingangsbedingung | Fotos + Kontaminationsfenster + Feuchtigkeitszustand + 2D/3D-Verhältnis | Die Sortierergebnisse hängen stark von der Präsentation und dem Verschmutzungsgrad ab. |
| Reinheitsziel | Zielreinheit des Polymers (und gegebenenfalls Farbgrenzen) | Reinheit bestimmt den Verkaufspreis und die Akzeptanz beim Käufer. |
| Wiederherstellungsziel | % des Zielpolymers, das in der Akzeptanzfraktion aufgefangen wurde | Hohe Reinheit bei geringer Ausbeute kann dennoch ein schlechtes Geschäftsergebnis bedeuten. |
| Stichprobenplan | Wie oft, wie viele Proben und wie messen Sie Reinheit/Ausbeute? | Verhindert selektive Ergebnisse und macht das Tuning wiederholbar. |
| Reinigungsintervall | Zeitabstände zwischen Linsenreinigung, Riemenreinigung und Sensorwartung | Die tatsächliche Betriebszeit hängt von der Zugänglichkeit für Wartungsarbeiten und deren konsequenter Einhaltung ab. |
Wartungsrealität: Sortierleistung ist ein Wartungsplan
Optische Sortieranlagen versagen nicht nur aufgrund von Sensoren – sie versagen auch aufgrund verschmutzter Linsen, instabiler Bandbeladung und uneinheitlicher Vorbereitung im vorgelagerten Bereich. Fragen Sie bei der Bewertung eines Sortiervorschlags:
- wo sich die Reinigungszugangspunkte befinden (Linsen, Hauben, Luftdüsen, Rutschen)
- Was passiert, wenn Förderbänder Staub und Feinstaub transportieren (Staubabsaugung und -reinigung)
- ob die Kalibrierung von Bedienern mit klaren Verfahren durchgeführt werden kann
Diese Details entscheiden darüber, ob Sie im 6. Monat eine stabile Leistung erzielen, nicht nur in der 1. Woche.
Wichtige Anwendung: PVC-Management im PET-Recycling
PVC-Verunreinigungen in PET-Strömen stellen ein häufiges Qualitätsrisiko dar. Beim Erhitzen kann PVC Chlorwasserstoff (HCl) freisetzen, der Anlagen korrodieren und die Polymerqualität beeinträchtigen kann.
Praktische Maßnahmen: – PVC-Anteil in der Sortierphase reduzieren (optische Sortierung und Qualitätskontrolle) – PVC-Hüllen und -Etiketten nach Möglichkeit entfernen – Inspektionsplan für eingehende Ballen und Flocken erstellen
Energycle integriert Sortiermodule und komplette Anlagenkonzepte für Projekte, die eine höhere Reinheit des Endprodukts erfordern; siehe dazu die zugehörige Dokumentation. Überblick über Recyclinglösungen.
Wie man den richtigen Sortierstapel auswählt
Vor dem Kauf sollten Sie Folgendes festlegen: – Rohstoffquelle und -variabilität (wie häufig sich die Zusammensetzung ändert) – Zielpolymer und Qualitätsspezifikation – Zieldurchsatz und Betriebsstunden – verfügbare Arbeitskräfte für manuelle Qualitätskontrollen – Platz- und Energiebeschränkungen
Wenn Sie Fotos Ihres Wareneingangs und Ihrer Zielproduktspezifikation teilen, kann Energycle Ihnen über seine Plattform ein Sortierlayout und eine Linienkonfiguration empfehlen. Kontaktseite.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) (Echte Fragen zum Beschaffungsprozess)
Benötige ich eine optische Sortierung, wenn ich bereits eine Wäscheleine habe?
Oft ja, wenn Ihre Produktspezifikation hohe Polymerreinheit erfordert. Waschen entfernt zwar Schmutz und oberflächliche Verunreinigungen, trennt aber Polymere wie PVC nicht zuverlässig von PET oder PP/PE-Verschlüsse von PET – es sei denn, es wird eine geeignete vorgelagerte Trennstrategie angewendet. Optische Sortierung kann vor dem Waschen reinere Fraktionen erzeugen, sodass die Waschanlage das richtige Material reinigt, anstatt Probleme zu vermischen. Die Entscheidung hängt von der Variabilität Ihres Rohmaterials und den Ablehnungskriterien Ihres Abnehmers ab. Wenn Kunden PVC und Polymergemische negativ bewerten, amortisiert sich die optische Sortierung in der Regel durch die Reduzierung von Ausschuss und den Schutz nachgelagerter Anlagen.
Warum stellt die PVC-Verunreinigung beim PET-Recycling ein so großes Problem dar?
Da PVC sich bei Hitze anders verhält und die Produktqualität beeinträchtigen kann, ist die Entfernung von PVC in PET-Anlagen ein wichtiger Bestandteil der Qualitätskontrolle. PVC kann beim Erhitzen Chlorwasserstoff (HCl) freisetzen, der korrosiv ist und bei der Verarbeitung in heißen Prozessen zu Problemen mit Anlagen und der Produktqualität führen kann. Daher ist die PVC-Entfernung eine kritische Maßnahme der Qualitätskontrolle. Die beste Risikominimierung besteht darin, PVC so früh wie möglich durch Sortier- und Inspektionskontrollpunkte zu reduzieren und einen messbaren Akzeptanzgrenzwert festzulegen. (Quelle: NIOSH-Taschenleitfaden – Chlorwasserstoff)
Wie entscheide ich zwischen einer eher mechanischen Sortierung und einer eher sensorgestützten Sortierung?
Beginnen Sie mit den Faktoren, die die meisten Ausfallzeiten oder Ausschuss verursachen. Mechanische Sortierung ist in der Regel die kostengünstigste Methode, um grobe Verunreinigungen zu entfernen, die 2D/3D-Trennung zu verbessern und das Material den Sensoren sauber zuzuführen. Bei der Sensorsortierung werden Polymere und Qualitäten getrennt, um höhere Spezifikationen zu erreichen. Wenn Sensoren die Zielvorgaben verfehlen, liegt die Lösung oft in vorgelagerten Prozessschritten: bessere Feinteilentfernung, bessere Vereinzelung und weniger Bandüberlappung. Bitten Sie Lieferanten, Ihnen zu zeigen, wie sie die Materialzufuhr (Bandgeschwindigkeit, Verteilerdesign und Reinigungszugang) gestalten, und nicht nur die Sensormarken zu nennen.
Lohnt sich der Einsatz von Sortierrobotern, oder ist das nur Marketing?
Roboter können sich lohnen, wenn sie für gezielte Aufgaben eingesetzt werden: Nachbearbeitung eines Materialstroms nach der optischen Sortierung, Entfernung weniger, wiederkehrender Verunreinigungen oder Reduzierung des Arbeitsaufwands in sich wiederholenden Bereichen. Sie scheitern in der Regel, wenn ein Unternehmen erwartet, dass Roboter die gesamte vorgelagerte Aufbereitung ersetzen. Entscheidend ist, die Zielobjekte zu definieren und den Erfolg anhand der Reinheit des Endprodukts und der Ausbeute bei Ihrem Durchsatz zu messen. Fordern Sie einen Testplan, ein Reinigungs-/Kalibrierungsverfahren und einen Notfallplan für den Fall von Produktionsausfällen. Fehlen diese Punkte in einem Angebot, handelt es sich nicht um ein ernstzunehmendes Produktionskonzept.
Was sollte ich den Lieferanten zur Verfügung stellen, damit sie den richtigen Sortierstapel entwerfen können?
Geben Sie die Eingangsspezifikation (Fotos, Liste typischer und maximaler Verunreinigungen, Feuchtigkeitsgehalt), Ihre Zielproduktspezifikation (Polymer, Farbgrenzen, Verunreinigungsgrenzen) sowie Ihren Durchsatz und Ihre Auslastung an. Beschreiben Sie außerdem, wie Sie die Abnahme messen (Stichprobenplan) und wie Sie mit Ausschuss verfahren. Wenn Sie Ballen zukaufen, orientieren Sie sich bei der Formulierung an den Marktstandards; die Ballenspezifikationen von APR dienen als gängige Referenz für die Beschreibung von Ballen und Verunreinigungen. (Quelle: APR-Modellballenspezifikationen)
Wie kann ich die Sortierleistung vor dem Kauf überprüfen?
Bitten Sie um einen Referenzfall mit einem ähnlichen Prozess und fordern Sie anschließend einen Test- oder Abnahmetestplan an. Der Test sollte Reinheits- und Ausbeuteziele, Probenahmehäufigkeit und Maßnahmen bei Leistungsabfall (Reinigung, Kalibrierung und Wartung) definieren. Klären Sie außerdem, was “Erfolg” im Betrieb bedeutet: Zeitintervalle zwischen den Reinigungen, Zeitaufwand für den Wechsel von Bändern oder Kameras und Verfügbarkeit von Ersatzteilen vor Ort. Sortieranlagen, die in einer Demo gut funktionieren, können im Produktionsbetrieb Leistungseinbußen aufweisen, wenn Präsentation und Wartung nicht in das System integriert sind.
