Entwicklung eines Sensorsystems zur berührungslosen Erkennung von DSD-Wertstoffen

Inhaltsverzeichnis

• 1 Abkürzungen
• 2 Abbildungsverzeichnis
• 3 Einleitung
• 4 Ist-Zustand
  • 4.1 Sammelkonzepte
  • 4.2 Zu untersuchende Materialien
  • 4.3 Zustand der Wertstoffsortierung
  • 4.4 Teilautomatische Sortieranlage des Fraunhofer IPA
    • 4.4.1 System, Aufbau
    • 4.4.2 Funktionsweise
• 5 Soll-Zustand
• 6 Systementwurf
  • 6.1 Zusammensetzung der einzelnen Materialien
  • 6.2 Sensorische Erfaßbarkeit einzelner Merkmale
  • 6.3 Geeignete Sensorik
    • 6.3.1 Eigenschaft "NIR-Aktivität"
    • 6.3.2 Eigenschaft "Metallhaltig"
    • 6.3.3 Eigenschaft "Magnetisch"
    • 6.3.4 Eigenschaft "Dielektrizitätskonstante ɛr"
    • 6.3.5 Eigenschaft "Permeabilitätskonstante µr"
    • 6.3.6 Eigenschaft "Gewicht"
    • 6.3.7 Geometrische Eigenschaften
    • 6.3.8 Entscheidung für Passende Sensorenkombination
  • 6.4 Lösungsmöglichkeiten
    • 6.4.1 Lösung 1
    • 6.4.2 Lösung 2
  • 6.5 Entscheidung für eine Lösung
  • 6.6 Realisierung
    • 6.6.1 Module
    • 6.6.2 Schnittstellen
    • 6.6.3 Sensoren
    • 6.6.4 Software zur Ablaufsteuerung
• 7 Verifizierung
  • 7.1 Teilnehmer
  • 7.2 Aufbau, Einschränkungen
  • 7.3 Durchführung
  • 7.4 Bilder
• 8 Zusammenfassung, Ausblick
• 9 Anhang A: Brainstormingliste
• 10 Anhang B: Signalübersetzer
• 11 Literaturverzeichnis

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Sensorsystems zur berührungslosen Erkennung von DSD-Wertstoffen. Ziel ist es, ein System zu konzipieren, das in der Lage ist, möglichst viele DSD-Wertstoffe anhand ihrer physikalischen Eigenschaften zu identifizieren und zu sortieren. Das System soll dabei in Echtzeit arbeiten und verschiedene Materialkombinationen und Formen erkennen. Die Arbeit befasst sich mit der Erfaßbarkeit verschiedener Materialmerkmale durch Sensoren und analysiert die Einsatzmöglichkeiten verschiedener Sensortechnologien. Ziel ist es, ein möglichst universelles Sensorsystem zu entwickeln, das verschiedene Wertstoffe, wie Kunststoffe, Aluminium und Papier, sortenrein voneinander trennen kann.

• Berührungslose Erkennung von DSD-Wertstoffen
• Entwicklung eines Sensorsystems für die automatische Sortierung
• Analyse der sensorischen Erfaßbarkeit von Materialeigenschaften
• Konzeption und Realisierung eines Sensorsystems für die automatische Wertstoffsorte
• Entwicklung eines universellen Systems für die berührungslose Erkennung verschiedener Materialien

Zusammenfassung der Kapitel

Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in die Problematik der Abfallentsorgung und der Notwendigkeit einer effizienten Wertstoffsortierung. Anschließend wird der Ist-Zustand der Wertstoffsortierung dargestellt, wobei die Sammelkonzepte, die zu untersuchenden Materialien und die Funktionsweise der teilautomatischen Sortieranlage des Fraunhofer IPA im Detail beleuchtet werden. In Kapitel 6 wird der Systementwurf des neuen Sensorsystems beschrieben. Hierbei werden die sensorischen Erfaßbarkeit einzelner Materialmerkmale und geeignete Sensoren untersucht. Es werden verschiedene Lösungsmöglichkeiten für das Sensorsystem vorgestellt und die finale Entscheidung für eine bestimmte Lösung begründet. Abschließend wird die Realisierung des Systems im Detail erläutert.

Schlüsselwörter

Die Arbeit befasst sich mit folgenden Schlüsselwörtern: DSD-Wertstoffe, Sensorik, berührungslose Erkennung, automatische Sortierung, Materialerkennung, NIR-Spektroskopie, Induktivsensoren, Dielektrizitätskonstante, Permeabilitätskonstante, Wertstoffrecycling, Fraunhofer IPA. Die Arbeit ist stark an der Forschung im Bereich der automatischen Wertstoffsortierung orientiert und befasst sich insbesondere mit der Entwicklung und Implementierung eines robusten und effizienten Sensorsystems.