FlexCycle

Ausgangssituation: Lücke im Recycling

Die nachhaltige Rohstoffverwertung aus Altprodukten ist ein zentrales Anliegen der modernen Abfallwirtschaft in der EU. Trotz Fortschritten in der Automatisierung von Recyclingprozessen gibt es eine große Herausforderung: die Verarbeitung weicher Materialien wie Kleidung und Kabel. Diese Materialien sind aufgrund ihrer flexiblen Struktur mit herkömmlichen Robotern schwierig zu handhaben. Darüber hinaus fallen Produkte nach der Nutzungsphase in verschiedenen Modellvarianten sowie infolge von Verschleiß, Beschädigungen oder der Substitution von Bauteilen in unterschiedlichen Zuständen an. Dies erfordert innovative Ansätze zur Erkennung und effektiven Handhabung.

Unser Lösungsansatz:

FlexCycle zielt darauf ab, automatisierte Systeme für das Recycling und die Wiederverwertung von weichen Materialien zu entwickeln, die sowohl mit als auch ohne menschliche Unterstützung funktionieren.

Dies geschieht durch:

• Entwicklung flexibler Roboterwerkzeuge wie Endeffektoren zur Handhabung weicher Materialien: Diese Werkzeuge ermöglichen die Verarbeitung verschiedener Materialien mit minimalen Veränderungen der Hardware
• Modellierung und KI-basierte Identifizierung der Eigenschaften weicher Materialien zu deren effektiver Verarbeitung: Hierbei wird ein substratübergreifendes Strukturmodell in Kombination mit fortschrittlichen Graph-Attention-Neuralnetzwerken verwendet, um die gewünschten Roboteraktionen abzuleiten
• Integration von Hardware und Software, um den Aufwand für die Systemeinrichtung zu minimieren: Dies trägt zur Effizienzsteigerung und Flexibilität des Systems bei

Hierbei adressiert FlexCycle drei Anwendungsfälle (Use-Cases) weicher Materialien: Textilien, Kabel und Brennstoffzellenmembranen. Durch adaptive Komponenten in Hardware und Software wird ein domänenübergreifender Transfer von Recyclingmethoden ermöglicht. Im Use-Case Membranen wird die Expertise des Fraunhofer IWKS im Recycling von PEM Brennstoffzellen, insbesondere aber der effizienten Rückgewinnung edelmetallhaltiger Katalysatormaterialien genutzt. Das Fraunhofer LBF leistet seinen Beitrag bei der Verwertung von fluorhaltigen Membranen im Hinblick auf die Kreislaufführung von PFAS-haltigen Materialien.