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24. Januar 2022

Lampen einfacher recyceln

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Digitalisierung des Recyclingstroms von Lampen: Mit Hilfe von blauem Licht und elektromagnetischer Induktion können Lampenabfälle mit bis zu 100-prozentiger Genauigkeit detektiert werden. Die Untersuchungen wurden in Kooperation mit dem OUT e.V. durchgeführt. (Foto: Fraunhofer IZM)

Die Studie konzentrierte sich auf die Technologiebewertung für die Trennung von gesammelten End-of-Life-Lampen (EoL), genauer auf die technischen Möglichkeiten für die Trennung von herkömmlichen Gasentladungslampen (GDL) und herkömmlichen Leuchtdiodenlampen (LED). Das Projekt bestand zunächst aus einer theoretischen Phase, in der die technischen Möglichkeiten für Sortierverfahren untersucht und beschrieben wurden. Auf der Grundlage dieser Potenzialanalyse folgte die Testphase, die sich auf statische und dynamische Tests mit drei vielversprechenden Sortierverfahren konzentrierte.

Letztlich wurden jedoch nur zwei Methoden, der Blaulicht- und der elektromagnetische Induktionstest, als vielversprechend angesehen und im Detail durchgeführt. Die Testergebnisse zeigten: Die korrekte Erkennung von nicht gebrochenen GDLs lag im elektromagnetischen Wechselfeld bei 100 Prozent. Zerbrochene GDLs können im elektromagnetischen Wechselfeld nicht aufleuchten, da das Gas entwichen ist, das in Verbindung mit dem Quecksilber zur Lichterzeugung benötigt wird.

Die Versuche mit der elektromagnetischen Spule haben auch gezeigt, dass die große Chipfläche der LED-Glühlampen durch Induktion aufleuchten kann. Dies sollte durch den Einsatz von Filtern im Hg- und Ar-Bereich ausgeschlossen werden. Die korrekte Erkennung von LED-Lampen lag bei 60 bis 90 Prozent mit blauem Licht. Die Erkennungsrate kann durch die Ausrichtung der Lampen zum direkten Aufleuchten und durch empfindliche optische Sensoren erhöht werden, was weitere Tests erfordert. Da einige wenige GDLs auch auf das blaue Licht reagierten, müssten diese Ausnahmen manuell oder per Bilderkennung aussortiert werden. Der Einsatz von Filtern für bestimmte Spektrallinien wäre hier nicht geeignet, da die unter blauem Licht leuchtenden LEDs und GDLs keinen Unterschied in den emittierten Wellenlängen aufweisen.

Eine Kombination beider Methoden, z.B. integriert in einer optischen Detektionslinse, führt schließlich zu einem vielversprechenden Ansatz für eine praktische Anwendung zur Verbesserung bestehender Recyclinganlagen oder neu entwickelter Technologien.

Das Fraunhofer IZM untersuchte insbesondere die Erfolgsrate des elektromagnetischen Ansatzes und empfiehlt auch dessen Kombination mit der optischen Detektion. Anhand von Proben aus einer deutschen Lampenaufbereitungsanlage konnte erfolgreich nachgewiesen werden, dass die Kombination aus empfindlichem optischen Sensor, elektromagnetischer Induktion und Selektion über blaues Licht den Sortier- und Recyclingprozess nicht nur hinsichtlich der Qualität, sondern auch hinsichtlich der Prozessgeschwindigkeit verbessert.

Basierend auf den Erkenntnissen dieser Studie hofft EucoLight, die Entwicklung von Recyclingprozessen anzustoßen, um diese effizienter zu gestalten und ein hohes Maß an wiederverwendbaren Materialien zu gewinnen.

www.lightcycle.de | www.eucolight.org | www.izm.fraunhofer.de