Digitales Wasserzeichen: Verpackungen erkannt

Für die halbindustriellen Tests wurden mit einem Prototyp einer Erkennungseinheit 125.000 unterschiedliche Verpackungen mit und ohne digitales Wasserzeichen gescannt. Foto: AIM

Intelligente Sortierung von Verpackungen: Holy Grail 2.0 hat einen Prototyp der Erkennungseinheit für das digitale Wasserzeichen erfolgreich getestet.

Die Ergebnisse der Tests, die realen Bedingungen nachempfunden waren, zeigen, dass mit digitalen Wasserzeichen eine genauere Sortierung von Verpackungsabfällen in großem Maßstab erreicht werden kann. Damit lassen sich neue Recyclingströme erschließen, die Grenzen der derzeitigen Nahinfrarot-Sortiertechnologien (NIR) überwinden und eine echte Kreislaufwirtschaft für Verpackungen fördern. Die gleichbleibend hohen Ergebnisse für alle getesteten Kategorien von Kunststoffverpackungsmaterial mit einer durchschnittlichen Erkennungsrate von 99 %, einer Ausschleusungsrate von 95 % und einer Reinheitsrate von 95 % belegen die Leistung des ersten Prototyps der Erkennungseinheit, die vom Maschinenhersteller Pellenc ST und Digimarc, Anbieter digitaler Wasserzeichentechnologie, entwickelte wurde. Sie ist nun bereit für Pilotversuche im industriellen Maßstab, die noch in diesem Jahr beginnen sollen.

An 125.000 Verpackungen wurden Tests durchgeführt

Die halbindustriellen Tests des Prototyps begannen im Oktober 2021 im Amager Resource Center in Kopenhagen. Ziel war es, die Technologie unter realen industriellen Bedingungen zu testen. Umfassende Tests wurden erfolgreich an etwa 125.000 Verpackungen aus 260 Stock Keeping Unit (SKUs) bei einer Bandgeschwindigkeit von 3 m/s durchgeführt, wobei Verschmutzung/Zerkleinerung und Durchsatz den industriellen Routineabläufen entsprachen. Zusätzliche Tests wurden auch bei einer höheren Bandgeschwindigkeit von 4,5 m/s mit starker Verschmutzung und Zerkleinerung ohne Leistungseinbußen durchgeführt.

Die gleichbleibend hohen Ergebnisse für alle getesteten Kategorien von Kunststoffverpackungsmaterial mit einer durchschnittlichen Erkennungsrate von 99 %, einer Ausschleusungsrate von 95 % und einer Reinheitsrate von 95 % belegen die Leistung des ersten Prototyps der Erkennungseinheit. Grafik: AIM

Im Januar 2022 begannen Validierungstests als abschließende Bewertung der umfangreichen halbindustriellen Tests, die sich auf die Bereitschaft des Prototyps für den Einsatz in groß angelegten Pilotprojekten in kommerziellen Sortier- und Recyclinganlagen konzentrierten. Zu den Erfolgskriterien gehörten die Erkennungseffizienz, die Ausschleusungseffizienz, die Reinheit, die Stabilität und Routinefunktion des Prototyps, die einfache Programmierung des Sortiervorgangs und die Zählfähigkeiten des Prototyps.

Software umfasst digitale Wasserzeichen und Nahinfrarot

Der Ausschleusungsvorgang umfasste eine Software-Kombination aus digitaler Wasserzeichenerkennung und NIR-Erkennung, um sowohl Gegenstände mit Wasserzeichen als auch solche ohne Wasserzeichen zu identifizieren, wie sie in einer industriellen Sortier- oder Recyclinganlage vorkommen würden. Auf der Grundlage der Beobachtungen aus den Tests im Januar wurde das kombinierte Signal aus NIR und digitaler Wasserzeichenerkennung verfeinert, um die Reinheit der sortierten Ausgabe weiter zu verbessern.

Die abschließenden Validierungstests wurden im März am französischen Hauptsitz von Pellenc ST abgeschlossen, wo die Erkennungs-/Auswurfleistung und die Reinheit bei der Sortierung von PET-, PP- und PE-Folien und flexiblen Folien bewertet wurden. Jede Kategorie wurde mit einer Geschwindigkeit von 3 m/s sortiert, und zwar bei einem Durchsatz und einer Belegung, die so nahe am Nennwert lagen, wie es für den Aufbau des Prototypsystems möglich war. Die Parameter für die Kombination von digitaler Wasserzeichenerkennung und NIR-Detektion sowie für den Auswurf wurden für jede Kategorie entsprechend eingestellt. Das Sortierprogramm wurde so konfiguriert, dass es Artikel auf einer SKU-spezifischen Basis ausschleust oder zurückweist.

Ein Schritt näher an der intelligenten Mülltrennung

„Der Abschluss der halbindustriellen Versuche ist ein sehr wichtiger Meilenstein in der Holy Grail-2.0-Initiative. Wir sind der Verwirklichung einer intelligenten Mülltrennung durch digitale Wasserzeichen einen Schritt näher gekommen“, sagt Jacob Duer, Präsident und CEO der Alliance to End Plastic Waste, welche die Holy-Grail-2.0-Initiative unterstützt. „Das HolyGrail-Projekt ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie engagierte Unternehmen, die sich für ein klares Ziel zusammenschließen, die Entwicklung neuer Lösungen beschleunigen können. Während wir in die nächste Phase der Marktdemonstration eintreten, ermutigen wir weitere Unternehmen und Partner, sich uns bei der Ausweitung der Tests und der Einführung anzuschließen.“

sk