Mit offener Automatisierung zum PET-Recycling

Der Tech-Konzern Schneider Electric hat eine Partnerschaft mit dem schweizerischen Start-up GR3N geschlossen. Das aus Chiasso stammende Unternehmen hat ein umweltfreundliches Verfahren für das chemische Recycling von PET entwickelt und verfolgt für die Automatisierung seiner modularen Anlagen einen offenen, software-definierten Ansatz. Umgesetzt wird dieser mithilfe von EcoStruxure Automation Expert, einer von Schneider Electric angebotenen Softwareplattform für das hardwareunabhängige Automatisieren. Nachdem bereits im März 2024 eine Demonstrationsanlage erfolgreich in Betrieb genommen wurde, ist für 2027 in Spanien die Eröffnung einer ersten Anlage in industriellem Maßstab geplant. Auf Basis des von GR3N konzipierten Mikrowellen-Verfahrens sollen dort jährlich bis zu 40.000 Tonnen PET-Abfälle recycelt werden können.

Depolymerisierung auf Mikrowellentechnologie

Technische Grundlage für das von GR3N entwickelte Verfahren zum Recycling von Kunststoffen ist eine auf Mikrowellentechnologie basierte Depolymerisierung von Polyester aus Verpackungen oder Textilien (MADE: Microwave Assisted DEpolymerization). Mittels alkalischer Hydrolyse und ohne den Einsatz fossiler Brennstoffe wird das PET in seine Grundbausteine zerlegt, die anschließend zwecks Herstellung eines hochwertigen PET-Granulats neu kombiniert werden können. Da sich bei einem solchen Vorgehen deutlich mehr Verunreinigungen als bei herkömmlichen Verfahren eliminieren lassen, ha der für die Wiederverwendung vorgesehene Rohstoff praktisch Neuwaren-Qualität.

Offener Automatisierungsansatz

Neben ihrem Recycling-Verfahren ist die von GR3N entworfene Anlage aber auch deshalb so besonders, weil sie die erste ihrer Art ist, die vollständig auf einem offenen Automatisierungsansatz nach IEC61499 basiert. Für die technische Umsetzung sind dabei zwei Aspekte entscheidend. Zum einen kommt die Runtime Execution Engine der unabhängigen Non-Profit-Organisation UniversalAutomation.Org (UAO) zum Einsatz. Einem Grundprinzip aus der Consumer-IT folgend, fungiert diese als eineArt herstellerübergreifendes Betriebssystem in den Hardwarekomponenten und macht damit eine für die Automatisierungswelt eigentlich untypische Entkopplung von Hardware und Software möglich. Zum anderen setzt GR3N auf die auf dem Automatisierungsprinzip der UAO basierende Softwareplattform EcoStruxure Automation Expert von Schneider Electric. Mit dieser können die aus der Entkopplung von Hardware und Software entstehenden ingenieurstechnischen Freiheiten – etwa die Wiederverwendung von Softwareobjekten oder die für modulare Anlagen sehr wertvolle, dezentrale Verteilung von Programmcode – bestmöglich genutzt werden.

„Für uns als Start-up bedeutet software-definierte und hardwareunabhängige Automatisierung, dass wir uns mit weniger Risiko deutlich schneller und flexibler weiterentwickeln können“, erklärt Fabio Silvestri, Head of Marketing and Business Development bei GR3N. „Wann immer es zum Beispiel neue Ansatzpunkte gab, um unsere Anlage noch effizienter zu machen, waren wir in der Lage, unsere Systeme sehr schnell neu zu konfigurieren. Und dank Hardwareunabhängigkeit wurden wir auch nicht durch Lieferkettenprobleme ausgebremst. Das ist also genau die Art von Innovation, die es braucht, um in so komplexen Industriebereichen wie dem Kunststoffrecycling wettbewerbsfähige Anlagen effizient auf die Beine stellen zu können.“

Für Tech-Konzern Schneider Electric ist der hardwareunabhängige Automatisierungsansatz ein ganz wichtiger Baustein, um Kunden aus der Industrie das zu ermöglichen, was seit vielen Jahren den Markenkern des Unternehmens definiert: Nachhaltig erfolgreicheres Wirtschaften.

„Die Menschheit produziert jedes Jahr rund 460 Millionen Tonnen Plastik, von denen circa 70 Prozent auf Mülldeponien landen oder anderweitig falsch entsorgt werden“, ordnet Christophe de Maistre, President Energy & Chemicals, Industrial Automation bei Schneider Electric, die Relevanz der mit GR3N geschlossenen Partnerschaft ein. „Wenn wir dieses Problem wirklich konsequent angehen wollen, dann müssen wir auch die richtigen Voraussetzungen dafür schaffen. Auf technischer Seite zählen dazu Lösungen für die Integration des kompletten Produktlebenszyklus, Modularisierung und Standardisierung sowie eine offene, softwaredefinierte Automatisierung, die Skalierbarkeit erleichtert, Silos überwindet und die Nutzung fortschrittlicher Analysetools ermöglicht. Das Projekt mit GR3N ist ein eindrückliches Beispiel dafür, wie sich mit einem solchen Ansatz Flexibilität, Effizienz und Skalierbarkeit erheblich verbessern lassen.“