Industriebrachen: Metalle aus dem Boden entfernen und recyclen mit Hilfe von KI
Industriebrachen können mit Metallen oder Seltenen Erden belastet sein. Weil ihre Entfernung und ihr Recycling oft sehr teuer sein können, braucht es verlässliche Aussagen über die Wirtschaftlichkeit solcher Vorhaben. Ein deutsches Forschungsteam ein entsprechendes, frei nutzbares KI-basiertes Tool entwickelt.
Quelle: Leo Fosdal, Unsplash
Industrie hinterlässt Metalle im Grund, die rezykliert werden könnten. Allerdings stellt sich dabei auch die Frage nach der Wirtschaftlichkeit.
„In der EU gibt es mehr als 100’000 stillgelegte und kontaminierte Industriestandorte“, erklärt Christian Wolf vom „:metabolon Institute“ am Campus Gummersbach der TH Köln. „Bisher werden Späne, Schlämme oder Schlacken ausgebaggert und entsorgt. Dies ist jedoch teuer und die Ressourcen bleiben ungenutzt.“ Angesichts steigender Rohstoffpreise könne sich das Recycling lohnen, allerdings müssten dabei viele Faktoren berücksichtigt werden.
Wolf und seine Kollegen haben dafür eine frei zugängliche auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende Software entwickelt; Sie soll Betreibern solch belasteter Areale eine fundierte Grundlage für ihre Entscheidung und Empfehlungen für die nötige Prozesskette bieten. Darum geht es auch beim Projekt „Regeneratis“, an dem sich Frankreich,
Belgien, Grossbritannien und Deutschland beteiligen. Regeneratis steht für "Regeneration of Past Metallurgical Sites and Deposits through innovative circularity for raw materials".
Industriebrachen mit wenig Aufwand analysieren
Bei Industriebrachen handelt es sich häufig um grossflächige Areale mit teilweise schwer zugänglichem Gelände. Wie die TH Köln schreibt, war das Ziel des Projektes „Regeneratis“, diese Flächen mit weniger Aufwand als bisher zu zu analysieren.
In einem ersten Schritt geht es um grundlegende Daten wie die Grösse und das Höhenprofil des Geländes oder die Art der früher dort angesiedelten Industrie. Dabei erfahren die Betreiber, ob sich der Standort überhaupt für eine nähere Betrachtung eignet.
In einem weiteren Schritt erfolgt eine geophysikalische Untersuchung des Bodens, zum Beispiel mit Bohrungen oder stromführenden Metallstangen: Dies, um Informationen über die Bodenbeschaffenheit sowie metallische und mineralische Ablagerungen zu erhalten. „Ausserdem wird geprüft, ob gefährliche Stoffe vorhanden sind. Wir empfehlen auch, Bodenproben im Labor analysieren zu lassen, um die Menge der vorhandenen Metalle und deren Partikelgrösse abschätzen zu können“, sagt Wolf. Die ermittelten Daten werden dann mit Hilfe der KI-Software für den Entscheidungsprozess weiterverarbeitet.
Neun stillgelegte Produktionsstätten in Europa
Um eine möglichst breite Datengrundlage für das Training der KI zu erhalten, untersuchte das Team um Wolf die Böden von neun stillgelegten Produktionsstätten in mehreren europäischen Ländern. Geophysikfachleute ordneten die erhobenen Daten möglichen Mess-, Rückbau- und Behandlungsverfahren für die jeweiligen Metalle und Mineralien zu.
„Unsere KI ist eine Mischung aus neuronalen Netzen und einem regelbasierten System“, führt Wolf aus. Hat man die Parameter ins Tool eingegeben berechnet die KI die verschiedenen notwendigen Prozessschritte zur Rückgewinnung der Rohstoffe und bewertet diese bezüglich Effizienz und Kosten. „Auf dieser Grundlage können die Betreiberinnen und Betreiber dann entscheiden, ob das Recycling der Metalle und Mineralien, die Renaturierung des Geländes oder keine der beiden Optionen in Frage kommt“, so Wolf abschliessend.
(mgt/mai)
Die Software kann unter folgendem Link heruntergeladen und kostenfrei genutzt werden auf https://vb.nweurope.eu
