Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Von der Abfall- zur Ressourcenlogistik

08.06.2007
Der Bedarf an Rohstoffen wie Eisenerzen und Brennstoffen steigt - nicht nur in den Industrieländern, sondern insbesondere in den Schwellenländern. Die Folge: Die Ressourcen werden knapp und teuer. Auf der transport und logistic in München, Halle C4, Stand 501/602 (12.-15.6.2007) präsentieren Fraunhofer-Forscher Konzepte und Modelle für Ressourcen-Logistik. Darüber hinaus zeigen sie aktuelle Entwicklungen, um teure Konsumgüter zu sichern, Standorte- und Transportnetze zu optimieren sowie zu RFID.

Der weltweite Verbrauch an Rohstoffen wird vom World Ressources Institute mit ca. 5,6 Mrd Tonnen pro Jahr beziffert, Tendenz steigend. Doch die natürlichen Vorkommen von fossilen Brennstoffen wie Erdöl, -gas oder Kohle sowie stofflich genutzten Rohstoffen, wie Edelmetalle oder Eisenerzen sind begrenzt. Um den steigenden Preisen und der Knappheit entgegen zu wirken, sind Sekundärrohstoffe als Ersatz für Primärrohstoffe gefragt.

Doch auch diese müssen erst gewonnen werden. "Urban Mining", die Gewinnung von Wertstoffen aus Zivilisationsabfällen und Produktionsreststoffen, ist für einige Rohstoffe bereits ein etablierter Markt. Allein die in Deutschland eingesparten Metalle wie Eisenerz oder Bauxit haben einen Wert von gut 1,4 Mrd Euro pro Jahr. Dies entspricht rund 20 Prozent der jährlichen deutschen Importe an Erzen und Konzentraten.

"Das Angebot an Sekundärrohstoffen muss in den nächsten zehn bis 15 Jahren zunehmen, da die Rohstoffe immer knapper werden", so Andreas Nikel vom Fraunhofer-Institut für Materialfluß und Logistik IML. "Aufgabe der Ressourcenlogistik ist es, diese Materialströme zu steuern und zu optimieren. Das heißt, komplexe Netzwerke mit sehr unterschiedlichen Akteuren unter den dynamischen Rahmenbedingungen der Ressourcenwirtschaft zu managen."

Eine große Herausforderung dabei ist, die geforderten Ressourcen ausreichend, kontinuierlich und in gleichbleibender Qualität zur Verfügung zu stellen. Denn Industrie- und Siedlungsabfälle - Ausgangsmaterial für Sekundärrohstoffe - fallen in kleinen und kleinsten Einheiten an, mit starken Schwankungen sowohl in der Menge als auch in der Zusammensetzung. Die Produzenten müssen mit einer geeigneten Verfahrenstechnik für konstante Qualität sorgen. Eine weitere Herausforderung ist es, mit einer optimierten Logistik das richtigen Ausgangsmaterial zur richtigen Zeit zur Verfügung zu haben, um die Produkte in die Supply-Chains ihrer Kunden integrieren zu können.

In verschiedenen Projekten erarbeitet das IML Lösungen für die kommenden Herausforderungen: So wird in engem Dialog mit regionalen Entsorgungsunternehmen ein Leitstand für die Ressourcenlogistik entwickelt und erprobt, mit dem die dynamischen Stoffströme in komplexen Netzwerken in Echtzeit visualisiert, optimiert und gesteuert werden können. Dabei kommen Algorithmen zum Einsatz, die innerhalb kürzester Zeit komplexe Stoffstromnetzwerke optimieren können und auf diese Weise die Dynamik beherrschbar machen. Benötigt werden solche Leitstände zum Beispiel bei der Versorgung von Kraftwerken mit Ersatzbrennstoffen oder von Müllheizkraftwerken mit Restmüll. In einem anderen Vorhaben entwickelt das IML im Auftrag des Bundesumweltministeriums Konzepte, die eine wirtschaftliche und umweltgerechte logistische Bereitstellung von Holzbrennstoffen aus Rest-, Schwach- und Altholz ermöglichen. Eine weitere Thematik ist, die Einsatzmöglichkeiten neuer Frequenzen bei der Radiofrequenz-Identifikation (RFID) in der Ressourcenlogistik zu untersuchen.

In anderen Sparten der Logistik hat sich RFID mittlerweile etabliert. Für teure Konsumgüter, zum Beispiel Mobiltelefone oder DVD-Recorder, werden RFID-Tags eingesetzt, um die Waren individuell und fälschungssicher zu markieren. Die elektronischen Etiketten tragen in ihrem Inneren einen Chip, der Informationen wie Herkunft, Zieladresse oder den Warenweg enthält. Per Funksignal lassen sich diese Informationen abrufen - etwa am Wareneingangstor einer Firma. Damit alle Waren auf einen Schlag erfasst werden, erhalten die RFID-Tags Unterstützung durch ein Warensicherungssystem. "Grundlage dafür sind Sensornetzwerke", erklärt Fritz Meier von der Arbeitsgruppe für Technologien der Logistik-Dienstleistungswirtschaft ATL des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS. "Damit lassen sich RFID-Systeme künftig noch zuverlässiger machen. Der Trick: Man verknüpft die Tags zu einem intelligenten Netzwerk.

Basisfunktionalität der technischen Lösung ist, dass jede Ware auf einer Palette einen Sensorknoten trägt. Das ist ein kleiner, Scheckkarten großer Computer, der kabellos kommunizieren kann. Dadurch wird jedes Produkt zu einem intelligenten Objekt und steht über den Minicomputer mit seinen "Nachbarn" in Kontakt. So bildet sich selbständig ein "Ad hoc-Netzwerk" zwischen den Objekten der Palette. Innerhalb dieses Netzwerks ist jede Mitglied in der Lage zu erkennen, ob ein Kommunikationspartner fehlt. Auf diese Weise lässt sich nicht nur feststellen, ob etwas abhanden gekommen ist, sondern auch wann und wo.

Die Netzwerke haben weitere Vorteile: Sie stellen eine vollständige Erfassung sicher. Bislang kommt es vor, dass die Ware auf Paletten wegen Abschattungen des Funksignals nur unvollständig erfasst wird. Das kann mit der neuen Lösung nicht passieren. Weiteres Plus: zusätzliche Parameter, etwa die Temperatur, lassen sich ermitteln. Und: die einzelnen Produkte - auf der Palette, im Container oder im Lastwagen - achten aktiv auf ihre Nachbarn und reagieren bei Veränderungen, wie zu hoher Temperatur oder Abhandenkommen, mit einem Alarm. Die Forscher zeigen mit dem Warensicherungssystem erste leistungsfähige Netzwerke, die nicht nur kostengünstig und ausfallsicher sind, sondern auch mit wenig Energie auskommen.

Ansprechpartner:
Andreas Nikel
Telefon: 02 31 / 97 43-3 65
andreas.nikel@iml.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Materialfluß und Logistik IML
Joseph-von-Fraunhofer-Straße 2-4
44227 Dortmund
Fritz Meier
Telefon: 09 11 / 5 80 61-95 50
fritz.meier@atl.fraunhofer.de
Karin A. Loidl
Telefon: 09 11 / 5 80 61-94 13
Karin.Loidl@iis.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Nordostpark 91/93
90411 Nürnberg

Beate Koch | idw
Weitere Informationen:
http://www.iml.fraunhofer.de
http://www.iis.fraunhofer.de
http://www.atl.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Eisenerz IML Logistik Palette RFID Ressource Ressourcenlogistik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Brain-Computer-Interface: Wenn der Computer uns intuitiv versteht
18.01.2017 | Technische Universität Berlin

nachricht »Lernlabor Cybersicherheit« startet in Weiden i. d. Oberpfalz
12.01.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flashmob der Moleküle

19.01.2017 | Physik Astronomie

Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn

19.01.2017 | Medizin Gesundheit

Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile

19.01.2017 | Verfahrenstechnologie