Wertvolle Komponenten gehören nicht in den Schredder

Patricia Pätzold-Algner ist Mitarbeiterin der Pressestelle, TU Berlin

Was als buntes Granulat aus dem Schredder rieselt, war einstmals eine Waschmaschine. Glas, verschiedene Metalle, Beton, Kunststoffe – alles wird vermischt, zerkleinert oder verbrannt, wenn das alte Gerät ausgedient hat. Auch die eigentlich noch brauchbaren Teile wie Motor, Pumpe oder Magnetventile. Eine enorme Verschwendung von natürlichen Ressourcen, weil die geeigneten Werkzeuge und Anlagen zur Demontage fehlen.

Wissenschaftler aus neun Fachgebieten der Technischen Universität Berlin widmen sich daher der Aufgabe, gemeinsam eine Demontagefabrik zu entwickeln. Roboter sollen in Zukunft mit Spezialwerkzeugen alte Haushaltsgeräte und Motoren zerlegen. Die wertvollen Komponenten sollen auf diese Weise umweltschonend weiter verwendet werden können.

„Was man in diesem Bereich demontieren kann, wird überwiegend manuell gemacht. Das ist schmutzige, gefährliche und teilweise sehr schwere Arbeit“, erklärt Bahadir Basdere, kommissarischer Geschäftsführer des Sonderforschungsbereiches 281, der jährlich mit 3 Mio. DM von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt wird.

Derzeit wird ein Pilot-Demontagesystem realisiert. „Eine Waschmaschine beispielsweise enthält ein Schwingsystem mit 40 bis 60 kg Gewicht. Das kann ein Mann nicht ständig von einem Demontagetisch zum anderen hieven.“ Mittlerweile können die Wissenschaftler ein funktionsfähiges Pilot-Demontagesystem vorweisen. Im Versuchsfeld des Produktionstechnischen Zentrums im Spreebogen nehmen Roboter mit Hilfe speziell entwickelter, anpassungsfähiger Werkzeuge Waschmaschinen auseinander. Fahrzeugmotoren und andere Konsumgüter sollen folgen.

Gerade die Anpassungsfähigkeit der Werkzeuge und die notwendige Flexibilität bereitete der Demontage bislang Schwierigkeiten. Immerhin sieht eine Maschine nach 15 Jahren Einsatz nicht mehr so aus wie am Kauftag: Rost verhindert das einfache Entschrauben, Originalteile sind von Fachleuten und Hobbybastlern mehr schlecht als recht ersetzt worden, Beulen zieren das ehemals gute Stück.

Greif-, Entschraub- oder Entlötwerkzeuge, die zum Demontieren von Originalteilen entwickelt wurden, fänden an dem ausrangierten Teil ihre Angriffspunkte, wie Schraubköpfe und die ursprüngliche Kabellage nicht mehr vor und wären mit der Aufgabe überfordert. An dieser Stelle haben die TU-Wissenschaftler angesetzt. Besonders stolz sind sie auf ein Entschraub-Werkzeug, das in der Lage ist, sich an Schraubverbindungen aller Art anzupassen und diese zu lösen. Kreuz- und Schlitzschraubköpfe, runde, sechseckige, verrostete, versenkte und beschädigte Schrauben bereiten diesem fast serienreifen Werkzeug keine Probleme.

Ähnlich arbeitet der sogenannte Spann-Igel-Greifer. Er kann das Bauteil greifen und halten, auch wenn es bereits vollkommen verbeult oder beschädigt ist.

Die Ingenieure haben 30 verschiedene so genannte Layout-Varianten simuliert und deren Nutzwerte analysiert, um den sinnvollsten und wirtschaftlichsten Aufbau des gesamten Demontagesystems herauszufinden. Kriterien für die Bewertung waren unter anderem Flexibilität, Kosten und Arbeitsschutz. Sie entschieden sich schließlich für Variante 29: An einen zentralen Drehtisch schließen sich sternförmig sechs Transportbänder an, die das Demontageobjekt vom manuellen zum automatisierten Arbeitsbereich weiterreichen. Drei Knickarmroboter mit einer Traglast von 60 und 150 kg können an mehreren Stationen gleichzeitig arbeiten. Ein einheitliches System ermöglicht einen flexiblen Werkzeugwechsel, so dass theoretisch alle Roboter mit allen Werkzeugen arbeiten können.