Modellierung von Stoffstromeigenschaften im Recycling

• Dr. Alexandra Pehlken
• Andre Decker
• Prof. Dr. Dieter H. Müller
• Prof. Dr. Klaus Dieter Thoben
• Martin Rolbiecki
• Dr. Sascha Todt

Das Projekt Metadis befasst sich mit dem Design disperser Reststoffsysteme und der daran anschließenden Entwicklung eines Metamodells unter besonderer Berücksichtigung der für die Prozesse charakteristischen Unsicherheit. Ein Metamodell beschreibt die modellhafte Entwicklung eines Modells. Diese Vorgehensweise soll bei der Beschreibung disperser Reststoffsysteme und dessen Recycling in verschiedenartige Stoffgruppen, hier des Altreifenrecyclings, angewendet werden. In vielen Recyclingprozessen ist der Input ein Feststoffgemisch, welches nicht genau beschrieben werden kann. Es fehlen beispielsweise die genaue Stoffgruppenzusammensetzung, die Masse, das Volumen oder weitere Parameter. Das Konzept des Modells ist parameterbasiert und wird auf Grundlage von Versuchsdaten generiert. Dazu können die Softwaretools UMBERTO bzw. MATLAB genutzt werden. Mit UMBERTO besteht die Möglichkeit der Berechnung, Modellierung und Darstellung von Stoff- und Energieflüssen sowie der Betrachtung von Prozessen unter den Gesichtspunkten der Ökobilanzierung. Zur Ermittlung der Auswirkungen von Parameteränderungen auf die Ökobilanz ist es erforderlich, UMBERTO ein konkretes Rechenmodell zur Verfügung zu stellen, das die von ihm auszuwertenden Prozesse beschreibt. Bei komplexen Modellen lassen sich über eine Schnittstelle auch die Funktionalitäten von MATLAB nutzen, mit Hilfe dessen auch die Berechnung durchgeführt werden kann. Das Projekt ist derzeit noch nicht abgeschlossen.

The Metadis project concentrates on the configuration of residues with developing a metamodel that considers process uncertainties. A meta-model describes the structure of the model and uses mainly the information generated from processing steps. The case study represents scrap tire recycling. There are uncertainties in most recycling processes on the material composition and flows, especially concerning their characteristics like size, material combination and distribution. The concept of the model is parameter based und is gene rated with experimental data. Tools to build this model are the LCA software “Umberto” and the programming language “Matlab” to define the mathematical connections between processing steps. Umberto delivers the possibility of calculating, modelling and visualisation of material and energy flows with regard to life cycle assessment. For the assessment of parameter changes and their influence on the life cycle it is essential to provide a calculation model for the description of processes. For complex models MATLAB provides various functionalities to perform calculations. The project is still in processing.

Seiten 386 - 391