Internetbasiertes Technologie-Scouting für Recyclingtechnologien

Abstract

Recyclingunternehmen stehen vor der Herausforderung, für die sich stetig wandelnden Produkttechnologien entsprechende Recyclingtechnologien zu finden. Den Recyclingunternehmen stehen bei der Suche nach neuen Technologien keine auf die Spezifika der Branche zugeschnittenen Werkzeuge zur Verfügung. Neue Technologien werden dadurch zu spät erkannt und gelangen mit erheblicher Verzögerung in die Unternehmen. Ein wesentlicher Vorteil würde sich durch eine spezifische Vorgehensweise sowie eine informationstechnische Unterstützung ergeben, die es erlaubt, zielgerichtet, schnell und branchenspezifisch relevante Technologien identifizieren zu können. Eine Methode zum systematischen und schnellen Auffinden von relevanten Technologien bietet das Technologie-Scouting. Bei der Untersuchung des Stands der Technik konnten hier jedoch erhebliche Defizite nachgewiesen werden. Insbesondere bleiben die Bedarfe der Recyclingindustrie und der Einsatz neuer Medien unberücksichtigt. Zum einen liegt für die Identifikation und Auswahl der Stoffströme mit hohem Verbesserungspotential durch neue Technologien kein geeignetes Verfahren vor. Zum anderen existiert keine automatisierte Lösung für das Technologie-Scouting, die den Nutzer bei der Suche praktikabel unterstützt. Der Lösungsansatz verfolgt konsequent die Prinzipien: die Strukturierung, die Vereinfachung, die Standardisierung und die Automatisierung. Die Prinzipien werden für die Entwicklung eines IT-Systems eingesetzt und für die anforderungsgerechte Entwicklung einer auf dem bestehenden Technologie Scouting-Prozess basierenden Vorgehensweise. Die genannten Defizite wurden hierbei durch drei neue Elemente eliminiert. Erstens wurde ein mathematisches Optimierungsmodell erstellt. Darin ist der Identifikationsprozess abgebildet, der unter den gegebenen Stoffströmen jene auswählt, die ein hohes Optimierungspotenzial durch neue Technologien besitzen. Das zweite Element besteht in der Informationsmodellierung, um eine systematische und automatische Suche nach neuen Recyclingtechnologien zu realisieren. Hierzu wurden Algorithmen des Information-Retrievals umgesetzt, die die Automatisierung der Suche ermöglichen. Als drittes Element erfolgt eine Kategorisierung bzw. Filterung der eruierten Technologien nach verschiedenen Relevanzaspekten. Hierdurch lässt sich der nachfolgende Bewertungsaufwand deutlich senken. Diese Elemente wurden anschließend in eine organisatorische Vorgehensweise zur Implementierung im Unternehmen überführt. Anwendbarkeit, Leistungsfähigkeit und Software-technische Realisierbarkeit wurden durch einen IT-gestützten Prototyp nachgewiesen. Mittels eines Testszenarios konnte das Verfahren anhand eines Recyclingunternehmens von Elektroaltgeräten evaluiert werden. Im Anwendungsbeispiel konnten für das Recycling von Bildschirmröhrenglas neue Einsatzgebiete identifiziert werden. Unter den Technologien wurde insbesondere der Einsatz als Strahlenschutz in der Medizin- und Energiebranche als besonders relevant bewertet. Bildschirmröhrenglas wird auf diese Weise einer neuen Verwendung zugeführt. Dies stellt ein erhebliches Potenzial für Recyclingbetriebe dar.

Today’s recycling companies are faced with the challenge of finding proper recycling technologies to match the constantly changing production technologies. The problem for recycling companies in their search for new technologies is that they cannot fall back on industry-specific tools tailored to their needs. Accordingly, new technologies are identified too late, reaching the companies with considerable delay. A tailor-made approach combined with IT support would be a major benefit and would make it possible to identify relevant industry-specific technologies in a fast and structured way. Technology Scouting is a method that allows for the systematic and rapid identification of relevant technologies. However, a review of the state-of-the-art revealed significant deficiencies: The specific needs of the recycling industry, in particular, are neither met nor is the use of new media addressed. One reason for this is that no suitable approach exists for identifying and selecting material flows for which a considerable improvement can be expected when using new technologies. Another reason is that there is no automated Technology Scouting solution to support the user’s search. The solution presented here consistently applies the principles of structuring, simplification, standardization, and automation. These principles are used in developing both an IT system and a tailor-made approach based on the existing Technology Scouting process. The above-mentioned deficiencies are eliminated by three new elements. The first is a mathematical optimization model that maps the identification process. From the given set of material flows, it selects those that hold the greatest potential for being optimized by new technologies. The second element is information modeling, which enables a systematic and automated search for new recycling technologies and applies algorithms of information retrieval to automate the search. A third element is the classification or filtering of the identified technologies according to different aspects of relevance. This procedure makes it possible to significantly reduce the effort required for the selection. In the end, the three elements are transformed into an organizational approach and put into practice in the business environment. Applicability, efficiency, and the software-related feasibility are verified by an IT-supported prototype. The approach was evaluated in a case study at a recycling company of waste electrical equipment. The case study made it possible to identify new fields of application for the recycling of CRT glass. It was considered as particularly relevant for the technologies to be useable for radiation protection in the medical and energy industry. Thus, CRT glass can be used for new purposes, presenting considerable opportunities for recycling companies