Levitated Metals erschließt neue Märkte für recycelte Aluminiumlegierungen dank AUTOSORT™ PULSE

Levitated Metals aus New Caney, Texas, hatte bereits ein erfolgreiches Geschäftsmodell aufgebaut: Das Unternehmen hatte sich darauf spezialisiert, Zorba zu hochwertigem, marktfähigem Twitch mit geringem Magnesium- und Eisengehalt zu verarbeiten. Dass das darin enthaltene Knetaluminium anschließend jedoch zu Gussaluminium verarbeitet und damit einem weniger hochwertigen Verwendungszweck zugeführt wurde, sah Levitated als verpasste Chance. Das Recyclingunternehmen wollte das Material weiter aufbereiten und daraus recycelte Aluminiumlegierungen gewinnen, die bei vielen Aluminiumwalzwerken gefragt sind. Dafür war ein Technologiesprung erforderlich, wie ihn AUTOSORT™ PULSE von TOMRA ermöglicht.

Levitated Metals wurde 2019 gegründet und errichtete eine Anlage zur Aufbereitung von Zorba. Das junge, innovative Unternehmen ist eine Tochtergesellschaft von Mervis Industries aus Danville, Illinois. In seiner Schwimm-Sink-Anlage verarbeitet Levitated Zorba in einem zweistufigen Dichtetrennverfahren zu hochwertigem Twitch für Aluminiumhütten in den USA und im Ausland.

Das Verfahren lieferte ein gefragtes Ausgangsmaterial für Gussaluminiumhütten, die Legierungen wie A380 und ADC12 herstellen. Allerdings stieß die bestehende Aufbereitung an ihre Grenzen.

„Mit unserer Anlage konnten wir letztlich nur sämtliches Aluminium, also Guss- und Knetaluminium, in einer gemeinsamen Fraktion sortieren“, erklärt Ronak Shah, Präsident von Levitated Metals.

Mit unternehmerischem Weitblick suchte Shah daher nach einer Möglichkeit, das gemischte Zorba-Material über die Herstellung von eisen- und magnesiumarmem Twitch hinaus weiter aufzubereiten. Damit wollte Levitated zusätzliche Kundengruppen erreichen, darunter Walzwerke, die kein Twitch abnehmen.

„Wir haben uns bewusst dafür entschieden, unser Geschäft auszubauen und das Potenzial des sehr hochwertigen Twitch-Ausgangsmaterials, das wir produzieren, besser zu nutzen“, sagt Shah.

Die enge Zusammenarbeit und der Innovationsgeist von Levitated, TOMRA und WENDT zahlen sich für das Unternehmen aus.

Dynamic LIBS ermöglicht den nächsten Entwicklungsschritt

Für diesen nächsten Entwicklungsschritt benötigte Levitated eine Technologie, die bis vor Kurzem noch nicht verfügbar war: eine Lösung, die eine genaue Analyse der Elementzusammensetzung des vom Sensor erfassten Materials ermöglicht und einzelne Aluminiumlegierungen bei hohem Durchsatz und mit außergewöhnlicher Präzision bestimmen kann.

2024 arbeiteten TOMRA und WENDT gemeinsam mit Levitated daran, die Ziele des Unternehmens genau zu verstehen und die passende Lösung für den Recycler zu finden.

„In unseren Gesprächen wurde deutlich, dass Levitated nach einem Sortiersystem mit laserinduzierter Plasmaspektroskopie, kurz LIBS, suchte“, erklärt Giuseppe Granara, Head of Sales, Metals Recycling Americas bei TOMRA Recycling. „Kurz zuvor hatten wir AUTOSORT™ PULSE auf den Markt gebracht. Das System nutzt Dynamic LIBS, um Aluminiumschrott mit hoher Präzision nach Legierungsarten zu sortieren.“

AUTOSORT™ PULSE analysiert die Elementzusammensetzung des Eingangsmaterials und ermöglicht dadurch eine präzise Bestimmung der jeweiligen Aluminiumlegierungsserie.

Shah hatte durch einen Freund von der Dynamic-LIBS-Technologie von TOMRA erfahren.

„Er hatte die Technologie in Deutschland im Einsatz gesehen und war von ihren Möglichkeiten beeindruckt. Ich vertraue seinem Urteil und entschied mich daher für einen Test“, berichtet Shah.

Gemeinsam mit TOMRA organisierte Shah einen Test des von Levitated produzierten Twitch im Metall-Testzentrum von WENDT in Buffalo, New York. Dort stehen einige der neuesten und modernsten Technologien und Anlagen für die Metallsortierung zur Verfügung.

Die Möglichkeit, das Material von Levitated im WENDT-Testzentrum mit AUTOSORT™ PULSE zu testen, war für Shah ein entscheidender Wendepunkt. Neben der technischen Beratung überzeugten ihn vor allem die Ergebnisse der Tests.

„Das spielte bei unserer Entscheidung, in die Anlage zu investieren, eine wichtige Rolle“, sagt er.

Nach den erfolgreichen Tests investierte Levitated in AUTOSORT™ PULSE von TOMRA sowie in die Röntgensortiertechnologie XTRACT™, die zur abschließenden Qualitätskontrolle eingesetzt wird. Ende 2025 wurde die Zorba-Aufbereitungsanlage des Unternehmens in Texas erweitert. Inzwischen verfügt Levitated über mehrere Monate Betriebserfahrung in der Sortierung von Aluminium nach Legierungsarten für Kunden aus den Bereichen Guss- und Knetaluminium.

Laut Shah hält AUTOSORT™ PULSE nicht nur, was das System verspricht, sondern leistet sogar noch mehr.

„Es ist fast schon eine Zauberkiste“, sagt er. „Bei Verarbeitungsgeschwindigkeit, Rückgewinnungsrate und Qualität des Endprodukts hat das System unsere Erwartungen bei Weitem übertroffen. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit hängt vom jeweiligen Eingangsmaterial und den verwendeten Sortierprogrammen ab. Wir haben jedoch bereits erfolgreich mehr als zehn Tonnen pro Stunde verarbeitet und dabei ein hochwertiges Endprodukt erzielt.“

Granara erklärt, dass die von Levitated als „Wunderbox“ bezeichnete Anlage mehrere hochmoderne Technologien in einem System vereint. Dazu gehört eine KI-basierte Objektvereinzelung, die eine präzise Trennung auch bei überlappenden oder direkt nebeneinanderliegenden Objekten ermöglicht. Dadurch unterstützt das System die Produktion von recyceltem Aluminium bei hohem Durchsatz.

„Unsere Dynamic-LIBS-Technologie erzielt hervorragende Ergebnisse bei der Trennung von Legierungsklassen wie 5xxx und 6xxx“, erklärt Granara. „Die 3D-Objekterfassung erkennt jedes einzelne Objekt unabhängig von seiner Größe und Oberflächenbeschaffenheit. Mehrere punktuelle Einzelmessungen ermöglichen zudem eine präzise Erkennung von Materialien unabhängig von ihrem Zustand.“

AUTOSORT™ PULSE hat die Erwartungen von Levitated an Verarbeitungsgeschwindigkeit, Wertstoffausbeute und Qualität des Endprodukts bei Weitem übertroffen.

Ein Technologiesprung für das Aluminiumrecycling

Da AUTOSORT™ PULSE eine umfassende Analyse der Elementzusammensetzung des erfassten Materials ermöglicht, betrachtet Shah das System als eine Technologie mit Generationscharakter. Für ihn ist die Sortierung nach Legierungsarten der nächste große Entwicklungsschritt im Aluminiumrecycling.

Er sieht Dynamic LIBS in derselben Kategorie wegweisender Technologien wie den Wirbelstromabscheider.

„In den 1980er-Jahren veränderte der Wirbelstromabscheider die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für die Rückgewinnung der meisten Nichteisenmetalle grundlegend. Er bot eine zuverlässige und wartungsarme Möglichkeit, diese Materialien aufzubereiten“, erklärt Shah.

Mitte der 2000er-Jahre wurden induktionsbasierte Technologien wie FINDER™ von TOMRA Recycling eingeführt. Damit ließen sich Metalle wie Edelstahl und isolierte Kabel erkennen, die nicht auf den Wirbelstromabscheider reagierten.

Rund zehn Jahre später boten neue Systeme wie XTRACT™, die Röntgentechnologie einsetzen, der Branche eine deutlich kostengünstigere und einfacher zu bedienende Alternative zu Schwimm-Sink-Anlagen. Damit ließ sich geschreddertes Material für die Herstellung von Knetlegierungen für Bleche und Extrusionsprodukte aufbereiten.

Allerdings konnte keine dieser wegweisenden Technologien vollständig erfassen, welches Material sich tatsächlich auf dem Förderband befand.

„Die Schwimm-Sink-Trennung erfüllt ihre Aufgabe bei der Abtrennung von Aluminium. Der Wirbelstromabscheider wirft das Aluminium aus und trennt es so von anderen Verunreinigungen. Röntgentechnologie ermöglicht eine weitere Aufbereitung, indem sie verunreinigtes Aluminium entfernt“, erklärt Shah.

„Dynamic LIBS liefert uns dagegen eine präzise Analyse dessen, was der Sensor erkannt hat, und das bei hohem Durchsatz und hoher Geschwindigkeit. Die Technologie arbeitet so genau, dass wir sogar bessere Methoden entwickeln mussten, um das Material zu analysieren, das AUTOSORT™ PULSE zugeführt wird.“

AUTOSORT™ PULSE wurde so programmiert, dass die wertvollen Aluminiumlegierungen 5052 und 6063 zurückgewonnen werden können.

Flexibel auf Marktveränderungen reagieren

Der ursprüngliche Business Case von Levitated für die Investition in AUTOSORT™ PULSE bestand darin, die heimische Produktion von Aluminium-Dosenblech mit recyceltem Ausgangsmaterial aus den USA zu unterstützen.

„Wir wollten etwas umsetzen, das sich viele Walzwerke gewünscht hatten: Knetaluminium aus Zorba zurückzugewinnen, denn Zorba ist in sehr großen Mengen verfügbar“, sagt Shah.

Im Fokus stand dabei die Rückgewinnung von Aluminiumlegierungen wie 3104 und 3105 für die Herstellung von Getränkedosen.

Veränderte politische Rahmenbedingungen führten jedoch dazu, dass die Rückgewinnung dieser Legierungen aus Zorba wirtschaftlich nicht mehr rentabel war. Diese unerwartete Entwicklung machte die Umsetzung der ursprünglichen Pläne von Levitated deutlich komplexer.

„Es ging um weit mehr, als lediglich das ursprünglich geplante Programm auf AUTOSORT™ PULSE laufen zu lassen“, erinnert sich Shah. „Wir mussten neue Märkte erschließen und gleichzeitig Programme und Sortierrezepturen für die Anlage entwickeln. Es war eine Zeit voller Begeisterung, Herausforderungen und Innovation.“

TOMRA Recycling unterstützte Levitated bei der Entwicklung neuer Sortierrezepturen.

„Wir haben unsere mehr als 30-jährige Erfahrung im Metallrecycling eingebracht und eng mit Levitated zusammengearbeitet, um die Voraussetzungen für den Erfolg des Unternehmens zu schaffen“, sagt Granara. „Da TOMRA sowohl die Technologie als auch die Algorithmen selbst entwickelt, konnten wir die Programmierung der Anlage so anpassen, dass hochwertige Knet- und Gusslegierungen aus dem Eingangsmaterial zurückgewonnen werden.“

Granara verweist zudem auf die Flexibilität von AUTOSORT™ PULSE:

„Wir haben die Anwendungsmöglichkeiten unserer Dynamic-LIBS-Technologie inzwischen auf ein breiteres Spektrum an Materialströmen ausgeweitet. Dazu gehören schwere Nichteisenmetalle, Edelstahl, Magnesium und Rostasche aus Müllverbrennungsanlagen.“

„Das System erkennt und trennt heute Kupfer, Messing, Zink, Edelstahl und weitere wertvolle Fraktionen aus gemischten Materialströmen nach Legierungen oder Werkstoffsorten. Edelstahl kann beispielsweise in unterschiedliche Sorten wie 316, 304 und 201 getrennt werden. Recycler können dadurch gezielte, höherwertige Produktfraktionen erzeugen.“

AUTOSORT™ PULSE wurde bei Levitated inzwischen so programmiert, dass die hochwertigen Aluminiumlegierungen 5052 und 6063 zurückgewonnen werden. Sie machen zwar nur einen kleinen Anteil des Twitch-Eingangsmaterials aus, sind bei Aluminiumwalzwerken jedoch besonders gefragt. Levitated betreibt die Anlage rund um die Uhr, um diese Materialien zurückzugewinnen.

„Wie jede Anlage von TOMRA läuft auch dieses System zuverlässig und stabil, ohne besondere Aufmerksamkeit oder manuelle Eingriffe zu benötigen. Unsere Kunden sind mit den Produkten aus recyceltem Aluminium, die wir ihnen liefern, sehr zufrieden“, sagt Shah.

Obwohl sich das Projekt anders entwickelte als ursprünglich geplant, ist Shah mit der Investition sowie mit dem Einfallsreichtum und der Zusammenarbeit von Levitated, TOMRA und WENDT zufrieden.

„Als wir AUTOSORT™ PULSE vor acht Monaten in Betrieb nahmen, wusste ich noch nicht genau, wohin die Reise gehen würde“, sagt er. „Doch mit Flexibilität, Innovationskraft und der Bereitschaft, uns anzupassen, haben wir die Märkte erschlossen, die wir für eine erfolgreiche Umsetzung brauchten.“

„Wir und die gesamte Branche stehen erst am Anfang dessen, was mit dieser Art der Elementaranalyse möglich ist.“

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