Ein Reifen rollt in die Anlage, wird positioniert, dreht sich einmal um die eigene Achse und nur zehn Sekunden später steht fest, ob und inwiefern der Reifen weiterverarbeitet wird. Genau diesen bislang zeitintensiven Prozess hat TireTech automatisiert. Drei modulare 2040-Kompaktsensoren von AT Sensors scannen den Reifen per Lasertriangulation und erzeugen eine vollständige 3D-Punktewolke. Dabei werden Profiltiefe, Kontur, Höhe, Form und Volumen erfasst und mit weiteren Merkmalen zu einem detaillierten Reifenprofil zusammengeführt. Der Nutzen für den Betreiber: Statt Reifen manuell zu prüfen und zu sortieren, erhält er eine objektive, reproduzierbare Datengrundlage. Das System erkennt unterschiedlichste PKW- und LKW-Reifen und klassifiziert sie u.a. nach Hersteller, Größe, Saison, DOT-Nummer, Sondermarkierungen und Erstausrüstungskennzeichnungen. Damit wird aus einer subjektiven Sichtprüfung ein standardisierter Prozess, der auch bei großen Reifenmengen zuverlässig vergleichbare Ergebnisse liefert. Die Dimension dahinter ist enorm: Rund 3,9 Millionen Tonnen Altreifen fallen jährlich in Europa an, rund 533.000 Tonnen davon in Deutschland. Ein gewaltiger Rohstoffpool.
Von der Idee zum Konzept
Die Idee zu der Applikation entstand 2019, als TireTech-Gründer Bernhard Brain an einer Tankstelle die Entsorgung von Reifen beobachtete. Gemeinsam mit seinem Co-Gründer Karl Staudinger entwickelte er ein vollautomatisches Reifeninspektionssystem. Die technische Herausforderung dabei: die enorme Varianz der Reifen. Abmessungen, Oberflächen, Kennzeichnungen und deren Position unterscheiden sich von Hersteller zu Hersteller. Besonders anspruchsvoll sind zudem Reifen mit Notlaufeigenschaften sowie Seal&Silent-Reifen. Sie können Klebemassen enthalten, die Zerkleinerungsscheren beschädigen und im weiteren Prozess sogar zur Brandgefahr werden können. Solche Reifen dürfen deshalb nicht zu Granulat verarbeitet werden. Entsprechend hoch war die Anforderung an die Flexibilität des Inspektionssystems und auch an den Aufbau einer umfassenden Datenbank aller Reifenklassifikationen. Allerdings zeigte sich an dieser Stelle sehr schnell der Mehrwert der automatisierten Prüfung: Merkmale, die bei einer manuellen Sortierung leicht übersehen werden können, fließen reproduzierbar in die Klassifikation ein. Damit erhöht TireTech nicht nur die Geschwindigkeit, sondern vor allem die Qualität der Entscheidung.
Sensorik, die sich der Applikation anpasst
Für TireTech war damit früh klar, dass eine Standardkonfiguration den unterschiedlichen Anforderungen der Anlage nicht gerecht wird. Gefragt war ein großer Messbereich bei gleichzeitig hoher Präzision. Die drei MCS-2040-Sensoren von AT Sensors erfassen mit jeweils 2.048 Pixeln pro Profil ein FoV von 350mm. Ein roter 660nm-Laser der Laserklasse 3R sowie Profilraten im Kilohertzbereich – abhängig vom Messbereich – liefern die Basis für die schnelle und präzise 3D-Erfassung. „Besonders überzeugt hat uns das modulare Prinzip. Wir konnten die Sensoren wie in einem Baukastensystem exakt auf unsere Anforderungen konfigurieren, vom Triangulationswinkel bis zur benötigten Laserleistung“, erklärt Marcel Staudinger, CEO von TireTech. Für die Firma heißt diese Flexibilität: exakt die benötigte Performance, ohne daraus eine zeit- und kostenintensive Sonderentwicklung zu machen. AT Sensors liefert die applikationsspezifische Konfiguration mit der Zuverlässigkeit eines Serienprodukts – ohne NRE-Kosten, Mindestbestellmengen oder lange Lieferzeiten. Dass dieses Konzept auch langfristig funktioniert, zeigen die ersten Anlagen: Sie laufen laut Staudinger auch nach Jahren im Dauereinsatz zuverlässig. Für TireTech ein entscheidender Grund, auch bei kommenden Projekten auf AT Sensors zu setzen.
3D-Messdaten für Sortierentscheidungen
Ausgewertet werden die 3D-Daten von der Software Aku.VisionManager von Deep-Learning-Algorithmen, trainiert auf tausenden Reifenbildern, klassifizieren die große Reifenvarianz heute spürbar genauer als in den Anfängen der Applikation. Die Integration zwischen Hard- und Software ist unkompliziert. Dank GenICam lässt sich der Aku.VisionManager ohne großen Programmieraufwand mit der Hardware verbinden. Für TireTech verkürzt das den Integrationsaufwand und schafft zugleich die Flexibilität, die Klassifikation mit wachsenden Datenbeständen kontinuierlich weiterzuentwickeln. Gerade das Zusammenspiel aus präziser 3D-Erfassung und intelligenter Auswertung macht die Lösung für den Anwender wertvoll. Aus Millionen einzelner Messpunkte entsteht keine abstrakte Punktewolke, sondern eine konkrete Entscheidung für den nächsten Prozessschritt. Statistikmodule liefern zusätzlich Tages- und Monatsauswertungen und schaffen damit Transparenz über die Reifenkontrolle und eine Grundlage für die kontinuierliche Prozessoptimierung.
Besser sortieren, hochwertiger recyceln
Heute verfügt TireTech über ein europaweites Patent auf das Konzept der Radklassifizierung mittels Lasertriangulationssensorik und vertreibt sein Reifeninspektionssystem europaweit. Jedes System ermöglicht es Kunden, Altreifen nachhaltig weiterzuverarbeiten, Entsorgungskosten zu senken und wertvolle Rohstoffe zurückzugewinnen. Je genauer die Reifen vorher sortiert sind, desto gezielter lassen sie sich verarbeiten. Künftig könnten digitale Produktpässe zusätzliche Informationen über jeden Reifen liefern, die sich z.B. über RFID-Chips automatisch auslesen und direkt für die Sortierung nutzen lassen. Auch der nächste Schritt ist bereits geplant : eine kompakte, KI-unterstützte mobile Inspektionsstation für kleinere Betriebe wie Autowerkstätten und Reifenhändler. Damit soll die präzise Klassifikation künftig einem noch breiteren Anwenderkreis zugänglich werden.
