28.09.2023

TAGTEC-Konsortium entwickelt gemeinsam mit R-Cycle Identitätssignatursystem für Kunststofferzeugnisse

Gefälschte Produkte, kopierte oder verfälschte Daten, Recyclingmaterial ohne Identität – um all dies zukünftig zu vermeiden, hat das TAGTEC-Konsortium gemeinsam mit R-Cycle ein Identitätssignatursystem entwickelt. Mittels dieser bahnbrechenden marktreifen Taggant Technology soll es zukünftig ermöglicht werden, Daten von kunststofftechnischen Erzeugnissen sowie die dafür verwendeten Materialien eindeutig und sicher zu identifizieren. Die Kombination von TAGTEC mit dem Digitalen Produktpass von R-Cycle, basierend auf GS1 Standards, ist der logische nächste Schritt in Richtung der Umsetzung einer „gesicherten Zukunft“ im geschlossenen Kunststoffkreislauf – sowohl die Daten der Herstellung und Supply Chain wie auch den Materialkreislauf betreffend.

Das TAGTEC-Konsortium bestehend aus Sensor Instruments, Leuchtstoffwerk Breitungen und Gabriel-Chemie hat ein auf Lumineszenzpigmenten basiertes optisches Verfahren entwickelt, welches es ermöglicht verschiedene Aspekte der Produktsicherheit, Materialdetektierung und auch der Einzelteildetektierung abzudecken. Mit diesem System bestehend aus TAGTEC Markern, TAGTEC Sensoren und den auf die jeweilige Anwendung maßgeschneiderten Masterbatch Konzentraten wird es möglich, die Produktion intelligenter Kunststoffe und damit hergestellter Produkte auf ein neues Level zu heben.

Generell ist zu erwähnen, dass zwei grundsätzlich unterschiedliche Messverfahren entwickelt wurden:

  • Die TAU-Messmethode misst die Abklingzeit und Intensität der Antwortsignale der TAGTEC-Marker und eignet sich somit besonders für die Material Detektierung und Separierung.
  • Die STAR-Messmethode erstellt einen Code aus der räumlichen Anordnung der Markerpartikel in einem beobachteten Oberflächenausschnitt ähnlich einem Fingerabdruck und ermöglicht es an einzelnen Produkten beliebige Mengen an Daten in einer Datenbank zu hinterlegen.

Selbstverständlich kann man die beiden Methoden auch kombinieren und so Materialdetektion mit Datengenerierung am Einzelteil sicher zu stellen. Für die Kombination mit herkömmlichen Produktcodes, wie einem QR-Code, genügt es, eine der beiden Methoden auszuwählen. Für die in weiterer Folge besprochenen Demonstratoren wurde das TAU-Messverfahren ausgewählt.

Wie schon erwähnt, ist das Hauptaugenmerk im Zusammenspiel der R-Cycle Funktionalitäten gepaart mit den TAGTEC Möglichkeiten (R-Cycle TAGTEC Ansatz) darauf gerichtet, die Echtheit der mit einem Code (Z.B. QR-Code) verknüpften Daten bzw. die Echtheit der Materialzusammensetzung und den Nachweis von u.a. Recyclaten in realen geschlossenen Kreisläufen gewährleisten zu können. Der Grundgedanke dabei ist es aufzuzeigen, dass mittels diesem R-Cycle TAGTEC Ansatz verschiedene Problemstellungen für zukünftig benötigte Daten-, Produkt- und Material-Identifikation erfolgreich erfasst werden und auf der R-Cycle Datenplattform zusammengeführt werden können:

  • Daten und Materialrückverfolgbarkeit für sämtliche technischen Produkte unabhängig von der Herstellmethode und auch in Kombination mit vorhandenen Produkt-Codes
  • Verpackungslösungen mit Mehrwert – konkret Hochsicherheitsverpackungslösungen gepaart mit gesicherten Daten
  • Datensicherheit für spezielle und auch zertifizierte Rohstoffe, Recyclate, Masterbatchkonzentrate usw. (nachweis- und rückverfolgbar)
  • Materialien sind nicht mehr anonym, sondern im geschlossenen Kreislauf per ID und digitalem Produktpass definiert!

Um diesen Gedankenansatz in einer einfachen Version vorstellen zu können, wurden analog drei Kategorien an Demonstrationsobjekten definiert:

  • ein technisches Kunststofferzeugnis (SOLA Wasserwaage)
  • eine Sicherheitsverpackung (B&K Ventilkastensack klein)
  • ein mit TAGTEC markiertes Masterbatch in einem neutralen Beutel

Die grundsätzliche Funktionsweise ist, dass zukünftig eine eindeutige Produkt-ID von einem TAGTEC Sensor abgefragt wird (definiertes Marker Response Signal als Schlüssel) und bei Richtigkeit der „Eintritt in die Produkt-Datenbank“ gewährt wird. Der richtige Schlüssel kann auf verschiedene Arten auch variabel definiert werden, womit sich die Sicherheit der Abfragen nochmals erhöht. Die Bauteileerfassung erfolgt mittels Sensor. Je nach Anwendungsfall und Gegebenheit (mobil oder in der Produktion) steht eine breite Palette verschiedener Sensoren zur Verfügung.

Die nachfolgenden Bilder zeigen die definierten Demonstrationsobjekte in der Anwendung des R-Cycle TAGTEC Ansatzes. Zu sehen ist jeweils die derzeit noch getrennte Detektion des Marker Response Signale und die QR-Code Detektierung per Handy mit der direkten Verknüpfung zur R-Cycle Produktpassdatenbank.

Der Demonstrator „Wasserwaage“ wurde im Rahmen der K-Messe 2022 in Kooperation mit der Firma WITTMANN und der Firma SOLA mit TAGTEC Marker-Technologie hergestellt und wird im Rahmen der FAKUMA 2023 ebenfalls wieder live vor Ort produziert und präsentiert.

Der Demonstrator „Ventilkastensack in transparent und weiß“ (nachfolgend ist die transparente Version abgebildet) ist das Beispiel für die sinnvolle Anwendung der Technologie in der Anwendung Hochsicherheitsverpackung mit gleichzeitiger ID-gesicherter Datenbasis Anbindung:

Der Demonstrator „TAGTEC Masterbatch“ dient als Beispiel für zertifizierte und/oder spezielle Rohstoffe wie auch Regranulate und viele andere Materialien die mit der TAGTEC Markertechnologie eine spezifische Identität bekommen können. Das unverfälschbare ID-gebende TAGTEC Signal kommt direkt aus dem Material (Füllgut) und wird mit dem QR-Code der Verpackung kombiniert. Die materialspezifischen Daten sind einfach per Handy von der R-Cycle Produktdatenbank abrufbar.

Diese und weitere neue TAGTEC Anwendungsmöglichkeiten werden vom „Sensor Instruments Gabriel-Chemie Team“ gemeinsam mit den involvierten Partnern im Rahmen der FAKUMA 2023 und weiteren zukünftigen Messen, wie auch per Videokonferenz nach Anfrage präsentiert.

Bilder: TAGTEC / © WITTMANN BATTENFELD

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