AI och robotik kontrollerar använda PV-moduler

AI och robotik kontrollerar använda PV-moduler

Baserat på testresultaten fattar systemet informerade beslut om återanvändning eller återvinning i syfte att maximera livslängden på modulerna och samtidigt öka resurseffektiviteten och hållbarheten inom solcellssektorn. Projektet bygger på ett framgångsrikt pilotprojekt som en del av EDIH AI5Production och genomförs av AIT (Austrian Institute of Technology) i samarbete med flera industriella partners.

Den snabba utbyggnaden av solcellsanläggningar är en central nyckel till energiomställningen – men för också med sig nya utmaningar. En av dem: Hur hanterar du miljontals solcellsmoduler som kommer att nå slutet av sitt liv under de kommande åren?

För närvarande återvinns begagnade moduler vanligtvis direkt utan att först kontrollera om de fortfarande är användbara. Hittills har det saknats automatiserade processer för ett objektivt beslut. Det är precis här det nya forskningsprojektet kommer in och ställer frågan: "Watt OK? - kan modulen återanvändas eller ska den återvinnas?"

Med den officiella startsignalen, forskningsprojektet "WattsOK?" dess arbete och förlitar sig på återanvändning av PV-moduler med hjälp av robotik och artificiell intelligens. Syftet är att utveckla en automatiserad beslutsprocess som bestämmer den optimala återvinningsvägen för använda PV-moduler: återanvändning eller återvinning.  "Med WattsOK? utvecklar vi ett AI-baserat tillvägagångssätt för systematisk återanvändning av solcellsmoduler - och genom att göra det utnyttjar vi AIT:s styrka i att överföra forskning till industriella lösningar", förklarar Andreas Kugi, vetenskaplig chef för AIT Austrian Institute of Technology (AIT).

Forskningsprojektet som koordineras av AIT tar upp den växande mängden använda PV-moduler och lägger den tekniska grunden för deras systematiska återanvändning. "Med WattsOK? skapar vi en datadriven, automatiserad lösning på ett verkligt problem i solcellssektorn", förklarar Nicole Brosch, projektledare. "Samtidigt visar det också hur tillämpad forskning kan bidra till bättre resursanvändning i den cirkulära ekonomins anda", tillägger hennes kollega Laurin Ginner. Båda forskarna forskar vid AIT inom området högpresterande optisk inspektion och bildbehandling.

Smart beslutsprocess: Vad gör WattsOK?

Kärnan i projektet är en intelligent, automatiserad beslutsprocess som avgör vilka använda PV-moduler som förtjänar ett andra liv och vilka som faktiskt behöver återvinnas.

Det inkluderar

• KI-gestützte optische Inspektionsverfahren zur Prüfung der Oberflächenqualität, sowie
• präzise elektrische Messungen zur Prüfung der Funktionalität.

Denna process kompletteras med ett robotassisterat utbyte av kontakter – ett första renoveringssteg som gör modulerna användbara igen.
En central roll spelas av en databas som länkar samman inspektionsdata, mätvärden och produktspecifikationer. Denna databas fungerar inte bara som grund för AI-algoritmerna, utan säkerställer också transparens och spårbarhet av beslut.
"Med vårt system är vi först på området för automatiserad, ekonomiskt förnuftig testning av solcellsmoduler som även lämpar sig för större kvantiteter. WattsOK? använder data från testerna. Vi - och därför våra kunder - drar nytta av resultaten från forskningsprojektet. Projektet är ett bra exempel på hur forskning och kommersiell användning effektivt kan kombineras - till fördel för alla inblandade, Simon och Prüller, till fördel för alla som är inblandade", säger Simon Cykla.

Från pilotprojekt till finansierat FFG-projekt

Forskningsprojektet som nu har startat föregicks av ett framgångsrikt pilotprojekt som en del av European Digital Innovation Hub (EDIH) AI5Production. I nära samarbete mellan AIT Center for Vision, Automation & Control och den nedre österrikiska grönteknologiska startupen 2nd Cycle FlexCo, testades och validerades de första innovativa metoderna för automatiserad optisk inspektion av använda PV-moduler som en del av "Test Before Invest"-initiativet. Detta förprojekt fungerade som en förstudie och lade den tekniska grunden för den skalbara lösning som nu har lanserats. Watts OK? bygger direkt på dessa rön och visar ett exempel på hur en lågtröskelstart till digitalisering via EDIH kan bli ett fullfjädrat, finansierat forskningsprojekt.

Digital booster för industrin

AI5Production stödjer österrikiska företag inom digital transformation med fokus på artificiell intelligens, Industry 5.0, cybersäkerhet och digital produktion. Med tillgång till toppmodern infrastruktur, rådgivning och testmiljöer är navet den centrala kontaktpunkten för innovativ utveckling. Nu är det dags att gå vidare till nästa omgång.

Projektpartnerna

• AIT Austrian Institute of Technology: Koordination, hoch-performante Oberflächeninspektion, KI-Entscheidungsprozesse, Reuse-Strategien
• 2nd Cycle FlexCo: Multi-Sensor Reuse/Recycling Line
• Profactor: Robotik
• TÜV Austria Holding: Aufbau skalierbarer Datenstruktur und Datenfusion, KI-Entscheidungsprozesse
• Montanuniversität Leoben (Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft): Life Cycle Assessment
• Metran Rohstoff-Aufbereitung: Recycling-Strategien

"WattsOK?" Projektet finansieras av det federala ministeriet för innovation, mobilitet och infrastruktur (BMIMI) som en del av den nationella RTI-utlysningen för cirkulär ekonomi och produktionsteknik. Bearbetningen utförs av den österrikiska forskningsfrämjande byrån (FFG). (gw)