Daisy ist Teil von Apples Nachhaltigkeitsstrategie

Wie dieser Roboter alte iPhones zerlegt

Daisy bei der Arbeit: Im ersten Schritt greift sich der Roboter ein ausrangiertes iPhone.

Daisy bei der Arbeit: Im ersten Schritt greift sich der Roboter ein ausrangiertes iPhone.

Die weitaus meisten seiner Erfindungen begleitet der US-Hardware und Software-Riese Apple mit ausgeklügelten Werbekampagnen. Auf Daisy trifft das nicht zu. Obwohl es den Recyclingroboter nur zweimal auf der Welt gibt, im belgischen Breda und in Austin (Texas), arbeitet die Maschine im Verborgenen. Sie zerlegt sämtliche iPhones des Unternehmens in teilweise kleinste Bestandteile, die dann gesondert einem weiteren Recycling zugeführt werden können.

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Daisy ist Teil von Apples Nachhaltigkeitsstrategie. Was man zusammenbauen kann, das müsste man ja auch imstande sein, auseinanderzunehmen, lautete der Auftrag an die Daisy-Ingenieure. Mit Projekten wie diesen will Apple seine Klimapolitik weiter vorantreiben. Bereits seit 2020 sind sämtliche Unter­nehmens­prozesse in dem Konzern CO₂-neutral. Das betrifft sämtliche Firmengebäude, die Arbeitswege von Apple-Mitarbeitenden, Flugkompensation, Energieversorgung in den eigenen Büros und Produktionsstätten.

Teil der Nachhaltigkeitsstrategie

Bis 2030, so das Ziel, soll die Klimaneutralität auch für alle Produkte erreicht werden – inklusive der globalen Lieferketten, also von Produktzulieferern und beteiligten Logistikunternehmen. An diesem Plan haben die Daisy-Zwillinge bereits ihren Anteil, indem sie wertvolle Materialien zurückgewinnen können, die bisher im Recyclingprozess verloren gingen.

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Denn es gibt keine andere Maschine auf der Welt, die so kleinteilig Mobiltelefone auseinandernehmen kann. Bisher konnten Seltene Erden und Co. oftmals durch Brachialmethoden wie Einschmelzen oder Schreddern gar nicht wiedergewonnen werden, da sie etwa an Aluminium haften blieben und so als eigenständiger Wertstoff verloren gingen. Da ist Daisy ein Fortschritt, weil die Teile ganz klein sind und noch weiter extrahiert werden können, da ihnen kaum noch Fremdstoffe wie Glas oder Plastik anhaften. Perspektivisch sollen Daisys Demontagefähigkeiten auch auf andere Apple-Produkte wie etwa iPads ausgeweitet werden.

Daisy beim Öffnen eines iPhones.

Daisy beim Öffnen eines iPhones.

200 Millionen Altgeräte lagern in deutschen Haushalten

Die Menge, die die beiden Daisys pro Jahr bewältigen können, ist groß. So wurden nach Apple-Angaben im Geschäftsjahr 2021 insgesamt 38.000 Tonnen Elektroschrott dem Recycling zugeführt. Die Geräte stammen großteils aus dem Trade-in-Programm von Apple. Dabei können Kundinnen und Kunden in Deutschland und anderen Ländern der Welt Apple-Geräte, die sie nicht mehr nutzen, zur Wiederverwendung oder zum Recycling im Apple Store abgeben oder einschicken.

Der Branchenverband Bitkom geht als Ergebnis einer Umfrage 2021 übrigens davon aus, dass in deutschen Haushalten mehr als 200 Millionen alter Mobilfunkgeräte lagern.

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Das Recycling aus kleinen Einzelteilen ist wesentlich erfolgreicher als die früheren Methoden, bei denen etwa Edelmetalle aus Bauteilen herausgeschmolzen wurden, die restlichen Materialien aber entweder im Müll landeten oder für Emissionen durch den Verbrennungsprozess sorgten. Für Magnete, die in den vier Modellen des iPhone-13-Line-ups verbaut sind, werden mittlerweile 100 Prozent recycelte Metalle aus Seltenen Erden benutzt. Auch Gold wird zu 100 Prozent recycelt. Gleiches gilt für die neuen Geräte der 14er-Generation.

Roboter zerlegt 1,2 Millionen iPhones pro Jahr

Wie effektiv Daisy arbeitet, zeigt diese Gleichung: Aus nur einer Tonne an iPhone-Hauptplatinen, Litzen und Kameramodulen, die von Daisy zurückgewonnen wurden, konnte so die gleiche Menge an Gold und Kupfer generiert werden wie aus mehr als 2000 Tonnen abgebautem Gestein. Pro Jahr schafft ein Daisy-Roboter die Demontage von bis zu 1,2 Millionen Geräte mit einer Geschwindigkeit von 200 iPhone-Geräten pro Stunde.

Ausgelastet, so heißt es von Apple, sei Daisy allerdings noch nicht. Deshalb ermutige man alle Kunden und Kundinnen, ihre Altgeräte zum Recycling zurückzusenden, anstatt sie aufzuheben oder gar wegzuschmeißen. Nach Schätzungen von Analysten – seit 2018 veröffentlicht Apple keine Absatzzahlen mehr - wurden im Jahr 2021 etwa 242 Millionen iPhones verkauft – bei derartigen Dimensionen sind Daisys Bemühungen natürlich immer noch ausbaufähig.

Daisy und die Hinterlassenschaften demontierter iPhones.

Daisy und die Hinterlassenschaften demontierter iPhones.

Es ist morgens in einem Industriegebiet im Süden der Niederlande, nahe der Grenze zu Belgien. In einer großen Lagerhalle, abgeschirmt vom emsigen Gewusel unterschiedlicher Gewerke, steht Daisy hinter Glas. Was nach einem Roboter klingt, ist in Wahrheit eine ganze Einheit von Geräten. In vier zusammenhängenden Produktionskammern arbeitet jeweils ein Arm von Daisy.

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Zu Beginn des Prozesses greift sich Daisy ein iPhone. Zunächst wird das Smartphone vermessen. Derzeit beherrscht Daisy 23 unterschiedliche iPhone-Modelle vom iPhone 5 bis zur 12er-Serie, die 2020 auf den Markt kam. Im Anschluss wird das Gerät geöffnet, der gläserne Monitor wird vom Korpus getrennt. Danach wird in einem weiteren Schritt der Akku entfernt. Die weiteren Innereien des Handys, sofern sie lose sind, werden grob herausgeklopft.

Auch Kunststoff und Glas werden recycelt

Anschließend löst Daisy die vielen Verschraubungen innerhalb des iPhones, indem sie einfach herausgestanzt werden. So lassen sich Platine und Kamera aus dem Gerät lösen. Ein weiterer Demontageschritt sorgt dafür, dass die losen Teile auch wirklich vom Korpus getrennt werden. Die erhaltenen Komponenten werden schließlich von Daisy über ein Rüttelband in einen dafür vorgesehenen Behälter platziert. Die gewonnenen Einzelteile werden im Anschluss nach Materialien getrennt in große Behältnisse gefüllt und weiteren Recyclingprozessen zugeführt. Neben wertvollen Metallen wie Seltenen Erden, Gold, Aluminium oder Kupfer werden in dem Wiedergewinnungsprozess auch scheinbar nicht so wertvolle Produkte wie Kunststoffe oder Glas recycelt. Auch das ist eine Neuerung, die Daisy exklusiv hat – aber nicht mehr lange.

Recycelte Materialien nach der ersten Grobtrennung durch Daisy. Im Vordergrund zu sehen sind Aluminiumbänder. Dahinter Telefonrückseiten. Jedes Loch steht für eine Schraube, die entfernt wurde. Rechts sind Kameras und Prozessorenelemente zu sehen, deren weitere Bestandteile gesondert recycelt werden.

Recycelte Materialien nach der ersten Grobtrennung durch Daisy. Im Vordergrund zu sehen sind Aluminiumbänder. Dahinter Telefonrückseiten. Jedes Loch steht für eine Schraube, die entfernt wurde. Rechts sind Kameras und Prozessorenelemente zu sehen, deren weitere Bestandteile gesondert recycelt werden.

Apple will anderen Herstellern Daisy-Lizenzen geben

Denn Apple möchte andere Hersteller ermutigen, auf das Daisy-Know-how zurückzugreifen. Deshalb will man fünf Daisy-relevante Patente an Forschende und andere Elektronikhersteller lizenzieren, um ihre eigenen Demontageverfahren weiter zu entwickeln.

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In Austin sind mittlerweile bereits zwei neue Daisy-Geschwister im Einsatz – Dave und Taz. Der Recyclingroboter Dave zerlegt die Taptic Engine des iPhones, also die Hardwarekomponenten, die zur Erzeugung mechanischer Rückmeldungen für manuelle Eingaben an den iPhones dienen. Dadurch können Magnete aus Seltenen Erden oder das Metall Wolfram noch kleinteiliger zurückgewonnen werden als durch Daisy. Taz wiederum setzt eine neue schredderähnliche Technologie ein, um Magnete aus den Audiokomponenten der iPhones zu trennen und so weitere Seltene Erden zurückzugewinnen. Er ist das jüngste Mitglied von Apples Recycling-Roboter-Familie.

Das „Fühlen“ der Roboter wird weiter optimiert

Zur Weiterentwicklung der Roboterhardware gehören auch Software-Innovationen. Seit 2019 kooperiert Apple deshalb mit dem Biorobotics Lab der Carnegie Mellon University in Pittsburgh (Pennsylvania), was neue Ansätze und Methoden für das Recycling anbelangt. Dazu gehört etwa die Entwicklung von Modellen für maschinelles Lernen zur Sortierung von Elektroschrott. Dadurch können Recycler wertvolle Module und Geräte erkennen. Durch eine Kombination aus Röntgenbildern und RGB-Fotos wurde außerdem die Genauigkeit der Demontage und Rückgewinnung von Rohstoffen verbessert. Die Roboter lernen unterdessen, besser zu fühlen.

Das funktioniert durch die sogenannte Hochfrequenz‐Kraftrückkopplung, auch haptische Technik genannt, die das Gerät mittels maschinellen Lernens „fühlen“ lassen. Dabei gibt die Rückmeldung der eingesetzten Kraft bei einer Berührung dem Roboter Auskunft über die Beschaffenheit der Materialen. Dadurch perfektionieren sie ihr Verhalten bei Kontakt mit einem Objekt. So sollen Daisy und ihre Nachfolger künftig noch schneller und kleinteiliger demontieren können.

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