- Anzeige -
- Anzeige -
Lesedauer: 5min
Künstliche Intelligenz analysiert wertvolle Inhaltsstoffe

Okt 16, 2020 | Geschäftsprozesse

Kunststoffmüll ist ein Problem. Weltweit. Der Grund: Kunststoff ist meist verbaut und Teil eines komplexen Produktes: Auto, Kühlschrank, Lederschuh oder Smartphone. Materialanalyse, -trennung und Recycling wären ein Lösungsansatz. Hier setzt das Projekt 'Digital Lifecycle Record for the Circular Economy' – kurz ReCircE – an. Es will mithilfe von künstlicher Intelligenz ein umfassendes Recyclingverfahren entwickeln. Teil des Projektes ist ein digitaler Produktpass. Er soll Transparenz über die gesamte Wertstoffkette schaffen, um die Verwertung von Kunststoffen aus hochentwickelten Produkten zu erleichtern.
Bild: ©peshkova/stock.adobe.com

Für die Wiederverwertung von Kunststoff in Form von Verpackungen, Folien oder Tüten ist bereits eine Sortiertechnik mittels Nahinfrarot-Spektrometrie etabliert. Die Technik erkennt die häufigsten Polymere und kann sie automatisiert sortieren. „Aber das klappt nicht bei Kunststoffen aus komplexen Produkten mit sehr hoher Materialvielfalt, die vielleicht auch noch Schadstoffe enthalten“, erklärt Projektleiterin Dr. Christiane Plociennik, Mitarbeiterin am DFKI-Forschungsbereich „Innovative Fabriksysteme“.  Deshalb greifen Hersteller meist auf neues Kunststoffgranulat zurück, während die Recyclingprodukte aus Qualitäts- oder Kostengründen liegenbleiben. Dabei können die Molekülketten von Kunststoffen theoretisch bis zu 20-mal eingesetzt werden. Aber dafür muss der Recyclingprozess entscheidend verbessert werden. „Wir wollen sensorgestützte Sortierverfahren mit den Möglichkeiten des maschinellen Lernens sowie unserem digitalen Produktpass kombinieren“, erklärt Plociennik. „Da setzt ReCircE an.“ Das Projekt ist Teil des DFKI-Kompetenzzentrums KI für Umwelt und Nachhaltigkeit (DFKI4planet) und wird vom BMU im Rahmen des Förderprogramms „KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen“ gefördert.

Theorie und Praxis im Netzwerk

Im ReCircE-Projekt arbeiten das DFKI, die TU Darmstadt, die Firma GreenDelta, die Fraunhofer-Einrichtung IWKS und das Unternehmen Papier-Mettler aus Rheinland-Pfalz zusammen. Die Fraunhofer-Einrichtung IWKS verfügt über eine Sortieranlage, die mittels Infrarottechniken und 3D-Objektkonstruktion die Zusammensetzung von Müll analysieren kann. „Im Projekt kommt nun noch KI dazu: Wir möchten die Anlage anhand von Sensordaten mit Methoden des maschinellen Lernens trainieren“, so Plociennik. Zukünftig soll KI die einzelnen Molekülketten erkennen und das geschmolzene Plastik so weiterbearbeiten, dass es in die jeweiligen Fraktionen zerfällt. Ziel sind vier oder fünf reine Sorten, deren Qualität mit Primärkunststoffen vergleichbar ist. Das Unternehmen Papier-Mettler wird das neue Verfahren in der Praxis testen. Zunächst soll der Anteil von Rezyklaten bei Plastiktüten und einfachen Folien von derzeit 80 auf nahezu 100 Prozent steigen. Der Einsatz von recyceltem Granulat ist später auch für hochwertige Industriefolien geplant.

Digitaler Produktpass

Bisher erfahren Betriebe wie Papier-Mettler nur unzureichend, welche Inhaltsstoffe ein bestimmtes Produkt überhaupt enthält. Deshalb sortieren sie es im Zweifel aus. 2013 wurden 57% der Kunststoffe verbrannt (energetische Verwertung). „Hier kann der geplante digitale Produktpass helfen“, sagt Plociennik. „Alle Beteiligten wären über alle Stationen des Stoffkreislaufs hinweg informiert, über Materialien, Verarbeitung und Entsorgung.“ Die aus dem Forschungsprojekt ReCircE gewonnenen Erkenntnisse kommen über die SmartFactory Kaiserslautern der Industrie zugute. Dort werden sie im Partnerkreis technisch weiterentwickelt und Teil der Zukunftsvision Production Level 4. „Ressourceneffizienz ist ein wichtiger Punkt für die Unternehmen, aber auch für unsere Vorstellung von der Produktion der Zukunft“, erklärt Prof. Martin Ruskowski, Leiter des DFKI Forschungsbereiches Innovative Fabriksysteme und Vorstandsvorsitzender der SmartFactory-KL. „Ein digitaler Produktpass ermöglicht perspektivisch hoffentlich die Wiederverwertung aller Materialien.“ Doch dazu bedarf es der Mitwirkung vieler Unternehmen weltweit. „Bis dahin ist es natürlich noch ein weiter Weg“, sagt Plociennik. „Aber jede lange Reise beginnt mit einem ersten Schritt!“

Autor:
Firma: Technologie-Initiative SmartFactoryKL e.V.
http://www.smartfactory-kl.de

News

- Anzeige -

Weitere Beiträge

Das könnte Sie auch interessieren

KI per Smartphone

Die KI-Software AI.See von Elunic wird häufig zur Prüfung von Oberflächen aus Metall und Kunststoff eingesetzt. Mit einem Starterkit und einem Smartphone können Anwender selbst einen ersten Eindruck einer KI-basierten Qualitätsprüfung gewinnen.

mehr lesen

Künstliche Intelligenz analysiert wertvolle Inhaltsstoffe

Kunststoffmüll ist ein Problem. Weltweit. Der Grund: Kunststoff ist meist verbaut und Teil eines komplexen Produktes: Auto, Kühlschrank, Lederschuh oder Smartphone. Materialanalyse, -trennung und Recycling wären ein Lösungsansatz. Hier setzt das Projekt ‚Digital Lifecycle Record for the Circular Economy‘ – kurz ReCircE – an. Es will mithilfe von künstlicher Intelligenz ein umfassendes Recyclingverfahren entwickeln. Teil des Projektes ist ein digitaler Produktpass. Er soll Transparenz über die gesamte Wertstoffkette schaffen, um die Verwertung von Kunststoffen aus hochentwickelten Produkten zu erleichtern.

mehr lesen

Unternehmen reagieren bei ethischen KI-Fragen zögerlich

Das Bewusstsein für ethische Fragestellungen beim Einsatz von künstlicher Intelligenz ist in Unternehmen und Verwaltungen gestiegen. Dennoch fällt ihre diesjährige Handlungsbilanz gemischt aus, da nur in Teilbereichen Verbesserungen erzielt wurden. Zu diesen und weiteren Erkenntnissen kommt eine Studie von Capgemin für die 2.900 Konsumenten sowie 900 Führungskräfte befragt wurden.

mehr lesen

Künstliche Intelligenz trifft Embedded

An künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen führt kein Weg vorbei. Die Automobilindustrie, die industrielle Automation, die Landwirtschaft – kaum ein Sektor, der nicht vor tiefgreifenden Veränderungen steht. Mit KI-fähigen Embedded-Systemen steht künstliche Intelligenz zunehmend direkt at the Edge zur Verfügung.

mehr lesen

Schutz der Privatsphäre und KI in Kommunikationssystemen

Alle zwei Jahre vergeben der VDE, die Deutsche Telekom sowie die Städte Friedrichsdorf und Gelnhausen den mit 10.000 Euro dotierten Johann-Philipp-Reis-Preis an einen Nachwuchswissenschaftler. Dieses Jahr geht er an Prof. Dr.-Ing. Delphine Reinhardt von der Georg-August-Universität Göttingen und an Dr.-Ing. Jakob Hoydis von den Nokia Bell Labs in Nozay, Frankreich. Die beiden Preisträger teilen sich die Auszeichnung und damit das Preisgeld.

Infor bringt Infor Coleman AI auf den Markt

Infor, Anbieter von branchenspezifischer Business-Software für die Cloud, hat bekanntgegeben, dass die Plattform Infor Coleman AI für Embedded-Machine-Learning-Modelle ab sofort verfügbar ist. Sie bietet die Geschwindigkeit, Wiederholbarkeit und Personalisierung, die Unternehmen benötigen, um KI vollständig zu operationalisieren.