{"id":38207,"date":"2023-12-14T09:27:34","date_gmt":"2023-12-14T08:27:34","guid":{"rendered":"https:\/\/plas.tv\/?p=38207"},"modified":"2023-12-11T13:28:50","modified_gmt":"2023-12-11T12:28:50","slug":"zukunftsvision-wird-realitaet-nachhaltige-kreislaufwirtschaft-durch-ki","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=38207","title":{"rendered":"Zukunftsvision wird Realit\u00e4t: Nachhaltige Kreislaufwirtschaft durch KI"},"content":{"rendered":"

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K\u00fcnstliche Intelligenz (KI), die dabei hilft, Abfall zu beseitigen und wichtige Ressourcen im Kreislauf<\/a> zu f\u00fchren? Was wie Zukunftsmusik klingt, m\u00f6chte die F\u00f6rderma\u00dfnahme \u201eKI-Anwendungshub Kunststoffverpackungen \u2013 nachhaltige Kreislaufwirtschaft durch K\u00fcnstliche Intelligenz<\/a>\u201c des Bundesministeriums f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF)<\/a> schnellstm\u00f6glich Realit\u00e4t werden lassen. Mit der Initiative will das BMBF die Anwendung von Methoden der KI f\u00fcr eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft im Bereich Kunststoffverpackungen in Deutschland vorantreiben.<\/p>\n

Nachhaltigkeit von Kunststoffverpackungen verbessern<\/h2>\n
\"Schaubild<\/a><\/p>\n

Bild: KI-Hub Kunststoffverpackungen<\/p>\n<\/div>\n

Der KI-Anwendungshub Kunststoffverpackungen<\/a> besteht aus den Innovationslaboren KIOptiPack und K3I-Cycling, in denen 51 Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft aus ganz Deutschland zusammenarbeiten. Ihr Ziel: Die Wertsch\u00f6pfungskette von Kunststoffverpackungen so weit wie m\u00f6glich zu schlie\u00dfen, die Rezyklatmengen und -qualita\u0308ten erh\u00f6hen und sicherstellen, dass sich das Material wiederverwenden l\u00e4sst. Dazu erforschen und testen interdisziplin\u00e4re Expertenteams Methoden der KI in konkreten Anwendungsbereichen und bringen diese in die Praxis ein.<\/p>\n

Sie stellen sich damit der Herausforderung, dass in Deutschland trotz hoher Verwertungsquoten bislang ein zu geringer Teil des wertvollen Recyclingmaterials tats\u00e4chlich im Kreislauf gef\u00fchrt wird. Eine fl\u00e4chendeckende hochwertige Nutzung von Kunststoffen als Sekund\u00e4rrohstoff scheitert h\u00e4ufig an technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen. Dazu geh\u00f6ren das Problem, Material in guter Qualit\u00e4t zu erhalten, eine fehlende Infrastruktur, zu niedrige Recycling- und Wiederverwendungsquoten oder Industriezweige wie Fast Fashion, die Abfallmengen signifikant erh\u00f6hen. Dabei bestehen Kunststoffabf\u00e4lle weltweit gr\u00f6\u00dftenteils aus recycelbaren Verpackungen \u2013 ein riesiges Potenzial f\u00fcr mehr Nachhaltigkeit. Die wachsende Leistungsf\u00e4higkeit von KI ebnet nun den Weg zu einer nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft.<\/p>\n

Vom hochwertigen Rezyklat zur neuen Verpackung<\/h2>\n

Das Innovationslabor KIOptiPack betrachtet den Lebensweg der Verpackung bis zum Vertrieb: Es forscht zu Material, Design<\/a> und Produktion von Kunststoffverpackungen. Im Fokus steht dabei die ganzheitliche Entwicklung und Optimierung der Verpackungen mit Rezyklatanteil mithilfe von KI. F\u00fcr Kunststoffverpackungen sieht die EU-Verpackungsverordnung<\/a> (Packaging and Packaging Waste Regulation, PPWR) ab dem Jahr 2030 ein Mindestgehalt an\u00a0Post-Consumer-Rezyklaten (PCR)<\/a>\u00a0zwischen 10 und 35 Prozent vor, je nach Verpackungsart. Dieses Vorhaben f\u00f6rdern zwar Investitionen in das Recycling, jedoch besteht das Risiko eines Rezyklatmangels<\/a>. Denn die ben\u00f6tigten Mengen und Qualit\u00e4ten an Recyclingkunststoffen und damit an Rezyklaten stehen aktuell noch nicht am Markt bereit. Es drohen Vermarktungsverbote f\u00fcr Verpackungen, die diese Quote<\/a> nicht erf\u00fcllen k\u00f6nnen und damit schwerwiegende Folgen f\u00fcr die Lieferketten. Umso wichtiger ist es, Recyclingtechnologien weiterzuentwickeln und Recyclingstrukturen auszubauen.<\/p>\n

\"Entwicklung<\/a>Damit sich Rezyklate<\/a> industriell sicher und erfolgreich einsetzen lassen, ist ihre Qualit\u00e4t und damit die Qualit\u00e4t der Verpackungsabf\u00e4lle entscheidend. Verpackungen fu\u0308r Lebensmittel oder Kosmetika beispielsweise m\u00fcssen h\u00f6chsten Qualit\u00e4tsanforderungen entsprechen. Ob Vorhersage relevanter Materialeigenschaften, Prozessf\u00fchrung, Verpackungs- oder Prozessdesign: Fu\u0308r die ressourceneffiziente und kreislauff\u00e4hige Gestaltung solcher Verpackungen ist es notwendig, jeden Prozessschritt im Wertsch\u00f6pfungskreislauf zu optimieren.<\/p>\n

Dies gelingt mit KI: Die Expert:innen von KIOptiPack entwickeln fu\u0308r jeden Prozessschritt KI-Methoden und Assistenzsysteme. Diese erm\u00f6glichen eine effiziente und robuste Verarbeitung sowie ein zielgerichtetes Produktdesign und ber\u00fccksichtigen auch Materialeigenschaftsschwankungen und Kontaminationen der Rezyklate. KIOptiPack fokussiert hierbei mit Compoundierung-Spritzgie\u00dfen und Compoundierung-Extrusion-Thermoformen die Fertigungsverfahren mit dem gr\u00f6\u00dften Materialumsatz. Die KI-Tools stellt KIOptiPack in einem KI-Anwendungs- und Datenraum bereit, validiert sie und transferiert sie schlie\u00dflich in die Anwendung, wenn sie praxisreif sind. Dar\u00fcber hinaus werden sie mit einer zentralen Netzwerkplattform f\u00fcr das Wertsch\u00f6pfungsengineering verkn\u00fcpft. Koordiniert wird KIOptiPack vom Institut f\u00fcr Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen<\/a>. Die Laufzeit des Projekts ist vorerst bis Mitte 2025 angesetzt.<\/p>\n

Besseres Recycling dank digitalem Zwilling<\/h2>\n

Anders als KIOptiPack setzt das Innovationslabor K3I-Cycling beim Wegwerfen an: Die Projektpartner erforschen, wie sich die Kreislauff\u00fchrung<\/a> von Kunststoffverpackungen KI-gest\u00fctzt optimieren und somit der Kreislauf schlie\u00dfen l\u00e4sst. Ziel ist es, das werkstoffliche Recycling<\/a> von Post-Consumer-Kunststoffverpackungsabf\u00e4llen in quantitativer und qualitativer Hinsicht zu verbessern. Daf\u00fcr nehmen sie Sammlungs-, Logistik-, Sortierungs-, Trennungs- und Aufbereitungsprozesse unter die Lupe. So werden zum Beispiel die Stoffstro\u0308me aus Wertstofftonnen und Gelben S\u00e4cken analysiert, sowie Strategien und Konzepte zur Sortierung und Aufbereitung der Verpackungsabf\u00e4lle entworfen. Daf\u00fcr entwickeln und pilotieren die Projektpartner spezifische KI-Methoden: Neben der Optimierung von Sortierprozessen oder Materialtrennung durch Roboter soll eine KI Gefahr- und St\u00f6rstoffe im zu recycelnden Material \u2013 etwa gef\u00fcllte Farbeimer oder Scherben im Verpackungsabfall aus dem Gelben Sack \u00ad\u2013 erkennen und entfernen.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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