{"id":40280,"date":"2024-11-06T07:41:27","date_gmt":"2024-11-06T06:41:27","guid":{"rendered":"https:\/\/plas.tv\/?p=40280"},"modified":"2024-11-03T08:46:03","modified_gmt":"2024-11-03T07:46:03","slug":"zeitenwende-in-der-verpackungsentwicklung-mit-dem-ki-anwendungshub-kunststoffverpackungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=40280","title":{"rendered":"Zeitenwende in der Verpackungsentwicklung \u2013 mit dem KI-Anwendungshub Kunststoffverpackungen"},"content":{"rendered":"

Der vom Bundesministerium f\u00fcr Forschung und Bildung gef\u00f6rderte KI-Anwendungshub Kunststoffverpackungen zur nachhaltigen Verpackungsentwicklung durch den Einsatz k\u00fcnstlicher Intelligenz stellt in einer deutschlandweiten Aktion im November an vier verschiedenen Standorten erste gro\u00dfe Meilensteine vor. In Aachen, Darmstadt, Dresden und N\u00fcrnberg pr\u00e4sentieren Experten der mehr als 51 Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft unter anderem eine vision\u00e4re Verpackungsentwicklungs-Software sowie IT-Modelle f\u00fcr die erstmalige Verkn\u00fcpfung multipler Akteure der Kunststoff-Verpackungsindustrie in einem virtuellen Datenraum.<\/strong><\/p>\n

Die Verpackungsindustrie im Umbruch<\/strong><\/p>\n

Dass Verpackungen wichtig sind, um gerade Lebensmittel vor sch\u00e4dlichen Einfl\u00fcssen und Verderb zu sch\u00fctzen, ist hinl\u00e4nglich bekannt. Die jeweiligen Anforderungen an die Verpackung sind je nach Produkt \u00e4u\u00dferst vielf\u00e4ltig und komplex, die Kombinationsm\u00f6glichkeiten schier endlos: Hygiene, Frische, Geruchsschutz oder der Schutz gegen Besch\u00e4digung sind nur einige der entscheidenden Parameter f\u00fcr die Auswahl der richtigen Verpackung. Neben Funktionalit\u00e4t gilt es auch, Design, Kundenakzeptanz und Kosten zu beachten sowie die Frage der Umweltvertr\u00e4glichkeit und \u00d6kobilanz.<\/p>\n

Letztere spielt eine immer gr\u00f6\u00dfere Rolle. Da Kunststoffverpackungen bekanntlich schwer abbaubar sind, ist es umso wichtiger diese zu recyceln und im Kreislauf zu f\u00fchren. Das fordert auch eine neue EU-Verordnung, wonach bis 2030 alle Verpackungen aus Kunststoff zu einem Mindestanteil von bis zu 35 % aus Rezyklaten hergestellt werden m\u00fcssen. Hier setzt nun die Forschung des KI-Anwendungshub an, welcher in zwei Innovationslabore gegliedert ist: K3I-Cycling und KIOptiPack.<\/p>\n

Ganzheitliches Verpackungsdesign dank KI-Einsatz<\/strong><\/p>\n

Im Rahmen des Innovationslabors KIOptiPack haben es sich die Wissenschaftler zusammen mit den beteiligten Partnern und Unternehmen zur Aufgabe gemacht, eine komplett neue, branchen\u00fcbergreifende Software zu entwickeln, welche eine ganze Reihe oben genannter Anforderungen an eine Kunststoffverpackung ber\u00fccksichtigen kann und mit Hilfe von mathematischen Modellen und KI-basierter Methoden zu einer Gesamtschau vereint. Nach vollst\u00e4ndiger Integration aller Daten, schl\u00e4gt zuk\u00fcnftig die Software bestm\u00f6gliche Verpackungsdesigns f\u00fcr ein bestimmtes Produkt bei gleichzeitigem minimalem Materialaufwand vor. Aktuell f\u00fcgen f\u00fchrende Akteure aus allen Bereichen der Verpackungswirtschaft bestehende Software-Bausteine zusammen, die verschiedenste Faktoren ber\u00fccksichtigen, wie beispielsweise die Haltbarkeit des Produktes, die \u00d6kobilanz einer Verpackung, deren Auswirkungen auf die Umwelt, den Einsatz von Rezyklaten und sogar die Konsumentenakzeptanz. Damit wird es den Unternehmen erstmalig erm\u00f6glicht, ohne aufwendige Testphasen und zus\u00e4tzlichen Materialeinsatz zu einer optimalen Verpackungsl\u00f6sung im Sinne der Nachhaltigkeit zu kommen.<\/p>\n

\u00bbStellen Sie sich die innovative Software wie ein pers\u00f6nliches Navigationssystem f\u00fcr die Verpackungsherstellung vor. So wie ein Navigationsger\u00e4t verschiedene Routen analysiert und die beste Strecke vorschl\u00e4gt, b\u00fcndelt diese Software alle relevanten Faktoren und bietet Empfehlungen zur Optimierung\u00ab, erz\u00e4hlt Dr.-Ing. Malte Sch\u00f6n, Projektleiter KIOptiPack am Institut f\u00fcr Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen.<\/p>\n

So konnten die KI-Hub-Experten k\u00fcrzlich mit Hilfe der schon existierenden Software-Elemente in einer Studie zu Fleischwaren-Verpackungen und deren Umweltauswirkungen vorab nachweisen, dass die Antwort auf mehr Nachhaltigkeit bei derlei Frischwaren entgegen allen Erwartungen nicht unbedingt in der Reduzierung der Verpackungsmenge liegt. Weniger Verpackung f\u00fchrt nicht automatisch zu weniger Umweltlasten \u2013 wenn n\u00e4mlich deren Einsparung eben nicht die erforderliche Haltbarkeit bewirkt und der Verbraucher sein Lebensmittel dann, statt es zu konsumieren, entsorgen muss.<\/p>\n

Gemeinsamer Datenraum f\u00fcr nachhaltige Verpackungsl\u00f6sungen
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\nEin weiterer Meilenstein des KI-Anwendungshubs ist ein eigens entwickeltes elektronisches System, welches die Erfassung und Verkn\u00fcpfung von Informationen verschiedenster Akteure der Verpackungsindustrie erlaubt, um nachhaltigere Produktionsprozesse etablieren zu k\u00f6nnen \u2013 mit anderen Worten, eine gemeinsame Infrastruktur und einen Datenaustausch \u00fcber Fabriktorgrenzen hinaus. Beides wird zuk\u00fcnftig essenziell notwendig sein, um Rezyklate besser in Verpackungsl\u00f6sungen einarbeiten zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

Deren mitunter heterogene Qualit\u00e4t stellt die Branche vor besondere Herausforderungen, weil oft nicht klar ist, aus welchen Bestandteilen die Rezyklate eigentlich bestehen oder wie viele und welche St\u00f6rstoffe sie eventuell noch beinhalten \u2013 von den Rezyklat-Herstellern \u00fcber Unternehmen, die Verpackungsfolien produzieren bis hin zur Lebensmittelindustrie braucht es in Zukunft also einen systematischen Datenaustausch und eine einheitliche Begriffssprache.<\/p>\n

\u00bbUm diesen Austausch sinnvoll zu gestalten, mussten wir in einem ersten Schritt eine v\u00f6llig neue Ontologie, also Datensprache f\u00fcr die gesamte Branche entwickeln. Eine Art \u00bbDuden\u00ab f\u00fcr alle Akteure der Wertsch\u00f6pfungskette\u00ab, erkl\u00e4rt Prof. Dr. Christoph Quix vom Fraunhofer-Institut f\u00fcr Angewandte Informationstechnik FIT. \u00bbEinzelne Datens\u00e4tze k\u00f6nnen so konkreten und allgemeing\u00fcltigen Oberkategorien und Bezeichnungen zugeordnet werden und f\u00fcr alle zug\u00e4nglich und nutzbar gemacht werden.\u00ab<\/p>\n

Am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Dresden wird dazu im Rahmen der Open Hub Days auch erstmals ein IT-Verkn\u00fcpfungsmodell f\u00fcr einen geplanten Datenaustausch auf Basis der geschaffenen Kategorien vorgestellt. Das zeigt, wie \u00fcber eine Art gesicherten Daten-Highway verschiedenste Akteure und Unternehmen und deren Informationen miteinander verbunden werden k\u00f6nnen. Die Daten selbst bleiben dabei gesch\u00fctzt auf den Rechnern der einzelnen Akteure – keiner muss also sensible Informationen an m\u00f6gliche Mitbewerber preisgeben. Auch auf diese Weise k\u00f6nnen wiederum R\u00fcckschl\u00fcsse auf Materialverhalten von Verpackungen gezogen werden, die schnellere und bessere Materialentwicklungen erm\u00f6glichen.<\/p>\n

\u00bbWir als Forscher freuen uns, mit unseren Entwicklungen einen Beitrag in Richtung Transformation hin zu nachhaltigeren, auf gesicherten Daten beruhenden Verpackungsl\u00f6sungen leisten zu k\u00f6nnen\u00ab, freut sich Prof. Marek Hauptmann, Projektleiter Anwendung KIOptiPack, vom Fraunhofer-Institut f\u00fcr Verfahrenstechnik und Verpackung IVV. \u00bbIn einem n\u00e4chsten Schritt wollen wir \u00e4hnliche Forschungsprojekte auch f\u00fcr die Papierindustrie auf den Weg bringen.\u00ab<\/p>\n

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\nMehr Informationen<\/p>\n

Open Hub Days im November<\/u><\/p>\n

Darmstadt \u2013 04. – 07.11.2024<\/p>\n

Die Open Hub Days in Darmstadt finden an vier Standorten an vier aufeinanderfolgenden Tagen statt. Die einzelnen Tage bilden die Schritte der Recyclingkette von Kunststoffverpackungen ab \u2013 von der Sammlung und Sortierung, zum Recycling und der m\u00f6glichen Verwertung bis zur projektbegleitenden Nachhaltigkeitsbetrachtung.<\/p>\n

Dresden \u2013 12.11.2024<\/p>\n

In Dresden machen die Partner des Innovationslabors KIOptiPack anhand des konkreten Beispiels der Herstellung von Kunststoffbechern die Bandbreite der aktuellen Forschung zur Verpackungsentwicklung aus Kunststoff-Rezyklaten nachvollzieh- und erlebbar \u2013 von den Granulat- und Folieneigenschaften, \u00fcber dessen Geruchswahrnehmung bis hin zum fertigen Produkt. Besuchende des Fraunhofer IVV k\u00f6nnen sich auf einen spannenden Rundgang, Live-Demonstrationen und den pers\u00f6nlichen Austausch mit Wissenschaftler*innen freuen.<\/p>\n

N\u00fcrnberg \u2013 07.11.2024<\/p>\n

Der Open Hub Day in N\u00fcrnberg findet im Offenen Innovationslabor JOSEPHS statt. Im Rahmen der Veranstaltung pr\u00e4sentieren Fachexpert*innen und Projektpartner K\u00fcnstliche Intelligenz beim Recycling von Kunststoffverpackungen. Spannende Vortr\u00e4ge wie \u00bbDangerSort: Ein Sortiersystem zur Detektion und Aussortierung von Li-Ionen-Batterien aus Abfallstr\u00f6men\u00ab oder \u00bbKI-basiertes Recycling aus der Perspektive der Privatheits- und Umweltethik\u00ab runden den Tag ab.<\/p>\n

Aachen \u2013 06.11.2024<\/p>\n

Die Forschenden des Innovationslabors KIOptiPack wollen Sie in Aachen zum Thema \u00bbVerpackungen aus Kunststoff-Rezyklaten\u00ab informieren. Dabei werden sie ein breites Feld an Themen von der Maschinenentwicklung \u00fcber die Prozessf\u00fchrung bis hin zur Kundenakzeptanz aufspannen.<\/p>\n

Mehr zum Programm und den Open Hub Days<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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