Wie können Abfälle mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) effizienter wiederverwertet werden? Dieser Frage geht das Forschungsprojekt „Smart Recycling Up“ nach. Es ist eines von acht Projekten, die für die Förderinitiative „KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen“ des Bundesumweltministeriums ausgewählt wurden. Am 6. Juli 2022 überreichte Umweltstaatssekretär Stefan Tidow in Berlin die Förderbescheide an die Projekte. Unter anderem waren auch die Bundestagsabgeordneten Dr. Kirsten Kappert-Gonther (Bündnis 90/Die Grünen), Heike Engelhardt (SPD) und Agnieszka Brugger (Bündnis 90/Die Grünen) zur feierlichen Scheckübergabe gekommen.
Die Hochschule Bremen (HSB) ist über das Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft (IEKrW) an dem Projekt „Smart Recycling Up“ beteiligt. Weitere Verbundpartner sind das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), die Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg sowie vier Abfallverwertungsbetriebe aus Norddeutschland.
Gemeinsam untersuchen sie, wie großstückige Abfälle mithilfe von moderner Sensorik, KI-Methoden und Robotik effizienter wiederverwertet werden können. Bisher können nur kleinere Abfälle automatisiert getrennt werden. Größere Abfälle wie Sperrmüll oder Bauschutt müssen dafür zunächst aufwendig zerkleinert werden. Ziel von „Smart Recycling Up“ ist es, Materialien vollautomatisch zu identifizieren, zu klassifizieren und zu sortieren. Im Sinne einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft sollen Recyclingprozesse so effizienter gestaltet, mehr Materialien zurückgewonnen und somit Ressourcen gespart werden.
„Der Abfall- und Kreislaufwirtschaft kommt eine zunehmend größere Bedeutung bei der Bekämpfung der Klimakrise sowie der Bereitstellung von Sekundärrohstoffen und Energien zu – gerade auch in der aktuellen Krise im Umfeld des Überfalls Russlands auf die Ukraine wird dies deutlich“, sagt Prof. Dr. Martin Wittmaier, Leiter des Instituts für Energie und Kreislaufwirtschaft. Den Ansatz des Projektes erklärt er folgendermaßen: „Eine Grundvoraussetzung für die Gewinnung von Sekundärrohstoffen ist die Sortierung von Abfällen, um möglichst sortenreine Stoffe zu erhalten. Während die Automatisierung bei der Sortierung von kleinstückigen Abfällen, die auf einem Förderband transportiert werden können, in den letzten Jahrzehnten rasante Fortschritte gemacht hat, werden großstückige Abfälle wie vor 50 Jahren mit Baggern und Kränen sortiert. Das Vorhaben Smart Recycling will dies ändern. Durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Robotik werden im Vorhaben Technologien zur automatisierten Sortierung großstückiger Abfälle entwickelt. Hierdurch wird ein aktiver Beitrag für eine effizientere Kreislaufwirtschaft geleistet.“
Anforderungen an die Kreislaufwirtschaft sind in einer Vielzahl von Studien- und Forschungsprojekten an der HSB von zentraler Bedeutung. Die HSB baut dieses Thema derzeit weiter aus.
Anwendung von Lösungen auch in anderen Bereichen denkbar
Die im Vorhaben erstellten Konzepte bieten Lösungen, die nicht nur in der Kreislaufwirtschaft eingesetzt, sondern auch auf verschiedenste andere Anwendungsbereiche von hoher gesellschaftlicher Relevanz übertragen werden können. Beispiele sind der Katastrophenschutz, Naturschutz durch automatisierte Abfallsammlung, eine nachhaltige Landwirtschaft, ökologisch verträglicher Bergbau sowie die Wartung und Pflege von Infrastrukturen und die Industrie 4.0.
Darüber hinaus unterstützt das Projekt „Smart Recycling Up“ mit seiner effizienten Kl- und robotik-basierten Lösung das UN-Nachhaltigkeitsziel „Nachhaltiger Konsum und Produktion“ sowie die im Deutschen Ressourceneffizienzprogramm festgelegten Ziele zur Steigerung der Recyclingrate bei Siedlungsabfällen auf über 65 Prozent, des Recyclinganteils von Kunststoffabfällen und des Einsatzes von Recycling-Baustoffen.
„Ich freue mich sehr, dass das Bundesumweltministerium ‚Smart Recycling Up‘ als ‚KI-Leuchtturm‘ ausgewählt hat“, sagt Prof. Dr. Karin Luckey, Rektorin der Hochschule Bremen. „Das Projekt ist ein gutes Beispiel für die erfolgreiche Zusammenarbeit der HSB mit Unternehmen und Wissenschaftseinrichtungen. Von der gelungenen Transferarbeit profitieren nicht nur die Projektbeteiligten – die Erkenntnisse bei den hochaktuellen Zukunftsthemen Künstliche Intelligenz und nachhaltige Kreislaufwirtschaft haben letztendlich auch gesamtgesellschaftlich einen hohen praktischen Nutzen“, so die Rektorin weiter.
Verbundpartner im Projekt „Smart Recycling Up“:
Website des Projekts
„KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen“
Mit der Initiative „KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen“ fördert das Bundesumweltministerium innovative Projekte, die Künstliche Intelligenz einsetzen, um ökologische Herausforderungen zu bewältigen. Die acht geförderten Vorhaben wurden aus 300 eingereichten Ideen ausgewählt. Nach der geförderten Konzeptphase werden die Projekte nun dabei unterstützt, ihre Ideen in die Praxis umzusetzen. Das Fördervolumen beträgt insgesamt rund 19 Millionen Euro.
Über das Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft
Das Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft an der Hochschule Bremen entwickelt ökologisch und ökonomisch sinnvolle Lösungskonzepte für die Energie- und Kreislaufwirtschaft, das produzierende Gewerbe sowie für Dienstleistungsunternehmen. Die vornehmliche Aufgabe des Instituts ist die Entwicklung und Bewertung von Verfahren zur Erzeugung regenerativer Energie, der Verwertung und Kreislaufführung von Stoffen, der effizienteren Nutzung von Rohstoffen sowie die Reinigung von Wässern, Schlämmen, Feststoffen und Abluft.
Website des Instituts
Die Hochschule Bremen (HSB) ist über das Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft (IEKrW) an dem Projekt „Smart Recycling Up“ beteiligt. Weitere Verbundpartner sind das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), die Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg sowie vier Abfallverwertungsbetriebe aus Norddeutschland.
Gemeinsam untersuchen sie, wie großstückige Abfälle mithilfe von moderner Sensorik, KI-Methoden und Robotik effizienter wiederverwertet werden können. Bisher können nur kleinere Abfälle automatisiert getrennt werden. Größere Abfälle wie Sperrmüll oder Bauschutt müssen dafür zunächst aufwendig zerkleinert werden. Ziel von „Smart Recycling Up“ ist es, Materialien vollautomatisch zu identifizieren, zu klassifizieren und zu sortieren. Im Sinne einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft sollen Recyclingprozesse so effizienter gestaltet, mehr Materialien zurückgewonnen und somit Ressourcen gespart werden.
„Der Abfall- und Kreislaufwirtschaft kommt eine zunehmend größere Bedeutung bei der Bekämpfung der Klimakrise sowie der Bereitstellung von Sekundärrohstoffen und Energien zu – gerade auch in der aktuellen Krise im Umfeld des Überfalls Russlands auf die Ukraine wird dies deutlich“, sagt Prof. Dr. Martin Wittmaier, Leiter des Instituts für Energie und Kreislaufwirtschaft. Den Ansatz des Projektes erklärt er folgendermaßen: „Eine Grundvoraussetzung für die Gewinnung von Sekundärrohstoffen ist die Sortierung von Abfällen, um möglichst sortenreine Stoffe zu erhalten. Während die Automatisierung bei der Sortierung von kleinstückigen Abfällen, die auf einem Förderband transportiert werden können, in den letzten Jahrzehnten rasante Fortschritte gemacht hat, werden großstückige Abfälle wie vor 50 Jahren mit Baggern und Kränen sortiert. Das Vorhaben Smart Recycling will dies ändern. Durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Robotik werden im Vorhaben Technologien zur automatisierten Sortierung großstückiger Abfälle entwickelt. Hierdurch wird ein aktiver Beitrag für eine effizientere Kreislaufwirtschaft geleistet.“
Anforderungen an die Kreislaufwirtschaft sind in einer Vielzahl von Studien- und Forschungsprojekten an der HSB von zentraler Bedeutung. Die HSB baut dieses Thema derzeit weiter aus.
Anwendung von Lösungen auch in anderen Bereichen denkbar
Die im Vorhaben erstellten Konzepte bieten Lösungen, die nicht nur in der Kreislaufwirtschaft eingesetzt, sondern auch auf verschiedenste andere Anwendungsbereiche von hoher gesellschaftlicher Relevanz übertragen werden können. Beispiele sind der Katastrophenschutz, Naturschutz durch automatisierte Abfallsammlung, eine nachhaltige Landwirtschaft, ökologisch verträglicher Bergbau sowie die Wartung und Pflege von Infrastrukturen und die Industrie 4.0.
Darüber hinaus unterstützt das Projekt „Smart Recycling Up“ mit seiner effizienten Kl- und robotik-basierten Lösung das UN-Nachhaltigkeitsziel „Nachhaltiger Konsum und Produktion“ sowie die im Deutschen Ressourceneffizienzprogramm festgelegten Ziele zur Steigerung der Recyclingrate bei Siedlungsabfällen auf über 65 Prozent, des Recyclinganteils von Kunststoffabfällen und des Einsatzes von Recycling-Baustoffen.
„Ich freue mich sehr, dass das Bundesumweltministerium ‚Smart Recycling Up‘ als ‚KI-Leuchtturm‘ ausgewählt hat“, sagt Prof. Dr. Karin Luckey, Rektorin der Hochschule Bremen. „Das Projekt ist ein gutes Beispiel für die erfolgreiche Zusammenarbeit der HSB mit Unternehmen und Wissenschaftseinrichtungen. Von der gelungenen Transferarbeit profitieren nicht nur die Projektbeteiligten – die Erkenntnisse bei den hochaktuellen Zukunftsthemen Künstliche Intelligenz und nachhaltige Kreislaufwirtschaft haben letztendlich auch gesamtgesellschaftlich einen hohen praktischen Nutzen“, so die Rektorin weiter.
Verbundpartner im Projekt „Smart Recycling Up“:
- Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (Leadpartner)
- Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft an der Hochschule Bremen GmbH
- Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg
- Abfall-Service Osterholz GmbH
- Baljer & Zembrod GmbH & Co. KG
- KAVG Kreisabfallverwertungs GmbH Minden-Lübbecke
- Karl Siedenburg GmbH & Co. KG
Website des Projekts
„KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen“
Mit der Initiative „KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen“ fördert das Bundesumweltministerium innovative Projekte, die Künstliche Intelligenz einsetzen, um ökologische Herausforderungen zu bewältigen. Die acht geförderten Vorhaben wurden aus 300 eingereichten Ideen ausgewählt. Nach der geförderten Konzeptphase werden die Projekte nun dabei unterstützt, ihre Ideen in die Praxis umzusetzen. Das Fördervolumen beträgt insgesamt rund 19 Millionen Euro.
Über das Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft
Das Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft an der Hochschule Bremen entwickelt ökologisch und ökonomisch sinnvolle Lösungskonzepte für die Energie- und Kreislaufwirtschaft, das produzierende Gewerbe sowie für Dienstleistungsunternehmen. Die vornehmliche Aufgabe des Instituts ist die Entwicklung und Bewertung von Verfahren zur Erzeugung regenerativer Energie, der Verwertung und Kreislaufführung von Stoffen, der effizienteren Nutzung von Rohstoffen sowie die Reinigung von Wässern, Schlämmen, Feststoffen und Abluft.
Website des Instituts
