Innovationslabor: K3I-Cycling – KI-gestützte Optimierung der Kreislaufführung von Kunststoffverpackungen
K3I-Cycling beschäftigt sich mit der sowohl quantitativ als auch qualitativ signifikanten Verbesserung des werkstofflichen Recyclings von Post-Consumer Kunststoffverpackungsabfällen. Durch die Entwicklung und Bereitstellung einer neuen, offenen und standardisierbaren künstlichen Intelligenz-Schnittstelle mittels Artificial Neural Twin zur sektorübergreifenden Sammlung relevanter Informationen im Sinne eines Leichtverpackungs-Produktpasses, wird erstmals die digitale Vernetzung aller Stakeholder entlang der Wertschöpfungskette ermöglicht. Hierbei handelt es sich um eine vollständig differenzierbare Abbildung des Gesamtsystems, mit dem Einzelkomponenten auf ein globales Gütemaß hin optimiert werden können. Ein erster Prototyp des Artifical Neural Twins (ANT) wurde bereits in der beteiligten Wertstoffsortieranlage installiert. Im Frühjahr 2025 wird in der selben Anlage ein »DangerSort« eingebaut, um mittels Röntgentechnik und Künstlicher Intelligenz die Anlage vor Bränden durch fehlerhaft eingebrachte Lithium-Ionen-Akkus zu schützen. Für die Erfassung der benötigten Daten entlang des Materialflusses werden neue Wege hinsichtlich der sensorischen Erfassung gegangen. Daraus wird der wissenschaftlichen Community ein anotierter Datensatz als wichtiger Beitrag zur Methodenentwicklung zur Verfügung gestellt.
Zusammenarbeit als KI-Hub Kunststoffverpackungen
Die beiden Innovationslabore »Design und Produktion« und »Kreislaufschließung« arbeiten auf gemeinsame Ziele hin, die Wertschöpfungskette von Kunststoffverpackungen so weit wie möglich zu schließen. Hierzu werden gemeinschaftlich Vorgehensweisen erarbeitet und definiert, wie die jeweiligen Konsortien in diesem Kontext bestmöglich interagieren können. Im Vordergrund steht dabei, die Ergebnisse der jeweiligen Innovationslabore für das jeweils andere Innovationslabor zugänglich zu machen und sich somit einer Kreislaufschließung anzunähern.
Insbesondere steht hierbei ein gemeinsamer Datenaustausch im Vordergrund, welcher es ermöglicht Erkenntnisse über die gesamte Wertschöpfungskette zu betrachten. »Datenraum und Vernetzung« als Schnittstellenthematik wird hierzu als konkreter Verbindungspunkt innerhalb des KI-Hubs definiert.
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS