KI verbessert Recycling von Kunststoffverpackungen

KI optimiert Kunststoffverpackungsrecycling für die Kreislaufwirtschaft

Forscher des Fraunhofer-Instituts entwickeln Werkzeuge der künstlichen Intelligenz (KI) und einen Datenraum, um das Recycling von Kunststoffverpackungen zu verbessern und die Kreislaufwirtschaft voranzutreiben. Das Innovationslabor KIOptiPack, getragen von 51 Partnern aus Industrie und Forschung, zielt darauf ab, KI-gestützte Optimierungswerkzeuge und eine Dateninfrastruktur zu schaffen, die alle Akteure der Verpackungsbranche vernetzt.

Kunststoffe sind aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer Haltbarkeit und einfachen Verarbeitbarkeit ein wichtiges Material für Verpackungen, die über 60 Prozent der verpackten Waren in Deutschland ausmachen. Die Industrie steht unter zunehmendem Druck, auch durch neue EU-Vorschriften, die ab 2030 einen Mindestanteil von 35 Prozent recycelten Materials in Kunststoffverpackungen vorschreiben. Das KIOptiPack-Projekt nutzt KI, um technologische Herausforderungen beim Recycling und der Verarbeitung von Recyclingmaterialien zu hochwertigen Verpackungen zu bewältigen.

Die entwickelten KI-basierten Optimierungswerkzeuge und der Datenraum ermöglichen eine effiziente Berücksichtigung aller Verpackungsanforderungen, einschließlich Umweltverträglichkeit, Funktionalität und Herstellbarkeit. Die KI-Werkzeuge schlagen optimale Verpackungsdesigns vor und minimieren gleichzeitig den Materialeinsatz. Der Datenraum integriert Informationen über Materialeigenschaften, Herkunft und Verbleib, was den Datenaustausch über Unternehmensgrenzen hinweg erleichtert und das Recycling sowie die Gesamtoptimierung von Verpackungen ermöglicht.

Andrea Büttner vom Fraunhofer IVV betonte die entscheidende Rolle eines gemeinsamen Datenraums für die bessere Integration von Recyclingmaterialien. Sie erklärte: „Recycelter Kunststoff ist ein wertvolles Material. Aber die Qualität des recycelbaren Kunststoffs muss stimmen.“ Verunreinigungen durch unerwünschte Substanzen können die Qualität erheblich beeinträchtigen, weshalb systematischer Datenaustausch und standardisierte Begrifflichkeiten branchenweit unerlässlich sind.

Matthias Reinelt, Leiter der Gruppe Haltbarkeit und Verpackungsmodellierung am Fraunhofer IVV, erläuterte, dass KI-gestützte Werkzeuge für ein hochwertiges Recycling unerlässlich sind. Die modularen Softwarelösungen des Instituts unterstützen bei der Materialcharakterisierung und verknüpfen Informationsflüsse, um geeignete Anwendungen für Recyclingmaterialien mit schwankenden Eigenschaften zu identifizieren. Ziel ist die Herstellung nachhaltiger Verpackungen, wie Joghurtbecher mit homogener Wandstärke aus recyceltem Material.