Nach­hal­tig­keit von Kunststoffverpackungen

Den mit Abstand größ­ten Anteil an Kunst­stoff­ab­fäl­len welt­weit machen Ver­pa­ckun­gen aus. Auf­grund oft­mals zu gro­ßer tech­ni­scher und wirt­schaft­li­cher Her­aus­for­de­run­gen tritt nur ein gerin­ger Teil des Kunst­stoffs als Sekun­där­roh­stoff wie­der in den Kreis­lauf ein. Im KI-Anwen­dungs­hub Kunst­stoff­ver­pa­ckun­gen soll Künst­li­che Intel­li­genz (KI) den Weg zu einer nach­hal­ti­gen Kreis­lauf­wirt­schaft ermöglichen.

Um den Kreis­lauf für Kunst­stoff­ver­pa­ckun­gen so weit wie mög­lich zu schlie­ßen, arbei­ten 51 Part­ner aus Wirt­schaft, Wis­sen­schaft und Gesell­schaft in zwei Inno­va­ti­ons­la­bo­ren zusam­men: KIOp­ti-Pack für Design und Pro­duk­ti­on sowie K3I-Cycling für das werk­stoff­li­che Recy­cling. Ein wich­ti­ges Ziel ist der labor­über­grei­fen­de Aus­tausch von Daten, um Erkennt­nis­se über die gesam­te Wert­schöp­fungs­ket­te zu betrach­ten. Dar­über hin­aus sol­len die The­men des Hubs rund um Künst­li­che Intel­li­genz und Kreis­lauf­wirt­schaft für Kunst­stof­fe der brei­ten Öffent­lich­keit durch viel­fäl­ti­ge Ver­an­stal­tun­gen und Kom­mu­ni­ka­ti­ons­maß­nah­men zugäng­lich gemacht wer­den. Hier­für sind unter ande­rem ein Pod­cast und ein Open-Hub-Day geplant.

Inno­va­ti­ons­la­bor: KIOp­ti­Pack – Ganz­heit­li­che KI-basier­te Opti­mie­rung von Kunst­stoff­ver­pa­ckun­gen mit Rezyklatanteil 

Ziel von KIOp­ti­Pack ist es, pra­xis­rei­fe KI-gestütz­te Werk­zeu­ge für das erfolg­rei­che Pro­dukt­de­sign sowie die qua­li­täts­ge­rech­te Pro­duk­ti­on von Kunst­stoff­ver­pa­ckun­gen mit hohem Rezy­klat­an­teil in einem KI-Anwen­dungs- und Daten­raum bereit­zu­stel­len, zu vali­die­ren und in die Anwen­dung zu trans­fe­rie­ren. Dies wird mit der Bil­dung einer zen­tra­len Netz­werk­platt­form für das Wert­schöp­fungs­en­gi­nee­ring ver­knüpft. Das Pro­jekt und die dar­in ent­wi­ckel­ten Werk­zeu­ge bezie­hen die gesam­te Wert­schöp­fungs­ket­te vom Sekun­där­roh­stoff, über die Mate­ri­al- und Ver­pa­ckungs­ent­wick­lung, die Pro­zess­aus­le­gung, die Ver­pa­ckungs­pro­duk­ti­on bis hin zur Abfall­samm­lung und Auf­be­rei­tung ein.

Koor­di­na­ti­on: Insti­tut für Kunst­stoff­ver­ar­bei­tung an der RWTH Aachen

Lauf­zeit: 01.08.2022 – 31.07.2025

Inno­va­ti­ons­la­bor: K3I-Cycling – KI-gestütz­te Opti­mie­rung der Kreis­lauf­füh­rung von Kunststoffverpackungen 

Ziel von K3I-Cycling ist die signi­fi­kan­te quan­ti­ta­ti­ve und qua­li­ta­ti­ve Ver­bes­se­rung des werk­stoff­li­chen Recy­clings von Post-Con­su­mer Kunst­stoff­ver­pa­ckungs­ab­fäl­len. Zu die­sem Zweck ent­wi­ckelt K3I-Cycling mit­tels eines Arti­fi­cial Neural Twin eine neue, offe­ne und stan­dar­di­sier­ba­re KI-Schnitt­stel­le zur sek­tor­über­grei­fen­den Samm­lung rele­van­ter Infor­ma­tio­nen im Sin­ne eines Leicht­ver­pa­ckungs-Pro­dukt­pas­ses. Dadurch wird erst­mals die digi­ta­le Ver­net­zung aller Sta­ke­hol­der ent­lang der Wert­schöp­fungs­ket­te ermög­licht. Bei einem Arti­fi­cial Neural Twin han­delt es sich um eine voll­stän­dig dif­fe­ren­zier­ba­re Abbil­dung des Gesamt­sys­tems, mit dem Ein­zel­kom­po­nen­ten in Rela­ti­on zum gesam­ten Sys­tem opti­miert wer­den kön­nen. Hier­bei wer­den sen­so­ri­sche Infor­ma­tio­nen aller Art ent­lang des Mate­ri­al­flus­ses als Daten erfasst.

Koor­di­na­ti­on: Fraun­ho­fer-Insti­tut für Inte­grier­te Schal­tun­gen IIS

Lauf­zeit: 01.09.2022 – 31.08.2025