Verpackung: Neuer KI-Anwendungshub für nachhaltige Kunststoffverpackungen startet

Das vom BMBF geförderte Gemeinschaftsprojekt möchte über zwei Forschungslabore über Design und Recycling die Kreislauffähigkeit von Kunststoffverpackungen verbessern.

Kunststoffverpackungen so zu gestalten, das sie gut recycelt und technische Kreisläufe geschlossen werden können, ist Ziel eines neuen KI-Hubs, das am 1. September seine Arbeit aufgenommen hat. (Foto: Fraunhofer IVV)
Kunststoffverpackungen so zu gestalten, das sie gut recycelt und technische Kreisläufe geschlossen werden können, ist Ziel eines neuen KI-Hubs, das am 1. September seine Arbeit aufgenommen hat. (Foto: Fraunhofer IVV)
Sandra Lehmann

Um die Kreisläufe für Kunststoffverpackungen zu schließen, beteiligen sich 51 Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft an dem neuen „KI-Anwendungshub Kunststoffverpackungen – nachhaltige Kreislaufwirtschaft durch Künstliche Intelligenz“. Die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Maßnahme möchte im Rahmen der beiden Innovationslabore „KIOpti-Pack“ für Design und Produktion von Kunststoffverpackungen sowie „K3I-Cycling“ für deren werkstoffliches Recycling die Nachhaltigkeit von Kunststoffverpackungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette verbessern. Das berichtet das Deutsche Verpackungsinstitut e. V. (dvi), das sich als Projektpartner am Innovationslabor K3I-Cycling beteiligt. Gestartet am 1. September 2022, laufen beide Labore bis zum 31. August 2025.

Abbildung des Gesamtsystems

K3I-Cycling entwickelt mittels eines Artificial Neural Twin eine neue, offene und standardisierbare KI-Schnittstelle zur sektorübergreifenden Sammlung relevanter Informationen im Sinne eines Leichtverpackungs-Produktpasses. Die neue KI-Schnittstelle mache es möglich, zum ersten Mal alle Stakeholder entlang der Wertschöpfungskette digital zu vernetzen. Bei einem Artificial Neural Twin handele es sich um eine vollständig differenzierbare Abbildung des Gesamtsystems, das die Optimierung der Einzelkomponenten in Relation zum gesamten System erlaubt. Dazu würden sensorische Informationen aller Art entlang des Materialflusses als Daten erfasst. Koordiniert wird das Innovationslabor K3I-Cycling vom Fraunhofer-Institut für integrierte Schaltungen (IIS).

Ziel von KIOptiPack sei 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. Verknüpft damit sei die Bildung einer zentralen Netzwerkplattform für das Wertschöpfungsengineering. Das Projekt und die darin entwickelten Werkzeuge beziehen laut dvi die gesamte Wertschöpfungskette vom Sekundärrohstoff, über die Material- und Verpackungsentwicklung, die Prozessauslegung, die Verpackungsproduktion bis hin zur Abfallsammlung und Aufbereitung ein. Koordinator des KIOptiPack-Innovationslabors ist das Institut für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen.

Kreislauf für die breite Öffentlichkeit

Zum zentralen Anliegen des Projekts gehöre auch, Themen des Hubs rund um Künstliche Intelligenz und Zirkularität von Kunststoffen der breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Dazu sind nach dvi-Angaben vielfältige Veranstaltungen und Kommunikationsmaßnahmen geplant, zu denen auch ein Podcast und ein Open-Hub-Day gehören.

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