Circular AI Hub Forum: Nachhaltiges KI-Know-how wäre Exportschlager

Nachhaltiges KI-Wissen als Exportschlager

Aljoscha Burchardt vom DFKI hob die Frage hervor, wie KI selbst nachhaltig gestaltet und gleichzeitig für mehr Nachhaltigkeit genutzt werden kann. Hierbei müsse man alle relevanten Parameter einbeziehen und beispielsweise Rebound-Effekte vermeiden. So ließe sich am Standort Deutschland einiges erreichen und dieses KI-Know-how könne sogar zu einem echten Exportschlager werden. Ein wichtiger Ansatz sei es, kleinere, lokale Modelle statt immer größerer Systeme zu nutzen. Entscheidend seien zudem möglichst konkrete Anwendungsfälle in der Breite der Unternehmenslandschaft.

Laut Antje Klemichen (VDI ZRE und Circular AI Hub) gibt es beim Einsatz von KI für mehr Kreislaufwirtschaft kein Erkenntnis-, sondern ein Umsetzungsproblem. Es gehe nun darum, passende Lösungen in der betrieblichen Praxis der Unternehmen zu etablieren. Studien belegen, dass Unternehmen durch eine stärkere Kreislaufwirtschaft ihre Resilienz und Wettbewerbsfähigkeit sichern können. Dies bestätigten auch die Ergebnisse der ersten Phase des Circular AI Hubs. Die Circular Economy ende nicht am Werkstor; vielmehr sei es wichtig, unternehmensübergreifend zu arbeiten und die gesamte Produktionskette zu betrachten.

Für Stefan Demuth von der Zukunft – Umwelt – Gesellschaft (ZUG) braucht eine starke Kreislaufwirtschaft eine erfolgreiche Förderpolitik: „Öffentliche Förderung bringt innovative KI-Anwendungen für die Kreislaufwirtschaft in die Umsetzung. Als Projektträgerin der Bundesregierung begleitet die ZUG diesen Weg auf vielfältige Weise: Sie überbrückt die Lücke zwischen Forschung und Praxis, fördert die Zusammenarbeit unterschiedlicher Akteur*innen und stärkt Wissen und Kompetenzen über einzelne Projekte hinaus.“ Der Circular AI Hub setze hier die richtigen Impulse und schlage eine Brücke zwischen Forschung, technologischer Entwicklung und praktischer Anwendung.

Circular AI Hub Roundtable #2

Teil des Forums war zudem der zweite Circular AI Hub Roundtable, bei dem Politik, Forschung und Wirtschaft über die Chancen von KI für die Kreislaufwirtschaft diskutierten.

Laut Prof. Antonio Krüger vom DFKI kann KI eine starke Wirkung für die Circular Economy entfalten. Dazu bedürfe es keiner großen KI-Modelle; es reichten kleine, lokale Modelle, die flexibel eingesetzt werden. Krüger hob die Baubranche als einen Sektor hervor, der durch digitale Modelle für mehr Kreislaufwirtschaft ein besonders hohes Einsparpotenzial bietet. Relevant sei, dass entsprechende KI-Anwendungen in der gesamten Bandbreite der Wirtschaft Fuß fassen. Angesichts der Rohstoffarmut in Deutschland sei dies besonders wichtig, biete aber zugleich eine große Chance für das Land.

Ein passendes Projekt aus der Baubranche stellte Doris Knickmeyer mit „Mirakel“ vor, dessen Kern ein digitales Assistenzsystem für das Urban Mining ist. Knickmeyer zufolge sollten zirkuläre Modelle bereits bei der Planung neuer Gebäude mitgedacht werden. Mirakel unterstützt dies, indem es die Datenverfügbarkeit verbessert, Bewertungsprozesse standardisiert und eine frühzeitige Einschätzung des Wiederverwendungs- und Recyclingpotenzials sowie der damit verbundenen Kosten und Umweltauswirkungen ermöglicht. Wenn sich dies in der Branche etabliert, lassen sich bei einzelnen Gebäuden Einsparpotenziale von Tausenden Tonnen Material realisieren.

Bei der Henkel AG sind KI-Anwendungen bereits seit vielen Jahren im Einsatz. Laut Philipp Mahr ist die Designphase von KI-Projekten entscheidend für deren Wirkung auf die Nachhaltigkeit. Zunächst benötige man eine solide Datenbasis und müsse diese gut aufbereiten, um die Implementierung konkreter Projekte zu erleichtern. Diese sollten über Unternehmensgrenzen hinweg gedacht werden. So arbeite Henkel in den Bereichen Recycling, Repair und Reuse eng mit seinen Kunden zusammen.

Ulrich Weidemann, Bundesumweltministerium, betonte: Mit dem Circular AI Hub – Teil der Digitalisierungsinitiative in der Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie - wählen wir bewusst einen innovativen Förderansatz. Der Circular AI Hub setzt beim Dreiklang Entwicklung, Erprobung, Skalierung von guten Lösungen für die Kreislaufwirtschaft an. Digitalisierung und KI sind zentrale Enabler für den Erfolg der Kreislaufwirtschaft.

Spannende Impulse für mehr Kreislaufwirtschaft

Was Unternehmen in Deutschland bereits leisten, zeigten verschiedene Praxisbeispiele aus der Wirtschaft. Bei Siemens spielt „Circular by Design“ eine große Rolle. Das Unternehmen setzt unter anderem auf digitale Zwillinge in der Produktion, was das Training neuer Roboter erleichtert. Zudem sorgen KI-Tools dafür, dass Materialabfall reduziert wird und Produktionsanwendungen sowie Maschinen länger und effizienter laufen.

Als einer der weltweit führenden Multimetall-Anbieter und größten Kupferrecycler der Welt ist die Aurubis AG ein Treiber der industriellen Kreislaufwirtschaft. Anne Reinacher betonte die hohe Bedeutung der Rohstoffsicherheit, da gerade in der Kupferbearbeitung viele strategische Rohstoffe eingesetzt werden. Aurubis verarbeitet komplexe Recyclingmaterialien wie Elektronikschrott, Altkupfer, Industrierückstände, Kabel, Katalysatoren und Anodenschlämme. Da die weltweite Konkurrenz um Rohstoffe hoch ist, gewinnt die Rohstoffsouveränität besonders an Relevanz.

Mit Schwalbe stellte sich ein Vorreiter der Circular Economy aus der Fahrradbranche vor. Das Unternehmen betreibt das weltweit erste umfassende Rücknahme- und Recyclingsystem für Fahrradschläuche und -reifen, über das bereits mehr als 18 Millionen alte Schläuche zurückgeführt wurden. Das Rückgewinnungsverfahren für Butylkautschuk spart im Vergleich zur Neuproduktion von fossilem Butyl rund 80 Prozent Energie und 97 Prozent CO₂e-Emissionen ein.

Eine ehrgeizige Materialstrategie verfolgt auch HP Deutschland. Laut Kathrin Dinh hat das Unternehmen bereits eine Quote von 30 Prozent recycelter Kunststoffe erreicht, und bei den Notebooks wird daran gearbeitet, noch mehr recyceltes Aluminium einzusetzen. Dabei nutzt HP auch KI-gestützte Tools, die Geräte- und Erfahrungsdaten in vorausschauende Erkenntnisse umwandeln. So kann die KI Daten sammeln, bewerten und Entscheidungen vorbereiten. Damit rückt man davon ab, Geräte pauschal alle paar Jahre auszutauschen, und orientiert sich stattdessen an konkreten Anforderungen wie der tatsächlichen Auslastung – frei nach der Frage: Sind die Geräte noch fit genug?

Die Baubranche wiederum bedient Concular mit einem digitalen Ökosystem für die Kreislaufwirtschaft. Ziel ist es, den Bau- und Immobilienmarkt von einem linearen Wegwerfprinzip hin zu einem geschlossenen Materialkreislauf zu transformieren. Vor dem Abriss oder Umbau von Gebäuden erfassen Expertinnen und Experten digitale Bestandsdaten zu verbauten Materialien, Mengen, Schadstoffen und Fügungsarten. Daraus entstehen digitale Pässe, die Gebäude als „Rohstofflager“ dokumentieren und Nachweise für Nachhaltigkeitszertifizierungen liefern. Laut Dominik Campagnella von Concular sind auch hier eine gute Datenbasis und Standardisierung entscheidend.

AIDEAS für die Kreislaufwirtschaft

Auf dem Forum stellten sich außerdem fünf der insgesamt zehn ausgewählten Projekte des Innovationswettbewerbs AIDEAS #1 vor.

ContainerGrid setzt auf KI-Agenten, um die Rücknahme und Wiederverwertung gebrauchter Produkte für Hersteller zu vereinfachen. Die KI koordiniert die Rückführung von Produkten und unterstützt dabei, geeignete Recyclingmaterialien wieder in die Produktion einzubringen.

Das Projekt REALIS von CIRCULAR STRUCTURAL DESIGN zeigt, wie sich mehr Bauprojekte mit wiederverwendeten Bauteilen realisieren lassen. Eine KI wertet Projektdokumente aus, identifiziert frühzeitig mögliche Hindernisse und schlägt passende Lösungen vor. 

KI-gesteuerte Mehrweglogistik implementiert die dotch GmbH. Dazu wird die Mehrweglogistik für Getränke digitalisiert. KI unterstützt dabei, Pfandabrechnungen, Transportwege und Lagerbestände zentral zu erfassen und zu steuern. Das soll Abläufe vereinfachen, Transportwege verkürzen und vorhandene Lagerkapazitäten besser nutzen.

Die Universität Stuttgart entwickelt einen KI-Assistenten, der Unternehmen bereits bei der Produktentwicklung unterstützt. Das System analysiert Bauteile und Materialien und bewertet unter anderem deren Wiederverwendbarkeit, Umweltverträglichkeit und den Einsatz kritischer Rohstoffe.

FixFirst möchte den Zugang zu Reparaturen erleichtern. Mithilfe von KI werden Produkte und Schäden erkannt, Informationen zu Reparaturrechten bereitgestellt und voraussichtliche Kosten eingeschätzt. Das System vergleicht mögliche Optionen und berücksichtigt dabei sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Aspekte.

Informationen zu allen zehn ausgewählten AIDEAS finden sich hier.