Bioabfälle müssen für die Weiterverarbeitung möglichst frei von Kunststoffen sein. Wissenschaftler der Hochschule Bielefeld haben in Kooperation mit dem Unternehmen c-trace einen Störstoffdetektor auf KI-Basis entwickelt und schaffen damit erstmals eine objektive Möglichkeit zur Feststellung des Verschmutzungsgrads.
In der Halle des Deponiebetreibers KreisAbfallVerwertungsGesellschaft mbH Minden-Lübbecke (KAVG) auf der Pohlschen Heide in Hille liegt ein großer Haufen Biomüll: Entsorgungsfahrzeuge aus dem Kreisgebiet haben den Wertstoff aus Haushalt und Garten hierher gebracht, um ihn zu Kompost zu verarbeiten. Doch bevor es so weit ist, müssen erst einmal die Störstoffe herausgefiltert werden. Insbesondere Kunststoffe hat man hier im Blick, die, wenn sie im Abfall bleiben, zu Mikroplastik zerkleinert und als Kompost in Gärten und Äckern landen würden. In Hille will man den Rohstoff Abfall so sauber wie möglich machen. Nicht nur aus eigener Motivation, sondern auch, weil der Gesetzgeber in der aktuellen Bioabfallverordnung die Höhe des „Verschmutzungsgrads“ noch einmal verschärft hat.
Kompostanlagenbetreiber sind deshalb verpflichtet, festzustellen, wie stark der Biomüll verschmutzt ist. Zwar erlaubt der Gesetzgeber eine Bewertung mit dem menschlichen Auge, eine hundertprozentige Sicherheit erreicht man jedoch nicht. Hier kann nur ein optisches Gerät helfen, das Störstoffe automatisiert mit Hilfe Künstlicher Intelligenz erkennt und die prozentuale Verschmutzung dokumentiert. c-trace, eines der innovativsten Unternehmen in der Entsorgungs- und Abfallwirtschaft, mit Expertise in der Fahrzeugtechnik, in Hard- und Softwareentwicklung sowie Künstlicher Intelligenz, möchte hier eine Lösung anbieten. Trotz eigener Forschungsabteilung suchen die Bielefelder auch den Kontakt zu wissenschaftlichen Institutionen, wie der Hochschule Bielefeld (HSBI) oder der Universität. „Bei neueren Themen und dort, wo wir nicht die gesamte Expertise abbilden können, oder wenn es darum geht, unsere Prozesse zu beschleunigen, setzen wir auf Kooperationspartner“, sagt Cedric Markworth, Teamleiter Strategische Neuentwicklung im Hause c-trace. Das aktuelle Projekt ist ein Beispiel, bei dem der Entsorgungsspezialist mit der Hochschule Bielefeld und dem Praxispartner KAVG kooperiert. Gemeinsam wollen sie eine KI-Lösung zur Feststellung des Verschmutzungsgrads von Bioabfällen entwickeln. „Wir haben bereits in einem anderen Projekt einen Störstoffdetektor auf KI-Basis erarbeitet. Für das aktuell laufende Vorhaben ist jedoch weitergehende KI-Expertise notwendig, sodass wir uns hier wissenschaftliche Unterstützung geholt haben“, sagt Markworth. Zielsetzung ist es, ein System zu entwickeln, das nicht nur technisch in der Lage ist, sondern auch absolute Rechtssicherheit mitbringt. „Es ergibt wenig Sinn, wenn Anlagenbetreiber dem Kunden höhere Kosten wegen eines höheren Verschmutzungsgrads für die Entsorgung in Rechnung stellen, der mit KI-Unterstützung ermittelt wurde und der rechtlich anfechtbar ist“, beschreibt er die Herausforderung.
Der Markt braucht dieses Produkt, weil es erstmals eine objektive Möglichkeit zur Feststellung des Verschmutzungsgrads in Bioabfall schafft.
Deshalb nutzte das Unternehmen zusätzlich das Know-how der Hochschule, um sich rechtlich abzusichern. Schließlich geht es hier auch darum, potenzielle Abweisungen von verschmutztem Biomüll oder höhere Kosten seitens der Kompostanlagenbetreiber transparent zu dokumentieren. „Wir möchten wissen, was es zu beachten gilt, wenn wir Bewertungen mit Hilfe von KI vornehmen. Ist das konform mit der Bioabfall-Verordnung? Wie sieht es mit Blick auf den Datenschutz aus? Mit diesen Fragestellungen haben wir uns an die Hochschule Bielefeld gewandt und gemeinsam überlegt, wie eine Unterstützung aussehen kann“, so Markworth.
Mit Wirtschaftsinformatiker Professor Dr. Hans Brandt-Pook, Juristin Dr. Christiane Nitschke, Professorin für Wirtschaftsrecht, und Studierenden der beiden Lehrstühle trieben die drei Partner die Entwicklung der KI voran. c-trace lieferte die Hardware und den Input, wie sich die Erkenntnisse in der Software darstellen lassen. Die Juristen bewerteten das Vorgehen aus rechtlicher Sicht, sodass die neuen Ergebnisse in die Entwicklung der KI und des Gesamtsystems eingehen konnten.
Das Projekt befindet sich mittlerweile auf der Zielgeraden. Ende März endet die eineinhalbjährige Kooperationsphase. „Aktuell geht es darum, wie sich die Ergebnisse darstellen lassen. Die Mitarbeiter an der Kompostanlage vor Ort benötigen eine Rückmeldung über den Verschmutzungsgrad. Das soll künftig über eine App und auch im Büro in der Office-Software einsehbar sein“, so Cedric Markworth. Noch ist aus dem Forschungsprojekt kein fertiges Produkt entstanden. Es seien jedoch wichtige Grundlagen gelegt worden, betont der Wirtschaftsingenieur.
Der nächste Schritt ist nun, aus den gewonnenen Erkenntnissen eine Lösung zu entwickeln, die für jede Kompostanlage und die jeweiligen Gegebenheiten geeignet ist. „Wie robust ist das Produkt und hält es über Jahre den Anforderungen stand? Sind die Voraussetzungen für die Übertragung der Daten über Mobilfunk geschaffen? Das alles sind Fragen, die uns nun beschäftigen“, beschreibt Markworth.
Wann genau die Markteinführung stattfinden soll, darüber gibt es aktuell nur Vermutungen. „Das hängt von der Priorität anderer Projekte ab. Ob wir Mitte dieses oder Anfang nächsten Jahres so weit sind, lässt sich momentan noch nicht sagen. Fakt ist aber, dass der Markt dieses Produkt braucht, weil es erstmals eine objektive Möglichkeit zur Feststellung des Verschmutzungsgrads in Bioabfall schafft und damit für eine transparente Geschäftsbeziehung zwischen Entsorger und Kompostanlagenbetreiber sorgt“, so Cedric Markworth.
