KI-gestützte Robotik unterstützt beim Textilrecycling

Im Projekt 'Pick4Crcl' entsteht ein Demonstrator für das roboterbasierte Handhaben und technisch anspruchsvolle Erkennen von Textilien unterschiedlicher beziehunsweise gemischter Materialien.
Im Projekt ‚Pick4Crcl‘ entsteht ein Demonstrator für das roboterbasierte Handhaben und technisch anspruchsvolle Erkennen von Textilien unterschiedlicher beziehunsweise gemischter Materialien. Bild: ©Fraunhofer IPA/Foto: Florian Jordan

Mit Pick4Crcl wollen das Fraunhofer IPA und Polysecure das Recycling von Altkleidern verbessern, indem sie Technologien für das roboterbasierte Erkennen und Handhaben dieser Textilien sowie für das messtechnisch hochwertige Identifizieren der Materialien und Materialmischungen entwickeln. Das Ziel: automatisiertes Sortieren skalierbar, wirtschaftlich und entsprechend der neuen EU-Pflicht ermöglichen.

Laut den Forschenden steigt der Automatisierungsbedarf im europäischen Raum rund um das Recycling von Altkleidern kontinuierlich. Sie beziffern die Weltweit anfallenden jährlichen Textilabfälle auf mehr als 92 Millionen Tonnen und verweisen darauf, dass in der EU bislang weniger als 1% der Post-Consumer-Alttextilien automatisiert sortiert wird. Dabei sind manuelle Prozesse personalintensiv, schwer skalierbar und stoßen insbesondere bei Mischtextilien, welche die Regel sind, bei dunklen Stoffen und ungeordnet angelieferten Textilströmen an Grenzen. Zudem betonen die Forschenden, dass seit 2025 in der EU die Pflicht gilt, Alttextilien getrennt zu sammeln.

Hier setzt das Forschungsprojekt an: Im Mittelpunkt stehen KI-gestützte, modellfreie Greifplaner, mit denen ein Roboter ungeordnet angelieferte Textilstücke erkennen, gezielt greifen, ausbreiten und für die anschließende Materialanalyse auf einem Förderband ablegen kann.

Für Roboter schwer zu erkennen

Wie die Beteiligten weiter betonen, gehören Textilien zu den schwierigsten Objekten für die Robotik, da sie flexibel sind, sich verformen und oft ineinander verschlingen oder gegenseitig verdecken. Dadurch ist das zuverlässige Vereinzeln für Robotersysteme besonders anspruchsvoll. Den Forschenden zufolge ist dieser Schritt für ein hochwertiges Recycling jedoch entscheidend. Denn nur wenn einzelne Textilstücke geordnet zugeführt werden, kann die nachgelagerte Sensorik das Material präzise erkennen.

Das Fraunhofer IPA entwickelt hierfür KI-gestützte, modellfreie Greif- und Segmentierungsalgorithmen. Ziel ist es, dass der Roboter einzelne Textilien in chaotischer Andienung identifiziert, geeignete Greifpunkte bestimmt und die gegriffenen Stücke anschließend so auf der Fördertechnik ablegt, dass sie optimal für die weitere Materialdetektion vorbereitet sind.

Ein weiterer Baustein des Projekts ist der Aufbau eines öffentlichen Datensatzes mit Bild- und Sensordaten textiler Abfälle. Damit sollen die entwickelten KI-Verfahren nicht nur im Projekt selbst, sondern auch für weitere Forschung und künftige Anwendungen nutzbar gemacht werden.

Polysecure entwickelt im Projekt eine multimodale Materialklassifizierung, die in einem Schritt das Objekt auf Basis verschiedener Sensoriken analysiert.

Die Kombination aus robotischer Vereinzelung und multimodaler Sensorik schafft die technologische Grundlage für eine präzise Sortierung. Ziel des Projekts sind Sortierreinheiten von mehr als 99% bei Monomaterialien und mehr als 95% bei Mischmaterialien. Zudem sollen Mischgewebe in 10%-Schritten klassifiziert und Durchsätze von bis zu 60 Textilstücken pro Minute erreicht werden.

Demonstrator für die textile Kreislaufwirtschaft

Im Verlauf des Projekts wollen die Beteiligten die robotische Vereinzelung des Fraunhofer IPA und das Detektionssystem von Polysecure in eine Sort4Circle-Pilotsortieranlage integrieren. Dort soll das Gesamtsystem mit realen Textilabfällen erprobt und hinsichtlich technischer Leistungsfähigkeit, ökologischer Wirkung und Wirtschaftlichkeit bewertet werden. So sollen ohne Steigerung der Sortierkosten wesentlich bessere Sortierqualitäten ermöglicht und textile Wertstoffe in höherer Reinheit für das Recycling verfügbar gemacht werden. Bei erfolgreichem Projektverlauf planen die Partner eine zügige Weiterentwicklung in Richtung Marktreife.



  • Die Digitalisierung schreitet voran, vor allem in China

    Die Digitalisierung schreitet voran, vor allem in China

    Das Industrie 4.0 Barometer 2024 von MHP und der LMU München zeigt die deutliche Unterschiede zwischen China und dem Rest der Welt auf. Besonders beim Einsatz von KI haben chinesische…

    mehr lesen: Die Digitalisierung schreitet voran, vor allem in China

  • USA hinsichtlich KI in Front, Deutschland auf Rang 2

    USA hinsichtlich KI in Front, Deutschland auf Rang 2

    Zwar verzeichnet das Deutsche Patent- und Markenamt deutlich mehr Patentanmeldungen im KI-Bereich als noch vor 5 Jahren. Im Ländervergleich liegt Deutschland hier jedoch hinter den Vereinigten Staaten auf dem 2.…

    mehr lesen: USA hinsichtlich KI in Front, Deutschland auf Rang 2

  • Automatisierungsbranche investiert weiter in Europa

    Automatisierungsbranche investiert weiter in Europa

    Laut einer aktuellen Horvath-Studie unter Automatisierungsunternehmen mit mindestens 100 Millionen Euro Jahresumsatz aus Deutschland, Europa und Nordamerika konzentrieren sich die Investitionen der Branche auf neue Produkktionsanlagen in der Nähe des…

    mehr lesen: Automatisierungsbranche investiert weiter in Europa

  • Anzeige
    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Die Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen von Retarus ermöglichen effiziente Abläufe ohne manuellen Aufwand oder Kompromisse bei der Datensouveränität

    mehr lesen: Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

  • IÖW empfiehlt Gründung einer CDR-Allianz

    IÖW empfiehlt Gründung einer CDR-Allianz

    Unternehmen müssen im Zuge der Digitalisierung auch ethische, soziale und ökologische Auswirkungen berücksichtigen und managen. Hier rät das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) zur Gründung einer Allianz aus Politik, Verbänden…

    mehr lesen: IÖW empfiehlt Gründung einer CDR-Allianz

  • Forscherinnen bringen Pilze zum Klingen

    Forscherinnen bringen Pilze zum Klingen

    Ein Team des Fraunhofer IWU will Pilzmyzel als Werkstoff für Transmissionline-Lautsprecher nutzbar machen. Das Material soll zunächst per 3D-Druck verarbeitet und dann im Wachstum beeinflusst werden. Erste Ergebnisse erscheinen vielversprechend.

    mehr lesen: Forscherinnen bringen Pilze zum Klingen

  • B2B-Messe beleuchtet XR- und Metaverse-Strategien

    B2B-Messe beleuchtet XR- und Metaverse-Strategien

    Anfang April stehen Extended Reality und das Metaverse auf der XR Expo im Mittelpunkt. Die B2B-Messe im Stuttgarter Haus der Wirtschaft bietet neben einer Fachausstellung auch verschiedene Workshops und Vorträge.

    mehr lesen: B2B-Messe beleuchtet XR- und Metaverse-Strategien

  • Tim Srock wird Geschäftsführer von Lobster

    Tim Srock wird Geschäftsführer von Lobster

    Zuletzt war Tim Srock CEO der Siemens-Tochter Mendix. Nun übernimmt er das Ruder beim No-Code-Spezialisten Lobster.

    mehr lesen: Tim Srock wird Geschäftsführer von Lobster

  • Cyberbedrohungen auf Rekord-Niveau

    Cyberbedrohungen auf Rekord-Niveau

    2023 blockierte Trend Micro mehr als 161 Milliarden Cyberbedrohungen weltweit – 10 Prozent mehr als im Jahr zuvor und fast 107 Milliarden mehr als noch vor fünf Jahren.

    mehr lesen: Cyberbedrohungen auf Rekord-Niveau

  • Deutsche Unternehmen melden wieder mehr Erfindungen an

    Deutsche Unternehmen melden wieder mehr Erfindungen an

    Die Zahl der Patentanmeldungen beim Deutschen Patent- und Markenamt ist im Jahr 2023 gestiegen. Größere Anstiege zeigten sich bei den Digitaltechnologien und bei der Elektromobilität.

    mehr lesen: Deutsche Unternehmen melden wieder mehr Erfindungen an

  • Automatisierungspotenzial steigt auch in Expertenberufen

    Automatisierungspotenzial steigt auch in Expertenberufen

    Auch hochqualifizierte Beschäftigte bekommen die Digitalisierung zu spüren. Laut einer Untersuchung des IAB steigt der Anteil automatisierbarer Tätigkeiten in diesen sogenannten Expertenberufen besonders stark.

    mehr lesen: Automatisierungspotenzial steigt auch in Expertenberufen

  • Jahrestagung ‚Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP‘

    Jahrestagung ‚Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP‘

    Unter dem Motto ’Berichte, Praxiserfahrungen, Neuigkeiten und Umsetzung rund um das SAP EPPM’ bietet die 25. Jahrestagung Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP am 16. und 17. Mai 2024 in…

    mehr lesen: Jahrestagung ‚Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP‘