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.



  • Auftragsplus im November

    Auftragsplus im November

    Im November 2020 haben die deutschen Maschinen- und Anlagenbauer erstmals seit Beginn des Berichtsjahres wieder Orderzuwächse sowohl aus dem Inland als auch aus dem Ausland verzeichnet.

    mehr lesen: Auftragsplus im November

  • Trends für die IT-Sicherheit

    Trends für die IT-Sicherheit

    Durch die drastischen Veränderungen im Jahr 2020 wurde die Digitalisierung stark forciert, Netzwerkinfrastrukturen änderten sich und Clouds konnten weitere Zugewinne verzeichnen. Gerade, was Homeoffice angeht, musste zunächst einiges improvisiert werden.

    mehr lesen: Trends für die IT-Sicherheit

  • VDI-Statusreport:Maschinelles Lernen im Mittelstand

    VDI-Statusreport:Maschinelles Lernen im Mittelstand

    Im November 2020 ist der VDI-Statusreport ‚Maschinelles Lernen in KMU‘ erschienen. Die Veröffentlichung gibt Tipps, wie gerade mittelständische Firmen Projekte mit maschinellem Lernen (ML) umsetzen können.

    mehr lesen: VDI-Statusreport:Maschinelles Lernen im Mittelstand

  • 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

  • Software-Container in Bewegung

    Software-Container in Bewegung

    Mit dem häufigeren Einsatz von Industrial Internet of Things-Anwendungen haben sich auch die Technologien von Software-Containern mehr und mehr durchgesetzt. Mit ihnen können Unternehmen die Geschwindigkeit, Flexibilität und Qualität bei…

    mehr lesen: Software-Container in Bewegung

  • Fortinet übernimmt Panopta

    Fortinet übernimmt Panopta

    Fortinet will den SaaS-Plattform-Anbieter Panopta übernehmen. Mit der Lösung des Unternehmens will Fortinet Netzwerkleistung und -sicherheit seiner Kunden verbessern.

    mehr lesen: Fortinet übernimmt Panopta

  • Tech Mahindra und SAP erweitern Partnerschaft

    Tech Mahindra und SAP erweitern Partnerschaft

    Tech Mahindra und SAP wollen ihre Partnerschaft zur Bereitstellung von ‘Intelligent Enterprise‘-Technologien erweitern.

    mehr lesen: Tech Mahindra und SAP erweitern Partnerschaft

  • Hexagon übernimmt Vertriebspartner

    Hexagon übernimmt Vertriebspartner

    Der Geschäftsbereich Manufacturing Intelligence von Hexagon hat die Übernahme der Mecadat AG bekanntgegeben, einem Vertriebspartner für CAD-CAM-Software und ergänzende Lösungen für die Herstellung von Werkzeugen und Formen.

    mehr lesen: Hexagon übernimmt Vertriebspartner

  • VDI-Direktor Appel ist Präsident der FEANI

    VDI-Direktor Appel ist Präsident der FEANI

    VDI-Direktor Ralph Appel ist am 9. Oktober 2020 zum Präsidenten der FEANI (Fédération Européenne d’Associations Nationales d’Ingénieurs) gewählt worden. Der Dachverband FEANI vertritt knapp 350 technisch-wissenschaftliche Organisationen aus 32 Ländern…

    mehr lesen: VDI-Direktor Appel ist Präsident der FEANI

  • PTC übernimmt Arena Solutions

    PTC übernimmt Arena Solutions

    Für insgesamt 715Mio.US$ übernimmt PTC den SaaS-Plattform-Anbieter Arena Solutions. Die Akquise soll im zweiten Quartal 2021 angeschlossen sein.

    mehr lesen: PTC übernimmt Arena Solutions

  • Erholung im Dritten Quartal

    Erholung im Dritten Quartal

    Im Dritten Quartal hat sich die deutsche Wirtschaft von ihrem historischen Einbruch erholt, durch die neuerlichen Einschränkungen sei jedoch im vierten Quartal ein erneuter Dämpfer zu erwarten, so das BMWi.

    mehr lesen: Erholung im Dritten Quartal

  • Steffen Haack wird Vorstand für Entwicklung

    Steffen Haack wird Vorstand für Entwicklung

    Ab Januar wird Dr. Steffen Haack Entwicklungsvorstand bei Bosch Rexroth und tritt somit die Nachfolge von Dr. Heiner Lang an.

    mehr lesen: Steffen Haack wird Vorstand für Entwicklung