Kreislaufwirtschaft braucht Automatisierung und KI

Reg­ulierungs­diskus­sion und man­gel­nde Tech­nolo­gie­of­fen­heit gefährden den Wirtschafts­stan­dort Deutsch­land — Der Auf­bau und das Man­age­ment ein­er Kreis­laufwirtschaft sind für den Wirtschafts­stan­dort Deutsch­land essen­ziell. Kreis­laufwirtschaft macht die Indus­trie nach­haltiger, unab­hängig von Rohstof­fliefer­län­dern und resilient. Doch der Auf­bau ein­er Kreis­laufwirtschaft, die mit ver­net­zten Dat­en arbeit­et, braucht Automa­tisierung und KI. Schnell kann dabei aus Big Data Bad Data werden.

Prof. Michael Weyrich

„Wir stellen uns den Zukun­ft­s­the­men und wollen diese in der Mess- und Automa­tisierung­stech­nik mit ver­net­zten Dat­en und KI pos­i­tiv gestal­ten“, sagt Prof. Michael Weyrich, Vor­sitzen­der der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automa­tisierung­stech­nik im Zuge der VDI-Kon­ferenz Automa­tion in Baden-Baden. Doch Hemm­nisse aus der Gesellschaft sowie poli­tis­che Reg­ulierungs­diskus­sio­nen brem­sen die KI-Entwick­lung für den Indus­tri­e­s­tandort Deutsch­land aus. Inge­nieurin­nen, Inge­nieure sowie der Nach­wuchs tra­gen hier eine beson­dere Ver­ant­wor­tung. Weyrich erk­lärt: “Wir konzen­tri­eren uns in der gesellschaftlichen Diskus­sion auf Fra­gen der Ethik, des Rechts und der Reg­ulierung, ohne die konkreten tech­nol­o­gis­chen Her­aus­forderun­gen aufzuzeigen und uns für deren tech­nis­che Lösung zu begeis­tern. Inge­nieurin­nen und Inge­nieuren wid­men sich der Gestal­tung von Tech­nolo­gie und schaf­fen damit die Zukunft.“

Forderung nach Pragmatismus

Der Appell nach Prag­ma­tismus wird laut. „Zukun­ft der ver­net­zten Daten­welt und KI in der Mess- und Automa­tisierung funk­tion­iert mit den Inge­nieurin­nen und Inge­nieuren, wenn wir genü­gend viele Per­so­n­en für das The­ma begeis­tern und diese nicht durch die offe­nen und ungek­lärten Fra­gen zum Ein­satz von neuen Tech­nolo­gien erschreck­en“, so Weyrich, Leit­er des Insti­tuts für Automa­tisierung­stech­nik und Soft­waresys­teme an der Uni­ver­sität Stuttgart.

Tech­nolo­gie­of­fen­heit ist ein großes The­ma in der Mess- und Automa­tisierung­stech­nik. „Erst tech­nolo­gie­of­fen über die Möglichkeit­en nach­denken und dann die Tech­nolo­gien machen, die man aus rechtlichen und ethis­chen Grün­den auch umset­zen will“, sagt Weyrich.

Automa­tisierung als Enabler der Nachhaltigkeit

Dr. Wil­helm Otten

Jet­zt und in Zukun­ft sei die Dig­i­tal­isierung und Automa­tisierung Enabler der Nach­haltigkeit in allen Sek­toren, meint Dr. Wil­helm Otten, Vor­sitzen­der des Inter­diszi­plinären Gremi­ums Dig­i­tale Trans­for­ma­tion im VDI, Inhab­er Wot­ten Con­sult­ing. Der Auf­bau und das Man­age­ment der Kreis­laufwirtschaft sind für den Wirtschafts­stan­dort Deutsch­land entschei­dend, denn 45 % des Primären­ergiebe­darfs des Lan­des fließt in Pro­duk­tion und Gewerbe. „Wesentliche Rohstoffe sind in ihren Vorkom­men lim­i­tiert und müssen importiert wer­den. Kreis­laufwirtschaft macht die Indus­trie unab­hängig von Rohstof­fliefer­län­dern und resilient“, so Otten. Doch der Auf­bau der Kreis­laufwirtschaft ver­langt Verän­derun­gen. Fest­machen ließe sich das laut Wil­helm Otten an einem verän­derten Kaufver­hal­ten und dem Ruf nach nach­halti­gen Geschäftsmod­ellen. „Das Infor­ma­tion­s­man­age­ment ent­lang der gesamten Wertschöp­fungs­ket­ten unter Nutzung der Sim­u­la­tion und KI ist entschei­dend, um die notwendi­ge Trans­parenz zu schaf­fen und die Kreis­laufwirtschaft zu opti­mieren“, gibt er an. Er ist sich sich­er, dass in der Pro­duk­tion KI nur in Verbindung mit inge­nieurtech­nis­chen Kom­pe­ten­zen erfol­gre­ich sein wird. „Zur Meis­terung dieser Her­aus­forderun­gen bedarf es überzeugter, junger Inge­nieurin­nen und Inge­nieure, die die Tech­nolo­gieen­twick­lung treiben und gestalten.“

Umgang mit extremen Daten

Prof. Iris Gräßler, Vor­sitzende des VDI-Fach­beirats Dig­i­tal­isierung und Vir­tu­al­isierung sowie Vor­stand am Heinz Nix­dorf Insti­tut an der Uni­ver­sität Pader­born, bekräftigt im Zuge des Kon­gress­es: „Um Kli­ma­neu­tral­ität zu erre­ichen, brauchen wir kreis­lauf­fähige Pro­duk­te.“ Mit der Forderung nach Kreis­laufwirtschaft wer­den nicht nur die tech­nis­chen Sys­teme an sich kom­plex­er, son­dern auch ihre Leben­szyklen. „Wir kämpfen heute damit, dass zwis­chen Entwick­lung und Rezyk­lierung eines Pro­duk­ts ein ganzes Pro­duk­tleben liegt – also bei einem Kraft­fahrzeug dur­chaus zwei Jahrzehnte Zeit. Das heißt, wir müssen uns heute über­legen, welche Men­gen und Qual­itäten an rezyk­lierten Mate­r­i­al in fünf, zehn oder fün­fzehn Jahren zur Ver­fü­gung ste­hen wer­den“, führt sie weit­er aus. Ressourcenver­bräuche, Abgase­mis­sio­nen und Recy­cling­prozesse, die über einen Dig­i­tal­en Zwill­ing abge­bildet wer­den, gehen mit massen­haften Daten­men­gen ein­her. „Diese Daten­men­gen stam­men aus ver­schiede­nen Quellen, unter­liegen großen Schwankun­gen und Unsicher­heit­en – wir sprechen in diesem Zusam­men­hang auch von extremen Dat­en“, ord­net Gräßler ein.

Laut ihr reichen etablierte Ver­fahren, wie Heuris­tiken, Mod­elle und Sim­u­la­tio­nen, nicht mehr aus, um Dat­en voll­ständig und schnell genug berück­sichti­gen zu kön­nen. „Mith­il­fe von KI-Algo­rith­men wer­den zukün­ftige Entwick­lungsentschei­dun­gen unter­stützt. Es gilt also, mit Automa­tisierung und KI die Grund­la­gen für eine neue Leis­tungs­fähigkeit in der Pro­duk­tentste­hung zu leg­en“, schließt sie.

Dig­i­tale Lösun­gen wer­den wesentliche Grund­la­gen zur Erre­ichung ein­er funk­tion­ieren­den Kreis­laufwirtschaft darstellen. Mehr dazu erfahren Sie im VDI-Sta­tus­re­port „Dig­i­tal­isierung schafft Trans­parenz für die Kreislaufwirtschaft“.

Fach­lich­er Ansprechpartner:

Sascha Des­sel
Geschäfts­führer der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automa­tisierung­stech­nik (GMA)
Tele­fon: +49 211 6214–678
E‑Mail: gma@vdi.de