Künstliche Intelligenz als Schlüssel zur Circular Plastics Economy bis 2030

Rückläufige Produktionszahlen in Europa, steigende regulatorische Anforderungen (u. a. Rezyklateinsatzquote, Ecodesign, Digitaler Produktpass) und wachsender internationaler Wettbewerb erhöhen den Transformationsdruck auf die Kunststoffindustrie.

KI wird dabei zunehmend als strategischer Hebel zum Umgang mit den Herausforderungen gesehen. Bereits heute kommen KI-Verfahren in Bildverarbeitung, Prozessregelung und Sortiertechnologien zum Einsatz. Bis 2030 könnte ihr Beitrag entlang der gesamten Wertschöpfungskette deutlich wachsen – von Materialentwicklung und Design über Produktion bis zum Recycling.

Zentrale Erkenntnisse des Positionspapiers

Grundlagen der Veröffentlichung sind eine Umfeldanalyse sowie eine Befragung von 46 Expertinnen und Experten von Fraunhofer CCPE und Projektpartnern aus den Forschungsprojekten »KIOptiPack« und »K3ICycling« aus dem BMFTR-geförderten KI-Hub Kunststoffverpackungen.

Die wichtigsten Ergebnisse:

• KI wird technologisch eingesetzt, vor allem in klar abgegrenzten Anwendungen.
• Der Engpass liegt in fehlenden, interoperablen Datenstrukturen, nicht primär in der Technologie.
• Wirtschaftlichkeit, Haftung und Regulierung entscheiden über die Skalierung vom Pilotprojekt in den industriellen Dauerbetrieb.
• KI ergänzt klassische Lösungsansätze wie Design for Circularity und den Ausbau von (Recycling-)Infrastruktur– sie ersetzt sie nicht.
• KI ist kein Allheilmittel, sondern ein leistungsfähiges Instrument innerhalb eines umfassenderen Transformationsprozesses.

»KI kann Material‑, Prozess- und Datenlücken schließen – ihr Potenzial entfaltet sie jedoch nur auf einer gemeinsamen, verlässlichen Datenbasis. Zugleich dürfen wir KI nicht als alleinige Lösung missverstehen: Für eine funktionierende Circular Plastics Economy braucht es ebenso konsequentes Design for Recycling, robuste Infrastrukturen und klare Regulierung«, betont Hauptautorin Dr.-Ing. Anna Kerps.

Drei Prioritäten bis 2030

Um das identifizierte Potenzial systematisch zu heben und KI vom Pilotstatus in die industrielle Breite zu überführen, definiert das Fraunhofer CCPE drei strategische Prioritäten:

1. Aufbau gemeinsamer Datenplattformen und Standards entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
2. Entwicklung und Skalierung erklärbarer, hybrider KI-Modelle in Reallaboren und End-to-End-Demonstratoren.
3. Etablierung von Governance- und Geschäftsmodellen, die Datenteilung, Vertrauen und Investitionssicherheit ermöglichen.

Besondere Aufmerksamkeit gilt kleinen und mittleren Unternehmen, für die die Integrations- und Compliance-Anforderungen eine hohe Hürde darstellen.

Gemeinsamer Handlungsauftrag für Industrie, Politik und Forschung

Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE versteht sich als neutraler, industrienaher Partner beim Aufbau einer datengetriebenen Circular Plastics Economy.

Die zentrale Botschaft an Industrie und Politik lautet: Wer jetzt in Datenräume, Standards und KI-Kompetenz investiert, stärkt Wettbewerbsfähigkeit und Kreislauffähigkeit gleichermaßen.

Gefordert sind innovationsfreundliche regulatorische Rahmenbedingungen, praxisnahe Demonstratoren und unternehmensübergreifende Kooperationen. Nur wenn technologische Exzellenz, wirtschaftliche Anreize und klare Governance-Strukturen zusammenwirken, können intelligente Kunststoffkreisläufe bis 2030 industrieller Standard werden.