Das Gründerteam (v.l.n.r.): Dr. Christian Müller, Maximilian Storp, Arturo Gomez Chavez und Dr. Szymon Krupinski
Pro Jahr produzieren die Deutschen im Durchschnitt 476 Kilogramm an Haushaltsabfällen – ein Wert, der durch die Corona-Pandemie und die Kombination aus Lockdowns und Homeoffice 2020 einen neuen Höchststand erreicht hat.
All dieser Müll muss verarbeitet werden. Je nachdem, um was es sich handelt, wird er verbrannt oder recycelt und so dem Wertstoffkreislauf zugeführt. Neben dem Hausmüll kommt noch eine große Menge durch die Industrie, vor allem der Bauindustrie, hinzu. Diese stetig wachsenden Müllmengen stellen die Abfallwirtschaft – Deponien, Entsorgungs- und Recyclingunternehmen – vor große Herausforderungen.
Hinzukommt, dass „Müll“ nicht gleich „Müll“ ist. Auch wenn wir in Deutschland stolz auf unser Abfalltrennungssystem sind, landen immer wieder falsche Stoffe in der Tonne: Biomüll im Verpackungsabfall oder Glas im Restmüll. Diese Fehlstoffe sind für die Abfallindustrie ein Problem, denn sie müssen oft aufwendig aussortiert werden.
Mit künstlicher Intelligenz Abfallströme optimieren
„Falsche Materialien im Abfall können Müllverwertungsanlagen schlimmstenfalls beschädigen. Sie kosten Zeit und Geld“, so Dr. Christian Müller, einer der vier Gründer von WasteAnt. Bisher werden Abfalllieferungen von den Verwertenden stichprobenhaft kontrolliert. Das junge Bremer Start-up stellt den Abfallprofis nun eine künstliche Intelligenz zur Seite. Sie ist in der Lage, den Abfallstrom kontinuierlich auf Störstoffe zu überprüfen und kann so Meldung über die Qualität einer Abfalllieferung geben.
Und noch mehr als das: „Wir wollen mehr Transparenz in die Abfallverwertung bringen. Unser System lernt über die Zeit und soll bald so Schätzungen über die künftige Abfallqualität machen. Das ermöglicht den Unternehmen eine bessere Auslastung von Anlagenkapazitäten.“ Ein Beispiel illustriert das: Je weniger Fehlstoffe sich im Abfall finden, desto geringer das Risiko von Störungen, welche zu hohen Wartungskosten sowie einer geringeren Auslastung der Anlage führen.
Abfall durch die Brille der KI: Automatische Identifizierung von Fehlstoffen, Bild: WasteAnt
Prototyp in Bremen im Einsatz
Die vier Bremer Gründer können dabei weit mehr als nur eine gute Idee vorweisen. Ein Prototyp ist bereits in einer Müllverwertungsanlage im Einsatz. Der baut auf künstliche Intelligenz, um den Abfallstrom kontinuierlich zu überprüfen. Das System bestehend aus Sensorik und smarter Software begutachtet ständig den Abfallstrom, um so die Planung von Betriebsabläufen zu unterstützen und optimieren. Ein Dashboard zeigt dann dem Anlagenbetreibenden immer den aktuellen Status an.
Was sich in der Theorie einfach anhört, ist in der Realität eine ganz schöne Herausforderung. „Tonnen von Abfall werden in nur wenigen Minuten entladen. Hinzukommen herausfordernde Lichtverhältnisse sowie Staubentwicklung welche die Funktion des Kamerasystems behindern. Unser System muss unter widrigen Bedingungen viele Daten in kurzer Zeit verarbeiten“, so Ingenieur Müller, der an der Jacobs Universität in Bremen promoviert hat.
Dem Abfall einen Besuch abstatten
Auch für die Vier kein einfacher Job. Zwar findet die Entwicklung von smarter Software am Schreibtisch statt, aber ohne Trainingsdaten, aus denen eine KI lernen kann, funktioniert die Software nicht. In der Abfallwirtschaft, eine Branche in der KI-Lösungen bisher relativ wenig Einsatz findet im Gegensatz zu anderen Industrien, gibt es diese Trainingsdaten kaum. Müller und seine Mitstreiter mussten deshalb über einen Zeitraum von mehreren Monaten immer wieder selbst in die Anlage und Daten aufnehmen. Mit Overall, Schutzmaske, Laptop und Kamera verbrachten sie einige Stunden im Müllbunker damit, Vorbereitungen für die Datenaufnahme durchzuführen, mit denen sie dann ihre KI füttern konnten.
Bereits heute können sie damit echte Mehrwerte bieten und erhalten positive Resonanz. Ihren ersten Prototyp bauen sie derzeit aus. „Mittelfristig wollen wir ein weites Spektrum von Abfallströmen analysieren könne, etwa auch Klärschlamm. Langfristig wollen wir dann die Daten aus mehreren Anlagen konsolidieren um so regionale Wertstoffströme abbilden zu können.“
Die Idee: Kommt an einer Müllverarbeitungsanlage der falsche Abfall an oder gibt es Überkapazitäten, kann das System das schon bei oder sogar noch vor der Anlieferung erkennen und Lieferungen an andere Anlagen umleiten. Das führt zu einer effizienteren Nutzung – wichtig in einer Zeit, in der die Abfallmengen immer weiter steigen.
Anlagenbetreibende erhalten alle Infos übersichtlich zusammengestellt. Bild: WasteAnt
Damit sind die vier Gründer, Dr. Christian Müller, Dr. Szymon Krupinski und Arturo Gomez Chavez und Maximilian Storp aber noch lange nicht am Ende ihrer Vision angelangt. Das Team bringt mehr als zehn Jahre Erfahrung im Bereich der Robotik mit. Sie können sich vorstellen, künftig das Kamerasystem um robotische Komponenten zu erweitern und so den Menschen bei anstrengenden und potenziell gefährlichen Tätigkeiten zu entlasten. „Bisher arbeiten wir an den Augen und am Gehirn einer digitalisierten Abfallverwertungsanlage. In Zukunft sollen auch die Hände hinzukommen. Wir machen Abfall 4.0.“
Bremen idealer Standort für KI-Ideen
Bis dahin ist es noch ein langer Weg – das ist auch dem jungen Team klar. Sie benötigen dabei jede Menge Unterstützung. Neben schlauen Köpfen, sie arbeiten bereits an personeller Verstärkung, gehört dazu auch Wissen und Finanzmittel.
Beides haben sie in Bremen bereits gefunden. Im November 2019 gewannen sie einen Wettbewerb im Accelerator des Bremer Versorgers swb, der ihnen den Pilotpartner für ihr Vorhaben einbrachte: „Für den Wettbewerb sind die ersten Ideen zu WasteAnt entstanden und wir konnten gleich überzeugen. Das war natürlich toll.“ Über eine Förderung im EXIST-Programm der Bundesregierung seit Juni 2021 erhielten sie eine erste finanzielle Absicherung. Und Gründungswissen vermittelte ihnen eine Teilnahme am Open Innovation Cycle des Starthauses Bremen. Das Intensivprogramm ermöglicht es angehenden Start-ups, an ihren Geschäftsideen zu feilen. Die Teilnehmenden erhalten Coachings, Wissen und wichtiges Feedback zu ihren Ideen sowie Zugang zu einer Community von Gleichgesinnten. Ziel ist es, einen geschäftsfähigen Businessplan zu erstellen, der auf Investierendengespräche vorbereitet.
„Das Bremer KI-Netzwerk hat uns Mut gegeben, unsere Idee durchzuziehen. Man erhält nicht so oft die Chance, ein Start-up aufzuziehen. Wir haben von vielen Seiten positive Signale erhalten. Die Lichter standen auf grün“, berichtet Müller.
Um weiter zu wachsen, sind sie derzeit auf der Suche nach Risikokapitalgebern, die den nächsten Schritt finanzieren, sowie nach weiteren Fachkräften, unter anderem auch im Bereich der künstlichen Intelligenz. Und eines wissen sie nicht nur durch ihre langjährige Forschungserfahrung: In Bremen sind sie da an der richtigen Stelle.
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