Ein aktuelles Positionspapier des Fraunhofer Clusters für Exzellenz in der Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen (CCPE) beleuchtet die entscheidende Rolle von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Kunststoffindustrie. Die Analyse zeigt, dass KI bereits heute über signifikante Fähigkeiten verfügt und bis zum Jahr 2030 als Schlüssel zur Verbesserung von Effizienz, Qualität und Kreislauffähigkeit angesehen wird. Um das volle Potenzial von KI auszuschöpfen, sind jedoch interoperable Datenräume, eindeutige Standards und tragfähige Geschäftsmodelle erforderlich.
Die Kunststoffindustrie sieht sich gegenwärtig mehreren Herausforderungen gegenüber: Abnehmende Produktionszahlen in Europa, steigende regulatorische Anforderungen wie die Quote für Rezyklate, Vorgaben zum ökologischen Design und der digitale Produktpass sowie ein wachsender internationaler Wettbewerb erhöhen den Druck zur Transformation. In diesem Kontext wird KI zunehmend als strategisches Werkzeug zur Bewältigung dieser Herausforderungen betrachtet. Der Einsatz von KI-Technologien ist bereits in Bereichen wie Bildverarbeitung, Prozesskontrolle und Sortiertechniken zu beobachten. Bis 2030 könnte der Einfluss von KI entlang der gesamten Wertschöpfungskette erheblich zunehmen, beginnend bei der Materialentwicklung und dem Design über die Produktion bis hin zum Recycling.
Die Grundlagen für das Positionspapier basieren auf einer umfassenden Umfeldanalyse sowie einer Befragung von 46 Experten, die an den Forschungsprojekten „KIOptiPack“ und „K3ICycling“ beteiligt sind. Diese Projekte werden durch den BMFTR gefördert. Die wichtigsten Erkenntnisse aus der Veröffentlichung verdeutlichen, dass KI in technologisch klar definierten Anwendungsfeldern eingesetzt wird. Der aktuelle Engpass liegt jedoch nicht in der Technologie selbst, sondern in der mangelnden Verfügbarkeit interoperabler Datenstrukturen. Zudem spielen Wirtschaftlichkeit, Haftung und Regulierungen eine entscheidende Rolle dabei, ob Pilotprojekte in den industriellen Dauerbetrieb überführt werden können. KI versteht sich dabei nicht als Ersatz für traditionelle Ansätze wie das Design für Kreislauffähigkeit oder den Ausbau der Recyclinginfrastruktur, sondern ergänzt diese sinnvoll.
Dr.-Ing. Anna Kerps, die Hauptautorin des Positionspapiers, hebt hervor, dass KI dazu in der Lage ist, Material-, Prozess- und Datenlücken zu schließen. Ihr Potenzial kann jedoch nur auf einer stabilen und gemeinsamen Datenbasis voll zur Geltung kommen. Gleichzeitig warnt sie davor, KI als alleinige Lösung zu betrachten: Für eine funktionierende Kreislaufwirtschaft im Kunststoffbereich sind ebenso ein konsequentes Design für Recycling, robuste Infrastrukturen und klare regulatorische Rahmenbedingungen notwendig.
Um das identifizierte Potenzial zu realisieren und KI von einem Pilotstatus in den breiten industriellen Einsatz zu überführen, formuliert das Fraunhofer CCPE drei strategische Prioritäten für die kommenden Jahre:
1. Aufbau gemeinsamer Datenplattformen und Standards: Dies soll eine einheitliche Grundlage für die gesamte Wertschöpfungskette schaffen und den Austausch von Informationen erleichtern.
2. Entwicklung und Skalierung erklärbarer, hybrider KI-Modelle: In Reallabors und End-to-End-Demonstratoren sollen diese Modelle getestet und optimiert werden, um ihre Anwendung in der Industrie zu fördern.
3. Etablierung von Governance- und Geschäftsmodellen: Diese sollen Datenteilung, Vertrauen und Investitionssicherheit gewährleisten, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen, die oft mit hohen Integrations- und Compliance-Anforderungen konfrontiert sind.
Das Fraunhofer CCPE sieht sich als neutraler Partner der Industrie und der Politik, um eine datengetriebene Kreislaufwirtschaft im Kunststoffsektor zu fördern. Die zentrale Botschaft lautet: Wer jetzt in Dateninfrastrukturen, Standards und KI-Kompetenzen investiert, stärkt gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit und Kreislauffähigkeit. Es bedarf innovationsfreundlicher regulatorischer Rahmenbedingungen, praxisnaher Demonstrationen und unternehmensübergreifender Kooperationen, um intelligente Kunststoffkreisläufe bis 2030 zum industriellen Standard zu machen.
Das Positionspapier wird erstmals am 12. März 2026 während einer Masterclass zum Thema „KI in der Kunststoffwertschöpfung bis 2030“ auf der Circular Valley Convention in Düsseldorf vorgestellt. An dieser Veranstaltung werden auch die Autoren Dr.-Ing. Anna Kerps, Dr.-Ing. Markus Hiebel und Jan-Philip Kopka teilnehmen.
