Eine breit etablierte nachhaltige Kreislaufwirtschaft unterstützt die Klimawende und erhöht die strategische Autonomie Europas. Vertrauenswürdige künstliche Intelligenz (KI) ist der Schlüssel dazu.

"Eine völlig neue Qualität der Kooperation innerhalb der europäischen Wertschöpfungsnetzwerke ist notwendig, um Rohstoffe nachhaltig zu nutzen und Produktlebenszyklen signifikant zu verlängern. Datengetriebene künstliche Intelligenz kann die Voraussetzungen für eine funktionierende Kreislaufwirtschaft schaffen, indem sie Probleme aus mehreren Perspektiven betrachtet, getroffene Entscheidungen erklärt und für einen nahtlosen Übergang zwischen virtueller und realer Prozesslandschaft sorgt", sagt Wolfgang Kienreich, Director for Business and Markets am Know-Center.

Transparenz in den Lieferketten

Komplexe und intransparente Liefernetzwerke stellen eine große Hürde für eine nach ökologischen Maßstäben optimierte Produktion dar. Unternehmen, die hochtechnologische Produkte fertigen, sind oft auf hunderte Lieferanten angewiesen. Diese Lieferanten werden ihrerseits von einer unüberschaubaren Menge weiterer Unternehmen beliefert. Will man den CO2-Fußabdruck eines Produktes ermitteln, scheitert das Vorhaben, da ein Großteil der Lieferanten, welche die dazu notwendigen Informationen zur Verfügung stellen müssten, unbekannt sind. "Unsere Forschung zeigt, dass künstliche Intelligenz hier Transparenz schaffen kann. Unzugängliche Bereiche eines Lieferantennetzwerkes lassen sich durch die Analyse von Informationen aus dem Internet rekonstruieren, indem etwa untersucht wird, welche Referenzkunden Lieferanten in Nachrichten und auf Webseiten nennen. Mithilfe von KI-Modellen, die wir anhand bekannter Lieferanten trainieren, können wir darauf aufbauend Werte wie den CO2-Fußabdruck ableiten", erklärt Kienreich.

Alle Perspektiven berücksichtigen

Eine weitere Hürde auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft ist der Fokus auf die unmittelbaren Kosten. Der Logistikprozess in der produzierenden Industrie steht im Spannungsfeld von Einkauf, Disposition, Transport und Materialwirtschaft. Die Zielsetzungen dieser Fachbereiche unterscheiden sich stark und können sich widersprechen: Eine möglichst große Einkaufsmenge bietet den besten Preis, aber möglichst kleine Transporteinheiten versprechen maximale Lieferflexibilität. Das Know-Center und Magna haben angesichts dessen gemeinsam ein mehrfach preisgekröntes Werkzeug entwickelt, das eine Mehrperspektiven-Optimierung des Logistikprozesses ermöglicht. Die künstliche Intelligenz berechnet Lösungen für widersprüchliche Anforderungen und visualisiert die Entscheidungsgrundlagen für die Verantwortlichen aus den Fachbereichen. Kienreich ist überzeugt: "Diese Kombination von visuell erklärbarer künstlicher Intelligenz, Simulation und Prognose wird in Zukunft auch den Umgang mit den zahlreichen zusätzlichen Anforderungen im Kontext einer Kreislaufwirtschaft ermöglichen."

Digitale Zusammenarbeit dank KI

In der Produktion versprechen digitale Zwillinge einen entscheidenden technologischen Vorteil, da Daten und Prozesse nicht nur innerhalb eines Unternehmens, sondern auch über verschiedene Unternehmen weltweit vernetzt werden können. Allerdings stoßen Unternehmen auch hier an ihre Grenzen, was die Entwicklung einer echten Kreislaufwirtschaft massiv behindert. Ein produzierender Betrieb kann beispielsweise für sich eine Prognose der Abfallmengen vornehmen, diese jedoch aus technischen und rechtlichen Gründen nicht einfach mit einem Entsorgungsunternehmen austauschen. Verfahren dazu, welche die gemeinsame Nutzung sensibler Daten in verschlüsselter Form ermöglichen und damit in vielen Szenarien der Kreislaufwirtschaft den Kreis schließen können, werden am Know-Center entwickelt. "Damit wir diese Forschungsergebnisse rasch in der Praxis umsetzen, haben wir gemeinsam mit dem ACStyria Mobilitätscluster die 'Modellregion Steiermark für datengetriebene Lieferketten' ins Leben gerufen. Im Rahmen dieser Initiative entwickeln und erproben wir mit einer wachsenden Anzahl innovativer Unternehmen die digitale Zusammenarbeit mittels vertrauenswürdiger künstlicher Intelligenz", so Kienreich.

(Diese Meldung ist Teil einer Medienkooperation mit dem Know-Center)