Robotik und KI in der Bioabfallsortierung
Im Werk Sandstedt kompostiert die Grube Land- und Umwelttechnik seit 1994 die Bioabfälle umliegender und angrenzender Landkreise. Die Güte des Produkts wird dabei auch durch die als solche bezeichneten Fehlwürfe beeinflusst – das sind Materialien, die eigentlich nichts im Bioabfall zu suchen haben, zum Beispiel Plastik, Glas und Metall. Um diese Materialien zu entfernen, wird der am Ende des Prozesses entstandene Kompost in großen rotierenden Zylindern gesiebt. Dabei werden die Verunreinigungen aber nicht vollständig entfernt. Gerade Plastik wird durch das mechanische Verfahren zwar zerstört, verbleibt in kleinen Teilen aber trotzdem im Endprodukt.
Das aktuelle Verfahren erfüllt natürlich die rechtlichen Anforderungen, dennoch möchte Geschäftsführer Olav Grube den Prozess umstellen: Wenn während der mehrwöchigen Kompostierung die meisten Fehlwürfe zerkleinert und trotz des Siebens zum Schluss weiterhin Reste in den Kompost gelangen… wäre es da nicht besser, die Fehlwürfe vorher – natürlich irgendwie automatisiert – zu entnehmen und somit die Qualität des Komposts zu erhöhen?
Aus diesem Gedanken entstand der Ansatz, mit Hilfe von robotischen Greifarmen, Kamerasensoren und vielleicht auch künstlicher Intelligenz den bisherigen Prozess umzustellen. Aber ist diese Idee überhaupt realisierbar?
Das Unternehmen
- Name: Grube Land‑ und Umwelttechnik GmbH & Co. KG
- Größe: 10 bis 49 Mitarbeitende
- Sitz: Sandstedt im Landkreis Cuxhaven
- Gründungsjahr: Das Kompostwerk wurde 1994 eröffnet, der Gesamtbetrieb besteht bereits seit 1955
- Branche: Entsorgung
Die Herausforderung
Fehlwürfe mit Hilfe eines Greifarms aus den Bioabfällen fischen klingt in der Theorie zunächst nicht sehr kompliziert. Ein Blick in die eigene Biotonne verrät aber: Das Material ist dreckig und feucht, von sehr unterschiedlicher Struktur und die Zusammensetzung ändert sich mit den Jahreszeiten. Die dem Abfall zu entnehmende Fehlwürfe sind ebenfalls nicht homogen: Die Bandbreite reicht von (zerschlissenen) Plastiktüten und -netzen, Glasflaschen, Messern bis hin zu Autobatterien. Insgesamt sind also viele Variablen und Faktoren zu berücksichtigen.
Der Wunsch
Das Unternehmen suchte aufgrund der erkannten Komplexität Unterstützung für die Klärung, ob der angedachte alternative Ansatz zur Entfernung der Fehlwürfe technisch machbar ist und sich aus einer betriebswirtschaftlichen Sicht überhaupt tragen würde.
Beim Besuch der im April 2025 vom Mittelstand-Digital Zentrum Bremen-Oldenburg ausgerichteten „Digital-Tour“ in der nahen Wesermarsch erlebte Olav Grube unter anderem die Demonstration eines KI-gestützten Arbeitsplatzes. Dieser enthielt vom Grundsatz her die Komponenten, die auch für die eigene Idee benötigt würden – Herr Grube suchte noch vor Ort das Gespräch mit dem Zentrum.
Die Vorgehensweise
Nach der ersten Kontaktaufnahme fand ein erster telefonischer Austausch statt, in dem das Unternehmen die Problemstellung detailliert erläuterte. Zur vertiefenden Analyse erstellten Mitarbeitende des Zentrums einen Fragenkatalog, welcher vom Unternehmen beantwortet wurde.
Zur Besprechung der Unterstützungsmöglichkeiten besuchte Mitarbeitende des Zentrums das Unternehmen in Sandstedt, um sich so vor Ort auch einen persönlichen Eindruck zu verschaffen. Im gemeinsamen Gespräch wurden erneut die Herausforderungen und auch der Fragenkatalog besprochen.
Zur Ergebnissicherung wurde die Informationen in einem kurzen Dokument zusammengefasst, welches die Ausgangssituation darstellte,den zukünftig gewünschten Prozessablauf skizzierte und auch die allgemeinen Rahmenbedingungen benannte.
Gemeinsam entschloss man sich, im Rahmen eines Schnellläuferprojekts eine Machbarkeitsanalyse zur Nutzung von Robotik und KI in der Bioabfallsortierung durchzuführen. Das Ergebnis der Analyse sollte in Form eines Konzepts dem Unternehmen bereitgestellt werden.
Die Erstellung der Machbarkeitsstudie erfolgte in drei Chargen durch vier Fachexpert*innen des Konsortialpartners OFFIS. Die sukzessive Auslieferung der Inhalte – verbunden mit der Option eines zeitnahen Feedbacks – stellte sicher, dass das finale Konzept auch den Erwartungen des Unternehmens entsprach. Das für die Analysen notwendige Bildmaterial wurden von der Firma Grube geliefert.
Die Methoden
Zur Zielerreichung wurden folgende Methoden eingesetzt
- Interview
- Fragenkataloge
Das Ergebnis
Die vom Zentrum durchgeführte und verschriftliche Machbarkeitsanalyse umfasst mehr als 25 Seiten zu relevanten Punkten wie Fördergutsystemen, Kameraerkennung und Bildverarbeitung, Robototerkinematik und Greifsystemen, der Gesamtsystem-Integration, eine Aufwandsschätzung (Zeit wie Geld) sowie Handlungsempfehlungen.
Die Durchführung der Machbarkeitsanalyse und die Bereitstellung eines zugehörigen Konzepts durch das Zentrum versetzt das Unternehmen in die Lage, eine informierte Entscheidung hinsichtlich der Einführung neuer Technologien im eigenen Betrieb zu treffen. Herr Grube zeigte sich im Abschlussgespräch begeistert über das detaillierte, dennoch präzise formulierte Konzept.
Der Umsetzungsaufwand
Die Erstellung der Machbarkeitsstudie erfolgte über einen Zeitraum von ca. 5 Monaten. Die angefallenen Arbeitsstunden organisierte und leitete das Mittelstand-Digital Zentrum Bremen-Oldenburg für das Unternehmen kostenlos und anbieterneutral. Das Zentrum wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.
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Dann nehmen Sie gerne Kontakt zu uns auf!
