Hochschule Osnabrück forscht an Recycling smarter Textilien
Forschungsteam aus Lingen und Osnabrück entwickelt Design– und
Robotiklösungen für smarte Kleidung und deren Wiederverwertung
Selbstleuchtende Jacken, Pullover mit
Notrufsensoren oder Schuhsohlen, die Gesundheitsdaten messen – sogenannte
smarte Textilien sind auf dem Vormarsch. Doch während ihre Funktionen
immer ausgefeilter werden, steckt ihr Recycling noch in den Kinderschuhen.
Ein neues Forschungsprojekt der Hochschule Osnabrück will genau hier
ansetzen. Im Projekt „ReSiST-AR - Recycling Strategies of Smart Textiles &
automated Robotics“ forscht ein Wissenschaftsteam daran, das Design dieser
Textilien nachhaltiger zu gestalten. Außerdem entwickelt es Robotertechnik
so weiter, dass smarte Kleidung zukünftig automatisiert sortiert und so
besser recycelt werden kann. Gefördert wird das zweijährige Projekt mit
rund 422.000 Euro aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale
Entwicklung (EFRE) und des Landes Niedersachsen.
Regionale Recyclingkreisläufe für smarte Kleidung
Smarte Textilien kommen bereits heute in vielen Bereichen zum Einsatz –
etwa bei Polizei und Feuerwehr, im Sport oder in der Mode. Gleichzeitig
stellt ihre Entsorgung eine wachsende Herausforderung dar. „Textilien
werden häufig um die halbe Welt transportiert, um dort günstiger von Hand
sortiert zu werden. Außerdem ist die getragene Kleidung oft verschmutzt
und riecht. Das ist weder eine angenehme Arbeit noch besonders
nachhaltig“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Steffen Greiser. Er ist Professor für
Automatisierungstechnik an der Fakultät Management, Kultur und Technik am
Campus Lingen der Hochschule Osnabrück und leitet das neue
Forschungsprojekt. „Unser Ziel ist es, die Sortierprozesse zu
automatisieren und regionale Recyclingkreisläufe zu ermöglichen, anstatt
Kleidung über große Distanzen zu transportieren.“ Dafür sollen Roboter in
die Lage versetzt werden, entsorgte Kleidungsstücke zu scannen und die
smarten Textilien herauszugreifen.
KI und Robotik sollen Textilberge sortieren
Greiser erläutert die besondere Herausforderung beim Sortieren von
Kleidung per Roboter: „Bislang können Roboter vorwiegend feste Materialien
gut greifen - genau wie KI gut lernen kann, feste Gegenstände zu erkennen.
Kleidungsstücke sind jedoch sehr weich, liegen oft gebündelt und
überlappend auf Förderbändern, sind zerknittert und unterscheiden sich
stark in Material, Farbe und Struktur. Sie sehen also immer anders aus.
Damit Roboter zuverlässig die smarte Kleidung erkennen und greifen können,
braucht es fortschrittliche Sensortechnologien und Algorithmen. Wir wollen
ihnen beibringen die smarten Textilien zwischen vielen anderen
Kleidungsstücken herauszusuchen – egal wie sie auf dem Kleiderhaufen
liegen.“
Geplant ist dafür der Einsatz von multispektralen Kameras, 3D-Sensorik und
weiteren Technologien, um Materialien zu unterscheiden und
Elektronikbestandteile aufzuspüren.
Nachhaltigkeit beginnt beim Produktdesign
Neben der Sortierung widmet sich das Projekt auch der Frage, wie smarte
Kleidung von Anfang an recyclingfreundlicher gestaltet werden kann. Dabei
untersucht ein Forschungsteam am Standort Osnabrück verschiedene
Herstellungsverfahren – etwa das Aufsticken, Einnähen oder Verschweißen
elektronischer Komponenten.
Prof. Dr.-Ing. Jens Schäfer ist Professor für Technische
Produktentwicklung an der Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik
am Campus Westerberg und betont: „Wir analysieren, wie Sensoren und
Elektronik so integriert werden können, dass sie im Alltag stabil
funktionieren, sich später aber möglichst einfach wieder aus den Textilien
herausnehmen lassen. Dafür schauen wir uns als erstes an, welche Arten von
smarten Textilien es gibt und welche Anforderungen es aus Sicht der
Endkund*innen gibt. Unser Ziel ist ein Leitfaden, mit dem Unternehmen
smarte Textilien langlebig und gleichzeitig recyclingfähig entwickeln
können.“
Praxisnahe Forschung mit Industriepartnern
Für die Umsetzung des Forschungsprojektes arbeitet die Hochschule
Osnabrück eng mit Unternehmen aus der Region zusammen. Dazu gehören das
Robotik-Unternehmen Moduco GmbH aus Lingen sowie die WKS Textilveredlungs-
GmbH aus Wilsum.
Das Unternehmen moduco entwickelt Robotik-Systeme für den produktiven
Einsatz in Unternehmen und bringt viel Erfahrung im Zusammenspiel von
Robotern mit kamerabasierten Systemen mit. „Das automatische Sortieren von
Kleidungsstücken mit einem Roboter ist eine überdurchschnittlich große
Herausforderung. Die Aufgabe kann nicht durch fest programmierte Abläufe
gelöst werden“, so Geschäftsführer Stephan Feldker. Das Team von moduco
arbeitet gemeinsam mit den Partnern an praxisnahen Lösungen, um Robotern
und kollaborativen Robotern (sogenannte Cobots, die Hand in Hand mit
Menschen arbeiten) beizubringen, diese herausfordernde Aufgabe erfolgreich
zu meistern.
Auch der Praxispartner WKS Textilveredlungs-GmbH sieht großes Potenzial:
„Wir sortieren und reparieren täglich große Mengen zurückgesendeter
Kleidung. Lösungen, die Sortierung, Analyse von Schadbildern und
Aufbereitung der Kleidung erleichtern, sind entscheidend, um Second-Life-
Konzepte wirtschaftlich umzusetzen. Wir freuen uns sehr mit der Hochschule
Osnabrück eine starke Forschungspartnerin gefunden zu haben“, so
Geschäftsführer Michael Hofmann.
