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Die Ausgangssituation: Was ist die ökologische Herausforderung?
Die Entwicklung unserer modernen Gesellschaft basiert in hohem Maße auf der Nutzung von Metallen. Neben Massenmetallen wie Eisen oder Kupfer spielen wegen der zunehmenden Digitalisierung, die dafür benötigten Technologiemetalle eine zentrale Rolle: Lithium findet sich etwa in Akkumulatoren für mobile Geräte, Indium und Gallium in Displays oder Tantal in Kondensatoren in der Mikroelektronik. Diese Metalle bilden den Grundbaustein der IT-Infrastruktur, die auch KI-Anwendungen ermöglicht. Allerdings sind sie nur begrenzt verfügbar und ihre Recyclingraten gering. Aktuelle Recyclingtechnologien können mit dem Mix von Metallen, z.B. in Elektronikschrott, noch nicht optimal umgehen. Um eine nachhaltigere Nutzung zu ermöglichen, fehlt es daher an Lösungen im Bereich recyclinggerechter Produktgestaltung, verbesserter Recyclingtechnologien und einem übergeordneten Management metallischer Stoffströme.
Die Idee: Welchen Beitrag kann KI konkret leisten?
Das Verbundprojekt MetallKIDD untersucht konzeptionelle Ansätze, wie KI-Methoden entlang des gesamten Produktlebenszyklus ein nachhaltiges Metallmanagement unterstützen bzw. ermöglichen können. Der Fokus der Untersuchung liegt dabei auf den Metallen, die in KI-Anwendungen selbst eingesetzt werden. Das Projekt ist in zwei Phasen aufgebaut: In Phase 1 wird der Wissensstand sondiert und untersucht, welche Metalle in KI-Anwendungen verstärkt verwendet werden bzw. welche potenziellen Engpässe auftreten können. Parallel dazu werden KI-basierte Ansätze identifiziert, deren Einsatz zu einer Optimierung des Metallmanagements beitragen. Die Beteiligung relevanter Experten und Stakeholder ermöglicht dabei die Verknüpfung von Informationen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Ziel dieser ersten Phase ist der Entwurf einer KI-Potenzial-Landkarte für nachhaltiges Metallmanagement. Auf dieser Basis werden in Phase 2 Handlungsempfehlungen und Anwendungsmöglichkeiten für die nachhaltige Nutzung von KI zur Verbesserung der Kreislaufführung von Metallen erarbeitet.
Der Ausblick: Welchen Leuchtturmcharakter hat das Projekt?
Das Projekt betrachtet KI einerseits als Auslöser andererseits aber auch als Lösung für die Herausforderung einer nachhaltigen Entwicklung. Es verfolgt den ambitionierten Ansatz über die Wertschöpfungskette hinauszugehen, anstatt einzelne Prozesse zu betrachten. Ziel ist es, die Projektergebnisse einem breiten Publikum aus relevanten Akteuren und Akteurinnen vorzustellen, damit diese sie aufgreifen und möglichst zu konkreten Anwendungen weiterentwickeln.