Weitere Informationen: 
Prof. Dr. Kim Werner
Professorin für Betriebswirtschaftslehre, insbesondere Veranstaltungsmanagement
Telefon: 0541 969-7268
E-Mail: k.werner@hs-osnabrueck.de

Prof. Dr. Kai Michael Griese
Professor für Marketing
Telefon: 0541 969-3880
E-Mail: k-m.griese@hs-osnabrueck.de
 

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.

Weitere Informationen: 
Prof. Dr.-Ing. Steffen Greiser
Professor für Automatisierungstechnik 
Telefon: 0591 80098-285
E-Mail: s.greiser@hs-osnabrueck.de

Prof. Dr.-Ing. Jens Schäfer
Professor für Technische Produktentwicklung
Telefon: 0541 969-2133
E-Mail: jens.schaefer@hs-osnabrueck.de

Die Hochschule Osnabrück bringt ihre Expertise in drei der vier sogenannten agri:labs ein. Dies sind praxisnahe Reallabore, in denen gemeinsam mit Partnern aus der Praxis konkrete Lösungen entwickelt und erprobt werden. Thematisch reichen die Beiträge von nachhaltigen Wertschöpfungssystemen über zukunftsfähige Nutztierhaltung und die Nutzung von Nebenströmen bis hin zur integrierten Agrarlandschaftsentwicklung. Für ihre Forschung erhält die Hochschule Osnabrück Fördermittel in Höhe von knapp 2,2 Millionen Euro.

Konkrete Fragestellungen in der Praxis erproben 

Agri:change zeichnet sich nicht nur durch die große Zahl an beteiligten Akteurinnen und Akteuren aus Wissenschaft, Politik und Praxis aus, sondern vor allem durch die unmittelbare Praxisnähe, wie Prof. Dr. Nana Zubek, Professorin für Agrarökonomie der Hochschule Osnabrück erläutert: „Transformationsprozesse können nur dann erfolgreich sein, wenn sie von den betroffenen Akteurinnen und Akteuren mitgetragen werden.“ 

Das zeigt sich auch in den Teilprojekten, in denen Nana Zubek mit ihrem Team arbeitet. Gemeinsam untersuchen sie, wie gesellschaftlich akzeptiert tiefgreifende Veränderungen entlang der agrarischen Wertschöpfungskette überhaupt sind und welche Rolle dabei persönliche Kontakte, Austausch und Netzwerke spielen. Denn ob sich nachhaltigere Produktionsweisen durchsetzen, hängt oft davon ab, wie Landwirtinnen und Landwirte, Unternehmen und Bürgerinnen und Bürger darüber sprechen und welche Erfahrungen sie im eigenen Umfeld machen.

Gleichzeitig wird analysiert, wie sich eine nachhaltige Umgestaltung der Agrar- und Ernährungswirtschaft auf die Lebensqualität in Regionen auswirkt. Entstehen neue Arbeitsplätze und Geschäftsmodelle? Verändern sich Einkommen oder wirtschaftliche Strukturen? Was passiert, wenn sich Produktion verlagert? Wenn beispielsweise weniger Fleisch in Niedersachsen erzeugt würde: Wird dann anderswo mehr produziert? Und was wären verbundene ökonomische, ökologische sowie gesellschaftliche Konsequenzen? Solche überregionalen wirtschaftlichen Zusammenhänge werden mit in den Blick genommen. 

Hochschule Osnabrück thematisch breit aufgestellt 

Neben Zubek sind noch Prof. Dr. Guido Recke, Prof. Dr. Inga Tiemann, Dr. Kathrin Toppel sowie Prof. Dr. Diemo Daum mit ihren Teams im Gesamtprojekt vertreten und decken dabei unterschiedliche Themengebiete ab.

Das Team von Prof. Dr. Diemo Daum entwickelt neue Ansätze, um bislang ungenutzte Pflanzenbestandteile aus dem Freilandgemüsebau nachhaltig zu erschließen und ihr Potenzial für die Lebensmittelverarbeitung zu bewerten. Im Fokus stehen dabei vor allem Blätter von Wurzel-, Knollen- und Kohlgemüse sowie Gemüsefraktionen, die etwa aufgrund zu geringer Größe nicht als Frischware vermarktet werden. Gleichzeitig untersuchen die Forschenden, inwieweit entsprechende Verwertungsoptionen dazu beitragen können, Stickstoffverluste durch Nitratauswaschung und Lachgasemission aus Ackerböden zu verringern und damit Umwelt und Klima zu schützen.

Prof. Dr. Inga Tiemann und Dr. Kathrin Toppel beschäftigen sich mit ihren Kolleginnen und Kollegen mit Geflügel. Tiemann arbeitet im Teilprojekt „Geflügel ‚Low carbon line ‘ – regionale Produktion mit geringer Umweltwirkung.“ 
Die „Carbon Line – Huhn“ schafft die Datengrundlage für eine evidenzbasierte Bewertung von Klimawirkungen in der Geflügelhaltung. Ziel ist es, Ressourceneffizienz und Tierwohl systemisch zusammenzudenken und praktikable Transformationspfade für die Geflügelbranche aufzuzeigen.

Toppel erprobt und bewertet am Lehr- und Forschungsbetrieb Waldhof der Hochschule verschiedene Ansätze zur Reduzierung des Risikos von Hitzestress bei Masthühnern. Damit leistet das Team einen Beitrag dazu, Geflügelhaltung auch in einem sich wandelnden Klima tiergerecht und zukunftsfähig zu gestalten. Der inkludierte Praxisaustausch ebnet den direkten Weg für erfolgreiche Maßnahmen ins Controlling von Masthühnerbeständen.

Für die wirtschaftliche Nutzung bislang ungenutzter Rest- und Begleitstoffe in Deutschland besteht noch erheblicher Forschungsbedarf. Insbesondere sind die mengenmäßigen, technisch verfügbaren und ökonomisch verwertbaren Potentiale verschiedener Wertschöpfungsketten nicht bekannt. Diese Aspekte werden im Fachgebiet von Prof. Dr. Guido Recke untersucht. Ein weiterer Fokus liegt auf der ökonomischen Optimierung durch Nebenstrom-Upcyling von ausgewählten Lebens- und Futtermitteln und auf Akzeptanzanalysen bei den beteiligten Unternehmen.

Mit dem Engagement im Verbundprojekt agri:change unterstreicht die Hochschule Osnabrück ihren Anspruch, wissenschaftliche Erkenntnisse frühzeitig in die Praxis zu überführen und den Wandel der Agrar- und Ernährungswirtschaft aktiv mitzugestalten. So entstehen fundierte Entscheidungsgrundlagen und konkrete Lösungsansätze für eine nachhaltige Entwicklung in Niedersachsen und darüber hinaus.