Der technologische Fortschritt digitalisiert und erleichtert zunehmend unseren Alltag und steigert so den Wohlstand, erhöht jedoch gleichzeitig drastisch die Menge an Elektroschrott. Jährlich fallen weltweit etwa 50 Millionen Tonnen Elektroschrott an, wovon ein erheblicher Teil durch gezielte Reparatur- und Wiederverwendungsstrategien vermieden werden könnte. Bislang scheitert eine Weiterverwendung oft an ineffizienten und kostenintensiven Prüfverfahren für elektronische Geräte. Der InnovationsCampus Mobilität der Zukunft (ICM), eine Forschungsplattform des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Stuttgart, hat sich dieser Problematik angenommen. Erklärtes Ziel ist die nachhaltige und emissionsfreie Mobilität der Zukunft – von Produktentwicklung bis Recycling.

Die ICM-Nachwuchsgruppe „Nachhaltige Elektronik“ um Dr. Florian Stamer am wbk Institut für Produktionstechnik des KIT hat in diesem Zusammenhang eine KI-gestützte Inspektionsstrategie entwickelt, die die Wiederverwertung von Leiterplatten optimiert. In Zusammenarbeit mit dem Startup Desoltik und gefördert durch den ICM wurde ein Verfahren entwickelt, das optische, elektrische, thermografische und röntgenbasierte Technologien kombiniert. Die künstliche Intelligenz erfasst und analysiert die Prüfdaten in Echtzeit und bestimmt adaptiv die erforderliche Prüftiefe sowie die optimalen Testverfahren für spezifische Baugruppen. Nach jeder Prüfsequenz erfolgt eine datengetriebene Bewertung der Messwerte, woraufhin die Inspektionsstrategie dynamisch angepasst wird. Sobald eine ausreichende Datenbasis vorliegt, leitet das System die optimale „R-Strategie“ ab – basierend auf den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft wie Reparatur (Repair), Wiederverwendung (Reuse) oder Recycling (Recycle).

Besonders hervorzuheben ist der Transfer von der Forschung in die Praxis: Die Inspektionsmethode ist eine skalierbare Lösung für die Kreislaufwirtschaft und lässt sich sowohl in der Einzelfertigung als auch in der Serienproduktion einsetzen. Recycling- und Remanufacturing-Unternehmen im Elektronikbereich und Elektronikhersteller profitieren von der Technologie, da sie zur effizienten Reparatur von Gebrauchtprodukten und Ausschuss genutzt werden kann.

Zur Industrialisierung des Verfahrens arbeitet das Team mit Schneider Electric zusammen, einem international tätigen Unternehmen mit langjähriger Erfahrung im Bereich nachhaltiger Fertigung. Der französische Konzern wurde für seine Fabriken mehrfach vom Weltwirtschaftsforum als „Sustainability Lighthouse“ ausgezeichnet. Die Robotik- und Automatisierungslösungen, die Schneider Electric selbst entwickelt und in der eigenen Produktion nutzt, stecken nun auch in dieser Applikation.

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