Saubere Umwelt durch Automatisierung

Um die Auswirkungen der globalen Erwärmung einzudämmen, sollte das Erreichen der Netto-Null-Ziele bis 2050 ganz oben auf der Tagesordnung stehen. Viele entwickeln innovative Wege, um diese Bemühungen zu unterstützen. 

Das letzte Mal, dass der Kohlendioxidgehalt so hoch war wie heute, liegt vier Millionen Jahre zurück. Die Emission von Treibhausgasen hat zu einem beschleunigten Anstieg der globalen Temperaturen geführt. Die Folgen sind Waldbrände, Heuschrecken, die die Ernten dezimieren, schmelzende Eiskappen und -schilde, Entwaldung, Wirbelstürme, Überschwemmungen und verstärkte Hitzewellen. Die Automatisierung kann die Lage abmildern, beispielsweise durch Erfindungen wie nachhaltige Pflanzroboter, die auch beim Recycling und bei der Ernte eingesetzt werden können. 

Spare in der Zeit, so hast du in der Not

Bei Lebensmitteln, die ursprünglich für den menschlichen Verzehr bestimmt waren, werden rund 1,3 Milliarden Tonnen Lebensmittelverluste und -verschwendung, verbucht – genug, um etwa 3 Milliarden Menschen zu ernähren. Lebensmittelverluste und Lebensmittelverschwendung sind für ein Drittel der Treibhausgase verantwortlich, genauso viel wie China und die USA zusammen erzeugen. In Entwicklungsländern entstehen 40 % der Lebensmittelabfälle durch die Verarbeitung nach der Ernte, während in den Industrieländern 40 % der Lebensmittelabfälle im Einzelhandel und beim Verbraucher anfallen. Durch Digitalisierung manueller Arbeiten, die weniger anspruchsvoll sind und eher zu Fehlern führen, können menschliche Fehler reduziert werden. So kann die Automatisierung in diesem Fall zur Verringerung von Lebensmittelabfällen beitragen. 

Mit Software für die Betriebsführung, die Daten automatisch erfasst, und automatischen Rückverfolgungssystemen, die den Prozess unterstützen, können Lebensmittelverluste und -verschwendung von der Belieferung bis zur Auslieferung zurückverfolgt und überwacht werden. Darüber hinaus liefern Tracking-Systeme den Lieferkettenmanagern Daten, die helfen können, Ineffizienzen und unnötige Kosten in der Lieferkette zu ermitteln.  

Wenn Lebensmittelabfälle auf Mülldeponien landen, wird Methangas freigesetzt, das 25 Mal schädlicher ist als Kohlendioxid. Viele Unternehmen haben das Thema aufgegriffen und nutzen künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) als Lösung zur Reduzierung der Abfallverschwendung. Diejenigen, die KI einsetzen, können die Arten von Lebensmittelabfällen untersuchen und die Lebensmittelqualität mit Hilfe von intelligenten Waagen, KI-gesteuerten intelligenten Messgeräten und Kameras messen. Unternehmen wie beispielsweise Winnow konzentrieren sich darauf, das Lebensmittelmanagement für das Gastgewerbe neu zu erfinden. Dies funktioniert mit Hilfe von mit Kameras ausgestatteten „intelligenten Waagen“ und ML-Technologie, die die verschiedenen Lebensmittel fotografieren, die in die Lebensmittelabfalltonne geworfen werden. 

Die Daten durchlaufen dann einen Algorithmus, der die unerwünschten finanziellen und ökologischen Kosten der entsorgten Lebensmittel berechnet. Das System lernt mit der Zeit, Produkte genauer zu erkennen und auszusortieren, als es dem Menschen möglich ist. Gamaya ist ein auf Fernerkennung spezialisiertes Agrartechnologieunternehmen, das mittels KI eine Komplettlösung für die nachhaltige Pflanzenproduktion anbieten will. Durch den Einsatz eines „Crop-Intelligence“-Programms wird die Effizienz der Pflanzenproduktion gesteigert, während die Ernteverluste verringert werden, was Landwirten und großen landwirtschaftlichen Betrieben gleichermaßen zugute kommt. Durch den Einsatz von Drohnen mit Hyperspektralkameras kann Gamaya Veränderungen bei Wasser, Düngemitteln, Schädlingen und Ernteerträgen erkennen und überwachen. KI-Algorithmen können die erfassten hyperspektralen Bilder analysieren und potenzielle Probleme wie Gefahren, Saatgut- und/oder Pflanzenverluste erkennen und den Landwirt informieren. 

Fakt: Laut Process and Control Today sind 10,9 % der Lebensmittelabfälle auf menschliches Versagen zurückzuführen, während 13,8 % der Lebensmittelverluste auf die Zeit zwischen dem landwirtschaftlichen Betrieb und dem Transport zum Einzelhändler zurückzuführen sind.

Einmalgebrauch ist nicht sinnvoll.

Im Bereich der Abfallwirtschaft wurden Recycling-Bots entwickelt, um den Menschen bei der Säuberung des Planeten zu helfen. Plastikmüll ist ein globales Dilemma, das sowohl die Gesundheit der Menschen als auch der Ökosysteme weltweit bedroht. Aktivisten und Innovatoren kombinieren ihre Fähigkeiten, um kreative Lösungen zu finden, die den Kampf gegen den Klimawandel unterstützen.

Von den 300 Millionen Tonnen Plastik, die produziert werden, wird die Hälfte zu Einwegprodukten verarbeitet: Hier kommt Bebot ins Spiel, ein von 4Ocean und Poralumarine entwickeltes Roboterfahrzeug für die Strandsäuberung, das den Sand nach kleinen Kunststoffabfällen durchsucht, die der Mensch übersieht. Der kleine und leise Bebot wird mit Akkus betrieben, die mit einem Solarpanel verbunden sind, was ihn sehr energieeffizient macht. Er kann pro Stunde 3 Fünftel der Fläche eines Fußballfeldes durchsieben, was ihn schneller macht als einen Menschen. Obwohl am Ende des Prozesses manuelle Hilfe erforderlich ist, um Kieselsteine und Steine aus dem Sammelgut zu entfernen, ist der Zeitaufwand wesentlich geringer, als wenn der Vorgang manuell durchgeführt würde.  

Im Juni 2021 riefen die Global Plastic Action Partnership und UpLink das The Global Plastic Innovation Network (GPIN). ins Leben. Dessen Ziel ist es, innovative Lösungen zu finden, um die Verschmutzung durch Plastik zu verringern. Namhafte Unternehmen wie Diwama bieten innovative Hard- und Softwarelösungen für Müllsortieranlagen an. Seine Technologie, Vitron, verwendet eine KI-gestützte Bilderkennungssoftware, die die Abfallanalyse automatisiert und zur Optimierung des Abfallmanagements eingesetzt werden kann. In ähnlicher Weise ist es das Hauptziel von Kickstarter-Unternehmen wie Urban Rivers’ die Menschen mit einem fesselnden Spiel namens „Trash Robot“ zur Übernahme von Verantwortung und Eigenverantwortung aufzufordern.  

Um Einwegplastik und Abfälle aller Art zu beseitigen, hat Urban Rivers in Chicago ein Projekt gestartet, das über einen Webbrowser gesteuert wird und es Nutzern aus aller Welt ermöglicht, die Kontrolle über den schwimmenden Roboter zu übernehmen und den Fluss zu säubern. Während Version 1 noch weiter verbessert wird, sind für die Version 2 eine Basisstation für die Entladung des Mülls, eine größere WLAN-Reichweite, GPS-Ortung und eine robustere, wetterfeste Konstruktion geplant. 

Aufforstung gegen die globale Erwärmung

Der Smartphone-Hersteller Huawei und das Unternehmen RFCX, das im Bereich Künstliche Intelligenz (KI) tätig ist, sind eine Partnerschaft eingegangen, um die illegale Abholzung von Wäldern zu bekämpfen und ökologische Veränderungen zu dokumentieren. Wälder spielen eine wesentliche Rolle im Ökosystem unseres Planeten und bieten unter anderem zahlreichen Tier- und Pflanzenarten einen Platz zum Leben und Gedeihen. Sie bieten auch eine Reihe von gesundheitlichen und wirtschaftlichen Vorzügen und tragen dazu bei, die Auswirkungen des Klimawandels zu mildern. Als Ursachen für die Entwaldung gelten Landwirtschaft, Bergbau, Bohrungen, Urbanisierung und Holzeinschlag. Nach Angaben der UNO sind bis zu 90 % des Holzeinschlags illegal, und Waldhüter sind nicht in der Lage, die Täter in Echtzeit zu ermitteln, auf sie zu reagieren und sie zu fassen. Hier kann Ihr altes Huawei-Telefon sinnvoll eingesetzt werden: Durch ein Upgrade werden die Geräte in die Lage versetzt, die Umwelt zu überwachen und zu schützen.  

Das klingt vielversprechend, aber wie funktioniert das?

Die aufgerüsteten Geräte werden in Bäumen platziert und mit blattförmigen Solarpaneelen ausgestattet, die sie umgeben; sie tragen den treffenden Namen Guardian Devices. Mit Hilfe der akustischen Überwachungstechnologie können die Telefone das Geräusch von Kettensägen und Schüssen aufzeichnen und gleichzeitig die Bewegungen bestimmter Tierarten beobachten. Am wichtigsten ist, dass in Echtzeit auf Situationen reagiert werden kann und sich so die Chance bietet, die illegale Aktion zu stoppen. 

Die ETH-Zurich in der Schweiz hat vorgeschlagen, auf unserem Planeten knapp 10 Millionen Quadratkilometer zusätzlicher Bäume zu pflanzen, wodurch 205 Milliarden Tonnen Kohlenstoff gespeichert werden könnten, sobald diese Bäume ausgewachsen sind. Das Start-up-Unternehmen Biocarbon Engineering hat einen Weg gefunden, den Prozess der Baumpflanzung erheblich zu verbessern, indem es mit Hilfe von Drohnen Informationen über die Topografie und die Bodenbedingungen sammelt und 3D-Karten erstellt. Durch die Kombination der gesammelten Informationen mit Satellitendaten, die zuvor von einem Algorithmus analysiert wurden, können die am besten geeigneten Standorte für die Bepflanzung sowie das gewünschte Bepflanzungsmuster bestimmt werden. Sobald die Informationen korreliert sind, werden die Drohnen so programmiert, dass sie biologisch abbaubare Hülsen absetzen, die mit gekeimten Samen und Nährstoffen gefüllt sind. Die gekeimten Samen werden mit einer Geschwindigkeit von 1 Hülse pro Sekunde in den Boden gepflanzt, was diesen Vorgang 10 Mal schneller und 80 % billiger macht, als wenn er manuell durchgeführt wird.  

Fakt: Durch das Absetzen einer Hülse pro Sekunde können potenziell 100.000 Bäume pro Tag gepflanzt werden.