Aus der Forschung IPMS Fraunhofer: Neue Kamera sortiert ­Textilien schneller mit KI

Sie macht sichtbar, was das Auge nicht sehen kann: die chemische Zusammensetzung von Materialien. Die neue Hyperspektralkamera, die das Forschungsteam des Projekts OASYS entwickelte, soll das Sortieren von Textilien erleichtern, und zwar mithilfe von KI. Diese entscheidet, welche Bereiche für die Analyse relevant sind.

Baumwolle oder Polyester? Recyclingfähig oder Restmüll? Bei der Sortierung von Textilien und Kunststoffen kommt es auf präzise Materialerkennung an. Eine neue Hyperspektralkamera des Fraunhofer-Instituts für Photonische ­Mikrosysteme (IPMS) leistet genau das – automatisch, schnell und energieeffizient.

Das Besondere an der Entwicklung aus dem Forschungsverbund "Optoelektronische Sensoren für anwendungsnahe Systeme" (OASYS): Die Kamera erfasst nicht das komplette Bild hyperspektral, sondern konzentriert sich auf die interessanten Stellen.

Eine Künstliche Intelligenz analysiert zunächst ein normales 2D-Bild und markiert die relevanten Bereiche. Nur dort führt das integrierte Spektrometer dann eine chemische Analyse durch.

So funktioniert die Kamera

Das Prinzip ist simpel, aber effektiv: Statt jedes Pixel aufwändig zu untersuchen, werden nur die wichtigen Punkte gemessen. Das reduziert die Datenmenge drastisch und beschleunigt die Auswertung erheblich. Auch der Energieverbrauch sinkt, weil weniger Messungen nötig sind.

Die Kamera ist so kompakt gebaut, dass sie sich direkt in bestehende Anlagen integrieren lässt. Keine Laboranalyse mehr nötig, keine Wartezeiten – die Ergebnisse liegen in Echtzeit vor.

Schneller und effizienter analysieren

"Mit der kompakten hyperspektralen Kamera schaffen wir eine Technologie, die analytische Verfahren dorthin bringt, wo sie gebraucht werden: direkt in Produktionslinien, Sortieranlagen oder auf das Feld", sagt Heinrich Engelke, Projektverantwortlicher am Fraunhofer IPMS. Das automatische Auswerten schaffe Prozesssicherheit, gestalte Abläufe nachhaltiger und ermögliche es, Ressourcen effizienter zu nutzen.

Wo lässt sich die neue Kamera einsetzen?

Die Einsatzgebiete sind vielfältig. In der Textil- und Kunststoffindustrie kann die Kamera Materialien automatisch erkennen und sortieren. Das verbessert die Qualität beim Recycling und macht Prozesse effizienter. Auch Plagiate lassen sich aufspüren, weil die spektrale Analyse die genaue Materialzusammensetzung offenlegt.

In der Lebensmittelbranche kann die Technologie die Qualitätskontrolle verbessern, indem sie Druckstellen, Schimmel oder andere Mängel erkennt, die von außen kaum sichtbar sind. In der Landwirtschaft kann die Kamera den Zustand von Pflanzen beurteilen und zeigen, wo Nährstoffe fehlen.