Weniger als ein Prozent der Alttextilien gelangt derzeit in geschlossene Recyclingkreisläufe. Ein wesentlicher Grund dafür ist die zunehmende Verbreitung kurzlebiger Bekleidung mit geringer Materialqualität. Gleichzeitig erschwert die große Vielfalt an Materialmischungen eine effiziente Wiederverwertung.
Die Sortierung der Textilien erfolgt überwiegend manuell. Angesichts der großen Mengen stößt dieses Verfahren an seine Grenzen. Von den jährlich anfallenden Alttextilien werden lediglich etwa 200.000 Tonnen detailliert geprüft und sortiert. Ein erheblicher Teil wird thermisch verwertet oder exportiert. Automatisierte Sortierverfahren gelten daher als wichtiger Ansatz, um den Anteil stofflich verwerteter Textilien zu erhöhen.
Im Recycling Atelier des Institut für Textiltechnik Augsburg wird ein automatisiertes Sortiersystem für Alttextilien entwickelt. Die Modellfabrik bildet den vollständigen Prozess des mechanischen Textilrecyclings ab. Ziel ist es, die einzelnen Prozessschritte nicht isoliert zu optimieren, sondern das gesamte System der Materialaufbereitung zu betrachten. In diesem Kontext entstand das Projekt DETEX, ein KI-basiertes System zur automatisierten Klassifizierung von Textilien. Die Bildaufnahme erfolgt über zwei hochauflösende Industriekameras der IDS Imaging Development Systems GmbH. Das System erfasst Merkmale der Kleidungsstücke und ordnet sie definierten Kategorien zu, um eine reproduzierbare Sortierung zu ermöglichen.
Die präzise Einordnung von Alttextilien ist ein zentraler Schritt im mechanischen Recyclingprozess. Vor der weiteren Verarbeitung müssen die Textilien zunächst zerkleinert, von Fremdmaterialien wie Knöpfen oder Reißverschlüssen getrennt und anschließend bis zur Einzelfaser aufgelöst werden. Dabei beeinflusst insbesondere die erhaltene Faserlänge die Qualität des entstehenden Recyclingmaterials. Unterschiede in Gewebestruktur, Materialart und Flächendichte bestimmen darüber hinaus die weitere Verarbeitung. Eine zuverlässige Sortierung nach Material- und Produktgruppen bildet daher die Grundlage für eine effiziente Aufbereitung.
DETEX nutzt Verfahren der industriellen Bildverarbeitung, um Kleidungsstücke automatisch zu erkennen und zu klassifizieren. Zwei Industriekameras erfassen die auf einem Förderband transportierten Textilien. Neuronale Netze analysieren die Bilddaten und identifizieren Muster, die zuvor anhand umfangreicher Datensätze trainiert wurden. Für jede Kleiderkategorie wurden mehrere tausend Beispielbilder verwendet. Diese Trainingsdaten wurden vorab manuell kategorisiert, um eine eindeutige Zuordnung der Kleidungsstücke zu ermöglichen.
Für die Analyse setzt das System auf vortrainierte neuronale Netze mit unterschiedlichen Aufgabenbereichen. Ein Modell übernimmt die Objekterkennung und identifiziert die Art des Kleidungsstücks, etwa T-Shirt, Hose oder Kleid. Eine zweite Kamera erfasst die Textilien aus geringem Abstand und liefert Bilddaten zur Materialstruktur sowie zu sichtbaren Merkmalen wie Knöpfen oder Verschmutzungen. Die relevanten Bildausschnitte werden anschließend an ein weiteres KI-Modell übergeben, das die Materialstruktur klassifiziert und beispielsweise zwischen Gewebe und Gestrick unterscheidet. Die Ergebnisse der Analyse werden anschließend in einer Benutzeroberfläche dargestellt.
Für die Bildaufnahme verwendet das Forschungsteam Industriekameras der Produktreihe uEye XC. Das eingesetzte Starter-Set umfasst Kamera, Stativ, Kabel und Makrooptik. Die Auswahl erfolgte unter anderem aufgrund des kompakten Gehäuses, des 13-Megapixel-Sensors sowie der einfachen Integration in Versuchsanlagen. Funktionen wie Digitalzoom, automatische Weißabgleichsteuerung und Farbkorrektur unterstützen eine stabile Bildaufnahme auch bei wechselnden Objektabständen oder variierenden Lichtbedingungen. Die Kameras sind für den industriellen Einsatz konzipiert und auf eine langfristige Verfügbarkeit ihrer Komponenten ausgelegt.
Zur Integration der Bildverarbeitung in die Versuchsanlage nutzt das Team die Kamerasoftware IDS peak. Das Software Development Kit stellt Programmierschnittstellen und Werkzeuge zur Steuerung der Kameras sowie zur Einbindung in eigene Anwendungen bereit.
Die Weiterentwicklung automatisierter Sortiersysteme gewinnt im Textilrecycling an Bedeutung. Der Einsatz datenbasierter Verfahren erfordert eine zuverlässige Bildaufnahme in Echtzeit sowie eine stabile Integration verschiedener Sensoren. Am Recycling Atelier liegt der Fokus daher auf der Kombination unterschiedlicher Sensortechnologien in adaptiven Sortier- und Analysesystemen.
Auch das System DETEX soll künftig erweitert werden. Geplant ist der Übergang von einem reinen Förderbandsystem zu einer modularen Anlage mit robotischer Handhabung. Ein Freifallsystem soll eine mehrperspektivische Erfassung der Textilien ermöglichen. Ergänzend sind robotergestützte Greifer vorgesehen, die zusätzliche Bildaufnahmen aus verschiedenen Perspektiven liefern. Durch diese Kombination lassen sich weitere Materialmerkmale erfassen und Textilien gezielter den geeigneten Recycling- oder Wiederverwendungsprozessen zuordnen. Ziel ist eine präzisere Sortierung als Voraussetzung für höhere stoffliche Verwertungsquoten im Textilrecycling.
