Forschen für eine smarte Zukunft der Kalksandsteinindustrie
Produktionsoptimierung dank Künstlicher Intelligenz
Wer heute einen Musiktitel über ein Sprachkommando abruft, sein Smartphone mit Gesichtserkennung entsperrt oder sich im Onlinehandel eine Produktempfehlung anzeigen lässt, begegnet unweigerlich Künstlicher Intelligenz (KI).
KI entfaltet ihr Potenzial besonders dann, wenn sie in komplexe, kontinuierliche Prozesse integriert wird, die bislang stark von menschlicher Erfahrung abhängig waren. Und genau hier liegt auch die Verbindung zur Kalksandsteinproduktion – einem ebenso beständigen wie anspruchsvollen Industriezweig.
Zwischen Handwerk, Hightech und Verantwortung
Die Kalksandsteinindustrie ist geprägt von regionaler Rohstoffgewinnung, energieintensiver Dampfhärtung und einem durchdachten Produktsystem aus genormten Steinformaten. Was von außen wie ein klassisches Industrieprodukt erscheint, ist im Inneren das Ergebnis präziser Abstimmungen: Rezepturen, Temperaturführungen, Aushärtezeiten, Formate und Verarbeitung müssen exakt zusammenpassen. Schon kleinste Änderungen etwa im Feuchtegehalt des Sandes oder in der Dampfdruckführung können Auswirkungen auf die Qualität und Verarbeitbarkeit des Produkts haben.
Diese Komplexität zu beherrschen und gleichzeitig nachhaltiger zu produzieren, ist eine der zentralen Herausforderungen unserer Zeit. Um diese Aufgabe zu meistern, betreibt unsere Branche seit Jahrzehnten eine eigene praxisnahe Forschung, getragen von der Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V..
Forschung mit klarem Auftrag
Die Forschungsvereinigung mit Sitz in Hannover ist seit 1957 ein elementarer Bestandteil der Innovationsarbeit unserer Branche. Sie versteht sich als Mittler zwischen Wissenschaft, Industrie und Verbandsarbeit. In ihr engagieren sich Unternehmen, Ingenieurbüros, Hochschulen, Prüfinstitute und Fachverlage. Ziel ist es, die Herstellung, Verarbeitung und Anwendung von Kalksandstein kontinuierlich zu verbessern – ökonomisch, ökologisch und technologisch.
eine Übersicht aktueller Forschungsprojekte
Zu den aktuellen Schwerpunktthemen zählen die Optimierung der Dampfhärtung, die digitale Prozessführung, die Nachhaltigkeitsbewertung neuer Rezepturen sowie die Rückführung von Abbruchmaterial in die Produktion mit dem Ziel einer geschlossenen Kreislaufwirtschaft. Dabei geht es nicht um akademisches Wissen, sondern um praktische Lösungen für die Werke vor Ort – von neuen Rezepturen über digitale Messsysteme bis hin zu Systemansätzen für die zirkuläre Wertschöpfung.
Blick nach vorn: Künstliche Intelligenz als Forschungsfeld
Vor diesem Hintergrund ist es konsequent, dass sich unsere Branche inzwischen systematisch mit dem Potenzial von KI auseinandersetzt. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen dabei von der intelligenten Steuerung der Produktionsprozesse über die automatisierte Qualitätssicherung bis hin zur datenbasierten Rohstoffanalyse und zur Vorhersage von Wartungszyklen.
Beispielsweise kann KI dabei helfen, Autoklaven optimal energieeffizient zu steuern. Bislang war vollständig algorithmische Modellierung nur mit hohem experimentellem Aufwand möglich. Folglich werden die passenden Betriebsparameter meist aus Erfahrungswerten geschätzt – häufig zugunsten des Durchsatzes und auf Kosten der Energieeffizienz.
Bereits vor der Autoklavierung kann KI die Qualitätssicherung optimieren. Bislang führen nicht erkennbare Risse in Rohlingen dazu, dass solche Steine nach dem Aushärtungsprozesses aussortiert und aufgemahlen werden müssen. Eine KI-gestützte, frühzeitige Risserkennung kann die ökologische und ökonomische Effizienz der Herstellung nachhaltig verbessern.
Ein weiterer KI-Anwendungsbereich ist die vorausschauende Wartung von Fertigungsanlagen. Denn manuelle Überprüfungen sind aufwändig und können zu früh oder zu spät erfolgen. KI-Systeme können dabei helfen, Störungen frühzeitig zu erkennen, um die Anlagenverfügbarkeit zu steigern und die Kosten für die Wartung zu minimieren.
