LEBENSMITTELVERSCHWENDUNG
Voller Teller, statt volle Tonne!
Viele Lebensmittel landen nicht erst in privaten Haushalten im Müll, sondern schon auf ihrem Weg zum Endverbraucher. KI vermeidet Lebensmittelverschwendung bei der Produktion und in der Lieferkette.
Stellen Sie sich vor, ihr Ehemann überrascht sie morgens mit dem Satz: „Heute Abend koche ich uns etwas Schönes!“ Sie befürchten das Schlimmste! Denn bislang hat ihr Mann so wenig Talent fürs Kochen gezeigt, dass man ihm zutrauen muss, selbst Nudelwasser anbrennen zu lassen. Am Abend aber erwartet sie eine Überraschung, denn ihr Mann serviert ihnen ein nahezu perfektes Gemüserisotto. Woher die plötzliche Begabung ihres Mannes kommt? Er setzt auf technologische Unterstützung, eine Art KI für die heimische Küche - den Thermomix. Dieses Gerät sagt einem nicht nur genau, welche Zutaten in welcher Menge und Reihenfolge in den Topf zu geben sind. Es gart auch alles mit der richtigen Temperatur in der passenden Dauer. Auf diese Weise kochen selbst Unbedarfte schmackhafte Gerichte, gepaart mit einem nicht unwesentlichen Nebeneffekt: man muss keine Lebensmittel wegwerfen, weil sie verkocht oder verbrannt sind. Was derzeit in der heimischen Küche Einzug hält, ist in der Lebensmittelindustrie schon längst gang und gäbe. Die Hersteller dort nutzen Künstliche Intelligenz sowohl für die Herstellung neuer Produkte als auch für die Organisation der Lieferkette. Das wichtigste Ziel: Lebensmittelverschwendung vermeiden.
Süß oder salzig? KI bestimmt das ideale Mischungsverhältnis
Bevor Hersteller ein neues Lebensmittelprodukt herstellen, legen sie die gewünschten Eigenschaften und Zusammensetzungen des Produktes fest. Welche Konzentration an Nährstoffen soll das Produkt aufweisen? Soll es süß, sauer oder salzig schmecken? Welche Konsistenz soll es haben? Oftmals sind viele Herstellungsvorgänge mit unterschiedlichen Zusammensetzungen der einzelnen Zutaten notwendig, um das gewünschte Endergebnis zu erhalten. Das bedeutet, es wird gemischt, probiert, weggeschmissen und neu gemischt. Das wiederholt sich so oft, bis das Produkt die geforderten Eigenschaften aufweist. Auf diese Weise aber produzieren die Hersteller eine große Menge an unbrauchbarem Überschuss, der im Müll landet. Doch mit dem Einsatz von KI lässt sich diese Lebensmittelverschwendung vermeiden. Denn die Eigenschaften einer Zutat wie Geschmack, Konsistenz oder Zuckergehalt lassen sich mit mathematischen Formeln beschreiben. Die Formeln wiederum dienen als Grundlage für ein Optimierungsmodell. Dieses enthält von allen benötigten Zutaten sämtliche Eigenschaften. Anschließend errechnet daraus ein Algorithmus das beste Mischungsverhältnis, damit das Endprodukt die festgelegten Charakteristika erhält. So wählen beispielsweise Hersteller von Müsli bei der Produktion neuer Mischungen aus bis zu 50 verschiedenen Zutaten aus. Mit Hilfe einer KI bestimmen sie, welche Kombination daraus den passenden Geschmack für ein neues Produkt ergibt. Dadurch landen unpassende Kombinationen nach der Herstellung nicht im Müll, sondern können von Anfang an ausgeschlossen werden.
VIDEO: KI IM ALLTAG
Lebensmittelverschwendung
Unser Kollege Tyrone Castelanelli, AI Catalyst bei INFORM, erklärt in diesem Video, wie KI Lebensmittelhersteller dabei unterstützt, neue Produkte zu kreieren. Das gilt auch für die Herstellung von Cuvée, die bereits begonnen hat, damit Sie zu Silvester gebührend anstoßen können.
Reif oder nicht? KI bestimmt Erntezeitpunkt in der Landwirtschaft
Entscheidend für den Geschmack und den Erfolg eines Produkts ist vor allem die Qualität der Rohwaren. Aus diesem Grund nutzt auch die Landwirtschaft KI, mit der sie ihre Produktionsprozesse verbessert und so verhindert, das minderwertige Ware produziert und in den Müll geschmissen wird. So erkennt ein datengestütztes Frühwarnsystem die Infektionsrisiken von Pflanzenkulturen rechtzeitig. Dazu messen kabellose Sensoren viele landwirtschaftliche Parameter – etwa Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die für das Wachstum der Pflanzen entscheidend sind. Aber auch das Alter der Pflanzen, ihre Krankheitsgeschichte sowie das aktuelle Wetter werden in den vollautomatischen Mess- und Analyseprozess miteinbezogen. Die Vorhersage des Krankheitsrisikos wird damit genauer als je zuvor. Landwirtschaftliche Betriebe setzen zudem verstärkt auf bildbasierte KI-Technologien als Teil ihres Feldmanagements. Dazu lassen sie Drohnen über ihre Anbauflächen fliegen. Die Flächen samt Pflanzen werden aus der Luft gescannt, eine Unmenge an Daten wird direkt ausgewertet, der Anbau extrem sicher in Echtzeit überwacht. So lässt sich zum Beispiel bestimmen, wie reif Getreide, Obst und Gemüse sind, um sich rechtzeitig auf die Ernte vorbereiten zu können. Auch die Beschaffenheit der Böden kann präzise mit bildbasierter KI-Technologie ermittelt werden. Und somit auch der Bedarf an Wasser, Düngung sowie Schädlingsbekämpfungsmittel.
Weltweit landen derzeit jährlich 1,3 Milliarden Tonnen essbare Lebensmittel im Müll. Allein auf Deutschland entfallen davon 1,8 Millionen Tonnen pro Jahr. Verantwortlich dafür ist der Umgang mit Lebensmitteln entlang der gesamten Lebensmittelversorgungskette.
Wie viel und wie lang? KI ermittelt optimale Bedingungen entlang der Lieferkette
Die Vermeidung von Lebensmittelverschwendung ist jedoch nicht nur im Rahmen des Herstellungsprozesses wichtig. Weltweit landen derzeit jährlich 1,3 Milliarden Tonnen essbare Lebensmittel im Müll. Allein auf Deutschland entfallen davon 1,8 Millionen Tonnen pro Jahr, was einem Drittel des aktuellen deutschen Nahrungsmittelverbrauchs entspricht. Verantwortlich dafür ist der Umgang mit Lebensmitteln entlang der gesamten Lebensmittelversorgungskette. Auch hier kann KI an den unterschiedlichsten Stellen ansetzen, um Lebensmittelverschwendung zu vermeiden. Beispielsweise lassen sich mittels KI präzise Vorhersagen von Nachfrageschwankungen treffen. Mittels einer solchen Absatzprognose planen Hersteller anschließend anhand des erwarteten Konsumentenverhaltens ihre Herstellungsprozesse. Das bedeutet, dass sie je nach prognostiziertem Absatz ein Produkt in der richtigen Menge produzieren können. Das vermeidet nicht nur Überproduktionen. Die Hersteller optimieren auf Grundlage der Absatzprognose auch alle vorgelagerten Beschaffungsprozesse, denn sie kaufen alle Zutaten nur in der passenden Menge ein. So müssen überdimensionierte Vorräte an Rohmaterial nicht mehr verderben.
Dank einer optimierten Absatzprognose auf Basis von KI planen Hersteller alle Abläufe von der Beschaffung bis zur Produktion so, dass keine Rohwaren verderben und im Müll landen.
Im Rahmen der Lieferkette kommt KI auch zum Einsatz, um die Haltbarkeit von frischen Lebensmitteln wie Obst und Gemüse zu berechnen. Anhand von Parametern wie Wasser-, Zucker oder Säuregehalt ermittelt eine KI die Haltbarkeit eines Lebensmittels und verhindert, dass bereits verdorbene Ware die Supermärkte erreicht, wo sie dann als unverkäuflich deklariert und weggeworfen wird. Gleiches gilt für die Verderblichkeit von Frischfleisch. Anhand von Daten zur Hygiene, der Lebensmittelsicherheit- und Qualität, errechnet die KI ein voraussichtliches Datum, bis zu dem eine Ware verdorben sein wird. So kann sie rechtzeitig in den Handel gebracht und verkauft werden.
FUN FACT
KI entwickelt Schokolade
Was haben KI und Schokolade gemeinsam? Beide sollten Sie mit gesundem Menschenverstand genießen. Dann versüßt Ihnen sowohl Schokolade als auch KI das Leben. KI entwickelt mittlerweile auch Schokolade. Ein finnisches Lebensmittelunternehmen hat dazu über eine Millionen Geschmacksvorlieben mittels KI analysiert. Das Ziel: eine Schokolade, die allen schmeckt, egal welche Geschmacksrichtung man am liebsten hat.
Was koche ich heute? KI entwickelt Rezepte
KI hilft an vielen entscheidenden Punkten, um den Konsumenten ideale Produkte zur Verfügung zu stellen, ohne dabei unnötig Lebensmittel zu verschwenden. Ein Frage jedoch bleibt noch offen: „Was koche ich heute?“ Ihr Mann würde wahrscheinlich nach dem Erfolg des Gemüserisottos den Thermomix fragen. Und sicher würde er dort vorbereitete Rezepte finden. Aber wer weiß, wie die schmecken? Besser wäre es, man könnte seinen Wunsch-Geschmack angeben und das Gerät kreiert auf Basis dieser Angaben ein individuelles Rezept. Der Thermomix ist dazu noch nicht in der Lage. Bis er mit der dazu erforderlichen KI ausgestattet ist, müssen Sie sich entweder mit der Auswahl ihres Geräts abfinden oder ganz klassisch ein Rezeptbuch aufschlagen. Oder aber, Sie bitten ein Tool wie ChatGTP, Ihnen ein Rezept nach ihren Geschmacksvorstellungen zu kreieren. Guten Appetit!