Ein neu entwickeltes Software-System nutzt Künstliche Intelligenz, um schwimmende Kunststoffe in Flüssen automatisch zu erkennen, zu klassifizieren und zu verfolgen. Forscher der Ehime University haben diese Technologie vorgestellt, die ein entscheidender Schritt zur Bekämpfung der Plastikverschmutzung darstellt. Flüsse dienen als Haupttransportwege für Kunststoffabfälle vom Land ins Meer, und präzise Überwachungstechnologien sind unerlässlich, um das „Osaka Blue Ocean Vision“ umzusetzen – ein Ziel aus dem G20-Gipfel 2019 in Osaka, das bis 2050 keine zusätzliche Meeresplastikverschmutzung vorsieht.
Die Software integriert drei Kerntechnologien: Template Matching zur Messung der Flussoberflächengeschwindigkeit, YOLOv8 zur Erkennung und Klassifizierung von Kunststoffobjekten sowie Deep SORT zur Nachverfolgung ihrer Bewegungen. Durch diese Kombination quantifiziert das System den Transportumfang schwimmender Kunststoffe automatisch. Es ermöglicht kontinuierliche und simultane Überwachung an mehreren Standorten, auch unter schwierigen Bedingungen wie Hochwasser – Aufgaben, die manuell zuvor riskant und aufwendig waren. Zudem unterscheidet die Software Kunststofftypen, was eine direkte Bewertung von Quellenreduktionsmaßnahmen und Abfallwirtschaftspolitiken erlaubt.
Das System trägt zur genauen Schätzung des Kunststoffzuflusses vom Land ins Meer bei, klärt Transportprozesse in gesamten Flussbecken auf und unterstützt evidenzbasierte Umweltpolitiken. Es wird in das Plastic River Monitoring System (PRIMOS) integriert, das Ehime University gemeinsam mit Yachiyo Engineering Co., Ltd. entwickelt hat. PRIMOS ist ein Web-basiertes Service-Tool, das Nutzer – wie Beratungsfirmen, Umweltforscher, Universitäten, Behörden und Umweltschützer – Videos von Flussoberflächen hochladen lassen, um Abfallmengen und -typen per KI zu analysieren. Es passt sich Schwankungen des Wasserstands an und liefert stabile Erkennungsergebnisse, auch bei Überschwemmungen.
Die Technologie adressiert ein globales Problem: Jährlich gelangen Millionen Tonnen Plastik in die Ozeane, wobei Flüsse bis zu 80 Prozent des Transports ausmachen. Bisherige Methoden, wie manuelle Probenahmen oder Drohnenaufnahmen, waren zeitintensiv und wetterabhängig. Die KI-Lösung automatisiert diesen Prozess vollständig, reduziert menschliche Exposition gegenüber Gefahren und ermöglicht Echtzeitdaten für Politik und Prävention. Yachiyo Engineering stellt PRIMOS als Cloud-Service bereit, mit Optionen für Demos und Testphasen.
Das Forschungs-Team plant, die Software weiter zu verfeinern, um sie in reale Flussumgebungen zu implementieren. Dies könnte nicht nur die Osaka-Vision vorantreiben, sondern auch als Modell für internationale Flussüberwachungsnetze dienen. Die Entwicklung unterstreicht Japans Führungsrolle in der Umwelttechnologie und betont die Notwendigkeit interdisziplinärer Ansätze, um Plastikverschmutzung nachhaltig zu bekämpfen. Weitere Feldtests und Kooperationen mit globalen Partnern stehen an, um die Skalierbarkeit zu demonstrieren.
Quelle:
doi: 10.1016/j.watres.2025.124678, 2026 (1. Januar)
