Müllroboter für saubere Städte

Drei Schüler aus Schmalkalden hatten die Nase voll von vollen Mülleimern. Sie entwickelten einen KI-Mülleimer, der Abfälle automatisch trennt und entsorgt. Mit ihrer Idee holten sie den dritten Platz bei einem internationalen Robotik-Wettbewerb in Manila. Wird aus dem Schulprojekt bald ein echtes Produkt? 

Die Welt droht im Müll zu versinken: Nach Daten der Weltbank fielen 2022 weltweit rund 2,56 Milliarden Tonnen Abfall an. Geht das so weiter, wächst die Menge bis 2050 auf etwa 3,86 Milliarden Tonnen – knapp 50 Prozent mehr in weniger als drei Jahrzehnten. Die Müllberge schaden aber nicht nur der Natur, sie reißen auch tiefe Löcher in die Kassen der Städte. Schon heute liegen die globalen Kosten für die Entsorgung von kommunalen Abfällen laut Weltbank bei mehr als 250 Milliarden US-Dollar im Jahr. Drei deutsche Schüler haben sich des Problems angenommen.

Mit smarter Technik gegen öffentlichen Abfall

Mehr Recycling ist einer der Hebel, um die wachsende Müllflut in den Griff zu bekommen. Der erste Schritt beginnt beim richtigen Trennen von Abfall. Wie das künftig funktionieren könnte, wissen Jeremy Berthold, Ben Hessenmöller und Gianluca Martin Rothämel aus dem thüringischen Schmalkalden. „Wenn wir in der Stadt etwas gegessen haben und die Verpackung entsorgen wollten, fanden wir oft nur überquellende Mülleimer“, erzählt Jeremy. „Da dachten wir: Vielleicht können Robotik und KI dabei helfen, die Innenstädte sauber zu halten.“ 

Die drei Schüler des Philipp Melanchthon Gymnasiums entwickelten in ihrem Wahlpflichtfach Naturwissenschaft-Technik ein innovatives Konzept: Sie bauten einen Mülltrenn- und Entsorgungsroboter, der Abfall schon beim Einwerfen erkennt und sortiert. Mit dem auf den Namen Autobin getauften Modell treffen die drei 17-Jährigen den Nerv der Zeit. „Robotergestützte Systeme können die Sortierung von Abfällen revolutionieren“, sagt Markus Fleige, Organisator der World Robot Olympiad (WRO) in Deutschland vom Verein Technik begeistert e. V. „KI-gestützte Robotergreifer erkennen Materialien über Kameras und maschinelles Lernen schneller und präziser als Menschen – das erhöht die Reinheit der Wertstoffe und damit deren Verwertbarkeit deutlich.“ 

Im WRO-Regionalwettbewerb an der Hochschule Schmalkalden holten Jeremy, Ben und Gianluca im Mai 2025 den ersten Platz. Einige Wochen später traten sie beim Deutschlandfinale an, belegten dort Rang sechs und sicherten sich das Ticket für die Open Championship Asia & Pacific der World Robot Olympiad in Manila. Ab da steckten sie jede freie Minute in die Weiterentwicklung des Autobin. Das Engagement zahlte sich aus: Als einziges deutsches Team unter 108 Mannschaften aus 22 Ländern erreichten sie im September 2025 Platz drei in der Kategorie Future Innovators.

Autobin erkennt Müll selbstständig

Bislang besteht der rund 40 Zentimeter hohe und 20 Zentimeter breite Autobin noch aus Lego-Technik – doch er funktioniert einwandfrei. Der Prozess startet mit dem Einwurf von Objekten: Zwei Rotoren drehen sich in entgegengesetzte Richtungen und trennen den Abfall. Dann fällt das Material auf ein Förderband, wo eine Kamera jedes Teil erfasst. Eine KI wertet die Bilder aus und erkennt, um welche Art von Abfall es sich handelt. Anschließend sortiert eine Schaufel die Müllstücke in einen von vier Behältern für Biomüll, Papier, Kunststoff oder Getränkedosen. „Am Anfang haben wir nur mit farbigen Murmeln und einem einfachen Farbsensor gearbeitet“, berichtet Gianluca. Mit jedem Wettbewerb haben die drei Schüler ihre Konstruktion und die KI weiter verbessert. 

Auch den Abtransport haben sie durchdacht: Sobald eine Mülltonne voll ist, soll sie selbstständig zu einer Abgabestation am Stadtrand und von dort weiter zur Recyclinganlage fahren. Gleichzeitig macht sich ein leerer Behälter auf den Weg, um den freigewordenen Platz einzunehmen. 

Robotik- und KI-Unterstützung aus der Region

Bei ihrem Projekt haben die drei Tüftler viel Rückhalt bekommen. Neben engagierten Lehrkräften stand ihnen vor allem das Schülerforschungszentrum Schmalkalden zur Seite. „Zusammen mit Robotik‑ und KI‑Spezialisten haben die Jungs im vergangenen Sommer jeden freien Tag genutzt, um ihren Roboter weiterzuentwickeln – selbst in den Sommerferien“, erzählt Luise Merbach, die das Projekt begleitet. Merbach ist Leiterin des Schülerforschungszentrums Schmalkalden und Mitarbeiterin der Stiftung für Technologie, Innovation und Forschung Thüringen. Die Schülerforschungszentren in Thüringen sind ein Projekt dieser Stiftung.

Die größte Hürde lag dabei nicht in der Technik, sondern in der Finanzierung und in der Organisation. Ben erinnert sich: „Das Schulamt hat unsere Reise nach Manila nicht als Dienstreise anerkannt. Unser Lehrer musste Sonderurlaub nehmen.“ Mitarbeitende des Schülerforschungszentrums und der Hochschule, Lehrkräfte, Privatpersonen, regionale Unternehmen, die Stadt Schmalkalden und die Hansa‑Flex‑Stiftung unterstützten finanziell, damit das Team auf die Philippinen fliegen konnte.

Nächster Schritt: ein Prototyp aus Metall

In den kommenden Monaten arbeiten Jeremy, Ben und Gianluca im Rahmen ihrer Seminarfacharbeit weiter an dem Projekt. Sowohl die Hochschule als auch die Stadt Schmalkalden haben signalisiert, das Team auch weiterhin zu unterstützen. Die GFE – Gesellschaft für Fertigungstechnik und Entwicklung Schmalkalden e. V. will beim Bau eines ersten Prototyps aus Metall helfen.

Für ihren Autobin sehen die drei Schüler viele Einsatzmöglichkeiten – nicht nur in Innenstädten. Auch Flughäfen oder Bahnhöfe könnten profitieren. „Mülleimer werden hier oft sehr ungleichmäßig genutzt“, sagt Technikexperte Fleige. Mal ist kaum was drin, an anderen Tagen quillt die Tonne über, das macht eine regelmäßige Leerung durch Mitarbeiter ineffizient. „Ein selbstleerender Mülleimer, der zusätzlich Abfall trennt, könnte eine gute Lösung sein“, findet er. Das Konzept ließe sich zudem auf größere Wohnkomplexe übertragen – vorausgesetzt, die Roboter finden auf dem Gelände eine Sammelstelle, die sie autonom ansteuern können.

„Jetzt brauchen sie nur noch Partner, um einen realen Prototyp zu entwickeln, und Kommunen, die bereit sind, das Konzept auszuprobieren“, sagt Fleige. Im Herbst sind die Nachwuchs‑Tüftler zur Jahrestagung des Verbands kommunaler Unternehmen eingeladen. „Mal sehen, was sich dort ergibt“, sagt Jeremy. Doch fürs Erste stehen die Sommerferien an – und die werden dieses Jahr etwas entspannter.