Intelligentere Abfallsammlung und mehr Nachhaltigkeit durch Anwendung von Sensortechnologie des Internets der Dinge
Abfallsammlung auf Basis fester Zeitpläne und Routen stellt sich heute als erhebliche Ineffizienz in der Abfallwirtschaft heraus. Bei diesem statischen Planungsmodell gibt es für jeden Abfallbehälter einen festen Leerungstag, zum Beispiel jeden Montag und Donnerstag und die Leerung erfolgt entlang einer Route, die sich von Woche zu Woche kaum ändert. Das bedeutet, dass Behälter geleert werden, egal, ob sie voll sind oder nicht. Dieses seit langem bestehende faktische Standardmodell der Abfallsammlung bedeutet unnötige Fahrten zu leeren Behältern und Probleme mit Überfüllung, da die Frequenz, in der sich Abfälle ansammeln, mit der Zeit ändert. Das Ergebnis sind beträchtliche unnötige Kosten durch unnötige Betriebszeiten, Kraftstoffverbrauch und Treibhausgasemissionen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts SmartWASTE wurde diese Herausforderung angenommen und eine Lösung für die Optimierung des Transportbetriebs und die Bewältigung der Umwelt- und Logistikprobleme für den europäischen Verkehrssektor entwickelt. Das Ziel war die Integration der Abfallwirtschaft in die Kreislaufwirtschaft.
Effizientere Abfallsammlung
Die Forscher testeten das System in zehn groß angelegten Pilotprojekten, bevor sie den Service erweiterten und auf neue Regionen über ganz Europa hinweg ausweiteten. „Im Rahmen der Pilotprojekte konnten wir wichtige Rückmeldungen für die Produktentwicklung erhalten und den Betrieb für die groß angelegte regionale Expansion verbessern“, sagt Johan Engström, Projektkoordinator und Technischer Direktor des finnischen Entsorgungsunternehmens Enevo Oy. Das Herzstück von SmartWASTE ist ein kabelloser IoT-Abfallsensor, der in den Abfallbehältern installiert wird und diese mit Ultraschallsonartechnologie kontinuierlich überwacht und die Daten in die Cloud überträgt. „Der Sensor ist so groß wie ein Eishockey-Puck, benötigt minimalen Wartungsaufwand und stellt sicher, dass Ihre Abfallbehälter nur geleert werden, wenn sie voll sind“, erklärt Herr Engström. Die Daten werden analysiert, um zu ermitteln, wie voll die Behälter sind, wann sie zuletzt geleert wurden, und, vor allem, wann sie wieder geleert werden müssen. Im Anschluss erstellt SmartWASTE automatisch tägliche Leerungspläne auf der Grundlage der Füllstände und Füllgeschwindigkeiten. Zusätzlich berücksichtigt das System Einschränkungen wie zum Beispiel Verfügbarkeit und Kapazität von Fahrzeugen, Verkehrsbedingungen, Vorschriften für obligatorische Leerungen und maximale Abstände zwischen Leerungen. „Die Software umfasst Werkzeuge für eine effiziente Flotten- und Behälterverwaltung sowie für die Planung und Ausführung dynamischer und effizienter Abfallsammlungsrouten“,erläutert Engström. „Unsere patentierte Sensor- und Analysetechnologie sind in unserer Branche beispiellos. Sie bringen Abfall in das Internet der Dinge.“
Alle profitieren
Die Fahrer befolgen die Pläne unter Nutzung einer Tablet-App, die Navigation zwischen Leerungsstandorten mit Wegbeschreibung und die Möglichkeit, Probleme bei Leerungen zu melden, bereitstellt. Diese Betriebsdaten werden anschließend wieder in die Cloud hochgeladen, wo sie von Betriebsmanagern überwacht und die Abfallsammlung als Ganze gesteuert werden können. So sagt Engström: „Die patentierte Software berechnet Millionen möglicher Leerungsrouten, um im Laufe der Zeit die höchste Kosteneffizienz und den größten Nutzen für die Umwelt zu erzielen.“ SmartWASTE gibt Betreibern, wie zum Beispiel Kommunen, ein besseres Verständnis der Abfallmaterialflüsse und ermöglicht, dass mit derselben Fahrzeugkapazität 40 % mehr Behälter geleert werden können. Das Ergebnis sind geringere Kosten, weniger Beschwerden von Kunden, eine sauberere, gesündere und angenehmere Umwelt sowie zufriedenere Bürgerinnen und Bürger. Die derzeitigen Hinweise deuten darauf hin, dass die Abfallwirtschaft auf die neuen Möglichkeiten aufmerksam wird, die sich durch Abfallsensoren und bedarfsabhängige Abfallsammlung ergeben. „Wir sehen nun, dass Europas Kommunen sich wünschen, die gesamte Stadt mit einem sensorbasierten dynamischen Abfallentsorgungssystem ausstatten zu können“ erklärt Engström abschließend.
Schlüsselbegriffe
SmartWASTE, Sensor, Abfallsammlung, Internet der Dinge, Internet of Things (IoT), Transport, statischer Zeitplan, statische Route, Kreislaufwirtschaft