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15 Okt 2020

Innovative Technologie hilft bei der Umgestaltung und Optimierung der Siedlungsabfallsammlung

AMCS Intelligent Optimisation ermöglicht eine intelligente Abfallsammlung auf Basis von Prognose-Algorithmen und dem Internet der Dinge

Entsorgungsunternehmen können ihre Produktivität und Effizienz steigern, indem sie innovative Technologien wie das Internet der Dinge, intelligente Sensoren und Abfallsammler nutzen. Das wird bei dem von dem Berater für Intelligente Optimierungslösungen, Rogier de Klein, bei der virtuellen Messe eREC präsentierten Webinar deutlich.

Die Praxis zeigt, dass diese hochmodernen Technologien erstaunliche Ergebnisse erzielen, wie eine Erhöhung des Füllstandes auf bis zu 80-90% und eine Steigerung des Sammlungsvolumens pro Stunde von bis zu 50%. Außerdem kann die Kilometerzahl um 25% reduziert werden, was einen großen Beitrag zu den Nachhaltigkeitszielen der Entsorgungsunternehmen beigetragen hat.

Das Herzstück dieses modernen Abfallsammlungsmodells sind unterirdische Container, in denen große Abfallmengen für mehrere Haushalte gesammelt werden. Technologien der Industrie 4.0, wie die Füllstandtechnologie, bieten die Möglichkeit, die Container auf effiziente Weise zu leeren, und gleichzeitig die Nachhaltigkeit zu steigern, die Umweltauswirkungen zu verringern und die Konzepte und Technologien einer „intelligenten Stadt“ einzuführen.

Diese innovativen Lösungen bringen aber auch Herausforderungen mit sich, wie bei Rogiers Erklärung klar wird: „Es stellen sich die Fragen, wo die unterirdischen Container platziert werden soll, wie bestimmt wird, wann ein Container voll ist und wann er geleert werden sollte, damit die Sammlung so effizient wie möglich ist“. Um diese Fragen zu beantworten, erklärt er im Webinar ausführlich und Schritt für Schritt, wie diese Herausforderungen bewältigt werden können. 

Simulation der Containerplatzierung und Bestimmung der Füllstände

Die Entscheidung, wo die unterirdischen Container aufgestellt werden sollen, erfordert einen äußerst strukturierten Prozess, bei dem die Standorte mithilfe einer großen Datenmenge simuliert werden. Als Beispiele führt er die unterirdischen öffentlichen Einrichtungen an, die die Platzierung von unterirdischen Containern einschränken könnten, die Haushalte pro Gebiet und die Informationen der Gemeinde darüber, wo sich die Haushalte befinden.

„Anhand verschiedener Einstellungen können wir mehrere Szenarien mit einer Reihe von verschiedenen Parametern durchlaufen, wie die Entfernung der Haushalte von den Containern und die Anzahl der Haushalte, die von einem Container bedient werden würden. Als Resultat dieser beeindruckenden Berechnungen generiert das System die Containerstandorte, die am besten alle Parameter und Anforderungen erfüllen.

Der nächste Schritt ist es, herauszufinden, wie der Füllstand der Container gemessen werden kann. Dafür werden andere Technologien eingesetzt. Auf Nachfrage erwähnt Rogier zunächst die Zugangskontrolle. „Die Trommel des Containers öffnet sich erst, nachdem die Identifizierungskarte aufgelegt wurde. Der Füllstand der Container basiert dann auf der Anzahl der Trommelbewegungen. Die zweite, eher neue Technologie, die zum Einsatz kommt, sind Volumensensoren mit eingebautem IdD, dem „Internet der Dinge“. Die Ultraschallsensoren messen das Abfallvolumen im Container und teilen diese Information regelmäßig mit den Backoffice-Systemen. Die dritte Technologie ist das Messen des Gewichts auf dem LKW bei der Entleerung des Containers.

Wann müssen die Container geleert werden?

Nachdem die Fragen nach dem Standort der Container und der Ermittlung des Füllstandes beantwortet wurden, muss logischerweise entschieden werden, wann die Container geleert werden müssen. Diese Aufgabe basiert erneut auf einer höchst strukturierten Herangehensweise. Rogier de Klein: „Am effektivsten ist es, historische Daten zu verwenden und auf Basis derer ein typisches Muster für die Füllung eines Containers zu erkennen. So können wir saisonbedingte oder wöchentliche Spitzenwerte berücksichtigen“.

Die eingebauten Technologien, Zugangskontrollsysteme oder Volumensensoren zeigen anschließend an, wie viel Abfall sich zu jeder Zeit im Container befindet. Dies wird dann verwendet, um zu bestimmen, wann ein Container geleert werden sollte. Auf Grundlage dieser Informationen wird automatisch ein Abholauftrag erstellt. „Um die tatsächliche Planung der Leerung der Container vorzunehmen, werden automatische „Muss“- und „Kann“-Aufträge erstellt. 

Abholrouten automatisch optimieren

Die automatisch erstellten Aufträge werden in den Optimierungsmotor eingespeist, um die Abholrouten zu optimieren. Die Lösung generiert dann eigenständig optimierte Routen. „Es muss nicht mit dem System interagiert werden, um die Planung durchzuführen“, sagt Rogier. „Die Resultate werden auf der Benutzeroberfläche angezeigt, zum Beispiel, wie oft ein Fahrzeug eingesetzt wird, wie viele Halte sich auf der Route befinden, wie lange die Route dauert und wie viel Abfall abgeholt werden wird“. 

Nach der Planung und Optimierung der Route sendet das System die Routenliste auch automatisch an das Kabinengerät des Fahrers, welches dem Fahrer auf einer Karte die Sammlungshalte mit allen Details anzeigt. Wenn der Fahrer einen Auftrag nicht ausführen kann, weil zum Beispiel der Sammlungsstandort blockiert ist, kann er ein Foto machen, das automatisch mit dem entsprechenden Auftrag verknüpft wird.

Während der Abholung steht die Route für die „Drag and Drop“-Planung zur Verfügung, sodass bei Bedarf Änderungen vorgenommen werden können. Außerdem können die Routen neuen Fahrern zugewiesen werden, wenn zum Beispiel ein Fahrer ausfällt. „Da die automatische Planung im Mittelpunkt der Lösung ist, müssen eigentlich nur Ausnahmen gehandhabt werden“, betont er. „Eine weitere Standardfunktion ist das schnelle und einfache Hinzufügen von Ad hoc-Aufträgen, zum Beispiel wenn eine Beschwerde über einen überlaufenden Container eingeht. Die Route, zu der der Auftrag hinzugefügt wird, wird umgehend vom System neu optimiert und an den Fahrer gesendet“. 

Kundenfälle und Resultate 

Diese intelligente Lösung hat sich schon mehrmals bewiesen, wie die Beispiele der Organisationen, die die Lösung für die Abholung von unterirdischen Containern einsetzen, belegen. In dem Webinar stellt Rogier zwei von ihnen vor: Twente Milieu und Omrin.

Omrin holt in 18 Gemeinden für 207.000 Haushalte Haushaltsabfall ab. Die Resultate sind beeindruckend: So ist der Füllstand bei Abholung von 60% auf über 80% gestiegen. Zudem wurde die Produktivität erheblich verbessert: es werden mehr Container geleert, ohne dass zusätzliche LKW benötigt werden. Zudem ist der Kundenservice besser geworden und die Kilometerzahl, die Halte, der Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen wurden reduziert. Der Einsatz dieser hochmodernen Technologie beim Leeren von unterirdischen Containern ist Rogier zufolge Teil des umfassenderen Programms von Omrin, um die Nachhaltigkeit zu steigern. „Und sie haben tolle Arbeit geleistet. Als Resultat ihrer Bemühungen wurde Omrin 2019 zum nachhaltigsten Unternehmen der Niederlande ausgezeichnet“.

„Auch Twente Milieu ist ein Rekordhalter. Die Organisation war weltweit die erste, die unterirdische Haushaltsabfälle auf dynamische Weise eingesammelt hat, und deckt aktuell 6 Gemeinden mit insgesamt 1.400 unterirdischen Containern ab. Die Resultate im Vergleich zu festen Abholmustern sind bemerkenswert. Zum einen ist der Füllstand bei Abholung von 50% auf über 80% gestiegen. Zum anderen ist das pro Stunde abgeholte Volumen um fast 50% gestiegen, während die Kilometerzahl um mehr als 25% reduziert und die Aufträge für neue Abholfahrzeuge storniert wurden. „Was auch wichtig ist, ist, dass der Service erheblich verbessert wurde“, meint Rogier, „Twente Milieu konnte die Anzahl der Beschwerden über überquellende Container auf null reduzieren, und gleichzeitig mit diesen beeindruckenden Werten ihre Produktivität und Effizienz steigern“.