Derzeitige Situation der Digitalisierung in der Abfallwirtschaft Ansatzpunkte der digitalen Transformation

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2 Derzeitige Situation der Digitalisierung in der Abfallwirtschaft Ansatzpunkte der digitalen Transformation AGIMUS GmbH Umweltgutachterorganisation & Beratungsgesellschaft

3 Möglichkeiten und Potentiale Die Digitalisierung der Abfallwirtschaft besitzt viele Möglichkeiten und Potentiale. Automatisierte Tourenplanung mit Hilfe von füllstandserfassenden Sensoren Direkte Kostenstellenzuweisung Dunkelverarbeitung von Wiegenote über abfallrechtliche Nachweispapiere bis zur Rechnungslegung und Abfallbilanz Behälterüberwachung Vermeidung oder Früherkennung von Bränden und anderen Schäden Noch höhere Servicequalität für Kunden Folie 1

4 Status Quo Die Digitalisierung umfasst nicht nur die digitale Modifikation von Instrumenten, Geräten und Fahrzeugen, sondern ist vor allem die Algorithmisierung jedweder Prozesse. Diese Modifikationen bilden die vierte industrielle Revolution, die auch als Industrie 4.0 bezeichnet wird. Grundlage der Industrie 4.0 sind selbstorganisierte und intelligent vernetzte Systeme. Im Fall der Abfallwirtschaft wird von Abfallwirtschaft 4.0 gesprochen. Strukturierte Abfallerfassung, geordnete Unorganisierte Entsorgung Entsorgung durch jedermann Abfallwirtschaft 4.0 Umsetzung der 5stufigen Abfallhierarchie; hochwertige Verwertung; Ansätze zur Kreislaufwirtschaft Energetische Nutzung Ablagerung nur von Inertabfällen Folie 2

5 Status Quo Interviews der Agimus GmbH mit verschiedenen Entsorgern sowie einer Umfrage der NETWASTE, ein Entwickler für Web-Lösungen in der Abfallwirtschaft, bilden die Grundlage des Status Quo der Digitalisierung der Abfallwirtschaft in Deutschland [1]. 10 % der Entsorger benutzen Roboter zur Abfallsortierung 35 % der Entsorger nutzen Behälter-Füllstandmessungen 55 % der Entsorger sehen sich von der Digitalisierung beeinflusst 60 % der Entsorger nutzen papierlose Auftragsdurchführung 70 % der Entsorger nutzen Live-Fahrzeugverfolgung 70 % der Entsorger nutzen elektronische Rechnungen Folie 3

6 Perspektiven Der Einsatz von Sensoren zur Füllstandsüberwachung bringt mehrere Vorteile mit sich: Weniger terminliche Überschneidungen, bessere Kapazitätsplanung, weniger Leertouren der Abfallsammelfahrzeuge durch automatische Planung Reporting wird automatisch erstellt Auslastung der Flotte und effizientere Touren führen zu Kosteneinsparungen durch das automatische Aufzeichnen der Routen und Abholungen kann mehr Transparenz dem Kunden gegenüber gewährleistet werden Kunde kann selber besser planen und nachvollziehen Früherkennung von Schäden durch durchgehende Überwachung Folie 4

7 Prinzip Ultraschallsensor Kapazitative Messung GPS Übertragung per Narrowbandtechnologie für M2M-Kommunikation. Narrowband befindet sich noch in der Einführungsphase und ist in Deutschland seit Anfang 2017 nutzbar. Gebäudedurchdringung steigt um Faktor 100; Empfang in Gebäuden und Kellern möglich. Datenübertragungsrate beträgt zwischen 600 Bit/s und 250 kbit/s. Schmalbandige Anwendungen, geringe Leistungsaufnahme, mehrere Jahre mit einer Knopfzellenbatterie möglich. Folie 5

8 Herausforderungen Kosten (!) Laufzeit ohne Wartung Störanfälligkeit im robusten Feldeinsatz Fehlmeldungen Diebstahl / Vandalismus Zuverlässigkeit Folie 6

9 Erkenntnisse Das im Rahmen einer Abschlussarbeit entwickelte Technikpaket bestand nicht nur aus einem Füllstandssensor, sondern beinhaltet: Füllstandssensor, Ultraschall oder Kapazitive Messung GPS-Modul zur Standortbestimmung GSM-Modul für die standortunabhängige Datenübertragung Temperatursensor zur Brandüberwachung Batteriemodul Mikrocomputer, für die Steuerung der Module und Sensoren Realistischer Zielpreis: 50 je Behälter Folie 7

10 Erkenntnisse Für einen Wandel in der Abfallwirtschaft sollte in eine neu entwickelte, individuelle Sensortechnik und zugehörige Technik- und Softwarepakete investiert werden. Füllstandsensoren in Kombination mit Standorterkennung können automatische Abholrouten erstellen und den Ort des Containers bis auf wenige Meter bestimmen und die Services und den Komfort für Abfallerzeuger bei gleichzeitiger Kostensenkung der Dienstleistungen deutlich verbessern. Schlaglichtartig zusammengefasst sind Weiterentwicklungen in den folgenden Teilbereichen zu erwarten bzw. zu bearbeiten: Die Weiterentwicklung von Sensoren muss dahingehen, dass Dienstleistungen gebündelt werden können, um so Kosten einzusparen und die Investitionsentscheidungen der Unternehmen erleichtern. 60 % der Entsorger sehen eine hohe Bedeutung in der digitalen Behältererfassung. 35 % der Unternehmen nutzen diese jedoch nur. Folie 8

11 Erkenntnisse Auch kapazitive Sensoren sollten weiterentwickelt werden. Die Idee, den Wert der Kapazität zu analysieren und Eigenschaften wie Füllstand und Material des Inhaltes entsprechend abzuleiten, sollte optimiert werden. Sind aus Versuchen mit verschiedenen Materialien auf verschiedenen Entfernungen genug Werte von Kapazitäten bekannt, kann man den ausgegebenen Wert einem Material und einer Entfernung zuordnen. So ist abzuschätzen, welches Material auf welcher Höhe liegt. Für diese Methode gibt es noch keine Referenzen und sie müsste daher in Versuchen erprobt werden. Zukünftig könnten so auch Störstoffe im Abfall identifiziert werden. M2M Kommunikation: Mit NB-IoT ist Telekom der erste deutsche Anbieter des neuen und verbesserten Funkstandards. Eine deutschlandweite Abdeckung soll es Ende 2018 geben. Erste Testpakete sind bereits zu erwerben. In den nächsten zwei Jahren wird sich in dem Zweig der Kommunikation der Maschinen Vieles neu gestalten. NB- IoT bietet in der Abfallwirtschaft neue Möglichkeiten der Vernetzung [9]. Folie 9

12 Erkenntnisse Durch Sensoren im Zusammenwirken mit Dienstleistungsportalen lassen sich verursachergerechte Gebühren bestimmen. Durch eine integrierte Waage im Entsorgerfahrzeug oder im Container lässt sich der Abfall pro Gewicht dem Verursacher zuordnen. Preise können pro Gewicht des Abfalls berechnet werden. Bereits praktizierte pay-as-you throw-konzepte könnten hierdurch eine breitere Anwendung erfahren. Der Erzeuger wird zur Kostensenkung sensibilisiert und zur Abfallvermeidung motiviert. Folie 10

13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! AGIMUS GmbH Umweltgutachterorganisation & Beratungsgesellschaft