Disy: Höhere Automatisierung im Deponie-Monitoring in der Entwicklung

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Hausmülldeponie (Foto: © Fay, Burkardroth (Kommunalunternehmen Lk Bad Kissingen) / abfallbild.de)

Karlsruhe — Auf der 6. Praxistagung Deponie 2014 vom 10. bis 11. Dezember 2014 in Hannover dreht sich alles um die Sicherung und Überwachung sowie den Rückbau bzw. die Nachnutzung von Deponien. In einem Fachvortrag am ersten Veranstaltungstag präsentiert das Unternehmen Disy Informationssysteme GmbH erste Ergebnisse aus seinem mit der Ingenieurgesellschaft Prof. Czurda und Partner mbH (ICP) in diesem Jahr gestarteten Forschungsprojekt für ein innovatives und effizientes Deponie-Monitoring. Veranstaltet wird dieser alle zwei Jahre stattfindende Branchentreffpunkt von der Wasteconsult international.

Bei Deponien, die sich in der Stilllegungs- oder Nachsorgephase befinden, rücken Ideen zur Optimierung und Kosteneinsparung beim Deponie-Monitoring und -Controlling mehr und mehr in den Vordergrund, da die Einnahmen durch die Entgegennahme von Abfall zur Entsorgung weitestgehend wegfallen. Dieses Aspekts haben sich die Unternehmen Disy und ICP angenommen und wollen in dem vom Bundesministerium für Wirtschaft geförderten Forschungsprojekt einen höheren Automatisierungsgrad im Deponie-Monitoring erreichen. Hierfür untersuchen die beiden Unternehmen exemplarisch die Monitoring-Themen Deponiegas und Setzungen.

Bedarf für Gasemissionen und Setzungen

Beim Thema Gas stehen die Gasemissionen an der Oberfläche im Forschungsfokus. Zwar gibt es hier die bereits erfolgreich eingesetzte Methode der FID-Messungen. Diese werden jedoch in der Regel nur einmal im Jahr anhand eines vorher festgelegten Rasters als Punktmessungen durchgeführt. Die FID-Messung ist eine zeitliche und räumliche Momentaufnahme, die zudem witterungsabhängig unterschiedlich ausfallen kann und aufwändig manuell durchgeführt werden muss.

Im Bereich Setzungen sind Deponiebetreiber beim Monitoring naturgemäß primär an möglichen Rutschungsbewegungen interessiert. Hier gilt es vor allem, Tendenzen zu erkennen und frühzeitig Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Die jährlich durchgeführten Setzungsmessungen zeigen das grundsätzliche Verhalten einer Deponie auf. Korrelationen mit anderen zeitabhängigen Faktoren, wie beispielsweise Niederschlagsspitzen, Baumaßnahmen in einem bestimmten Abschnitt oder evtl. springendem Grundwasserspiegel sowie kurzfristige Veränderungen im Deponiekörper, können mit dieser Methode zumeist nicht erkannt werden.

Auf Messmethoden aufgesetzt

In beiden Bereichen setzen die Karlsruher Unternehmen auf den bisherigen Messverfahren und -methoden auf und planen die Entwicklung zusätzlicher Verfahren und Methoden, mit denen die Daten zum einen sehr viel häufiger und regelmäßiger erhoben und zum anderen automatisierter erfasst werden können. Die ICP hat hierfür zunächst die Anforderungen an die notwendige Sensorik und Telemetrie, wie beispielsweise Messgrößen, Reproduzierbarkeit, Umgebungsbedingungen auf Deponien, Anforderungen an die Datenverbindungen und Automatisierungstechnik sowie vorgesehene Nutzung und notwendige Auswertung der Messdaten erarbeitet.

Gerade im Deponiebereich spielen vielfältige Faktoren zum Zeitpunkt der Messung eine Rolle und können die Messdaten unterschiedlich stark beeinflussen. Daher liegt ein Schwerpunkt bei den Recherchen in der Suche nach Messmethoden, die möglichst zuverlässige und verwertbare Daten liefern.

Sensorsysteme entwickeln oder erweitern

Die ICP erstellt nun aufgrund der gesammelten Anforderungen ein Konzept zur Entwicklung neuer bzw. zur Erweiterung bestehender Sensorsysteme, deren Funktionalität und Ergebnislieferung in Feldversuchen sukzessive optimiert werden sollen.

Auf softwaretechnischer Seite hat Disy zunächst die über die bisherigen bekannten Messmethoden erfassten Messdaten analysiert und ein Datenmodell konzipiert, in das die Daten überführt werden können. Nachdem Recherchen ergaben, dass es keine allgemein akzeptierten und weithin verwendeten Standards zur Übertragung der Sensordaten in eine zentrale Datenbank gibt, konzipierte Disy ein möglichst allgemeingültiges Übertragungs-Protokoll. Dieses soll auf alle Deponie-Themen übertragbar und unabhängig von den konkret verwendeten Sensorsystemen sein.

Aufbauend auf die Automatisierung und die Verarbeitung in einer Datenbank wird es möglich sein, entsprechende Rechenalgorithmen zu entwickeln und anzuwenden. Letztendlich soll ein Tool entstehen, welches eine wissensbasierte Erkennung komplexer Ereignisse anhand von räumlich-zeitlichen Datenmustern ermöglicht. Zukünftig könnten so sowohl Prognosen zu bestimmten Prozessen innerhalb der Deponie als auch entsprechend frühzeitige Optimierungsmaßnahmen möglich sein.

Aktuell wird das Konzept technisch umgesetzt, so dass die Hard- und Software Anfang 2015 zum ersten Mal auf zwei Deponien installiert werden kann, um erste Feldversuche durchzuführen.

Quelle: Disy Informationssysteme GmbH