Füllstandsmessung von Abfallbehältern – reif für die Tonne?

908
Unterflurbehälter der Wirtschaftsbetriebe Duisburg (Foto: Wirtschaftsbetriebe Duisburg)

Eine breite Einführung digitaler Füllstandsmessung in öffentlichen Abfallbehältern ist derzeit noch nicht in Reichweite. Die Potentiale der digitalen Technik für die Sauberkeit in der Großstadt sind aber offensichtlich. Weitere Forschung und Entwicklung ist notwendig.

So lauten, kurz zusammengefasst, die Ergebnisse einer Feldstudie, bei der die Wirtschaftsbetriebe Duisburg, die Düsseldorfer Gesellschaft für Abfallwirtschaft und Stadtreinigung (AWISTA) sowie die FES Frankfurter Entsorgungs- und Service GmbH zusammenwirkten. Die Ergebnisse sind jetzt im Fachjournal HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik veröffentlicht worden.*

Die drei Unternehmen testeten mit wissenschaftlicher Begleitung der Universität Duisburg-Essen im ersten Halbjahr 2021 den digitalen Ansatz, der perspektivisch genau am Bedarf ausgerichtete Leerungs- und Tourenpläne verspricht. Damit einher geht eine Effizienzsteigerung und – nicht zuletzt – eine weitere Konsolidierung von Abfall- und Reinigungsgebühren.

Unterschiedliche Testszenarien

Papierdepot-Container der AWISTA (Foto: AWISTA)

Im Rahmen der städteübergreifenden Zusammenarbeit wurden unterschiedliche Testszenarien erprobt. Während sich AWISTA mit 25 Depotcontainern für Papier und Kartonage befasste, die in Düsseldorf üblich sind, untersuchte FES den Füllstand in 120 Glascontainern und 40 öffentlichen Papierkörben. Die Wirtschaftsbetriebe Duisburg wiederum testeten fünf Sensortypen in 13 unterschiedlichen Behältern, darunter Papierkörbe, Unterflursysteme und öffentliche Depotcontainer.

AWISTA stellte bei den Papierdepots fest, dass eine Messung nicht zielführend ist. Es gelang aber, den Füllstand anhand der Behälterschwingungen sehr genau zu dokumentieren. Über vier Monate hinweg konnte so eine Messgenauigkeit von 94 Prozent dargestellt werden. Zudem wurde zum Turnus-Leerungszeitpunkt ein durchschnittlicher Füllstand von 60 Prozent nachgewiesen.

FES-Glascontainer (Foto: FES Frankfurter Entsorgungs- und Service GmbH

Die FES in Frankfurt konnte bei Glascontainern mit Hilfe von Ultraschall-Sensoren und einer niedrig-frequenten Datenübertragung via Funk (LoRaWAN) ebenfalls gute Ergebnisse erzielen. Einige Container wiesen bei der Leerung lediglich 50 Prozent Füllstand auf, während andere nahezu gefüllt waren. Für Papierkörbe hingegen erwies sich das Verfahren als zu ungenau.

Die Wirtschaftsbetriebe Duisburg fanden in ihrem Test heraus, dass die gemeldeten Füllstandsverläufe aller Sensoren annähernd den per Hand gemessenen Füllkurven entsprachen. Allerdings kam es zu starken Beeinflussungen der Messung durch die Form des eingeworfenen Abfalls und auch die Einbauposition der Sensoren. Potential für den Sensoreinsatz wird in Duisburg insbesondere in öffentlichen Depotcontainern gesehen.

Die organisatorischen und logistischen Anpassungen stellen noch eine große Herausforderung dar

Bei keinem der drei Tests wurde bislang in die betrieblichen Abläufe eingegriffen. Künftig bedarf es hierzu einer Softwarelösung, welche mit Schnittstellen zur Tourenplanung ausgestattet sein muss. Auch waren die Datenmengen schlicht zu klein, um sinnvoll in etablierte Abläufe einzugreifen. Insgesamt stellen die organisatorischen und logistischen Anpassungen, die eine füllstandsabhängige Abfuhr erforderlich machen würden, noch eine große Herausforderung dar. Darüber hinaus verkompliziert die ausschreibungspflichtige Leerung einzelner Abfallbehältertypen sowohl Zuständigkeiten als auch Investitionsentscheidungen zur Ausstattung von Behältern. Jedes Entsorgungsunternehmen muss also für sich genau abwägen, ob sich die Ausstattung von Behältern langfristig für sie lohnt.

*Hoffmann, D., Franz, R., Hawlitschek, F., & Jahn, N. (2021). Smart Bins: Fallstudienbasierte Bewertung der Nutzenpotenziale von Füllstandssensoren in intelligenten Abfallbehältern. HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik, 58, 1264-1279. https://doi.org/10.1365/s40702-021-00778-0

Quelle: FES Frankfurter Entsorgungs- und Service GmbH