Dank einer Smart-Waste Lösung und dem Internet der Dinge kann die Entsorgungs-Logistik Kosten und CO2-Emissionen einsparen.
Live Track hat zusammen mit der AVAG, Swisscom und Akenza eine Konzeptstudie durchgeführt, bei der 100 Container an 23 Standorten im Emmental mit IoT-Füllstands-Sensoren ausgestattet wurden. Das Ziel dieser Studie: das Einsparpotential zu berechnen, die Eignung der Sensoren bei Glascontainern zu prüfen, ob die Mobilfunk-Kommunikation zuverlässig funktioniert und wie die langfristige Standort Planung verbessert werden kann. Nun liegen die ersten Erkenntnisse vor und die Ergebnisse sind vielversprechend.
Text: Yetvart Artenoglu, CEO von Live Track http://www.live-track.ch
Seit Jahren gehört die Schweiz weltweit zu den Spitzenreitern im Recycling. Die Wiederverwertung schont Ressourcen, spart Energie, reduziert die CO2-Belastung und schafft Sekundär-Rohstoffe. Mit über 340’000 t und einer Recyclingquote von über 90% ist Glas einer der wichtigsten rezyklierten Wertstoffe. Glas wird zusammen mit Aluminium in einem dichten Netz von Sammelstellen gesammelt.
Die AVAG möchte sich stetig weiterentwickeln. Die Lösung von Live Track schafft Transparenz und zeigt wo noch Potential besteht. Nun gilt es den Realitäts-Check der vielversprechenden, ersten Ergebnisse zu machen.
Mudest Arpagaus – Bereichsleiter Marketing AVAG
Die Problematik besteht heute darin, dass die Leerung der Container ohne genaue Kenntnis der Füllstände erfolgt. Entweder sind die Behälter überfüllt, noch nicht voll oder die Entsorgungsfahrzeuge nicht optimal beladen. Hier liegt ein grosses Potential zur Reduktion von Logistik-Kosten sowie CO2-Emissionen brach. Das Internet der Dinge ermöglicht dabei einen grossen Quantensprung. Das Anbringen von Sensoren mit niedrigem Energieverbrauch und hoher Lebensdauer an den Sammelcontainern ermöglicht es den Füllstand des Containers zentral zu überwachen und vorauszusagen. Somit ist eine verbesserte Planung der Entsorgungs-Touren möglich und erhöht dadurch die Effizienz des Abfall-Managements.
Mittels der Analyse der Echtzeit-Daten wird zudem die Dienstleistungsqualität verbessert, Überfüllung vermieden, sowie Littering reduziert. Durch die gewonnenen Einsichten wird die langfristige Standort-Planung ebenfalls verbessert.
Sensoren geben Auskunft über den Füllstand
In jedem zu überwachenden Container wird ein robuster, batteriebetriebener Sensor eingebaut. Dieser Sensor kommuniziert über drahtlose Kommunikationsnetzwerke mit der Live Track Plattform, welche die Messwerte sammelt und auswertet. Die Sensoren kommunizieren in diesem Projekt über das Narrowband -oT (NB-IoT) Netz der Swisscom, welches eine spezielle Erweiterung des 4G-Mobilfunk Netzwerks ist und speziell für das Internet der Dinge (IoT) entwickelt wurde. Dadurch erreicht das NB-IoT Netz eine hohe geografische Abdeckung und ist speziell für batteriebetriebene Anwendungen geeignet.
Narrow-Band-IoT ist eine der Möglichkeiten batteriebetriebene Sensoren stabil und kostengünstig mit der Cloud für Smart Waste Use Cases zu verbinden. Eine andere Technologie ist LoRaWAN, ein hoch effizientes und dediziertes Netz für das Internet der Dinge mit einer schweizweiten Abdeckung der Bevölkerung von über 96%. Wir sind überzeugt, dass der richtige Mix an Technologien den Erfolg ausmacht und wir bieten die passenden Lösungen für die individuellen Anforderungen.
Mark van Heijningen, Leiter Smart City bei Swisscom
Der Sensor wird an der Innenseite des Oberteils vom Container angebracht und misst den Füllstand indem er die Reflexionen gegenüber dem Füllgut von mehreren Ultraschall-Quellen auswertet.
Installation ist einfach und in Minuten erledigt
Die Installation mittels einer speziellen Montageplatte ist einfach und schnell erledigt. Die Befestigung ist zuverlässig und es haben sich im Betrieb keine Probleme bezüglich der Halterung ergeben. Bei Oberflurcontainern kann die Installation von einer Person erledigt werden.
Unterflurcontainer müssen für die Installation des Sensors, wie beim Entleeren, gehoben werden. Der eigentliche Montageaufwand ist ebenfalls wie beim Oberflurcontainer klein.
Live Track-Plattform
Die Daten werden auf der intelligenten Plattform gesammelt, mit Algorithmen verarbeitet sowie analysiert und daraus Füllstands-Prognosen berechnet. Die aufbereiteten Informationen werden dem Eigentümer, dem Logistiker sowie den Bewohnern via individuelle Benutzerschnittstelle (UI) dargestellt. Zur weiteren Analyse werden die Füllstands-Daten pro Sammelstelle und Material zusätzlich summiert angezeigt.
Akenza und Live Track sind eine starke Kombination. Die intelligente Smart-Waste Plattform von Live Track benutzt unser IoT-Backend-System und ermöglicht es ihnen, sich voll und ganz auf ihre Lösung und Wertschöpfung zu konzentrieren.
Jonas Schmid, Business Developer bei Akenza (www.akenza.com)
Die Resultate sind vielversprechend
Über 16 Wochen wurden Füllstands-Daten an 23 Standorten gesammelt. Die Entsorgungsfahrzeuge sind wie bisher ihre üblichen fixen Routen zu fixen Zeiten gefahren.
Grafik: Entleerungen und Füllstands-Entwicklung des Standorts #104 mit und ohne Optimierung.
Bei der Visualisierung der Füllstände des Standorts #104 über mehrere Monate, erkennt man die Leerungen deutlich. Zum Zeitpunkt der Entleerung war die Mehrheit der Container erst zu ca. 50% gefüllt. Erkenntnis: nur schon durch bessere Kenntnis über den Füllstand der einzelnen Container und entsprechende Anpassung der Leerungszeiten kann eine grosse Einsparung realisiert werden, ohne dass die Entsorgungstour (Container-Reihenfolge) geändert wird.
Die Auswertung der Daten hat gezeigt, dass Container oft schon bei sehr tiefen Füllständen geleert werden. Da der Füllstand unbekannt ist, ist dies nötig, um die Wahrscheinlichkeit einer Überfüllung zu reduzieren. Durch die Überwachung des Füllstands der Container wird diese Reserve reduziert. Ein Prognose-Algorithmus rechnet auf der Basis von historischen und der aktuellen Daten den optimalen Zeitpunkt der Entleerung aus.
Dank der Füllstands-Daten kann die gleiche Dienstqualität mit 40% weniger Fahrleistung erbracht werden, indem die Anzahl Fahrten reduziert werden. Diese Einsparung an Fahrten resultiert in einer entsprechenden Reduktion der Kosten und CO2-Emissionen. Eine nachweisliche Quantifizierung dieser Daten und möglicherweise einschränkende Faktoren sind aktuell Gegenstand der nächsten Projektphase, die ersten Ergebnisse sind aber sehr vielversprechend.
Über Live Track
Live Track optimiert die Logistik von Unternehmen aus der Entsorgungs- und der Versorgungswirtschaft. Das Startup-Unternehmen bietet eine multi-sided Plattform an, die das Leeren und Füllen von Containern und Silos bis zu 80% optimiert. Für die Füllstandprognosen werden Datenquellen wie IoT-Sensoren an die Plattform angebunden, die Daten analysieren und mit verschiedenen Services vom Asset-Management, über Fahrzeug-Management bis zur Routenoptimierung den verschiedenen Anspruchsgruppen zur Verfügung gestellt ist. Bezeichnend ist, dass die Plattform unabhängig vom Hardwarehersteller funktioniert, jegliche Datenquellen eingebunden werden und das Gesamtsystem offen ist (Anbindung ERP, Logistiksysteme, etc.).
