DIGICOLL – Smarte, digitale Abfallsammlung in der Stadt Villach

In vielen Bereichen funktioniert die Abfallwirtschaft, im speziellen die Müllsammlung, nach wie vor analog. Am Beispiel Villach sollen nun zwei digitale Innovationen zum Einsatz kommen, die für mehr Service, höhere Effizienz und besseren Klimaschutz sorgen: die Smart Collection Plattform und der Wertstoffscanner mit Direktfeedbacksystem. Dabei geht es um optimierte Abfalllogistik, fachgerechte Mülltrennung und Bewusstseinsbildung mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz und Hightech Sensoren. Gemeinsam mit seinen Projektpartnern TU Graz, Joanneum Research, Stummer und Austria Glas Recycling führt Saubermacher die smarten Lösungen in Villach ein.

Ausgangssituation

Während Digitalisierung und BürgerInnen-Partizipation in vielen Verwaltungsbereichen einer Stadt umgesetzt sind, ist die (kommunale) Abfallwirtschaft in der Regel noch stark analog organisiert. Steigende KundInnenenanforderungen, höhere Recyclingquoten und zunehmender Aufwand stellen die gesamte Recyclingwirtschaft vor große Herausforderungen. Hinzu kommt, dass trotz der vielen Aufklärungsarbeit nach wie vor rund 500.000 bis 600.000 Tonnen Wertstoffe wie Glas, Papier oder Kunststoffe pro Jahr im Restmüll landen. Auch im Bioabfall befinden sich viel zu viele Störstoffe. Einmal in der falschen Tonne entsorgt, sind die Materialien für das Recycling für immer verloren. Bei öffentlichen Müllsammelstellen, etwa für Glas oder Altkleider, sind feste Strecken und Zeitpläne nach wie vor Alltag. Doch Analysen zeigen, dass hier ein optimaler Ressourceneinsatz nicht sichergestellt ist und beispielsweise halbleere Tonnen entleert werden.

Ziele & Ergebnisse

Ziel des vorliegenden Projektes ist die in Österreich erstmalige, flächendeckende Implementierung und langfristige Validierung einer smarten, integrierten und digitalisierten Abfallsammlung für die Abfallfraktionen Restmüll, Biomüll und Altglas im urbanen Raum mit der Stadt Villach als repräsentatives Testbed. Das Projekt trägt umfassend zu den drei Zielen der Ausschreibung bei und adressiert darüber hinaus übergeordnete regionale und überregionale Umwelt- und Klimaschutzziele. Für die Erreichung des Zieles werden folgende Teilziele verfolgt:

Implementierung und langfristige Validierung eines digitalen Scanningverfahrens für Restmüll und Biomüll, welches direkt bei der Entleerung des Sammelfahrzeuges zur Anwendung kommt und Daten (Bilder) generiert, die mittels Convolutional Neural Network (CNN) automatisiert ausgewertet werden (Datengenerierung).
Implementierung und langfristige Validierung eines auf den ausgewerteten Daten basierenden, individualisierten Kommunikationsmodells in Form eines personalisierten Dialogs mit den BürgerInnen (Datenaus- und -verwertung).
Entwicklung und Validierung eines Prognosemodells zur ökologischen, ökonomischen und/oder sozialen Optimierung der Sammeltouren für Altglas auf Basis von Füllstandsdaten.
Konzeption einer verwertbaren Plattform für die Integration und Zusammenführung smarter, digitaler Abfallsammelprozesse („Smart Collection Platform“).
Konzeption eines Implementierungs-Handbuchs zur Replikation und Überleitung der Projektergebnisse in andere urbane Räume.

Übergeordnete Ziele sind die Reduktion von klimarelevanten Emissionen durch die Sicherung des recyclebaren Wertstoffpotentials aus Restmüll und Biomüll sowie die Vermeidung von unnötigen Sammelfahrten. Diese Ziele sind durch Monitoring-Indikatoren quantifiziert.

Innovation

Ein intelligenter Algorithmus bündelt alle relevanten Daten, z.B. über die Fahrzeugflotte, Arbeitszeitbeschränkungen, Abholstationen, Live-Sensordaten der Müllsammelbehälter, etc. und ermittelt eine effiziente Route mit geringerem CO2-Aufkommen. Wesentlicher Bestandteil ist der Hightech-Sensor ANDI (Automatisch, Nachhaltig, Digital, Innovativ) , der in die Müllsammelbehälter eingebaut wird. Die Plattform verbessert sich laufend selbst, sodass die Abfallwirtschaft im Ganzen effizienter organisiert wird.

Summary

Whereas digitalisation and civil participation have been frequently implemented in different administrative areas of a city already (e.g. eGovernment, decentral energy production, etc.), urban waste management usually is still organized in an analogue and monodirectional way. Although waste management represents a huge potential for reduction of climate-damaging emissions, by increasing recycling quotas or optimizing collection-caused traffic. Not being high-tech sorting and treatment processes, most important precondition for efficient recycling is effective waste separation already in the households. Austria indeed shows a high potential for improvement in that sense, since, despite awareness rising campaigns and information, still 50 – 70 % of the residual waste is comprised of recyclable fractions or impurities, which prevent or hinder climate friendly recycling. In addition, collection trips e.g. for glass waste are still based on fixed plans, independently of the actual filling degree of the containers. Presented project aims to implement, exemplarily for the City of Villach in Carinthia (62.000 inhabitants), an area-wide smart, digital waste collection system, to sustainably impact individual behaviour of waste separation and to optimize collection trips. Main aspect is the transition of an analogue waste collection system to smart services for citizens, who are included in waste collection processes bi-directional. Intended improvement of waste separation behaviour as well as its accompanying higher recycling quotas and the optimization of collection trips on the basis of digital forecast models contribute significantly to decrease negative climate effects of the current waste collection system. That smart cities initiative is therefore incorporated in four of six activity fields of the call, namely “commodity flows & services”, “communication & networking”, “urban ecology & climate change adaption” as well as “settlement structure & mobility”.

Zuletzt aktualisiert am 03/31/2020