Mystery Waste Box – Wie die Digitalisierung das Rätsel der Abfallzusammensetzung lösen kann
Die Abfallindustrie ist mit zahlreichen Herausforderungen konfrontiert: Gesetzliche Vorschriften in Bezug auf CO2-Emissionen sowie eine effizientere Rückgewinnung von Ressourcen, der verstärkte Fokus auf Nachhaltigkeit durch die Umsetzung von Kreislaufwirtschaftspraktiken oder die Beseitigung von Schadstoffen. Es bedarf effizienterer technologisch führender Systeme – ein mehr an Digitalisierung – um eine verbesserte Müllerkennung, folglich auch Sortierung und Abfalltrennung zu gewährleisten und somit Müll ressourcenschonend und -gewinnend zu grüner Energie zu verarbeiten.
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✅ Completed 🏁 Winner Glückwunsch an die Stuttgart Waste Detectives für den Gewinn de Challenge!
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🇦🇹 🇩🇪 🇨🇭 Die Deutschland 4.0 - Challenge wird in deutscher Sprache durchgeführt.
🌎 Scope 🇦🇹 🇩🇪 🇨🇭 Die Deutschland 4.0 - Challenge wird im deutschsprachigen Raum durchgeführt
Mystery Waste Box – Wie die Digitalisierung das Rätsel der Abfallzusammensetzung lösen kann
Die Abfallindustrie sieht sich derzeit mit zahlreichen Herausforderungen konfrontiert: seien es gesetzliche Vorschriften in Bezug auf die CO2-Emissionen, die bei der thermischen Abfallverwertung entstehen, der verstärkte Fokus auf Nachhaltigkeit durch die Umsetzung von Kreislaufwirtschaftspraktiken oder die Beseitigung von Schadstoffen sowie die neuen Möglichkeiten durch den Einsatz digitaler Technologien, um diese Herausforderungen zu bewältigen.
Auf der einen Seite besteht politischer Druck durch neue Vorschriften zur CO2-Belastung. Es wird zunehmend notwendig, neben der CO2-Abscheidung eine effiziente Rückgewinnung von Ressourcen wie Phosphor, Metallen und Baustoffen zu gewährleisten sowie die Produktion von grüner Energie zu steigern.
Auf der anderen Seite hat das Mülltrennverhalten der privaten und gewerblichen Abnehmer einen enormen Einfluss auf die Zusammensetzung des Mülls. Derzeit wird die notwendige Abfalltrennung nicht immer entsprechend den Vorgaben durchgeführt, was eine optimale Endverarbeitung erheblich erschwert. Um eine verbesserte Sortierung und Abfalltrennung zu gewährleisten und das Bewusstsein der Verbraucher zu schärfen, bedarf es effizienterer und technologisch führender Systeme.
Challenge
Die zentrale Herausforderung entsteht bei der Lieferung der Input-Mengen für die Verwertung. Das Problem dabei ist, einen umfassenden Überblick über die Art des Abfallstromes zu erhalten. Derzeit werden die Anlieferungen anhand der Abfallschlüsselnummern etikettiert. Diese geben allgemeine Informationen über die durchschnittliche Zusammensetzung des Abfalls, wie z.B. "gemischte Siedlungsabfälle" oder "brennbare Abfälle", liefern aber keine weiter differenzierten Informationen. Es bedarf geeigneter Instrumente, um über die Abfallschlüssel hinweg noch mehr Transparenz zu schaffen.
Mehr Transparenz ist für den Verbrennungsprozess in den Anlagen äußerst bedeutsam, da viele nachfolgende Prozesse von der Beschaffenheit abhängen. Jede Abfallzusammensetzung unterscheidet sich u.a. im Heizwert und im Wassergehalt. Ohne genaue Kenntnis der Zusammensetzung ist man bei der Vermengung der Abfälle und dem daraus resultierenden Heizwert sowie der Entstehung von Emissionen auf die Erfahrung der einzelnen Mitarbeitenden angewiesen.
Die Zusammensetzung kann u.a. aus biogenem Material, Kunststoffen, Metallen oder Störstoffen wie Quecksilber bestehen, was zu einem erhöhten Verbrauch an Betriebsmitteln und ungeplanten Ausfallzeiten führen kann.
Mit der Challenge wollen wir innovative Ansätze und Technologien identifizieren, welche eine präzise Zusammensetzung von Stoffströmen bestimmen. Dabei sollen folgenden Ziele erreicht werden:
- Eine bessere Nachverfolgung der Materialströme, eine genauere Steuerung der Anlieferungen und eine kundengerechtere Preisgestaltung
- Wertvolle Ressourcen dem Recycling zuführen, anstatt der thermischen Verwertung oder Entsorgung
- Den Heizwert des Verbrennungsmülls optimieren und somit weniger zusätzlichen Brennstoff verbrauchen
- Den C14-Wert pro Kunde messen und die Preise für einzelne Kunden/Tonnage flexibler und zielgerichteter bestimmen
- Anlagenbetrieb durch das Aussortieren störender Materialien optimieren
Schlüsselfragen
- Was genau verbirgt sich hinter den Abfallschlüsselnummern, wenn sie mit dem LKW ankommen?
- Wie kann man den Müll anhand dieser Kriterien schneller & genauer identifizieren sowie unterteilen (Biogener Anteil, Kunststoffe und Störstoffe wie Quecksilber) und so besser wieder-verwerten oder entsorgen?
- Wie kann man die Beschaffenheit des Mülls anhand der oben genannten Kriterien im Vorhinein präziser bestimmen (feucht, schimmlig, trocken, Größe/Abmessungen) und ggf. aussortieren?
- Wie kann man Störmaterialien frühzeitig erkennen und aussortieren bevor der Müll in die Anlage kommt?
Wer kann teilnehmen?
Die Challenge ruft insbesondere Studierende, Start-ups, Forschende und Young Professionals dazu auf, Ideen und Technologien auf der Grundlage der Challenge zu entwickeln. Ziel ist es, eine Lösung zu finden, welche eine klare Auskunft über die Beschaffenheit der eingehenden Abfallströme gewährleistet und zu einer effizienteren Steuerung und Aussortierung von Stoffströmen führt, um eine effizientere und nachhaltigere Verwertung der Ressourcen zu ermöglichen.