Überquellende städtische Mülleimer sind ein Ärgernis. Überflüssige Fahrten von Entsorgern zu Behältern, in denen noch reichlich Platz für Abfälle ist, kosten unnütz viel Geld, belasten die Umwelt und behindern den Verkehr. In der 60.000-Einwohner-Stadt Hürth am Rande der Millionenstadt Köln sorgt die vielbeschworene Digitalisierung jetzt für Abhilfe. Die 900 Behälter an Straßen, Plätzen und in Grünanlagen werden mit elektronischen Füllstandanzeigern und einem Kommunikationssystem ausgestattet. 100 sind bereits nachgerüstet, 150 folgen in Kürze. Die gesamte Elektronik für das Internet der Dinge (Internet oft Things, IoT) wird unter den Deckel geklebt.
Das Projekt „intelligenter Mülleimer“
Die Füllstandssensoren kosten bei Abnahme von mindestens 500 Stück rund 80 Euro, so Daniel Trauth, Chef von dataMatters in Köln, Anbieter von Digitalisierungsprodukten. Das Projekt „intelligenter Mülleimer“ realisiert er gemeinsam mit den Stadtwerken Hürth, die für die Entsorgung zuständig sind, und dem Institut für Zukunftstechnologie (IDiTech) in Hürth, einem Interessenverband für die Digitalisierung.
Kommunikation per LoRaWAN
Als Kommunikationssystem dient „Long Range Wide Area Networks“ (LoRaWAN), das über relativ kurze Entfernungen funktioniert: zwei Kilometer innerhalb von Städten und 40 Kilometer auf dem Land. Die Füllstandsmeldungen werden an strategisch postierte so genannte LoRa-Gateways gesendet, die sie paketweise an die Zentrale übermitteln. Diese Gateways werden angemietet. Sie kosten zwischen 99 und 159 Euro pro Monat. Dieses Verfahren kommt, da nur kurze Distanzen zu überbrücken sind, mit so wenig Energie aus, dass die Batterien der intelligenten Mülleimer mehrere Jahre lang halten.
Leerfahrten lassen sich vermeiden
In der Zentrale werden die Füllstandsdaten von einer KI-basierten Software in Routenpläne für das Entsorgungsfahrzeug umgesetzt. Die kann sich Zeit lassen, denn die Mülleimer schlagen schon Alarm, wenn sie zur Hälfte gefüllt sind. Da es Erfahrungswerte gibt, wann voraussichtlich das Limit erreicht ist, kann die Software das Fahrzeug dann losschicken, wenn es sich am meisten lohnt, bei einer Tour also eine optimale Müllmenge eingesammelt werden kann. Durch die Dynamisierung der bislang festen Route werden Leerfahrten vermieden, was rund 20 Prozent Kosten einspart und die Emissionen an Kohlenstoffdioxid (CO2) um etwa 30 Prozent verringert.
KI wird aus den Computern befreit
„Die Optimierung der Abfallentsorgung ist nur eines von unzähligen Beispielen, wie sich durch die Verbindung der realen Welt, in diesem Fall der Mülltonnen, mit KI-Rechenzentren Dienstleistungen für die Bürger verbessern und Kosten senken lassen sowie die Umwelt geschont werden kann“, so Trauth. „Wir müssen die KI sozusagen aus den Computern befreien und mit dem urbanen Leben zusammenbringen. Gebäude, Mobilität, Energie, Wasser, Entsorgung, Gesundheitswesen und digitale Infrastrukturen gilt es zu verknüpfen. Den Schlüssel dazu bildet neben der KI die Sensorik: Ähnlich wie die Füllstandsprüfer in den Mülltonnen benötigen wir auch auf allen anderen Gebieten Sensoren, um KI-Systeme mit Daten aus der Realität füttern zu können.“
Der Funkstandard LoRa wurde speziell für das IoT entwickelt. Schätzungen zufolge sind weltweit bereits weit über zehn Milliarden IoT-Geräte im Einsatz, vor allem in der Industrie. Die LoRa-Alliance ist ein internationaler Zusammenschluss von über 500 Unternehmen, deren Experten die Funktechnologie LoRaWAN entwickelt haben.
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