Der Industriesektor produziert weltweit jährlich 7,6 Milliarden Tonnen Abfall. Die Beseitigung dieser Mengen ist oft mit hohen Kosten, Sicherheitsrisiken und Schwierigkeiten verbunden. Jährlich kostet das Recycling von Industrieabfällen etwa 9 Billionen US-Dollar. Wenn nichts geändert wird, hat dies Umweltschäden zur Folge, aber auch Geldstrafen und finanzielle Verluste für Unternehmen.
Innovative Lösungen, mit denen sich die Herausforderungen im Bereich Abfallmanagement bewältigen lassen, bietet jedoch der technologische Fortschritt, namentlich IoT. Bei der Transformation des Waste Managements in der Industrie ist IoT ganz vorn mit dabei.
IoT-Lösungen machen die Abfallsammlung und das Recycling wesentlich effizienter. Sie optimieren und automatisieren den Prozess der Abfallwirtschaft. Für Unternehmen heißt das: Es wird weniger Müll produziert und Kosten werden reduziert.
Sehen wir uns an, wie intelligentes Abfallmanagement im Transport-, Lebensmittel-, Landwirtschafts- und Energiesektor funktioniert.
Industrieabfälle sind gefährliche oder unerwünschte Materialien sowie Reststoffe, die bei industriellen Prozessen anfallen. Es gibt drei Hauptarten: feste Abfälle, giftige und chemische Abfälle sowie Sekundärabfälle. Feste Abfälle stehen an erster Stelle.
Obwohl bis zu 75 % der Industrieabfälle wiederverwertbar sind, werden weltweit nur 30 % tatsächlich recycelt. Das Hauptproblem liegt in den Kosten.
Für Unternehmen ist Recycling eine weitere Ausgabe, die zu den Betriebskosten hinzu kommt. Damit verringert sich die Chance, dass Recycling tatsächlich geschieht. IoT kann die richtige Abfallverwertung jedoch erheblich erleichtern, und das zu wesentlich geringeren Kosten. Durch Einsatz von IoT wird auch die Produktion optimiert, so dass die Industrie im Allgemeinen weniger Abfall erzeugt.
Der Vorteil von IoT-Lösungen ist die Möglichkeit, eine große Menge an Daten in Echtzeit zu sammeln. Sensoren erzeugen Daten und senden sie an die Cloud. Dort interpretiert die KI die Daten und liefert den Nutzern verwertbare Erkenntnisse auf Grundlage dieser Daten.
Abfälle im Verkehrssektor entstehen durch den Fuhrpark und dessen Wartung. Dabei handelt es sich in der Regel um giftige Abfälle. Die Verwertung dieser Abfälle unter Einhaltung der Umweltvorschriften ist ein Muss. Aber es ist besser, Abfall zu vermeiden, und so teure Entsorgungskosten zu sparen. Auch im Lager fallen Abfälle an. Hier nutzt man Papier, Paletten und Verpackungsmaterial. All das lässt sich ziemlich einfach wiederverwenden oder recyceln. Aber viele Unternehmen tun dies immer noch nicht. Diejenigen, die ihre Abfälle nicht richtig entsorgen, riskieren rechtliche Konsequenzen, finanzielle Einbußen und den Verlust ihres guten Rufs.
Um die Menge des Verpackungsmülls zu reduzieren, können Unternehmen vernetzte IP-Videokameras auf Mülldeponien installieren. Dies würde dazu beitragen, den Abfallzufluss zu überwachen und die Mitarbeiter zu informieren, damit sie proaktiv Entscheidungen treffen können. Unternehmen können auch Sensoren einsetzen, um den Zustand der Abfallentsorgungsanlagen zu überprüfen. Anhand der Bilder können sie die Wartung der Anlagen vorhersagen und planen.
Waste Management, Inc. ist ein in Texas ansässiges Abfallwirtschaftsunternehmen. Das Unternehmen entwickelt neuartige Umweltlösungen. Damit hilft es Unternehmen nicht nur bei der Entsorgung der Abfälle, sondern sorgt auch dafür, dass die Abfallentsorgung weniger umweltschädlich ist. Einer ihrer Kunden aus Arizona hat beispielsweise intelligente Sensoren in seinem Fuhrpark installiert. Die Sensoren übermitteln Wartungs- und Betriebsdaten an eine zentrale Softwareplattform. Über die Plattform planen die Manager die Wartungsaktivitäten. Dies führt zu einer Verringerung der Abfallmengen und der kostspieligen Ausfallzeiten für das Unternehmen.
Rund 1,3 Milliarden Tonnen Lebensmittel landen weltweit jedes Jahr im Müll. In Deutschland allein sind es rund zwölf Millionen Tonnen. Mehr als 30 Prozent davon werden bereits bei der Herstellung vernichtet. IoT und KI können diese Situation wesentlich verbessern.
Bei falscher Entsorgung landen die Lebensmittelabfälle auf lokalen Mülldeponien, was zusätzliche Kosten für die Abfuhr bedeutet. Um ineffiziente Nutzung von Budgets zu vermeiden, können Unternehmen IoT-Lösungen einsetzen, die intelligente Sensoren, Apps, GPS-Systeme und Nutzerportale kombinieren. Zum Beispiel: Messsensoren in Containern benachrichtigen das Managementsystem über den Füllstand in den Behältern. So können Unternehmen die Müllabfuhr besser planen und die Routen optimieren. Oder: pH-Sensoren verfolgen den Grad der Zersetzung organischer Abfälle. Durch Kompostierung können Abfallgebühren und Methanemissionen gesenkt werden.
Künstliche Intelligenz wird auch gegen Lebensmittelverschwendung eingesetzt. Das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV ist einer der Partner des Projektes REIF. Ziel ist es, mit künstlicher Intelligenz die Verluste zu senken, Lebensmittel mit datenbasierten Algorithmen effizienter herzustellen und Absatz- und Produktionsplanung, Prozess- und Anlagensteuerung mit ML-Methoden zu optimieren.
In der Schweiz arbeiten die Firma KITRO und die ZHAW School of Engineering an einer KI-Lösung, die Küchenabfälle in der Gastronomiebranche reduziert. Das System wiegt und fotografiert die Lebensmittelabfälle, anschließend wertet sie ein Deep Learning Algorithmus aus. Auf diese Weise kann zum Beispiel eine ganze Karotte von bloßen Karottenschalen unterschieden werden. Das Ergebnis sehen Nutzer auf ihrem persönlichen Dashboard und können so Lebensmittelverschwendung erkennen und künftig verhindern. Der Vorteil für die Betriebe liegt neben der Reduktion von Abfall auch in der Senkung der Geschäftskosten.
Eine der größten Sorgen bei landwirtschaftlichen Abfällen ist die Verschmutzung des Grundwassers durch Pestizide. Verschärft wird die Situation, durch Abfälle die im Transport, beim Mahlen oder Verpacken anfallen.
IoT spielt bei der Bewältigung dieser Probleme eine entscheidende Rolle. Die Technologie trägt dazu bei, das Abfallvolumen zu verringern und fördert die richtige Abfallentsorgung in den Betrieben. Mit Drohnen können die Unternehmen außerdem den Nährstoffgehalt des Bodens überprüfen. So wissen sie, wie viel oder wie wenig Dünger sie für das Pflanzenwachstum benötigen. IoT hilft auch dabei, alle Phasen des Wachstumszyklus zu verfolgen, um den Dünger zum richtigen Zeitpunkt und in der richtigen Menge auszubringen. Dadurch entsteht weniger Abwasser.
Mit Sensoren und Aktuatoren ausgestattete landwirtschaftliche Behälter automatisieren viele Prozesse. Die Technologie misst mehrmals täglich die Füllstände in Behältern und Containern. Anschließend werden die Daten in der Cloud verarbeitet, und an die Landwirte übermittelt. Anhand dieser Daten entscheiden diese, ob sie die Behälter leeren müssen. So können sie die Routen für die Müllabfuhr, die Beladung der Fahrzeuge und die Verteilung der Behälter optimieren. Das Ergebnis: mindestens 30 % niedrigere Kosten für die Abfallsammlung und bis zu 60 % weniger CO2-Emissionen.
Mit dem NEXT GreenSeeker bietet das deutsche Unternehmen NEXT Farming eine smarte Lösung, durch die die Qualität der Produktion in der Landwirtschaft gesteigert, Ausschuss in der Produktion reduziert und Kosten gesenkt werden. Das System ermittelt die Vitalitäts- und Biomasseunterschiede im Bestand. Auch geringe Abweichungen werden zuverlässig erkannt. Die Qualität der Bestandsanalyse kann durch das Hinterlegen einer Faktorkarte (Map-Overlay) weiter gesteigert werden. Mithilfe dieser Faktorkarte erkennt der GreenSeeker nicht nur den aktuellen Zustand der Frucht, sondern berücksichtigt auch die unterschiedlichen Ertragspotenziale im Schlag. Er ermöglicht so u. a. den gezielten Einsatz von Düngemitteln und beugt ihrer Verschwendung vor.
Das US-amerikanische Landwirtschaftsunternehmen Northerly Farms nutzt intelligente Technologien für den Getreideanbau. Zur Unterstützung der Nachhaltigkeitsmission setzt Northerly Technologien für das Recycling und die Abfallvermeidung ein. Das Unternehmen konzentriert sich vor allem auf das Management von Düngemittelnebenprodukten, Pestiziden und Herbiziden. Drohnen überwachen die im Boden angesammelten Pestizide. Sie helfen auch bei der Überprüfung des Nährstoffgehalts im Boden. Durch diese Daten weiß Northerly immer genau, wie der Boden angereichert werden muss. Mit IoT ist es Northerly gelungen, Abfälle zu reduzieren, die Produktivität der Felder und die Ressourcennutzung zu maximieren und einen wirtschaftlichen Gewinn zu erzielen.
Energieunternehmen nutzen IoT, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren und die Betriebskosten zu senken. Da sich der Sektor von der Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Quellen verlagert, verändert sich auch das Abfallaufkommen. Zu den Abfällen aus der Nutzung erneuerbarer Energiequellen gehören u. a. Stahl, Papier, Kupfer und Glas. Viele dieser Materialien können recycelt und wiederverwendet werden. Und IoT ist hier eine große Hilfe. Ultraschallsensoren, die an Sortieranlagen installiert sind, helfen bei der Unterscheidung zwischen wiederverwertbaren und nicht wiederverwertbaren Materialien. Dies hilft den Ingenieuren, einige Materialien wieder in den Produktionskreislauf einzubringen.
Das griechische Energieunternehmen Protergia nutzt sensorbasierte Recyclinglösungen, um seinen Abfall zu sortieren. Das Unternehmen trennt wertvolle Ressourcen aus den Abfallströmen. Sensoren unterscheiden die Materialien anhand typischer Materialeigenschaften. Durch die Sortierung ihrer Abfälle bekämpft Protergia die sich verschärfende Ressourcenkrise. Laut eigenen Angaben hat das Unternehmen so die Ressourcenverwertung optimiert, Abfälle minimiert und Kosten eingespart.
Die nicht korrekte Handhabung von Industrieabfällen kann katastrophale Folgen für die Umwelt haben. Außerdem führt sie zu rechtlichen Konsequenzen, Umsatzverlusten und Geldstrafen. Und genau hier kann IoT die Situation verbessern. Unser Team setzt seine technischen Fähigkeiten ein, um Ihnen zu helfen, Geld zu sparen, Ihren Ruf zu wahren und umweltfreundlicher zu werden.