Automatische Detektion von Fremdstoffen in Abfällen am Sammelfahrzeug

Immer noch landen zu viele Fremdstoffe in der Biotonne sowie in der Altpapiertonne – und zu viele Wertstoffe in der Restmülltonne. Manuelle Behälter-Kontrollen sind nur stichprobenhaft, zeitlich befristet, personal-, zeit- und kostenintensiv und nur an der Behälter-Oberfläche. „Ein Hineingreifen in den Behälter ist zu unterlassen!“ (= DGUV Regel 114-601 – Okt. 2016) Andererseits erhöhen nicht separierte Fremdstoffe die kommunalen Kosten für die Abfallwirtschaft. Der zum Teil erhebliche zusätzliche Aufwand verursacht Kosten, die von allen Verbrauchern bezahlt werden müssen. Daher sind die öffentlich-rechtlichen Entsorgungsunternehmen gefordert, schon bei der Erfassung des Abfalls automatische Fremdstoff-Detektionssysteme zur Reduzierung der Fremdstoffe einzusetzen.

Wie sich diese Fremdstoffe zusammensetzen, hat eine Studie der Universität Tübingen untersucht. Sie fand heraus, dass eine Korrelation besteht zwischen Kunststoffen, Glas sowie Problemstoffen und Fe-Metallen, NE-Metallen und Metall-Verbundstoffen. Das Vorhandensein von Fe-Metallen und NE-Metallen in Sammelbehältern ist folglich ein zuverlässiges Indiz für die allgemeine Verschmutzung eines Behälters.

Automatisch und ohne Zeitverlust

Das von Maier & Fabris entwickelte und patentierte Detektionssystem erkennt diese Fremdstoffe, auch solche, die – wie wissenschaftlich nachgewiesen – in der Tonne unter sauberen Abfallschichten verborgen liegen. In der Praxis werden nach dem Wirbelstromprinzip metallische oder metallbeschichtete Flächen zur Bildung elektrischer Wirbelströme angeregt, die automatisch und ohne Zeitverlust erkennen lassen, ob in den jeweiligen Abfallcontainern Fremdstoffe vorhanden sind. Das EU-weit patentierte Detektionssystem spürt Fremdstoffe in Bioabfall, Altpapier sowie Restabfallbehältern – unmittelbar vor deren Entleerung – auf. Das System am Sammelfahrzeug enthält neben den Detektoren auch einen Verwaltungsrechner: Er protokolliert die Anzahl der geleerten beziehungsweise beanstandeten Tonnen und die verwendete Empfindlichkeitsstufe je Siedlungsgebiet. Die erfassten Daten zeigen auch den jeweiligen Tag und das Siedlungsgebiet; sie können ausgewertet werden und zeigen den Trendverlauf der Verunreinigung der untersuchten Abfallcontainer.

Die Messungen des Fremdstoff-Detektionssystems erfolgen nach keinem starren System, sondern lassen insgesamt 31 mögliche Empfindlichkeits-Einstellungen zu. So können die Kommunen beziehungsweise die beauftragten privaten Entsorgungsunternehmen differieren – je nachdem, ob es sich um eine Bio- oder eine Altpapiersammlung handelt und welche Beanstandungsquote gewünscht ist: Das Ziel der Verwerter lautet weniger als ein Gewichtsprozent Fremdstoffe in der Biotonne. Die Altpapierverwerter haben eine Norm unter 1,5 Gewichtsprozent Massenanteil festgelegt. Darüber hinaus lässt sich mithilfe des Detektionssystems das Wertstoffpotenzial in den Restabfallbehältern unmittelbar vor der Entleerung analysieren und später umlenken: Leichtverpackungen und stoffgleiche Nichtverpackungen gehören in den Wertstoffbehälter, Kupfer, Messing und Aluminium in die Wertstoffhöfe und Elektro-Kleingeräte, Batterien oder Energiesparlampen in die entsprechenden Rücknahmesysteme.

Für deutlich bessere Trenndisziplin

Das automatische Detektionssystem findet Fremdstoffe ohne Zeitverlust (Foto: Maier & Fabris GmbH)

Die Empfindlichkeits-Einstellung des Detektionssystems richtet sich auch nach den jeweiligen Zeitphasen nach der praktischen Einführung des Systems im entsprechenden Entleerungsbezirk. Dabei kommt der psychologische Effekt zum Tragen – mit der Information per Gelber Karte, Roter Karte und Grüner Lob-Karte:

■    Mit einer Gelben Karte wird bei schlechter Abfalltrennung ermahnt – die Tonne wird trotzdem geleert. Üblich sind dafür die ersten vier bis acht Wochen. Sind die Abfallbehälter weiterhin verschmutzt, beginnt der Einsatz der Roten Karte.
■    Mit einer Roten Karte wird ermahnt und die Tonne bleibt unentleert stehen – bei einer Empfindlichkeitsstufe im Bereich sehr niedrig, das heißt in etwa einem Prozent aller Behälter.
■    Die Grüne Lob-Karte steht für gute Abfalltrennung. Dies wird rund einmal pro Jahr mit meist höchster Empfindlichkeitsstufe (Stufe 31) überprüft.

Die beabsichtigte Reduzierung der Störstoffanteile beruht hauptsächlich auf der psychologischen Wirkung auf den Bürger und der verhinderten Mitnahme vermüllter Tonneninhalte samt Roter Karte. Und führt zu einer deutlich besseren Abfall-Trenndisziplin der Bürger bei permanenter Kontrolle durch das innovative Verfahren.

Nach zwei Jahren amortisiert

Beispiele für Problem- und Fremdstoffe im Bioabfall und Altpapier, die das automatische Detektionssystem ohne Zeitverlust findet (Foto: Maier & Fabris GmbH)

Experten aus dem Verband der Humus- und Erdenwirtschaft belegen, dass nach Einführung und Einsatz des automatischen Detektionssystems nur etwa ein Prozent der Biotonnen belastet ist und nicht entleert wird. Dass vier bis fünf Handsortierkräfte in einer Kompostanlage nach Einführung der Detektionssysteme komplett eingespart werden konnten. Und dass sich nach Kalkulation der Stadt Euskirchen das Detektionssystem bereits nach zwei Jahren amortisiert, da die Bioabfälle, die zuvor im Kompostwerk durch hohe Fremdstoffanteile auffielen, nun eine sehr gute Qualität besitzen: Die dortige Kompostanlage würde knapp 90 Euro pro Tonne an Mehrkosten von den Kommunen bei Anlieferung von Biogut mit mehr als drei Prozent Fremdstoffen verlangen.

Nutzerbefragungen bei mehreren Kommunen ergaben, dass durch den Einsatz des Fremdstoff-Detektionssystems die Bioabfall-Input-Qualität deutlich gesteigert werden konnte: von den Schulnoten mangelhaft oder ausreichend auf die Schulnoten gut oder sehr gut. Zudem gingen einer wissenschaftlichen Untersuchung zufolge die hohen Schwermetallbelastungen vor allem an Zink, Kupfer, Nickel, Blei und Cadmium in den nicht beanstandeten Tonnen auf Werte unterhalb derer der Blauen Engel zurück.

15,19 Euro pro Arbeitstag

Die jährlichen Mehrkosten für ein Detektionssystem belaufen sich – nach betriebswirtschaftlicher Kostenrechnung – auf etwa 3.950 Euro und damit auf 15,19 Euro pro Arbeitstag; die durchschnittliche Nutzungsdauer liegt bei über 16 Jahren. Die Kommunen erzielen möglichst rasch finanzielle Vorteile, da durch bessere Qualität der Annahmepreis beim Bioabfallverwerter beträchtlich sinkt – je Gewichts-Tonne um 10 Euro – und der Erlös beim Altpapierverwerter deutlich steigt. Auch können Mehrkostenverursacher zur Kasse gebeten werden. Die Vorteile für den Verwerter bestehen in einem stark reduzierten Aufwand für die Entfernung von Fremdstoffen, geringeren Schäden an ihren Anlagen und einem besseren Erlös beim Verkauf der Endprodukte durch bessere Input-Qualität.

Die Maier & Fabris-Prüftechnik ist seit 2008 im Einsatz und hat den Nutzen der automatischen Fremdstoffdetektion in über 150 Einsätze in mehreren europäischen Ländern unter Beweis gestellt. Die Prüftechnik unterstützt die Abfallwirtschaft bei ihren Bemühungen zur Senkung von Kosten und Abfallgebühren. Die bisherigen Recyclingquoten und -qualitäten können mit ihr ambitioniert gesteigert werden. Sie soll eine geschlossene Kreislaufwirtschaft unterstützen und fördert somit im Kampf gegen Rohstoffknappheit eine nachhaltige Rohstoffpolitik.

www.maier-fabris.de

Foto: Maier & Fabris GmbH

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