Technische Möglichkeiten durch digitale Tourenplanung und moderne Telematiksysteme

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– im praktischen Einsatz beim Vorarlberger Umweltverband

Bereits in den Jahren 2006 bis 2009 arbeitete der Vorarlberger Umweltverband in diversen Forschungsprojekten mit der Fachhochschule Vorarlberg zusammen. Der heutige Partner – die Firma infeo – entstand im Jahre 2010 eben aus einem gemeinsamen Forschungsprojekt der Fachhochschule Vorarlberg und dem Vorarlberger Umweltverband. Die damalige Idee, ein einheitliches System für die digitale Erfassung, die Auswertung, Optimierung und Simulation von Abfalllogistiksystemen zu entwickeln, erschien zu Beginn als unlösbare Aufgabe.

Heute hat das Unternehmen infeo GmbH eine Gesamtlösung (ALOA) entwickelt, die die Kunden (sowohl private Unternehmen als auch Gemeinden und Verbände im gesamten deutschsprachigen Raum) nicht nur im Bereich der Planung und Optimierung unterstützt, sondern auch einen Service bietet, der von der Fahrzeugbeschaffung, bis hin zur Bürgerinformation sämtliche Fachabteilungen der Abfallwirtschaft begleitet und im Projekt- und Tagesgeschäft unterstützt. Der Umweltverband hat nicht nur die Gründung von infeo aktiv begleitet, sondern mittlerweile zahlreiche Projekte durchgeführt, von denen wir in den folgenden Kapiteln zwei besonders markante Beispiele detailliert beschreiben wollen. Im dritten Kapitel vermitteln wir abschließend noch einen Überblick über das gesamte System mit all seinen Hard- und Softwarekomponenten.

Altpapiersammlung

Im Jahr 2014 wurde beschlossen, einen Großteil der Vorarlberger Gemeinden in der Fraktion Altpapier von einem Bringsystem auf eine Haushaltssammlung ab Haus mit 240-Liter-Behältern umzustellen. Der Abfuhrrhythmus von 2-Rad-Behältern an privaten Haushalten wurde vierwöchig festgelegt. Die Wohnanlagen und öffentlichen Gebäude wurden hingegen mit 14-tägig zu leerenden 1100-Liter Behältern ausgestattet. Die Umstellung wurde mit Unterstützung des Verbandes durch die Gemeinden selbst durchgeführt, daher ergab sich eine sukzessive Umstellung des Sammelsystems. Alle Behälter wurden mit RFID-Chips ausgestattet, an den Fahrzeugen wurden entsprechende Transponder-Lesegeräte installiert, die die Behälter identifizieren und somit wertvolle Daten über die tatsächliche Leerungsfrequenz und die Lage der Gefäße liefern konnten.

Neuplanung mit Holsystem

Nach der Übernahme des Sammelsystems durch den aktuell zuständigen Entsorger wurde der gesamte Behälterdatenbestand aus unterschiedlichsten Quellen (z.B. Excel-/CSV-Dateien, andere Behälterdatenbanken, etc.) übernommen und in die einheitliche Behälterverwaltung unseres ALOA systems integriert. Seither werden hier vom Auftragnehmer sämtliche Gefäße und Behälterstandorte verwaltet, sowohl in der Haushaltsabfuhr, als auch bei den Gemeinden, die weiterhin ein Bringsystem mit öffentlichen Sammelstellen betreiben. Die Fahrzeuge des Entsorgungsunternehmens sind mit Bordcomputern (ALOA touch) ausgestattet und bieten dem Fahrer die Möglichkeit, die im ALOA system geplanten Touren per Routenführung nachzufahren und bei Bedarf eine Navigationsfunktion zu nutzen – beispielsweise, um zur Entladestelle zu navigieren. Außerdem hat der Fahrer die Möglichkeit, Kommentare zu einzelnen Standorten zu erfassen und ggf. Anpassungsvorschläge für eine optimierte
Routenführung bzw. Anmerkungen zur aktuellen Sammeltour zu erfassen. Sämtliche Logistikdaten werden zentral im ALOA system erfasst und können dort ausgewertet werden. Die GPSDaten aller Fahrzeuge werden auf einer Karte dargestellt. Standortdaten und Gefäße können über das kommunale Behältermanagement verwaltet werden und die geplanten Routen über das Tourenplanungsmodul definiert, optimiert und ausgewertet werden.

Qualität der Stammdaten

Ein großer Erfolgsfaktor ist die Qualität der Stammdaten. Diese wurden teilweise aus hochwertig gepflegten Excel-Dateien, teilweise aus nahezu unbrauchbaren veralteten Listen importiert und übernommen. Die Planung hängt maßgeblich von den Adressdaten ab und kann nur vollständig sein, wenn auch die Basisdaten vollständig und korrekt gepflegt wurden.

Umsetzbarkeit und Bürgerbeteiligung

Vor allem die Bereitstellungsorte der Behälter sind eine Herausforderung. Bei engen Sackgassen ist eine Befahrung mit dem Sammelfahrzeug oft nicht möglich, die Bürger müssten Ihre Behälter an der Hauptstraße bereitstellen, was generell zu einem Platzproblem führt. Mittlerweile sehen alle umgestellten Gemeinden die Vorteile einer Haushaltssammlung im Altpapier. Die Verschmutzung der öffentlichen Sammelinseln hat nach dem Wegfall der Papiercontainer erheblich abgenommen, dadurch sinkt auch der Wartungs- und Pflegeaufwand für die Reinigung der Sammelinseln. Durch den langen Rhythmus von 4 Wochen bei kleinen Haushalten und 14 Tagen bei Wohnanlagen ergeben sich in Summe deutlich weniger Streckenkilometer als beim bisherigen Hol-System. In einigen Gemeinden konnten die Aufwände in der Logistik teilweise um 30-40% reduziert werden.

Kontinuierliche Auswertung

Sämtliche Fahrten werden heute automatisch per GPS-System aufgezeichnet. Diese permanente Datenerfassung ermöglicht dem Entsorger ein umfassendes Controlling zur Optimierung der eigenen Betriebsabläufe und Logistik und sorgt gleichzeitig beim Umweltverband für absolute Transparenz bei der Tourenplanung. Vor Allem im Hinblick auf nachfolgende Ausschreibungen stehen dem Verband somit sämtliche Informationen zur Verfügung, um beispielsweise eine SOLL-Kostenrechnung durchzuführen und um Preisobergrenzen für die Angebote der Bewerber zu ermitteln.

Kein Risiko bei Entsorgerwechsel

Weiters garantieren die umfassenden Planungsdaten im Fall eines Auftragnehmerwechsels einen reibungsloseren Übergang in ein neues Auftragsverhältnis. Der Umweltverband hat somit den Überblick über das gesamte Sammelsystem und befindet sich gegenüber dem Auftragnehmer in einer strategisch günstigen Position. Der Entsorger hat seine Vorteile durch eine vereinfachte Einführung neuer Mitarbeiter mit Hilfe der Routenführungsfunktion und kann außerdem auf umfassende Logistikdaten zurückgreifen, um seine Kalkulation für die nächste Ausschreibungsphase zu optimieren. Eine WIN-WIN-Situation für beide Parteien mit dem Ziel, die Qualität der Sammlung stetig zu verbessern und die Leistungsfähigkeit des Fuhrparks bzw. des gesamten Sammelsystems zu optimieren.

Rest- und Bioabfallsammlung

Ein weiteres technisch sehr anspruchsvolles Projekt war die Ausschreibung der Rest- und Bioabfallsammlung für das Bundesland Vorarlberg. Die Ausschreibung wurde 2016 durchgeführt – der Zuschlag ging an eine ARGE inländischer Entsorgungsunternehmen. Auftragsbeginn war der 01.01.2017. In der Ausschreibung wurden hohe technische Ziele gesetzt. Es galt ein automatisches Abrechnungssystem zu implementieren, das es erlaubt, auf Basis von Wiegescheinen, gemeindescharfen Zwischenwiegungen und per RFID Behälterleerungen zu ermitteln, welche privaten, gewerblichen und öffentlichen Behälter wann entleert wurden. Aus sämtlichen Daten sollte eine Datei zusammengestellt werden, die es dem Umweltverband erlaubt, durch Einspielung in die Abfallwirtschaftsdatenbank automatische Plausibilitätsprüfungen durchzuführen und letztlich sämtliche an die Gemeinden gestellten Rechnungen auf Knopfdruck zu generieren.

High-Tech Sammelfahrzeuge

Die Firma infeo wurde von der ARGE Vorarlberg beauftragt, ein Software-System nach den Vorstellungen des Umweltverbandes zu entwickeln, das diese Anforderungen umsetzen kann. Dabei wurden folgende Technologien entwickelt bzw. implementiert:

  • Am Fahrzeug wurde ein Wiege- und Identsystem der Firma Gassner montiert, das sowohl eine Aufbauwiegung durchführen, als auch sämtlich Behälterchips identifizieren kann.
  • Der Bordcomputer ALOA touch wurde so angepasst und mit einer Schnittstelle ausgestattet, dass die Wiege- und Identdaten gelesen, verarbeitet und an die infeo-Datenbank weitergeleitet werden können.
  • Mit der Webplattform ALOA online werden sämtliche Leerungen und Wiegungen nahezu in Echtzeit visualisiert. Alle erforderlichen Daten werden direkt im Fahrzeug erfasst, ein Großteil durch bereits im System hinterlegte Standardwerte (z.B. Tarife für die Wiegungen in der Gemeinde, statistische Gewichte pro Behältergröße etc.).
  • Am Ende des Monats werden sämtliche Wiegungen und Leerungen zusammengefasst und ausgewertet. Dabei kommt ein komplexes Berechnungsverfahren zum Einsatz, das sowohl gewerbliche als auch Sacksammelmengen von den Gewichten in den identifizierten Behältern unterscheidet und separat ausweist. Dadurch können exakte Rechnungen an die Behälterbesitzer und an die Gemeinden gestellt werden.
  • Der Umweltverband erhält am Monatsende von allen Entsorgungsunternehmen je eine Datei, in der sämtliche Daten enthalten sind. Der Verband kann diese ohne weitere Bearbeitungsschritte in eine eigene Datenbank einlesen und Plausibiltätsprüfungen durchführen. Danach lassen sich für jede Gemeinde die Rechnungen erstellen.

Bereits im Sommer 2016 wurden die technischen Grundlagen geschaffen, um das Wiege- und Identsystem an den Bordcomputer von infeo anzubinden. Das Zusammenspiel so vieler technischer Komponenten, von der Schüttung, über die Aufbau- und Waagensteuerung bis hin zum Bordcomputer war eine große Herausforderung. Überall dort, wo mechanische Bauteile eingesetzt werden (z.B. direkt an der Schüttung) kommt es auch zu Verschleiß. Dieser kann sich unter Umständen soweit auswirken, dass das darunter liegende System aufgrund fehlender Sensorinformationen nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet. Es bleibt daher eine kontinuierliche Aufforderung, den Datenfluss aktiv zu beobachten und die Flotte stets in einem passablen Zustand zu halten, um den reibungslosen Betrieb des Systems zu gewährleisten.

Intelligente Abrechnungssoftware

Die Implementierung der Abrechnungssoftware war eine zweite Herausforderung, sowohl aus betriebswirtschaftlicher, als auch aus programmiertechnischer Sicht. Nicht nur während der Entwicklungsphase wurden einige Konzepte und logische Schritte überdacht und letztlich angepasst, sondern auch nach der Inbetriebnahme wurden noch zusätzliche Funktionen programmiert, um erst dann auftretende Spezialfälle automatisiert abarbeiten zu können.

Auch in diesem Projekt stellte sich wieder heraus, dass die Qualität der Stammdaten ein wichtiges Kriterium darstellt. Fehlerhafte Einträge werden allerdings inzwischen alle vom infeo-Softwaresystem erkannt. Das System lässt keinen Export mit Fehlern zu, so dass der Umweltverband nur korrekte Auswertungen erhalten kann.

Vereinfachte Abrechnung für Entsorgungsunternehmen

Der Vorteil für die Entsorger ist die vereinfachte Abrechnung der Leistungen innerhalb der ARGE. Durch den Export der Wiegedaten in einem speziellen Format ist es für die Buchhaltung selbst unter den veränderten Rahmenbedingungen mit unterschiedlichen Tarifen pro Gemeinde leichter, eine Abrechnung zu erstellen. Nebenbei profitiert ein Sammelunternehmen natürlich von den Vorteilen, die das ALOA system als Telematik- und Tourenplanungssoftware mitbringt:

  • tägliche Auswertung
  • Planung und Optimierung der Tourengebiete und Routenführung
  • Navigationshilfe für neue Fahrer oder Urlaubsvertreter und
  • ein gesamthafter Überblick über alle Sammelstellen und Behälter

Maximale Transparenz für Gemeinden und Umweltverband

Für den Umweltverband liegt der Vorteil in diesem System ganz klar bei der vereinfachten und automatisierbaren Abrechnung für die 96 Mitgliedsgemeinden. Die Tarifsysteme sind sauber dokumentiert und werden automatisch im System der Entsorger angewandt. Auch der Umweltverband hat per Vertrag Zugriff auf sämtliche Planungsdaten und Logistikkennzahlen. Das verschafft dem Umweltverband einen transparenten Einblick in das gesamte Sammelsystem des Landes Vorarlberg. Im Falle eines Entsorgerwechsels besteht auch hier (wie im Projekt Altpapier) ein umfassender Zugriff auf die zuletzt gefahrenen Touren. Ein neuer Entsorger kann dann die bestehende Routen 1:1 nachfahren, ohne Qualitätsverluste für den Verband oder die Bürger.

Digitalisierung in der Logistik: Verbesserung der Datenqualität und des Prozessmanagements

Die beiden oben beschriebenen Projekte zeigen deutlich auf, wie weit ein Logistiksystem in der Entsorgungswirtschaft gehen kann. Mit technischen Hilfsmittel wie GPS-Erfassung und Automatisierung in der Verwaltung lassen sich nicht nur völlig neue Mengen und Qualitäten an Daten gewinnen, sondern auch Prozesse neu definieren und vereinfachen, bzw. automatisieren. Die Digitalisierung im privatwirtschaftlichen wie im öffentlichen Bereich ist eine unaufhaltsame Entwicklung des 21. Jahrhunderts und bringt ständig neue Anforderungen und eine Flut an Daten mit sich. Diese Daten müssen automatisiert verarbeitet und ausgewertet werden können.

Die Firma infeo hat mit ALOA ein System entwickelt, mit dem die Grundlagen für einen automatisierten Datenfluss in der Abfallwirtschaft geschaffen werden. Von der Dokumentation sämtlicher Leerungen und der Erfassung aller Fahrzeugbewegungen über die Abrechnung von Wiegedaten bis hin zur Tourenplanung und Routenoptimierung. Das System wird stetig verbessert und anhand der wachsenden Anforderungen der Kunden kontinuierlich weiter entwickelt. Aktuell werden ein neues Personalverwaltungsmodul, sowie das Sperrmüllmodul fertig gestellt. Parallel dazu wird die erste Android-Abfall-App für die Dokumentation der Tourenerfassung implementiert. Im Laufe des Jahres 2018 wird auch ein neues Modul für die Optimierung im Containerdienst entwickelt, das das sog. Pickup-And-Delivery-Problem für die Abfallwirtschaft optimieren kann. Dadurch wird auch eine Planung und Optimierung von Container- und Muldenservice möglich.

Autor

Betr. oec. Herbert Koschier, MBA

Herbert Koschier ist Geschäftsführer des Vorarlberger Umweltverbandes, der für die abfallwirtschaftlichen Belange aller 96 Gemeinden verantwortlich ist. Ein wesentlicher Aspekt seiner Arbeit ist die kontinuierliche Verbesserung der Abfalllogistik im Hinblick auf Verkehrsminimierung und Kostenreduktion.

Die Schwerpunkte des Verbandes liegen neben der Abfallwirtschaft in den Bereichen nachhaltige Beschaffung für öffentliche Auftraggeber in Vorarlberg, Vergabemanagement und vergaberechtliche Begleitung öffentlicher Bauten für Gemeinden sowie Durchführung unterschiedlicher Projekte im Umweltbereich.

Kontakt: T +43 5572 55450 1012

Quellen und links

Umweltverband Vorarlberg

Infeo

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