CONCLUSION - CO2-Reduzierung in industriellen Kompostierungsanlagen durch GNSS-gestützte kooperative Lokalisierung

Die Kompostierung von organischen Abfällen leistet einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz. Dennoch entstehen bei der Kompostierung klimaschädliche Treibhausgase, wie z.B. Kohlendioxid (CO2) oder Methan (CH4). Das Projekt zielt darauf ab, klimaschädliche Emissionen bei der gewerblichen Kompostierung zu verringern. Dabei wird im Projekt auf drei Säulen zur Emissionsreduktion gesetzt. Die erste Säule ist ein innovatives Konzept zur GNSS-basierten kooperativen Lokalisierung von mehreren elektrisch angetriebenen, autonomen Kompostwendern (e-Wendern), welches im Projekt entwickelt und getestet wird. Durch häufigeres Wenden des Komposts mit klimafreundlichen e-Wendern soll die Entstehung von klimaschädlichen Treibhausgasen während der Rotte verringert werden. Um das Konzept zu testen, werden Arbeitsmaschinen auf einer Kompostieranlage mit low-cost GNSS-Empfängern ausgestattet. Durch Kombination der Messungen der low-cost-Empfänger mit den Messungen an einer dynamischen GNSS- Referenzstation (Basislinienauswertung über doppelt-differenzierte Trägerphasen) sollen die Positionen der Arbeitsmaschinen genau bestimmt werden. Eine Vernetzung von Maschinen mit GNSS-Sensorik unterschiedlicher Qualität und experimentelle Erprobung im Laborbetrieb stellt eine absolute Neuheit dar. Zweite Säule ist die Entwicklung eines Sharing-Konzepts für Arbeitsmaschinen mit einem innovativen Systems- Engineering-Ansatz. Die Idee ist, dass sich mehrere Kompostieranlagen autonome e-Wender teilen, um so Ressourcen zu sparen. Die e-Wender sind mit GNSS-Empfängern ausgestattet und werden ausgehend von Verteilerzentren (Hubs) zu den jeweiligen Kompostieranlagen transportiert. So können auch kleine Kompostieranlagen umweltfreundlich kompostieren und müssen nicht auf dieselgetriebene Geräte zurückgreifen. Dritte Säule ist die Entwicklung eines Emissionsmodells mithilfe einer gekoppelten Computational Fluid Dynamics (CFD)-Diskrete Elemente Methode (DEM)-Simulation. Es soll untersucht werden, wie CO2 und CH4 während des Kompostwendeprozesses freigesetzt werden. Auf Basis der Simulation soll untersucht werden, welche Maßnahmen zur Emissionsreduzierung möglich wären. Durch Messen und Georeferenzieren der tatsächlichen Emissionen können Emissions-Heatmaps erstellt und die Simulationen validiert werden. Als Ergebnis des Projekts soll sich durch eine abschließende Evaluierung der Emissionsreduktion herausstellen, wie viele CO2- bzw. CH4-Emissionen bei der Kompostierung mithilfe der entwickelten Ansätze eingespart werden können.