Forschung

Für die Kategorie Forschung müssen wir zu eine Forschungsfrage eine innovative Lösung entwickeln und diese innerhalb von fünf Minuten der Jury präsentieren. Dazu werden häufig Experten befragt, bestehende Lösungen untersucht und anschließend eine Lösung verbessert oder komplett neu geschaffen. Nach der Entwicklung einer potenziellen Lösung muss diese dann umgesetzt und veröffentlicht werden. Die Forschungsfrage für die Saison “Cargo Connect” lautet: Wie kann der Gütertransport verbessert werden. Dabei soll eine innovative Lösung entstehen, die dann am Wettbewerb vorgestellt wird.

Forschungsfrage:

Wie kann der Abtransport von Abfällen effizienter gestaltet werden?

Problemanalyse:

Müll- und Altkleidercontainer werden derzeit nach einem festen Zeitplan geleert. Bei einem solchen Zeitplan kann aber die sich ändernde Einwurfmenge nicht berücksichtigt werden. Diese ändert sich zum Beispiel, wenn ein Haushalt ausgemistet wird und die nicht benutzte Kleidung zu einem Altkleidercontainer gebracht wird. Die Folge davon sind entweder überfüllt Müllcontainer, weil zu selten geleert wird, oder unnötige Fahrten und damit verbundene Kosten und Schadstoffemissionen, weil zu häufig geleert wird. 

Unsere Lösung:

Für die optimierte Leerung von Müllcontainern haben wir einen Sensor entwickelt, der den Füllstand von Containern misst. Dazu nutzt er einen Ultraschallsensor und sendet die gesammelten Daten dann über ein LoRa–Netzwerk an einen Server. Wir nutzen LoRa, weil dieser Standard sehr hohe Reichweiten von über 7km in Städten erreicht und sehr Energieeffizient ist. 

Verbesserungen gegenüber bestehenden Lösungen:

Bestehende Lösungen kosten mindestens 150€, häufig aber 200€ und mehr und sind somit nicht großflächig einsetzbar. Durch die Spezialisierung auf die Abfallwirtschaft und die vermeidung überflüssiger Features konnten wir die Kosten auf gerade einmal 20€ senken. Somit kostet unsere Lösung 85%–96% weniger Geld als existierende Produkte. Auch bei der Stromversorgung bestehender Lösungen gibt es noch Optimierungsbedarf. Alle nutzen Akkus, die regelmäßig von Hand getauscht werden müssen, was eine weitere Hürde beim Einsatz smarter Mülltonnen ist. Doch auch dieses Problem konnten wir lösen. Durch die Nutzung effizienter komponenten verbraucht unser Sensor gerade einmal 65 mWh pro Tag. Weil der Sensor einen so geringen Strombedarf hat, können wir im Container Energy Harvesting einsetzen. Dabei wird beim Einwurf eine Klappe bewegt, die an einen kleinen Generator angeschlossen ist. So wird ein Strom generiert, der für die Versorgung des Sensors reicht. Damit steht einer flächendeckenden Lösung nichts mehr im Wege.

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