DE19536318A1 - Vorrichtung zur gewichtsabhängigen Gebührenberechnung für Abfallsammelbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur gewichtsabhängigen Gebührenberechnung für Abfallsammelbehälter, insbesondere Großraum- Hausmüllcontainer, die eine verursachergerechte, anonyme Gebührenerfassung vor Ort ohne zusätzlichen Verwaltungsaufwand ermöglicht.

Die abnehmende Deponiekapazität und die gesetzgeberische Forderung nach thermischer Vorbehandlung des abzulagernden Hausmülls lassen die Bedeutung der Reduzierung des sogenannten Restmülls immer deutlicher werden. Der Restmüll ist dabei der nicht wiederverwertbare Anteil des Siedlungsabfalls.

Der Weg zur Verringerung der Restmüllmenge kann nur eine konsequente Abfalltrennung sein, wodurch nur noch der nicht wiederverwertbare Restmüll deponiert werden muß. Ein wichtiger Weg dabei ist die Schaffung monetärer Anreize durch aufkommenorientierte Müllgebühren, welche nur noch für Restmüll bezahlt werden müssen.

In verschiedenen Feldversuchen wurde mit "haushaltsbezogenen Mülltonnen" eine Reduzierung des Restmülls um bis zu 50% erreicht. Die eingesetzten Systeme arbeiten vorzugsweise mit käuflich zu erwerbenden Wertmarken und Plastikchips welche bei der Entleerung entwertet werden. Der Vorteil dieser Systeme liegt im einfachen und robusten Aufbau und in der prinzipiellen Nachrüstbarkeit für bestehende Behältersysteme (Ringtonnen 120 und 240 l).

In Großstädten mit Mehrfamilienhäusern (z. B. Hochhäusern u.ä.) sind vorzugsweise 1100 l-Rollcontainer im Einsatz, der Einsatz von "haushaltsbezogenen Tonnen" ist aus Platzgründen nicht möglich.

Bekannt ist aus dem Stand der Technik (EP 0186820 B1) ein Verfahren auf der Basis der automatischen Identifikation von Objekten, die den gewichtsmäßig erfaßten Inhalt einer Mülltonne dem Eigentümer oder Besitzer der Mülltonne zuordnet. Dazu wird während des Entleerungsvorgangs der Mülltonne mittels einer am Müllfahrzeug angebrachten Wägeeinrichtung der Inhalt der vollen und der entleerten Tonne bestimmt und das Müllgewicht dem Mülltonneneigentümer zugeordnet. Die Erfassung der Daten erfolgt durch Übertragung auf eine Datenverarbeitungsanlage, die entsprechende Gebührenrechnungen ausfertigt.

Die DE 42 11 119 A1 verfeinert dieses Müllerfassungssystem, indem über einen an der Mülltonne angebrachten Transponder beim Entleerungsvorgang der Datensatz auch auf die Mülltonne übertragen wird und durch Mülltonneneigentümer kontrollierbar ist.

In der DE 41 22 405 A1 wird ein Abfallwägesystem mit Gebührenerfassung beschrieben, das einen abgeschlossenen Schleusenraum mit Wägeeinrichtung als Aufsatz für Großraummüllbehälter oder Müllcontainer sowie ein elektronisches Gebührenkartensystem beinhaltet. Nachteilig an dieser Lösung sind vor allem der begrenzte Schleusenraum, der die Gewichtsbestimmung verfälschen kann, und die daraus resultierende aufwendige Fehlererkennungselektronik. Die häufige Fehleranzeige und der aufwendige mechanische Aufbau (Waage im Schleusenraum) machen diese Lösung kostenintensiv und unpraktikabel für die Nachrüstung vorhandener Müllcontainer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Möglichkeit zur verursachergerechten Gebührenerfassung für Abfallsammelbehälter zu finden, die bei der gewichtsorientierten Gebührenzuordnung eine einfache Nachrüstbarkeit vorhandener Behälter gewährleistet und eine geringe Anfälligkeit gegenüber Fehlern und Manipulation des Meßsystems aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung zur gewichtsabhängigen Gebührenberechnung für Abfallsammelbehälter mit einer Wägevorrichtung, einer Elektronikeinheit mit Chipkartenlesevorrichtung und einem Verriegelungsmechanismus dadurch gelöst, daß die Wägevorrichtung eine Kraftmeßeinrichtung ist, die das aktuelle Gesamtgewicht des Behälters erfaßt, wobei Kraftsensoren an allen Bodenkontakt aufweisenden Trägerelementen des Behälters vorhanden sind, daß die Elektronikeinheit ein Rechnermodul zur Differenzbildung aus dem Gewicht des Behälters vor Öffnung und nach Wiederverschluß des Verriegelungsmechanismus enthält, wobei der Differenzbetrag entsprechend einer gültigen Gebührenordnung von der Chipkarte abgetragen wird, und daß der Verriegelungsmechanismus Mittel zum Verriegeln des üblich vorhandenen Deckels des Behälters enthält, die nur nach Einführung einer gültigen Chipkarte in die Chipkartenlesevorrichtung und nach ausgeführter Erstmessung des Gewichts freigebbar sind und mit denen nach dem Schließen des Deckels des Behälters, jedoch vor Durchführung der Zweitmessung des Gewichts erneut die Verriegelung ausführbar ist.

Zweckmäßig sind die Kraftsensoren zwischen den Transportrollen und dem Behälter angeordnet, wobei alle Gewichtsmeßwerte additiv zusammengefaßt werden.

Vorteilhaft werden als Kraftsensoren Miniaturring-Kraftsensoren verwendet werden.

Die Elektronikeinheit enthält vorzugsweise ein A/D-Modul zur Gewichtsbestimmung, das einen Analog-Digital-Umsetzer mit vorgeschalteten Analogmultiplexer zur Erfassung aller Gewichtsmeßwerte der Kraftsensoren beinhaltet.

Es erweist sich als vorteilhaft, daß die Elektronikeinheit eine Datenschnittstelle aufweist, die beim Entleerungsvorgang des Behälters an das Entleerungsfahrzeug das Füllgewicht weitergibt.

Die Elektronikeinheit wird zweckmäßig durch eine Stromversorgung mit Akkumulatoren versorgt. Zur Minimierung des Energiebedarfs ist die Elektronikeinheit vorzugsweise in CMOS-Logik aufgebaut. Die Akkumulatoren können vorteilhaft durch ein integriertes Solarzellenpaneel gespeist oder beim Entleerungsvorgang durch das Entleerungsfahrzeug geladen werden.

Die Grundidee der Erfindung liegt in der Überlegung, einerseits Abfallmenge und Abfallvolumen nicht zu limitieren und andererseits die Gebühren verursachergerecht vor Ort abzurechnen. Weiterhin sind Robustheit und einfache Nachrüstbarkeit als Randbedingungen zu beachten. Dazu wird erfindungsgemäß die "Zuladung" an Abfall bzw. Restmüll gewichtsmäßig erfaßt und die Berechnung der Entsorgungsgebühren analog einer Telefonkarte vorgenommen. Damit ist es möglich, den zu entsorgenden Abfall (Restmüll) verursachergerecht sofort in Rechnung zu stellen. Durch einen geeignet koordinierten Verriegelungsmechanismus erfolgt ein Schutz vor unzulässiger Benutzung.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen in seinem einfachem, robusten Aufbau und der damit kostengünstigen Nachrüstbarkeit für bestehende Behältersysteme. Denkbar sind auch grundsätzlich größere Container, welche die Kosten pro angeschlossenen Haushalt weiter senken und insgesamt weniger Stellfläche benötigen würden.

Ein weiterer Vorteil liegt in der gewährten Anonymität des Benutzers. Es ist auch möglich, andere Container in der Umgebung zu benutzen.

Für das Entsorgungsunternehmen verringert sich der Verwaltungsaufwand, eine Berechnung der einzelnen Leerungen entfällt und eine Umstellung auf andere Entsorgungstarife ist durch das Entsorgungsfahrzeug über eine optionale Datenschnittstelle einfach einzustellen. Wenn die Leerungen statistisch erfaßt werden, kann das Entsorgungsunternehmen Behälterkapazitäten und Routenplanung optimieren.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgerüsteten Abfallsammelbehälters in Form eines 1100 l-Rollcontainers,

Fig. 2 den Prinzipaufbau der erfindungsgemäßen Elektronikeinheit.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht in ihrem Grundaufbau aus einer Wägevorrichtung, einer Elektronikeinheit 2 und einem Verriegelungsmechanismus 4, die in Fig. 1 am Beispiel eines 1100 l-Rollcontainers dargestellt sind. Im folgenden soll der Begriff Container 3 im Sinne eines Großraummüllbehälters verwendet werden, ohne daß damit die allgemeine Anwendbarkeit für Abfallsammelbehälter jeglicher Art eingeschränkt wird.

Die Wägevorrichtung besteht im wesentlichen aus Kraftsensoren 1 zur Ermittlung des Gesamtgewichtes des Containers 3, wobei die Kraftsensoren 1 jeweils an allen Bodenkontakt aufweisenden Trägerelementen des Containers 3 angebracht sind. Für die im Beispiel behandelten Rollcontainer sind die Kraftsensoren 1 vorzugsweise zwischen den Rollen und dem Container 3 montierte Miniaturring- Kraftsensoren. Dies ist so realisiert, daß der gesamte Kraftfluß der Gewichtskraft ausschließlich durch die Kraftsensoren 1 erfaßt wird. Die Ermittlung des Containergewichts erfolgt vorteilhaft durch Addition der vier Einzelkräfte, damit eventuelle Bodenunebenheiten ausgeglichen werden. Die Kraftsensoren 1 sind speziell für geringe Hysterese und hohe Reproduzierbarkeit dimensioniert.

Die Elektronikeinheit 2, die in Fig. 2 dargestellt ist, enthält ein Rechnermodul 21 sowie eine Chipkartenleseeinrichtung 22, ein Display 23, eine Tastatur 24 und einen A/D-Modul zur Gewichtsbestimmung 25. Letzteres besteht aus einem Analog-Digital-Umsetzer mit vorgeschaltetem (in diesem Fall: Vierfach-)Analogmultiplexer, an dessen Eingänge die Kraftsensoren 1 angeschlossen sind.

Als zusätzliche Option ist eine Datenschnittstelle 26 zum Entleerungsfährzeug (drahtgebunden oder drahtlos) realisierbar. Damit könnte der Entleerungsvorgang statistisch ausgewertet (Müllaufkommen, Tourenplanung, etc.) oder z. B. der aktuelle Entsorgungstarif geändert werden.

Weiterhin ist über einen Zustandssensor der Zustand des Deckels (geöffnet oder geschlossen) für das Rechnermodul 21 abrufbar.

Das gesamte Elektronikdesign erfolgt unter Berücksichtigung eines minimalen Stromverbrauchs (z. B. in CMOS-Logik). In einem Stromversorgungsmodul 27 fungieren als Spannungsquelle Akkumulatoren, welche vorzugsweise durch ein in den Containerdeckel integriertes Solarzellenpaneel 5 geladen werden. Alternativ wäre auch ein Laden während des Leerungsvorganges möglich.

Die Elektronikeinheit 2 ist einem wetterfesten Kunststoffgehäuse untergebracht, welches (wie in Fig. 1 angedeutet) an der Vorderseite des Containers 3 teilweise versenkt angebracht ist.

Der (vorzugsweise elektromagnetische) Verriegelungsmechanismus 4, der mit dem Rechnermodul 21 und dem Zustandssensor verknüpft ist, stellt sicher, daß der Container 3 nur nach Freigabe durch die Elektronikeinheit 2 manuell geöffnet werden kann. In einer speziellen Ausführung wäre auch ein selbsttätiges Öffnen und Schließen denkbar, jedoch wäre der energetische Aufwand hierfür erheblich größer.

Nach Befüllung des Containers 3 ist zur Beendigung des Vorganges eine erneute Verriegelung des Containerdeckels durch den Verriegelungsmechanismus 4 zwingend vorgesehen, bevor die Zweitmessung des Gewichts und Bestimmung der gewichtsabhängigen Entsorgungsgebühr ausgelöst und die entwertete Chipkarte wieder freigegeben wird.

Im folgenden soll die Funktionsweise näher erläutert werden.

Von grundsätzlicher Bedeutung ist der Besitz einer gültigen Chipkarte, welche im Prinzip einer Telefonkarte gleicht. Diese muß beim Entsorgungsunternehmen käuflich erworben werden. Für das Entsorgungsunternehmen besteht dadurch der kundenspezifische Verwaltungsaufwand im wesentlichen nur noch im Verkauf der Chipkarten.

Der Entsorgungswillige tritt an den Container 3 und aktiviert das System durch Einführen seiner Chipkarte. Die Chipkarte wird vollständig eingezogen und ist somit vorläufig gegen eine Entnahme gesichert. Die Elektronikeinheit 2 ermittelt das aktuelle Kartenguthaben und zeigt es auf dem Display 22 wahlweise als Gewicht oder Geldbetrag laut aktuellem Tarif an. Der aktuelle Tarif ist im Rechnermodul 21 gespeichert. Gleichzeitig wird eine Gesamtgewichtsbestimmung mit Kontrollmessungen (Erstmessung) durchgeführt. Das Ergebnis der Erstmessung wird zusätzlich mit dem gespeicherten Gewicht nach der letzten Befüllung verglichen, um eine Manipulation durch den Entsorgungswilligen oder sonstige Fehlmessungen auszuschließen. Liegen die Meßwerte innerhalb eines festgelegten Toleranzbereiches, wird anschließend der Deckel des Containers 3 durch den Verriegelungsmechanismus 4 freigegeben. Dies wird dem Benutzer über das Display 22 mitgeteilt. Der Benutzer öffnet den Container 3 manuell und befüllt ihn mit Restmüll. Danach schließt er den Container 3 wieder. Der Zustandssensor löst über den Rechnermodul 21 den Verriegelungsmechanismus 4 aus, so daß der Deckel des Containers 3 wieder verriegelt wird, und das Rechnermodul 21 startet erneut eine Gewichtsbestimmung. Aus der Differenz aus der Erstmessung des Gewichts und der jetzt erfolgten Zweitmessung ergibt sich die zu berechnende Zuladung an Restmüll. Diese wird als Gewicht oder als Währungsbetrag auf dem Display 22 dargestellt. Über die Tastatur 23 quittiert der Entsorgungswillige den Abschluß der Befüllung, und der Betrag des Restmüllgewichts wird auf der Chipkarte entwertet.

Beim Auftreten einer offensichtlichen Fehlmessung wird anstelle der Quittung eine Wiederholung der Gewichtsmessung über das Display 22 angefordert, die vom Entsorgungswilligen per Tastendruck auszulösen ist. Bei gültiger Wiederholungsmessung folgt dann mit der Quittung der "Abbuchungsvorgang" von der Chipkarte. Nach dem Abschluß des Buchungsvorganges wird die Chipkarte zur Entnahme freigegeben und System schaltet in einen Stand-by-Modus zurück.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur gewichtsabhängigen Gebührenberechnung für Abfallsammelbehälter mit einer Wägevorrichtung, einer Elektronikeinheit mit Chipkartenlesevorrichtung und einem Verriegelungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Wägevorrichtung eine Kraftmeßeinrichtung ist, die das aktuelle Gesamtgewicht des Behälters (3) erfaßt, wobei Kraftsensoren (1) an allen Bodenkontakt aufweisenden Trägerelementen des Behälters (3) vorhanden sind,
• - die Elektronikeinheit (2) ein Rechnermodul (21) zur Differenzbildung aus dem Gewicht des Behälters (3) vor Öffnung und nach Wiederverschluß des Verriegelungsmechanismus (4) enthält, wobei der Differenzbetrag entsprechend einer gültigen Gebührenordnung von der Chipkarte abgetragen wird, und
• - der Verriegelungsmechanismus (4) Mittel zum Verriegeln des üblich vorhandenen Deckels des Behälters (3) enthält, die nur nach Einführung einer gültigen Chipkarte in die Chipkartenlesevorrichtung (22) und nach ausgeführter Erstmessung des Gewichts freigebbar sind und mit denen nach dem Schließen des Deckels des Behälters (3), jedoch vor Durchführung der Zweitmessung des Gewichts erneut die Verriegelung ausführbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftsensoren (1) zwischen den Transportrollen und dem Behälter (3) angeordnet sind, wobei alle Gewichtsmeßwerte additiv zusammengefaßt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftsensoren (3) Miniaturring-Kraftsensoren verwendet werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikeinheit (2) ein Rechnermodul (21) zur Gewichtsbestimmung enthält, das einen Analog-Digital-Umsetzer mit vorgeschalteten Analogmultiplexer zur Erfassung aller Gewichtsmeßwerte der Kraftsensoren (1) beinhaltet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikeinheft (2) eine Datenschnittstelle (26) aufweist, die beim Entleerungsvorgang des Behälters (3) an das Entleerungsfahrzeug das Füllgewicht weitergibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikeinheit (2) mit einer Stromversorgung (27) mit Akkumulatoren verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikeinheit (2) in CMOS-Logik aufgebaut ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Akkumulatoren durch ein integriertes Solarzellenpaneel (5) gespeist werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Akkumulatoren beim Entleerungsvorgang durch das Entleerungsfahrzeug geladen werden.