Algemeen
eWender TU Graz Pusch & Schinnerl
Onderzoekers van de TU Graz ontwikkelden samen met het bedrijf Pusch & Schinnerl een autonome elektrische compostdraaier (foto: Pusch & Schinnerl)

Het draaien en mengen van grote composthopen zijn belangrijke stappen in het composteren om het rottingsproces te versnellen. Composteerinstallaties en agrarische bedrijven gebruiken meestal door tractoren getrokken draaiers of een diesel-aangedreven compostdraaier met rupsband. De bedieners van deze machines worden blootgesteld aan uiterst onaangename omstandigheden door de lage rijsnelheden (van 50 tot 300 m/u), hoge omgevingstemperaturen, vrijkomende gassen en geuren die optreden tijdens het draaiproces.

In het kader van het onderzoeksproject ANTON (Autonomous navigation for tracked compost turners) werken onderzoekers van het Institute of Logistics Engineering en het Institute of Geodesy van de Technische Universiteit Graz momenteel aan een autonome compostdraaier.

Deze kan het draaiproces in de toekomst zonder personeel uitvoeren – en op een milieuvriendelijke manier. De eWender-machine wordt aangedreven met een batterij-elektrische aandrijving die al met succes is getest in eerdere onderzoeksprojecten.

Innovatief navigatiesysteem

De eerste innovatie ligt in de navigatiemodule, zoals uitgelegd door projectcoördinator Manfred Wieser van het Institute of Geodesy: “Op de composteerterreinen wordt de compost meestal opgestapeld in twee meter hoge trapeziumvormige lijnen die in meerdere rijen zijn gerangschikt.

Om de vier meter brede en twee-en-een-halve meter lange machine in staat te stellen deze lijnen te volgen en de compost op de juiste manier te draaien, is een nauwkeurige positionering noodzakelijk”.

Realtime op de centimeter

Het projectteam van het Institute of Geodesy heeft hiervoor een navigatiesysteem geïmplementeerd, dat de locatie van de composteermachine in real time en op de centimeter nauwkeurig registreert. De plaatsbepaling met hoge precisie wordt verzorgd door wereldwijde navigatiesatellietsystemen (GNSS), zoals GPS en het Europese GALILEO-systeem.

Om de robuustheid te vergroten en om storingen in het satellietsignaal te kunnen overbruggen, wordt ook gebruik gemaakt van accelerometers en hoeksnelheidssensoren, stereocameradata, sensoren op de kettingwielen en een zeer nauwkeurig 3D-model van de compostfabriek. Twee GNSS-antennes en beeldsensoren op de machine zelf zorgen ervoor dat de bewegingsrichting duidelijk wordt bepaald.

Robuuste besturingsarchitectuur

Om de functionele betrouwbaarheid te garanderen en ontwikkelingstijd te besparen, test het team van Institute of Logistics Engineering momenteel de compostdraaier in een virtuele omgeving in plaats van op de composteerlocatie.

Zo wordt bijvoorbeeld het gedrag van de rupsbanden op de vaak en snel veranderende grond op de composteerlocatie gesimuleerd, evenals de invloed van de verschillende gradaties van de compostrijpheid op de draaiende composteerwals.

Pionierswerk

De resultaten worden verwerkt in de uiteindelijke ontwikkeling van de besturingssensortechnologie en de besturingsstructuur. “De dynamische beschrijving van autonoom rijdende rupsvoertuigen in virtuele modellen is tot nu toe niet zo vaststaand als die van autonome personenwagens. Hier doen we pionierswerk met ons onderzoek”, zegt Christian Landschützer van het Institute of Logistics Engineering.

Belangstelling is groot

De wetenschapper onderstreept het maatschappelijk belang van het onderzoeksproject: “In Oostenrijk produceren we jaarlijks meer dan een miljoen ton organisch afval, dat in meer dan 400 composteringsinstallaties wordt verwerkt. Bovendien speelt compostering een grote rol in die landen die een tekort aan vruchtbare grond hebben”.

De belangstelling en de vraag naar een autonome composteermachine is groot en de onderzoekers hebben al contact met verschillende bedrijven. Het Stiermarkse bedrijf Pusch & Schinnerl is de projectpartner en bereidt de industriële implementatie voor. Wieser en Landschützer hopen dat de nieuwe ontwikkeling tegen het einde van het jaar klaar is en dat er al in 2021 een prototype klaar is voor productie.

Eerste publicatie 17-8-2020 door Paul Quaedvlieg

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven