Entwicklung neuartiger Lehr- und Lernmodule für die universitäre Ausbildung im Bereich der Abfallwirtschaft

Bild: Trainingskurs in Malaysia (2004)

ORIGINALTITEL: Development of teaching and training modules for higher education in the waste management sector

WISSENSCHAFTLICHE KONTAKTE UND KOOPERATIONEN:

• University of Padova, Department IMAGE, Italien
• Asian Institute of Technology, Thailand
• University of Putra Malaysia
• Dr.-Ing. Joseph Tränkler

ZIEL

Die Durchführung des Projekts "Development of teaching and training modules for higher education in the field of waste management" im Rahmen des Asia Link Programms der Europäischen Union hatte die Förderung der Zusammenarbeit zwischen Hochschulen der EU und Asien zum Ziel. Es wurden neuartige Lehr- und Lernmodule entwickelt, welche auf Internet- und Rechneranwendungen basieren. Neben den technischen Aspekten wurden ebenso asiatische Lehr- und Lernmethoden, wirtschaftliche, politische, regionale und kulturelle Faktoren berücksichtigt. Einerseits sollen die Module der Übermittlung von theoretischem Sachwissen dienen, andererseits sollen sie die Vertiefung des Wissens u.a. durch eigenständiges Arbeiten ermöglichen. Durch die Verbesserung der Lehre der Abfallwirtschaft in Asien wird sich die dortige abfallwirtschaftliche Situation langfristig verbessern. Die Module sind einsetzbar in Vorlesungen z.B. zur Umwelt-, Verfahrens- und Konstruktionstechnik. Generell sollen sie aber auch in der Praxis zur Konzepterstellung und Planung von technischen Anlagen Verwendung finden können; eine Basis für den Technologietransfer von Europa nach Asien wurde geschaffen.

INHALT

Die Entwicklung folgender Module ist abgeschlossen:

1. e-book Solid Waste Management in Asia

• Solving the current solid waste management problems in Asia has been recognised as a matter of urgency. This e-book was formulated to summarise the most relevant solid waste topics in order to support the development of an integrated waste management system in Asia. Each chapter includes a description of the most up-to-date knowledge, a comparison between the European and Asian situation and gives future prospects for the development of the waste management sector in Asia.
• Chapter 1 - Waste Generation and Composition
• Chapter 2 - Collection and Transport
• Chapter 3 - Recycling
• Chapter 4 - Biological Treatment
• Chapter 5 - Incineration
• Chapter 6 - Mechanical-Biological Waste Treatment
• Chapter 7 - Landfilling
• Chapter 8 - Hazardous Waste Management
• Chapter 9 - Environmental Management

• This module is a tool which can be used to collect data for developing waste management concepts. It considers not only waste specific factors, but also general data. The user chooses the topic of interest, and fills in a list provided by the programme. By working according to the list, the user collects all the required data to aid location-specific planning, and can archive the data in a retrievable manner. It can be used as a teaching tool, and by authorities, companies and organisations to avoid planning failures.
• Contents: The module contains an input mask for the following data:
• General Inventory Data: Region, Demography, Climate, Vegetation, Land Use, Topography, Infrastructure, Economy, Religion, Culture, Media, Political Situation, Ecology, Problems and Hazards
• Waste-Specific Inventory Data: Laws and Regulations, Quantity of Waste, Waste Composition, Collection and Transport, Secondary Resources, Waste Treatment, Disposal

• This module summarises the current practices in the field of waste disposal and landfilling in industrialised and developing countries. It provides picture, video and text materials on the topic.
• Contents: The module provides information on the following topics:
• Waste Management
• Barriers
• Leachate
• Biogas
• New Waste Management Strategies
• Landfill design

• This e-tool can be used as guide for planning composting facilities. The learning-by-doing approach teaches the user the importance of the waste composition and milieu parameters for a successful composting process. This includes biodegradability and self-heating of waste to allow hygienisation.
• Contents: The module contains interactive and informative parts:
• Interface to allow the virtual mixing of different types and amounts of waste;
• Interactive programme which offers suggestions for alternative waste mixtures, and calculates space demand for different types of composting systems;
• Theoretical information on the properties of different input materials and composting systems.

• This module offers a visual display of the composting processes to improve the understanding of the complex biochemical and physical interactions which take place. A comparison of different composting scenarios teaches the importance of the different milieu conditions and of process regulation. It also aims to improve the theoretical knowledge of students.
• Contents: The module contains an interactive program and background knowledge about composting:
• Students can compare different types of waste as well as different process regulation methods;
• The programme shows the changes in pH, water content, substrate temperature and gas composition during composting visually using graphs;
• A general workflow shows the composting process in pictures and graphs;
• Text, picture and video about composting are provided

• The interactive teaching and learning package gives background information on Asian waste management. In comparing with the European situation, it aims to show how waste could be handled locally and regionally. This module can be used as a training module or a classroom teaching aid for undergraduate and postgraduate students.
• Contents: This module contains e-games on:
• Waste generation, collection, transportation and processing;
• Interactive case studies on waste management issues;
• Crosswords and puzzles.
• And waste management information packages on:
• Waste Generation
• Waste Collection and Routing
• Waste Recycling
• Transfer Stations
• Disposal
• Solid Waste Glossary
• Case Studies on MBT Plants
• e-Waste in Thailand

• Beim Modul "Zusammenstellung von Lehrmaterialien" wurden die spezifischen Bedürfnisse für eine Ausbildung auf dem Gebiet der Abfallwirtschaft in Thailand und Malaysia unter Berücksichtigung des sozialen Hintergrunds erarbeitet. Unterlagen zur Übermittlung von theoretischem Fachwissen wurden zusammengestellt und aufgearbeitet, um diese in Vorlesungen in Asien, aber auch in Europa präsentieren zu können. Die Unterlagen wurden auf einer für das Projekt entworfenen Website zur Verfügung gestellt, wodurch auch interaktives Lernen ermöglicht wird.
• Ein Textbuch der Abfallwirtschaft wurde entworfen, welches den Stand der Technik in Europa, die Lage in den asiatischen Ländern und den Vergleich der Situationen beinhaltet. Folgende Bereiche wurden behandelt: Menge und Zusammensetzung der Abfälle, mechanisch-biologische Vorbehandlung, Umweltmanagement, Einsammlung und Transport, Kompostierung und Vergärung, Recycling, thermische Behandlung, Deponierung und Nachsorge, Sonderabfälle.
• Ein weiteres Modul hatte die Entwicklung einer Strategie zur Planung von Abfallwirtschaftskonzepten zur Grundlage. Dadurch wurde die Zusammenstellung von Parametern und Informationen in einer interaktiven Datenbank ermöglicht. Diese beinhaltet z.B. demografische, wirtschaftliche, politische, klimatische, topografische, kulturelle und abfallwirtschaftliche Parameter und ist kontinuierlich erweiterbar. Möglichkeiten und Grenzen zur Verbesserung des Ist-Zustands werden anhand des Beurteilungsschemas aufgezeigt.
• Weiterhin wurde ein interaktives Modul zur Planung von Kompostierungsanlagen entwickelt. Randbedingungen wie z.B. regionale, klimatische, infrastrukturelle und wirtschaftliche Aspekte fanden Berücksichtigung. Es besteht die Möglichkeit, neue Anlagen zu planen, oder bereits existierende zu optimieren.
• Ein Modul beinhaltet die computergestützte Durchführung von "virtuellen Versuchen" zur biologischen Abfallbehandlung. In einem PC-Programm wuerden die biologischen Abbauprozesse visualisiert und es wurde anschaulich dargestellt, wie die Kompostierungsprozesse ablaufen. Der Anwender kann durch die Visualisierung verschiedener Versuche (Menge, Input-Materialien, Wassergehalt, Temperatur, Rottedauer etc.) die Prozessverläufe ansehen und vergleichen.
• Ein regelmäßiger Kontakt zwischen Asien und Europa trug dazu bei, dass die kulturellen Unterschiede und die Besonderheiten berücksichtigt wurden, damit die einzelnen Module Zustimmung und damit rege Anwendung in Asien finden. Studien- und Diplomarbeiten im Rahmen des Austauschs von Studenten unterstützen die internationale Projektarbeit. Zwei Trainingskurse bzw. Workshops in Thailand und in Malaysia haben dazu beigetragen, gemeinsames Arbeiten zu vertiefen und den Stand der Technik zu vermitteln; lokale Problemstellungen wurden erörtert und diskutiert.

ERGEBNISSE

Das Projekt ist abgeschlossen. Die Entwicklung der Module ist abgeschlossen, die Trainingskurse wurden sehr erfolgreich durchgeführt und die Kapitel für das Textbuch sind geschrieben. Bei einem Abschlussmeeting im Frühjahr 2006 wurden die Kapitel nachbearbeitet, um dann in den Druck zu gehen. Die Module und das e-book sind im Internet verfügbar http://www.tu-harburg.de/aws/asia-link/module.html Außerdem wurden 2000 DVD mit dem e-book und den weiteren Modulen gedruckt. Vertiefende Informationen können im Internet unter http://www.tu-harburg.de/aws/asia-link/ abgerufen werden.

• 1-04.506V
  Kuschke, C.; Körner, I.; Stegmann, R. (2003): EU-Projekt Asien / Europa: Zusammenarbeit der Hochschulen im Bereich Abfallwirtschaft. In: TUHH Spektrum, Wintersemester 2003, S. 12-13, Präsident der TUHH (Hrsg.), ISSN: 1611 6003.
• 1-04.591V
  Kuschke, C., Weber, S., Körner, I., Stegmann, R. (2005): Waste management inventory - a software for teaching and training. Proceedings: Sardinia 2005 - Tenth International Waste Management and Landfill Symposium. Abstract (pp.479-480) and CD-ROM-paper, Cossu, R., Stegmann, R. (Eds.). Session D4, S. Margerita di Pula, Cagliari. Italy, 03.-07.10.2005.
• 1-04.592V
  Kuschke, C., Harting, M., Körner, I., Stegmann, R.. (2005): Planning a Composting facility - a software for teaching and training. Proceedings: Sardinia 2005 - Tenth International Waste Management and Landfill Symposium. Abstract (pp.473-474) and CD-ROM-paper, Cossu, R., Stegmann, R. (Eds.). Session D4, S. Margerita di Pula, Cagliari. Italy, 03.-07.10.2005.
• 1-04.644V
  Körner, I, Visvanathan, C. (2006): Biological Treatment. In: Solid Waste Management in Asia. Körner, I.; Stegmann, R.; Visvanathan, C.; Tränkler, J.; Cossu, R., Hassan, M.N. (Hrsg.) -TETRAWAMA-Teaching and Training Modules in the Waste Management Sector, Modul 1:, Hamburg University of Technology (Hrsg.); on-line: http://www.tu-harburg.de/aws/asia-link/TETRAWAMABOOK06112006S.pdf oder DVD, self published, Hamburg University of Technology, Hamburg, Germany; Chapter 4, PP. 87-114.
• 1-04.648V
  Kuschke, C., Harting, M. ,Körner, I., Stegmann, R. (2006): Planning a Composting facility - A software for teaching and training. In: Gestione della Sostanza Organica Putrescible Nello Smaltimento dei Rifiuti, Proceedings-CD of the Workshop in Montegrotto Teme, Padova, 05.-07.04.2006 (University of Padua, International Waste working group (Hrsg.)
• 1-04.674V
  Visvanathan, C; Körner, I; Cossu, R.; Kuschke, C.; Lehmann, K. (2006): Waste Generation and Compositiion. In: Solid Waste Management in Asia. Körner, I.; Stegmann, R.; Visvanathan, C.; Tränkler, J.; Cossu, R., Hassan, M.N. (Hrsg.) -TETRAWAMA-Teaching and Training Modules in the Waste Management Sector, Modul 1:, Hamburg University of Technology (Hrsg.); on-line: http://www.tu-harburg.de/aws/asia-link/TETRAWAMABOOK06112006S.pdf oder DVD, self published, Hamburg University of Technology, Hamburg, Germany; Chapter 1, pp. 17-37.
• 1-04.675V
  Tränkler, J.; Cossu, R.; Gadia, R.; Körner, I. (2006): Hazardous Waste Management. In: Solid Waste Management in Asia. Körner, I.; Stegmann, R.; Visvanathan, C.; Tränkler, J., Cossu, R., Hassan, M.N. (Hrsg.) -TETRAWAMA-Teaching and Training Modules in the Waste Management Sector, Modul 1:, Hamburg University of Technology (Hrsg.); on-line: http://www.tu-harburg.de/aws/asia-link/TETRAWAMABOOK06112006S.pdf oder DVD, self published, Hamburg University of Technology, Hamburg, Germany; Chapter 8, pp. 186-220.

Stichwörter

• Abfallwirtschaft in Europa und in Asien
• Asia Link Programm der EU
• Datenerfassung
• Entwicklungsländer
• Lehr- und Lernmodule für Lehre/Praxis
• Planung einer Kompostierungsanlage
• Simulation und Visualisierung