Entwicklung intelligenter Verpackungslösungen zur Steigerung der Ressourceneffizienz in Supply-Chains kühlpflichtiger Lebensmittel

 Innovationsprojekt zwischen Wissenschaft und Wirtschaft

10/2018 – 09/2021

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In Supply Chains kühlpflichtiger Produkte werden derzeit große Mengen von Lebensmitteln verworfen. Die Ursachen dafür sind vielfältig. Bei Produkten mit kurzen Resthaltbarkeiten sind es häufig Unterbrechungen der Kühlkette, der Ablauf des Mindesthaltbarkeitsdatums (MHD) oder fehlende Analysemethoden, die zum Ausschuss der Produkte führen. Viele dieser Produkte sind jedoch noch verzehrsfähig.

Potential intelligenter Verpackungen

Durch den Einsatz von intelligenten Verpackungssystemen können Ausschüsse langfristig reduziert werden. Sie ermöglichen eine produktbegleitende Kontrolle über die gesamte Supply Chain, indem Sie Informationen über die Historie, den Zustand oder die Resthaltbarkeit des Produktes liefern. Im Rahmen des „Intelli-Pack“-Projektes werden sogenannte intelligente Etiketten weiterentwickelt. Das Prinzip dieser Labels beruht auf einer Reaktion, die von Temperatur und Zeit abhängt. Die Temperaturhistorie des Produktes wird dabei durch irreversible Farbänderungen angezeigt und kann so von allen Akteuren in der Kette verfolgt werden. Sie bieten dabei zwei entscheidende Vorteile: eine einfache, produktbegleitende Überwachung zu geringen Kosten.

Projektziel

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung nachhaltiger und neuartiger intelligenter Verpackungssysteme für unterschiedliche Supply-Chains kühlpflichtiger Lebensmittel. Die intelligenten Verpackungssysteme werden an die Anforderungen des B2B-, B2C- und Online-Handels angepasst.
Neben der Weiterentwicklung von TTIs wird für das intelligente Verpackungssystem auch eine App für Smartphones entwickelt. Mit dieser können alle Akteure der Supply Chain, also auch der Endkunde, auf einfache Art und Weise unmittelbar nutzbare Mehrwertinformationen, wie z.B. die aktuelle Resthaltbarkeitszeit, über das vorhandene Produkt ermitteln. Dadurch können Logistikprozesse optimiert und Lebensmittelausschüsse verringert werden.

Forschungsschwerpunkte im Projekt

  • Weiterentwicklung intelligenter Verpackungssysteme
  • Entwicklung einer App zur Vorhersage der Resthaltbarkeit in Echtzeit sowie zur Optimierung logistischer Prozesse
  • Entwicklung einer nachhaltigen sensorbasierten Verpackung für den Online-Handel
  • Einbindung der Informationen in bestehende Traceability-Lösungen
  • Validierung der neuen Technologien in Pilotstudien
  • Verbraucherakzeptanzstudien
  • Entwicklung einer Online-Plattform zur Unterstützung bei der Implementierung intelligenter Verpackungssysteme

Nutzen für alle

Die Einführung von nachhaltigen intelligenten Verpackungssytemen kann einen wichtigen Beitrag liefern, um Ausschüsse in allen Stufen der Supply Chain zu reduzieren. Weiterhin ergeben sich u.a. folgende Vorteile:

Lebensmittelverarbeitung, Logistik und Handel

  • Erkennen von Kühlkettenunterbrechungen
  • Verbesserung der Produktqualität und Sicherheit
  • Informationen über die Resthaltbarkeit in Echtzeit
  • Optimierung logistischer Prozesse
  • Optimierung der Prozesseffektivität
  • Erhöhung der Ressourceneffizienz
  • Verringerung von Reklamationen
  • Erhöhung der Kundenzufriedenheit

Konsument

  • Informationen über tatsächliche Resthaltbarkeit gekühlter Produkte
  • Erhöhung der Lebensmittelsicherheit
  • Reduzierung der Ausschüsse

Projektleitung

Universität Bonn

Forschungspartner

Europäische Fachhochschule Rhein/Erft GmbH
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Fachhochschule Münster
Universität Bayreuth

Industriepartner

BIZERBA Labels & Consumables GmbH
European EPC Competence Center GmbH
Genusshandwerker GmbH & Co. KG
Landpack GmbH
METRO LOGISTICS Germany GmbH
Wolf Wurstspezialitäten GmbH

Steckbriefe Partner

Bizerba Labels & Consumables GmbH

Standort: Bochum

Ansprechpartner: Michael Feuerstack, Uwe Jannasch

feuem@bizerba.com
jannu@bizerba.com

www.bizerba.com/de

Telefon: +49 (0) 234 9557141

Projektschwerpunkte und -ziele:

  • Seit 2007 werden OnVu TTI-Etiketten seitens der Bizerba L&C GmbH hergestellt und optimiert. Die Ergebnisse und die Verbraucherresonanz bei diversen Feldtests auf das OnVu TTI-Etikett war durchweg positiv.
  • Projektziel ist den TTI OnVU Einsatz und dessen Anwendung signifikant zu steigern in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern und damit zu einer Reduzierung von Lebensmittelausschüssen und einer Steigerung der Nachhaltigkeit beizutragen.
  • Der TTI OnVu Einsatz soll gezielt zur langfristigen Optimierung des Kühlkettenmanagements, ggf. auch Verlängerung der Haltbarkeiten sowie der Abschätzung der Resthaltbarkeit beitragen.
  • Ein weiteres Ziel ist es, ein Tool für den Endverbraucher zur Verfügung zu stellen, die eigene Kühlkette zu kontrollieren und „food waste“ zu vermeiden.

Branche: Fertigung von Selbstklebenden Etiketten
Teil der Bizerba Label Group mit 6 Standorten in Europe und Nordamerika

Produkte: Selbstklebende Etiketten Thermo Papier und Folie basiert, Linerless, Smart Labels

Anzahl der MitarbeiterInnen bei BLC: >120

 

Europäische Fachhochschule Rhein/ Erft GmbH (EUFH)

Standorte: Aachen / Brühl / Köln / Neuss / Rheine /  Rostock

Ansprechpartner: Prof. Dr. Rolf Ibald

r.ibald@eufh.de

www.eufh.de

Telefon: +49 (0) 2232/5673-740

Projektschwerpunkte und -ziele:

  • Anforderungen an den Einsatz intelligenter Verpackungen für unterschiedliche Lebensmittel und Supply Chains
  • Entwicklung einer Applikation für Smartphones für das Auslesen intelligenter Verpackungen: Anzeige von möglichen Unterbrechungen in der Kühlkette und der Resthaltbarkeit unter verschiedenen zukünftigen Temperaturszenarien für den Nutzer an jedem Punkt der Lieferkette
  • Entwicklung einer Onlineplattform zur Optimierung des Cold Chain Managements für die Lebensmittelindustrie, -logistik, und –handel: Überblick über intelligente Verpackungen und deren Einsatzmöglichkeiten, Bereitstellung eines Leitfadens mit Empfehlungen zur nachhaltigen Optimierung logistischer Prozesse bzgl. des Kühlkettenmanagements von Unternehmen

 

Besonderheiten/Schwerpunkte: Duale und berufsbegleitende Bachelor- und Masterstudiengänge

Anzahl der MitarbeiterInnen: >100

 

 

European EPC Competence Center GmbH (EECC)

Standorte: Neuss / Köln

Ansprechpartner:  Dr. Georg Schwering

schwering@eecc.info

www.eecc.info

Telefon: +49 (0) 221 / 947148 – 753

Projektschwerpunkte und -ziele:

  • Konzepterstellung zur Nutzung standardisierter Daten zur Prozessabbildung innerhalb kühlpflichtiger Supply Chains .
  • Theoretische Prozessplanung und praktische Vorbereitung für die Implementierung jederzeit ermittelbarer Resthaltbarkeiten bei in intelligenten Verpackungen verpackter Lebensmittel.
  • Entwicklung eines Systems zur Verfolgung von kühlpflichtigen Lebensmitteln deren Resthaltbarkeiten in der Kühlkette.

Branche: IT und Beratung

Produkte/Schwerpunkte:

  • EPCAT, Standardisierte, branchenunabhängige Traceability Lösung auf Basis des GS1 Standards EPCIS,
  • Beratung und Entwicklung von Softwarelösungen zur Integration der Traceability Lösung in bestehende Prozesse und Systemarchitekturen.
  • Entwicklung von AutoID-Lösungen mit Fokus auf UHF-RFID.
  • Prozessberatung zur Nutzung von RFID und Massenserialisierung.

Anzahl der MitarbeiterInnen: > 20

 

 

 

Fachhochschule Münster (FH Münster)

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Standort: Münster

Ansprechpartner: Prof. Dr. Guido Ritter

ritter@fh-muenster.de

www.fh-muenster.de/isun

Telefon: +49 (0) 0251 83-65429

Projektschwerpunkte und -ziele:

  • Verständnisgewinnung bezüglich des Wissens, der Einstellung und des Verhaltens von Verbrauchern in Bezug zum MHD bei kühlpflichtigen Produkten – wer schaut auf das MHD, wie handelt der Verbraucher bei Überschreitung und was sind die Gründe der Entsorgung?
  • Erhebung des Wissensstands von Verbrauchern aktueller intelligenter Verpackungen am Markt sowie die dazugehörige Akzeptanz und Präferenz– welche sind bekannt; was sind die Vor- und Nachteile?
  • Analyse von Erwartungen in Bezug zu intelligenten Verpackungen für die Zukunft – wie sieht die perfekte intelligente Verpackung aus, die verständlich ist?
  • Analyse zur Einstellung der Verbraucher gegenüber dem Fresh Label
  • Erhebung der Präferenz im Szenariofall: Können intelligente Verpackungen das MHD ablösen?

Besonderheiten/Schwerpunkte: Praxisnahe Bachelor- und Masterstudiengänge

Anzahl der MitarbeiterInnen: 10

 

 

 

 

Genusshandwerker GmbH & Co. KG

Standort: Düsseldorf

Ansprechpartner: Hans-Georg Pestka

pestka@genusshandwerker.de 

www.genusshandwerker.de

Telefon: +49 (0) 211 600 854 78

 

Branche: Versandhandel (B2C)

Produkte: zwischen 600 und 800 ausgewählte, meist frische Lebensmittel und Kochzutaten wie Geflügel, Fleisch, Fisch, Käse

Anzahl der MitarbeiterInnen: < 10

 

 

 

 

Landpack GmbH

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Standort: Alling (bei München)

Ansprechpartner: Dr. Thomas Maier-Eschenlohr, Cornelia Ernst

Thomas.Maier@landpack.de

Cornelia.Ernst@landpack.de

www.landpack.de

Telefon: +49 (0) 8141 3571979

Projektschwerpunkte und -ziele:

  • Entwicklung eines neuartigen Verpackungssystems für den Online-Handel, welches die tatsächlichen Temperaturszenarien im Innenraum der Verpackung an jedem Punkt der Lieferkette anzeigt. Das Auslesen der Informationen soll jederzeit und ohne die Öffnung der Verpackung möglich sein. Im Hinblick dieser Zielsetzung wird die Entwicklung eines externen visuellen Zugangs sowie der optimierten Integration in die Verpackung angestrebt, um den sich im Inneren der Verpackung befindlichen Indikator auszulesen und dabei keinen Einfluss auf die Temperaturführung auszuüben.
  • Iterative Anpassungen des entwickelten Verpackungssystems nach durchgeführter Prüfung unter Supply Chain simulierten Temperaturbedingungen in der Laborumgebung. Dabei werden alle Anforderungen an den Einsatz intelligenter Verpackungen für unterschiedliche Lebensmittel und Supply Chains evaluiert und in den Produktentwicklungsprozess miteinbezogen.

Branche: Verpackungsindustrie, Maschinenbau & Betriebstechnik

Produkte: Entwicklung, Herstellung und Vermarktung innovativer, nachhaltiger Verpackungslösungen: u.a. die weltweit erste gänzlich ökologische und patentierte Isolierverpackung aus reinem Stroh mit den Leistungsdaten von Styropor. Weitere kompostierbare Verpackungslösungen aus Hanf und Jute sowie Produkte zur direkten Kühlung und zur effizienteren Tiefkühlung verpackter Güter.

Anzahl der MitarbeiterInnen: <100

 

 

 

 

Metro Logistics Germany GmbH

Standort: Düsseldorf

Ansprechpartner: Nikolaos Bessas

nikolaos.bessas@metro.de

www.metroag.de/marken/servicegesellschaften/metro-logistics

Telefon: +49 (211) 969-2254

Projektschwerpunkte und -ziele:

  • Developing a sustainable packaging solution for the transportation of ultra-fresh products (eg. Fish)
  • Developing a system that provides end2end temperature traceability for the cold chain of ultra-fresh products.
  • Digitalizing the information of such a system and making it easily accessible to all stakeholders of the supply chain.

Branche: Wholesale

Produkte: All kind of food products, all temperature regimes

Anzahl der MitarbeiterInnen: 150.000

 

 

 

Universität Bayreuth

Standorte: Bayreuth / Kulmbach

Ansprechpartner: Robert Paul Simon

robert-paul.simon@uni-bayreuth.de

lebensmittelrecht@uni-bayreuth.de

www.lmr.uni-bayreuth.de

Telefon: +49 (0) 921/55-4828

Projektschwerpunkte und -ziele:

  • Bewertung juristischer Fragestellungen bei der Implementierung intelligenter Verpackungssysteme und flexibler Haltbarkeitszeiten

Besonderheiten/Schwerpunkte:

  • Wissenschaftliche Behandlung des Lebensmittelrechts aus rechts-, wirtschafts-, natur- und geisteswissenschaftlicher Perspektive
  • Regelmäßige Durchführung von Symposien und Seminaren
  • Lehrveranstaltungen im Rahmen des Masterstudiengangs „Lebensmittel- und Gesundheitswissenschaften“ und des juristischen Schwerpunktbereichs „Lebensmittel, Gesundheit und Wirtschaft“
  • Mitwirkung am Aufbau der Bachelor- und Master-Studiengänge an der neuen Fakultät für Lebenswissenschaften: Lebensmittel, Ernährung und Gesundheit der Universität Bayreuth am Standort Kulmbach
  • Betreuung des Online-Kurses „Lebensmittelrecht“ an der Virtuellen Hochschule Bayerns (vhb)

Anzahl der MitarbeiterInnen: 11 Mitglieder, 3 kooptierte Mitglieder, 8 Mitarbeiter

 

 

 

 

Universität Bonn

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Standort: Bonn

Ansprechpartner: Prof. PD Dr. Judith Kreyenschmidt

j.kreyenschmidt@uni-bonn.de

www.ccm.uni-bonn.de

Telefon: +49 (0) 228/73-3878

Projektschwerpunkte und -ziele:

  • Projektleitung und -koordination
  • Anforderungen an den Einsatz intelligenter Verpackungen für unterschiedliche Lebensmittel und Supply Chains
  • Aufnahme von Verderbskinetiken und Modellierung von Haltbarkeitszeiten
  • Aufnahme von Entfärbekinetiken der intelligenten Verpackungen mithilfe der Smartphone-Applikation
  • Prüfung und Validierung der Modelle in Pilotstudien
  • Unterstützung bei der Entwicklung von nachhaltigen, intelligenten Verpackungssystemen im Online-Handel
  • Konzepterstellung und Entwicklung einer Onlineplattform zur Optimierung des Cold Chain Managements für die Lebensmittelindustrie, -logistik, und –handel und Bereitstellung von Daten

Besonderheiten/Schwerpunkte der AG:

  • Entwicklung und Untersuchung innovativer Methoden zur Verbesserung der Lebensmittelqualität und -sicherheit und zur Reduzierung von Food Waste
  • Entwicklung von Modellen zur Vorhersage des Frischverlustes und der Haltbarkeit von kühlpflichtigen Lebensmitteln
  • Entwicklung von neuen Technologien und Sensoren zur Verbesserung der Hygiene, der Temperatur und der Verpackung kühlpflichtiger Lebensmittel
  • Produkt- und prozessspezifische Implementierung

Anzahl der MitarbeiterInnen in der AG: 10

Anzahl der MitarbeiterInnen Uni Bonn: > 6.500

Anzahl der StudentInnen: 35.000

 

 

 

 

Wolf GmbH

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Standorte: Schwandorf / Schmölln / Nürnberg / Burglengenfeld

Ansprechpartner: Matthias Seeger, Assistenz der Geschäftsführung

m.seeger@wolf-wurst.de

www.wolf-wurst.de

Telefon: +49 (9431) 384 709

Projektschwerpunkte und -ziele:

  • Generierung von Know-how im Rahmen der Entwicklung, der Auszeichnung und des Transports von Produkten mit intelligenten Etiketten für den B2C Bereich
  • Implementierung intelligenter Etiketten im B2C Bereich
  • Verbesserung der Qualität, der Sicherheit, der Prozesseffektivität und der Ressourceneffizienz kühlpflichtiger Produkte entlang der Supply-Chain

Branche: Lebensmittelherstellung (Wurstwaren)

Produkte: Wurstspezialitäten aus Thüringen und Bayern, Grillspezialitäten, Brühwurst-, Kochwurst- und Rohwurstspezialitäten sowie Convenience-Spezialitäten

Anzahl der MitarbeiterInnen: 1840