Auf dem richtigen Weg

Der Fischereihafen in Bremerhaven, einer der größten Umschlagplätze für Frischfisch in ganz Europa. Nicht umsonst nennen die Bremerhavener selbst ihre Heimatstadt gerne "Fischtown". Dazu gehören auch riesige Kühlhäuser, in denen bis zu 140.000 Europaletten gelagert werden können. Dort bleibt der Fisch jedoch nicht, sondern wird von der Seestadt in die entfernten Winkel Europas transportiert. Und während des Transports kann so einiges schief gehen, weiß Christian Colmer vom Technologie-Transfer-Zentrum Bremerhaven:

"Die Kühlung im Lastwagen fällt aus, oder das Produkt steht innerhalb einer Halle zu nah an dem Eingangstor. Es gibt relativ viele Schwachstellen, viele Schwachstellen sind vor allem dort zu finden, wo das Produkt übergeben wird, vom Produzenten an den Logistiker, vom Logistiker an den Weiterverarbeiter, überall da, wo bestimmte Tore durchschritten werden und das Produkt zwischengelagert wird, sind Schwachstellen auszumachen."

Das Problem: Der Fisch mag ja laut Etikett noch haltbar sein - wenn wir das Stück Lachs im Laden in der Hand halten, wissen wir aber noch lange nichts über mögliche Kühlprobleme beim Transport der sensiblen Ware. Darum haben Christian Colmer und seine Kollegen ein intelligentes Etikett entwickelt, das ständig die Kühltemperatur der Lachsscheibe kontrolliert und auch im Nachhinein anzeigt, ob der Fisch auf seinem Weg vom Fangnetz ins Kühlregal zu warm geworden ist. Die sogenannten Smartlables müssen zunächst einmal mit einem speziellen Ladegerät aktiviert werden, erklärt Lebensmitteltechnikerin Maria Eden:

"Also man schiebt sie hier rein, und dann werden sie mit UV-Licht bestrahlt, fünf Sekunden lang, und jetzt sagt er: Aufladung beendet. Und man sieht jetzt: Das Label ist jetzt dunkelblau, also es wurde von weiß auf dunkelblau aufgeladen mit dem UV-Licht, und jetzt entfärbt es sich wieder zu weiß in Abhängigkeit von der Zeit und der Temperatur, das heißt, wenn es sehr warm ist, dann entfärbt es sich sehr schnell, und wenn es kühl gelagert wurde, dann entfärbt es sich sehr langsam."

Das Herzstück der intelligenten Etiketten sind spezielle Kristalle, die auf der Oberfläche der Smartlabels das UV-Licht speichern und sich je nach Temperatur wieder entladen. Ist das Etikett also nur hellblau oder schon weiß, ist klar: Während des Transports wurde die Ware nicht durchgängig korrekt gekühlt. Um die Etiketten an die erforderlichen Gefriertemperaturen unterschiedlicher Lebensmittel wie Fleisch oder Gemüse anzupassen, variieren die Techniker die Struktur und Menge der Kristalle sowie die Ladezeit mit UV-Licht.

Die Smartlabels sind vor allem eine Hilfe für den Verbraucher, doch auch Lebensmittelhersteller und Transportfirmen wollen, dass Fisch und Gemüse frisch ihr Ziel erreichen.

Stau auf der A2 zwischen Hannover und Dortmund in diesem Sommer, auch ein Lkw mit Südfrüchten auf der Ladefläche hängt bei 30 Grad Außentemperatur in der Blechlawine fest. Doch die beiden Container auf der Ladefläche sind mit speziellen Sensoren ausgestattet, die den Zustand der Früchte laufend an einen Bordcomputer melden. Eigentlich sollte der Lkw noch bis nach Süddeutschland fahren, wegen des Staus wird kurzerhand umdisponiert und ein Lager im Ruhrgebiet angesteuert. Der Fahrer erhält eine entsprechende Meldung noch während er im Stau steht.

"Das ist auch ein ganz wichtiger Punkt, dass er nicht an der Raststätte halten muss, der Fahrer, sondern er wird umgeleitet zu einer Stelle, wo ihm direkt geholfen werden kann, wo direkt abgeladen werden kann, die Temperatur wieder in die richtige Richtung gebracht werden kann."

…weiß Kerstin Belgardt von der Cool Chain-Gruppe, einem Spezialisten für Lebensmitteltransporte, aus der täglichen Praxis ihres Unternehmens. Dass Container künftig tatsächlich mitdenken und Frachtgut selbstständig überwachen, daran arbeitet Reiner Jedermann mit seinem Team vom Bremer Institut für Mikrosensoren, -aktuatoren und -systeme:

"Heute ist es so: Ein Großteil, bis zu 30 Prozent der Früchte, verdirbt vom Feld bis zum Kühlschrank des Verbrauchers. Und daran wollen wir arbeiten, dass die Warenqualität insgesamt besser wird. Es gibt bis jetzt häufig nur einen Sensor pro Container, aber dort tritt der Fall auf, dass die Ware hinten zu kalt ist, fast einfriert, während vorne an der Tür die Kühlung nicht mehr ausreicht."

In einem Büro des Instituts haben die Bremer Forscher einen Modellcontainer im Maßstab 1:8 aufgebaut, der mit 20 Funksensoren ausgestattet ist. Die melden Temperatur und Luftfeuchtigkeit an einen kleinen Bordcomputer an der Vorderseite des Containers. Dieser Rechner wiederum leitet die Informationen per W-Lan an einen Laptop weiter. Neben dem Container lagern zudem kleine mit Plastikobst befüllte Holzbehälter, auf denen RFID-Funkchips, kurz Tags, aufgeklebt sind.

"Wir haben jetzt hier eine Kiste mit Früchten. An dieser Kiste befindet sich ein RFID-Tag. Der ist zunächst noch leer. Man muss dem Tag also sagen: Was steckt jetzt für eine Ware dahinter? Dazu wird der Tag das erste Mal im Lager eingelesen. Ich wähle jetzt die Warenart aus: Mangos als Beispiel. Diese haben eine bestimmte Standard-Haltbarkeit und eine bestimmte Temperatur, bei der es für diese Mangos kritisch wird."

Beim Beladen des Containers werden die RFID-Funkchips dann von einem Lesegerät gescannt. Gleichzeitig startet das Überwachungsprogramm, das nun weiß: Es wurden Mangos geladen, die ein bestimmtes Transport-Klima benötigen. Verändert sich dieses Klima im Container, sendet das Programm eine Warnmeldung aus, die den Transportunternehmer per Internet erreicht:

"Wir können jetzt mal künstlich die Temperatur im Container erhöhen, und dann sehen wir gleich, wie hier in der Überwachung die Temperatur ausschlägt und wie sich der Abfall der Qualität dann beschleunigt."

Eine solche Information bedeutet für Unternehmen, die Lebensmittel über weite Strecken transportieren, bares Geld. Wenn etwa beim Schiffstransport von Südamerika nach Europa Bananen im hinteren Teil eines Containers schneller reifen als erwartet, dann ist klar: Diese Früchte müssen zuerst ausgeliefert werden. Experten wie Reiner Jedermann und sein Kollege Andreas Tim Giel sprechen von selbst steuernder Logistik.