Verpackungen: Smarte Lösungen wenig gefragt

Als Träger digitaler Technologien könnten Verpackungen einen maßgeblichen Beitrag liefern, um die Abläufe in Produktion und Logistik zu optimieren. Darüber sind sich viele Fachleute einig. So zu hören unter anderem im Forum TechBox der Messe FachPack im vergangenen September in Nürnberg. Dort sprachen Experten aus dem Netzwerk des Vereins zur Förderung innovativer Verfahren in der Logistik (VVL) über die Möglichkeiten, Verpackungen mit Hilfe digitaler Lösungen „Intelligenz“ zu verleihen.

RFID-Chips an oder in der Verpackung eines Produkts, die Daten austauschen und mit der Umgebung kommunizieren, machten diese zu einer intelligenten Verpackung, erklärte in Nürnberg Matthias Grzib, Projektleiter beim Institut für Distributions- und Handelslogistik (IDH) des VVL. Dabei überschnitten sich zwar die Eigenschaften von smarten Produkten, Industrie 4.0 und intelligenter Verpackung, sie seien aber nicht unbedingt identisch. Ein Smart Product ist laut Grzib eine entscheidende Komponente von Industrie 4.0. Es müsse kommunikationsfähig sein und mit anderen Produktionsteilnehmern interagieren können. Dies gelte auch für die Verpackung.

Weitere Aufgaben

Zu den bekannten Funktionen wie Produktschutz, Marketingfunktion und Handlingeigenschaften kommen also weitere Aufgaben hinzu, so der Referent. Dazu gehören Kommunikationsfähigkeit, Vernetzbarkeit und Steuerung von Prozessen. Versehen mit dynamischen Informationen auf einem RFID-Chip, könne eine intelligente Verpackung ein „normales“ Produkt zu einem Smart Product machen. Dann wäre die Verpackung in der Lage, beispielsweise aus dem Lager über Lesegeräte mitzuteilen, für welche Produkte sie verwendet werden kann.

Der Nutzen intelligenter Verpackungen besteht laut Grzib in den kunden- und produktspezifischen Auswahlmöglichkeiten. Außerdem zählen Produktschutz, geringere Kosten und die Selbstorganisation innerhalb der Supply Chain zu den Pluspunkten intelligenter Verpackung. Dies betreffe in hohem Maße auch Transportverpackungen.

Bei Verpackungen für gefährliche Güter scheint das Thema Digitalisierung hingegen noch keine große Rolle zu spielen. „Wir könnten bei Kundenanfragen zwar gewisse Elemente und Lösungen anbieten, doch ist das Interesse der Kunden bisher gering und wenn doch, ist selten die Bereitschaft vorhanden, den Mehrwert zu bezahlen“, berichtet etwa Gerd Herhalt, Market Manager IBC beim Verpackungshersteller Werit. Seiner Meinung nach besteht derzeit im Bereich der Logistikkette der größte Bedarf an digitalen Lösungen zur Effizienzsteigerung.

„Geringes, höchstens mittleres Interesse“ seitens der Kunden stellt auch Thomas Steinhauser fest, Leiter Sicherheit, Gesundheit, Umwelt und Qualität SHEQ beim Verpackungslieferanten und -aufbereiter Bayern-Fass. Nach seiner Ansicht fehlt es an branchenübergreifenden Lösungen. In der Pflicht sieht er dabei die Hersteller von Neuverpackungen, aber auch die Chemieverbände. Allerdings befürchteten deren Mitglieder laut Steinhauser, dass durch Digitaltechnik an Behältern sensible Daten über Rezepturen und Kunden nach außen gelangen könnten.

Füllgüter schnell erkennen

Großes Interesse an Digitalisierung hat sein Unternehmen hingegen als Unterstützung bei der Reinigung von Verpackungen. „Wir hoffen auf die digitalisierte Kennzeichnung, um beispielsweise frühere Füllgüter schnell identifizieren zu können“, sagt der SHEQ-Leiter. Deshalb plant Bayern-Fass demnächst eine digitale Lösung für die Reinigung von IBC. Im Wareneingang sollen dann die Container mit einem RFID-Chip versehen werden, um darauf die genaue Typbezeichnung des Behälters, weitere spezifische Merkmale sowie das letzte Füllgut abspeichern zu können. „Damit können wir den Container gezielter reinigen und wir haben zudem eine genaue Lagerbuchhaltung“, freut sich Steinhauser. Zur Reinigung von Metallfässern hält er diese Lösung allerdings nicht für geeignet: „Es ist nach meiner Kenntnis unmöglich, den Chip so anzubringen, dass er das Strahlen des Fasses übersteht.“ Andererseits wäre es für ihn durchaus von Vorteil, wenn man Informationen über die Blechdicke und die ursprüngliche Zulassung der Umschließung hätte.

Dabei ist der Einsatz von Identifizierungstechnik an Verpackungen längst geregelt. Bereits im Jahr 2010 wurde nämlich die Norm DIN 6113 „Verpackung – Elektronische Identifikation von starren Industrieverpackungen, Positionierung und Systemparameter für passive RFID-Chips“ veröffentlicht. Teil 1 dieser Norm legt die Platzierung der Chips und deren technische Spezifikationen fest, die Teile 2 und 3 befassen sich mit Stahlfässern, in Teil 4 geht es um Fibertrommeln, in den Teilen 5 und 6 um Fässer aus Kunststoff und in Teil 7 um Kombinations-IBC.

Digitale Flottensteuerung

Doch es gibt auch andere Beispiele. So befasst sich die Business Line Multilog der Hoyer-Group seit Jahren mit dem Thema Digitalisierung. Der Dienstleister stellt IBC mit Volumina von 500 bis 1100 Litern bereit und kümmert sich je nach Kundenwunsch um Management, Vermietung, Transport, Reinigung, Wartung und Reparatur der Behälter. „Wir steuern unsere IBC-Flotte mit RFID-Tags“, berichtet Uwe Bartels, European Sales Manager IBC Logistics, und verweist auf die Datenbank des Unternehmens, in der Standorte, Ausstattung und die Termine der wiederkehrenden Prüfungen aller IBC hinterlegt sind, aber auch die Dokumentation von Schäden und Reparaturen. „Eine große Zahl unserer Kunden nutzt den Mehrwert, den die RFID-basierte Technik als passives System bietet“, führt der Hoyer-Manager weiter aus.

Noch wenig nachgefragt werden laut Bartels hingegen aktive Systeme, mit denen sich die Wege der Behälter nachverfolgen lassen oder auch ihr Füllgrad feststellen lässt. „Wir haben verschiedene solcher Systeme fertig entwickelt und könnten sie auf Anforderung realisieren, sofern man sich mit den Kunden über den Preis einigt“, sagt Uwe Bartels. Für die Lebensmittelbranche habe man bereits einige entsprechende Projekte umgesetzt, „bei gefährlichen Gütern spielt das Thema aber noch nicht die Rolle, die wir gedacht haben“, erklärt der Experte. Bisher werden Serviceleistungen über die Verfügbarkeit von IBC häufiger angefragt als deren Nachverfolgbarkeit.

Aktive Systeme setzten zudem voraus, dass die EDV-Welten der verschiedenen Firmen zusammenpassen. „Ich glaube, die Lebensmittelindustrie ist in Teilbereichen weiter als die Chemie, weil sie in bestimmten Fällen komplette Chargenrückrufe befürchten muss“, fasst Bartels zusammen und ergänzt: „Aber die Volldigitalisierung der IBC-Logistik wird noch dauern.“

Vorreiter Lebensmittelbranche

Dass man bei Lebensmittelverpackungen tatsächlich schon einen Schritt weiter ist, zeigt ein aktuelles Forschungsprojekt. Im April 2018 startete ein Konsortium, zu dem auch das IDH des VVL gehört, das Verbundprojekt „IntelliDate“. Es hat zum Ziel, den voraussichtlichen Zeitpunkt des Verderbs von Lebensmitteln nahezu genau vorherzusagen und damit eine verfrühte Entsorgung zu verhindern.

Dazu wird ein Sensorlabel in die Produktverpackung integriert, das in festgelegten Intervallen Umgebungstemperatur und Lichteinfall misst und aufzeichnet. Über eine Smartphone-App können diese Daten ausgelesen werden. Ein Algorithmus soll daraus schließlich errechnen können, ob das Produkt noch verwendbar oder bereits verdorben ist.

Zunächst konzentriert sich das Projekt auf die Vorhersage der Haltbarkeit sogenannter ESL-Milch (extended shelf life, länger haltbare Frischmilch). Laut IDH wäre eine Ausweitung auf weitere Produkte grundsätzlich möglich.

Und nochmals weitergedacht: Auch viele Chemikalien sind licht- und temperaturempfindlich. Es wäre wohl hilfreich, könnte man eine zuverlässige Prognose zu ihrer Haltbarkeit über einen simplen App-Klick bekommen.

Rudolf Gebhardt 

Deckel mit Sensoren

Noch in diesem Jahr will das Dresdner Unternehmen Packwise mit „Smart Cap“ einen intelligenten Deckel für Kombi-IBC auf den Markt bringen, der statt des normalen Verschlusses verwendet werden soll. Herzstück sind Sensoren im Deckel, die den Füllstand sowie die Temperatur im Container messen. Zudem erlaubt das System laut Hersteller eine exakte Standortbestimmung. Die Daten werden über die Cloud an die Packwise-Software übermittelt. Für den Empfang der Daten seien keine zusätzlichen Geräte notwendig, heißt es. Smart Cap ist auch für Haftungsfragen relevant, weil er registriert, wann der IBC geöffnet wurde.

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