Intelligente Verpackungen: Die Verpackung liefert Informationen über den Zustand des Produkts

Intelligente Verpackungen (auf Englisch Smart packaging) unterscheiden sich dadurch von herkömmlichen Verpackungen, dass sie den Zustand der Produkte überwachen und anzeigen können, ohne dass man sich auf geschätzte Verfallsdaten verlassen muss. Sie sind sehr praktisch für Lebensmittel, Arzneimittel oder Gefahrgut.

In Zukunft könnten diese Verpackungen Teil des industriellen Internets der Dinge (IIoT) werden, indem sie sich mit dem Internet verbinden, um mithilfe von Sensoren und Software Daten über den Zustand des Artikels zu übermitteln.

Dieser Artikel erklärt, wie intelligente Verpackungen aussehen und funktionieren und auf welche Weise die Lieferkette von Echtzeit-Informationen über den Status der Ware profitieren kann.

Was ist eine intelligente Verpackung und warum ist sie wichtig?

Eine intelligente Verpackung ist ein Behälter, der in der Lage ist, den Zustand und die Qualität von Produkten während ihrer Lagerung und des Transports zu kontrollieren. Es handelt sich um eine Weiterentwicklung der traditionellen Verpackung, die Veränderungen in der Umgebung des Produkts erkennt und registriert, was einen großen Fortschritt für die Industrie, insbesondere die Lebensmittelbranche, bedeuten könnte.

Laut der FAO, der UN-Organisation für Ernährung und Landwirtschaft, wird die weltweite Menge an Lebensmittelabfällen auf 1.600 Millionen Tonnen pro Jahr geschätzt, d. h., ein Drittel der weltweiten Lebensmittelproduktion wird weggeworfen.

Diese Situation ist u. a. durch ineffiziente Verpackungen bedingt. Aus diesem Grund sind die Unternehmen der Lebensmittelbranche besonders daran interessiert, Lösungen zu entwickeln, die diese Abfälle minimieren, wie z. B. Smart Packaging.

Intelligente Verpackungen enthalten Sensoren, die Bakterienwachstum sowie Veränderungen von Temperatur und Gaszusammensetzung erkennen, welche den Zustand und die Qualität der Lebensmittel beeinträchtigen. Außerdem sind sie in der Lage, diese Veränderungen mithilfe von visuellen Indikatoren sichtbar zu machen. Auf diese Weise können sie die Fälle von Lebensmittelvergiftungen und auch die Lebensmittelverschwendung reduzieren.

Unterschiede zwischen herkömmlichen Verpackungen, aktiven Verpackungen und intelligenten Verpackungen

Trotz der unbestrittenen Vorteile intelligenter Verpackungen besteht nun die größte Herausforderung darin, sie kostengünstig und mit geringer Umweltbelastung herzustellen.

Bevor wir die Eigenschaften intelligenter Verpackungen im Detail behandeln, möchten wir die Unterschiede zu den übrigen Verpackungen hervorheben:

• Herkömmliche Verpackungen. Es handelt sich hierbei um Behälter, die die grundlegende Funktion haben, Lebensmittel vor der äußeren Umgebung zu schützen und ihren Verderb durch verschiedene Umwelteinflüsse wie Licht, Feuchtigkeit, Staub, Schmutz und andere Verunreinigungen zu verhindern. Sie erleichtern zudem die Handhabung und den Transport der Produkte.
• Aktive Verpackungen. Diese Verpackungen interagieren im Gegensatz zu den vorherigen mit den Lebensmitteln, um ihre Lebensdauer zu verlängern. Sie können Zusatzstoffe im Inneren der Verpackung (in einem Beutel oder auf einem Etikett) enthalten, die zum richtigen Zeitpunkt freigesetzt werden. Ein Beispiel für eine aktive Verpackung wäre ein Feuchtigkeitsabsorber in einer Kekspackung, damit die Kekse länger knusprig bleiben und gleichzeitig das Wachstum von Bakterien verhindert wird.
• Intelligente Verpackungen. Sie erfüllen nicht nur die Funktionen einer herkömmlichen Verpackung, sondern liefern dem Verbraucher auch nützliche Hinweise über den Zustand des Produkts. So werden Qualität und Sicherheit ihres Inhalts gewährleistet.
• Aktive und intelligente Verpackungen. Dies ist die Kombination der beiden oben genannten: Einerseits dienen sie zur Konservierung des Produkts und andererseits zeigen sie seinen Zustand an.

Eigenschaften intelligenter Verpackungslösungen

Intelligente Verpackungen müssen über Technologie verfügen, die den Zustand der Lebensmittel überwacht, und gleichzeitig über Indikatoren, die den Verbraucher informieren. Sie sind mit folgenden Geräten ausgestattet, um diese Funktionen zu erfüllen:

Sensoren

Sie sind an der Verpackung angebracht und dienen dazu, die Temperatur oder die Haltbarkeitsdauer, die Feuchtigkeit oder die Frische der Lebensmittel zu kontrollieren. Es gibt verschiedene Arten von Sensoren, die Parameter wie den pH-Wert oder das Vorhandensein von Sauerstoff und Kohlendioxid erfassen. Ein Beispiel wären die Sensoren, die das von Obst abgegebene Ethylen erfassen, um ihren Reifegrad festzustellen.

Datenindikatoren

Diese Verpackungen können visuelle Informationen über den Zustand der Lebensmittel liefern. Dies geschieht in der Regel mit Hilfe eines Wandlers, der das chemische Signal in ein optisches Signal umwandelt. Ein Beispiel für eine intelligente Verpackung, das dieses System verwendet, ist ein Etikett, dass sich rot färbt, damit der Verbraucher weiß, dass das Lebensmittel verdorben ist, und es nicht mehr verzehrt.

Datenträger

Eine intelligente Verpackung muss, genau wie eine herkömmliche Verpackung, ihre Handhabung im gesamten Verlauf der Lieferkette erleichtern. Daher werden die Artikel mit Barcodes, QR-Codes oder RFID-Etiketten versehen, die grundlegende Informationen über die Art des Produkts, die Artikelnummer, den Preis oder das Verpackungs- und Verfallsdatum liefern. Diese Etiketten, die besonders nützlich zur Rückverfolgbarkeit der Produkte sind, liefern auch Daten für die korrekte Art ihrer Lagerung und des Vertriebs.

Trends bei intelligenten Verpackungslösungen

Die Anwendung intelligenter Verpackungslösungen expandiert ständig, vor allem in Australien, Japan und den Vereinigten Staaten. Die Hersteller von intelligenten Verpackungen entwickeln neue Lösungen mit verschiedenen Arten von Indikatoren, die in bestimmten Situationen sehr interessant sind:

• Zeit/Temperatur. Sie kontrollieren die Temperatur und die Haltbarkeitsdauer eines verpackten Lebensmittels. So kann man z. B. erkennen, ob das Lebensmittel bei unzureichenden Lagerbedingungen aufbewahrt wurde (sehr praktisch in Kühlhäusern).
• Frische. Sie erkennen den Verderb oder die mangelnde Frische von Lebensmitteln. Dazu nehmen sie flüchtige Stoffwechselprodukte wie Kohlendioxid oder Ammoniak wahr, die auf natürliche Weise freigesetzt werden, wenn Lebensmittel ihre optimalen Bedingungen für den Verzehr verlieren.
• Lecks. Diese Indikatoren reagieren auf das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Gasen wie Sauerstoff oder Kohlendioxid und werden zur Überwachung der Lebensmittelqualität eingesetzt.
• Intelligente Druckfarben. Einer der Trends bei intelligenten Verpackungen ist die Anwendung von thermochromatischen Druckfarben, die die optimale Verzehrtemperatur des Produkts anzeigen. So lässt sich z. B. erkennen, ob das Produkt kalt genug oder zu heiß ist.

Es besteht kein Zweifel, dass intelligente Verpackungslösungen die Verwaltung von Lebensmitteln erleichtern. Unternehmen aus diesem Sektor führen in ihren Lagern eine strenge Kontrolle der Ware durch, um den Verderb von Lebensmitteln und das damit verbundene Risiko für den Verbraucher zu verhindern. 

Um die Ware umfassend zu kontrollieren, ist eine Lagerverwaltungssoftware wie Easy WMS von Mecalux unerlässlich. Die Software überwacht den Wareneingang und den Versand und kontrolliert die Rückverfolgbarkeit. Durch den zusätzlichen Einsatz von intelligenten Verpackungen ist eine noch genauere Kontrolle und Verwaltung der Waren möglich, da die von ihnen gelieferten Informationen es erlauben, bessere Entscheidungen über ihre Verwaltung zu treffen oder Handhabungsfehler zu erkennen.

Kampf gegen die Lebensmittelverschwendung

Lebensmittelunternehmen müssen sehr hohe Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit ihrer Produkte stellen. Der erste Schritt dazu besteht darin, ihre Logistikeinrichtungen mit einer Lagerverwaltungssoftware auszustatten, welche die Abläufe optimiert und steuert und gleichzeitig vermeidet, dass die Kühlkette unterbrochen wird.

Intelligente Verpackungen können die Warenverwaltung verbessern, da sie speziell dazu entwickelt wurden, die Lebensmittelverschwendung zu reduzieren, die Lebensmittelsicherheit zu verbessern und die höchste Qualität der Produkte zu gewährleisten. Zum heutigen Zeitpunkt stellen ihre Kosten trotz der unbestreitbaren Vorteile allerdings noch ein Hindernis für ihre Verbreitung dar.

Wenn diese Verpackungen in Zukunft einen breiteren Einsatz finden, werden sowohl Unternehmen als auch Verbraucher davon profitieren. Außerdem wird die Verwaltung der Lieferkette wesentlich reibungsloser und effizienter, da die Lagerleiter über alle notwendigen Informationen verfügen, um die ordnungsgemäßen Lager- und Versandbedingungen zu gewährleisten.

Wenn Sie glauben, dass es an der Zeit ist, Ihre Logistik zu optimieren und die Waren in Ihrem Lager genauer zu kontrollieren, setzen Sie sich mit uns in Verbindung, damit wir Sie darüber informieren können, mit welchen Lösungen Sie noch mehr aus Ihrem Lager herausholen können.