Als internationale Leitmesse der Lebensmittel- und Getränkeindustrie ist die Anuga FoodTec, 26.–29. April 2022 in Köln, eine bedeutende Informations- und Orderplattform für alle Bereiche der Herstellung, Verarbeitung und Verpackung. Die Messe wird auch zeigen, welche Trends die technologischen Innovationen derzeit bestimmen.
Als fachlicher Partner der Anuga FoodTec gibt die DLG (Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft) Einblicke in die aktuell maßgeblichen Entwicklungen und deren Auswirkungen auf die Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Entsprechend ihrer hohen Relevanz beschäftigt sich auch das von der DLG organisierte Fachprogramm der Messe in Köln ausführlich mit diesen Branchentrends, die unter dem diesjährigen Leitthema der Anuga FoodTec „Smart Solutions – Higher Flexibility“ stehen.
Die Komplexität in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie steigt und mit ihr die Anforderungen an die Unternehmen. Mehr denn je gilt es, optimale Lösungen für eine kosten- und ressourcensparende, hoch frequentierte Produktion bei gleichzeitig steigenden Erwartungen der Verbraucher nach Vielfalt, innovativen Verpackungen und Nachhaltigkeit zu finden. Fünf Trends oder Entwicklungen und ihre Auswirkungen auf die Lebensmitteltechnologie spielen dabei eine zentrale Rolle.
Trend Nachhaltigkeit
Weltweit geht rund ein Drittel aller produzierten Lebensmittel bei der Produktion, der Verarbeitung im Handel oder beim Verbraucher verloren. Damit einher gehen erhebliche finanzielle Einbußen und die Vergeudung kostbarer Ressourcen. Die Verluste bei Fleisch und Getreide sowie bei Milchprodukten fallen besonders stark ins Gewicht. Abhilfe versprechen smarte Lösungen. Wie diese dazu beitragen können, Überproduktion zu minimieren und unnötigen Ausschuss zu vermeiden, wird die Anuga FoodTec 2022 zeigen.
Auch von Lebensmittelproduzenten wird heute ein großes Engagement für Nachhaltigkeit erwartet: Verbesserte Rückverfolgbarkeit, eine Rechenschaftspflicht in der Lieferkette und nachhaltige Verpackungen stehen ganz oben auf der Wunschliste. Mit Blockchain wird digitales Tracking entlang jedes einzelnen Gliedes der Lieferkette praktikabel. Digitale Produktinformation wie Herkunftsbetrieb, Chargennummer, Verarbeitungsdaten, Ablaufdaten und Lieferungsdetails wie die Einhaltung der Kühlkette – sie alle sind in der Blockchain gespeichert. Damit werden neue Dimensionen von Transparenz und Vertrauen geschaffen und die Grundvoraussetzungen für höhere Lebensmittelsicherheit, mehr Nachhaltigkeit und eine bessere Effizienz.
Auch der betriebliche Umweltschutz ist aus Unternehmen der Lebensmittelindustrie nicht mehr wegzudenken. Es geht längst nicht mehr nur darum, rechtliche Vorgaben zum Schutz von Mensch, Natur und Klima umzusetzen, sondern attraktive Vorteile aufzudecken und zu nutzen. Ob bei Abwasserbehandlung und -aufbereitung, Abfallbehandlung, Luftreinhaltungstechnologien oder Abgasreinigung – Ziel in der Lebensmittelindustrie ist es, Strategien und Technologien zu finden, um Ressourcen in intelligenten Kreisläufen so einzusetzen, dass sie langfristig erhalten bleiben, und das mit dem größtmöglichen, wirtschaftlichen Nutzen. Die Grundlage für die Umsetzung von Energieeffizienz- und Umweltschutz- Maßnahmen im Unternehmen ist das Know-how der verschiedenen Technologien. Dieses erforderliche Fachwissen wird in den Kölner Messehallen branchenspezifisch und bedarfsgerecht vermittelt.
Trend Industrie 4.0
Die Lebensmittelindustrie ist geprägt von hoher Kostensensibilität und Massenfertigung, während verstärkt innovative Verpackungen und eine wachsende Vielfalt an Geschmacksrichtungen sowie steigende Verbrauchererwartungen den Markt bestimmen. Die Digitalisierung eröffnet den Produzenten viele neue Möglichkeiten, um diesen Herausforderungen gerecht zu werden und Produkte zu individualisieren.
Entlang der gesamten Wertschöpfungskette bieten digitale Technologien optimierte Prozesse und eine höhere Produkteffizienz. Prozesse und Workflows können optimal aufeinander abgestimmt werden. Das schafft eine kontinuierlich hohe Produktqualität, mehr Nachhaltigkeit und eine flexiblere Arbeitsorganisation. Wettbewerbsvorteile, die auch die Lebensmittel- und Getränkeindustrie antreiben.
Ob IoT (Internet of Things) als Ideentreiber, 3D-Drucker für individuelle Produkte, ERP-Systeme zur Steuerung von Geschäftsprozessen, Virtual Reality als computergenerierte Wirklichkeit mit Bild, IT-Sicherheit zum Schutz der gesamten Produktionsanlage, Künstliche Intelligenz für maschinelles Lernen, Blockchain-Lösungen zur Rückverfolgbarkeit, Big Data zur Verarbeitung und Auswertung riesiger Datenmengen: Die Anuga FoodTec liefert Antworten und zeigt auf, wie die digitale Transformation für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) und Großkonzerne konkret gestaltet und Prozesse miteinander vernetzt werden können.
Thema Verpackung
Effiziente und wirtschaftliche Abfüll- und Verpackungsprozesse erfordern einen hohen Automatisierungsgrad bei gleichzeitig hohen Anforderungen an die funktionale Sicherheit der Maschinen und Anlagen. Gleichzeitig erwarten Verbraucher nachhaltige, individuelle und intelligente Verpackungslösungen. Für Hersteller von Lebensmitteln und Getränken geht es darum, Sicherheit, Automatisierung und Wirtschaftlichkeit in Einklang zu bringen. Der digitale Wandel bietet gerade beim Verpacken und Abfüllen große Chancen und ändert alles. Supply-Chain-Management, optimierte Durchlaufzeiten, minimierte Fehlerquoten und absolute Produktsicherheit bei höchster Präzision sind dabei nur einige der wichtigen Fragestellungen. Für die individuellen Verpackungs- und Abfüllprozesse im Lebensmittel- und Getränkesektor werden in Köln hochflexible Maschinen präsentiert.
Innovationen sind gefragt
Die wachsende Weltbevölkerung und ihr gestiegener Bedarf an proteinreichen Lebensmitteln schafft eine hohe Nachfrage. Neue Formen der Lebensmittelproduktion sind deshalb auf dem Vormarsch, beispielsweise Vertical Framing, Aquafarming oder die Herstellung von künstlichem Fleisch. Auch der Bedarf nach pflanzlichen Proteinquellen wächst. Bedenken hinsichtlich der Nachhaltigkeit führen dazu, dass einige Verbraucher Produkte aus Getreide, Hülsenfrüchten und Algen auswählen. Auf der Messe wird gezeigt, wie sich mit Extrudern die richtige Textur für pflanzliche Proteine erreichen lässt.
Ebenfalls im Trend liegen Upcycling-Lebensmittel, die dazu beitragen, Abfall zu reduzieren: Darunter sind Nebenprodukte, die zu nahrhaften Zutaten für Suppen, Mahlzeitenersatzriegel, Getränke und vieles mehr verarbeitet werden. Auch der Wachstumsmarkt der Snackprodukte will bedient werden.
Herausforderung Klimaneutralität
Der Klimawandel stellt ein zentrales Thema dar, das im gesellschaftlichen und politischen Fokus steht. Die Erderwärmung und die damit verbundenen Folgen, wie zum Beispiel der Anstieg des Meeresspiegels, extreme Wetterbedingungen und Dürren, die mit der globalen Veränderung des Klimas einhergehen, erfordern ein Maßnahmenbündel, um dem entgegenzuwirken. Die Emissionen zu reduzieren und die Klimaneutralität zu erreichen, kann durch Investitionen in erneuerbare Energien, Energieeffizienz und andere saubere und kohlenstoffarme Technologien geschehen.
Die Anuga FoodTec stellt Technologien vor, die darauf ausgerichtet sind, die Produktionsprozesse bei der industriellen Herstellung von Nahrungsmitteln mit Blick auf Treibhausgas-Emissionen zu optimieren.
Sustainable Packaging
Nachhaltige Verpackungslösungen werden auf der Anuga FoodTec ein beherrschendes Thema sein. Denn die Lebensmittel- und Getränkeindustrie setzt vermehrt auf nachwachsende Rohstoffe sowie recycelbare Materialien und stellt konventionelle Verpackungskonzepte zunehmend auf andere Konzepte um. Packmittelhersteller und Verpackungsmaschinenbauer werden in Köln zeigen, wie sie den Wandel zu mehr Nachhaltigkeit gestalten und welche Herausforderungen es dabei zu meistern gilt.
Klar ist: Eine Universallösung für die Reduzierung und Recyclingfähigkeit von Verpackungsmaterialien gibt es nicht. Doch überall dort, wo auf Verbundfolien oder Kunststofftrays verzichtet werden kann, werden diese durch Monofolien oder Karton ersetzt. Die Verpackungsmaschinenspezialisten nehmen die gestiegenen Anforderungen an die Nachhaltigkeit sehr ernst und reagieren mit modularen Maschinenkonzepten, die dank intelligenter Robotik und Automatisierung sowohl herkömmliche als auch nachhaltige Packmittel verarbeiten.
Gerade in der Konzeptionsphase einer neuen Verpackungsmaschine ergibt sich viel Spielraum, Produktverpackungen in Bezug auf Nachhaltigkeit zu prüfen und von Beginn an maschinengängig zu entwickeln. Bei der Gerhard Schubert GmbH in Crailsheim übernimmt Valentin Köhler diese Aufgabe im Bereich der Kartonverpackungen. „Die Trendwende hin zu nachhaltigen Verpackungslösungen ist in vollem Gange“, bestätigt der Experte. Derzeit würden viele Hersteller und Markenartikler ihre bestehenden Verpackungen einer kritischen Prüfung unterziehen, an welchen Stellen auf Kunststoff verzichtet werden kann, um anschließend beispielsweise auf nachwachsende Fasern umzustellen.
Die Notwendigkeit für die Verwendung von Kunststoff sieht Köhler noch bei der Dichtigkeit von Verpackungen, um eine längere Haltbarkeit zu gewährleisten – etwa im Bereich der Schlauchbeutelverpackungen. Was hier heute schon möglich ist, zeigt Schubert mit dem Flowpacker. Die flexible Maschine kann sowohl herkömmliche Verbundfolien im Kalt- und Heißsiegelverfahren als auch recycelbare Monofolien und papierbasierte Folien schonend verarbeiten.
Eine der zentralen Herausforderungen bei der Umstellung auf nachhaltige Materialien ist es, die Overall Equipment Effectiveness (OEE) der Anlage auf gleich hohem Level zu halten – denn das Handling von papierbasierten Folien ist wesentlich anspruchsvoller als das von Verbundfolien. Sie reißen und knittern schneller, sind steifer und benötigen speziell abgestimmte Formschultern, um einen sicheren Verpackungsprozess ohne Unterbrechungen zu gewährleisten. Zudem ist Papier abrasiv, das heißt, es schleift auf Dauer mechanische Teile in der Maschine ab. Daher werden die Formatteile im Flowpacker durch gehärtete und beschichtete Oberflächen individuell auf ein Verpackungsmaterial abgestimmt, um ein optimales Ergebnis zu erzielen.
Bioaktive Beschichtung verlängert Haltbarkeit
Bisher werden vor allem trockene oder bereits primärverpackte Produkte in papierbasierten Folien verpackt. Denn je komplexer und sensibler das zu verpackende Lebensmittel ist, umso schwieriger wird es, eine Alternative für Kunststoffverpackungen zu finden. Ein Thema, mit dem sich zunehmend die angewandte Forschung beschäftigt, wie das Gemeinschaftsprojekt „BioActiveMaterials“ des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV und des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB zeigt.
Auch hier nutzen die Forschenden Papier als Basis zur Herstellung funktioneller Verpackungsmaterialien wie verschließbare Siegelrandbeutel oder Einschlagpapier. Das Papier wird über Standardverfahren mit einer Beschichtung versehen, für die natürliche, lebensmittelrechtlich zugelassene Proteine und Wachse mit biobasierten Additiven zum Einsatz kommen. Dank der speziellen Formulierung erfüllt die langzeitstabile Beschichtung gleich mehrere Funktionen: „Zum einen dienen die Proteine als Sauerstoffsperrschicht und die Wachse als Wasserdampfbarriere, so trocknet beispielsweise Obst nicht so schnell aus. Zum anderen verleihen die biobasierten Additive antioxidative und antimikrobielle Wirkung. Fleisch und Fisch verderben dann nicht so schnell. Insgesamt wird die Haltbarkeit deutlich verlängert“, erklärt Dr. Michaela Müller, Leiterin des Innovationsfelds Funktionale Oberflächen und Materialien am Fraunhofer IGB. „Nach der Nutzung wandert die Verpackung in die Altpapiertonne, die Beschichtung ist biologisch abbaubar und stört das Recycling nicht“, ergänzt Dr. Cornelia Stramm, Abteilungsleiterin am Fraunhofer IVV. Die Verpackungen sind ebenfalls für Lebensmittel geeignet, die gekühlt werden müssen, wie zum Beispiel Fleisch. Hierbei bleibt die Schutzfunktion vor Sauerstoff erhalten. Sogar Tiefkühlkost lässt sich darin verpacken.
Digitalisierung trifft Kreislaufwirtschaft
So vielversprechend papierbasierte Lösungen sind: Nach heutigem Stand der Technik ist Kunststoff als Material für Vakuum- oder MAP-Packungen vor allem im Fleisch- und Convenience-Food-Segment unverzichtbar, um Produkte sicher und hygienisch zu verpacken. Mit Hochdruck arbeitet die Branche deshalb an der Weiterentwicklung von Konzepten, die dazu beitragen, den Einsatz fossiler Rohstoffe bei der Herstellung von Folien, Trays und Universalverpackungen zu minimieren. Wie dies gelingen kann, erläutert Matthias Lesch, Geschäftsführer der Pöppelmann GmbH & Co. KG aus Lohne. „Unsere Entwicklungen folgen konsequent dem Prinzip ‚Reduce, Reuse, Recycle‘. Ein Beispiel dafür sind die Eimer der Serie Reduce+ aus Polypropylen. Sie überzeugen nicht nur hinsichtlich ihrer Optik und Funktionalität, sondern auch mit deutlichen Materialeinsparungen.“ Lesch ist sich sicher, dass eine echte Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe möglich ist: „Die zahlreichen Projekte unserer Initiative ‚Pöppelmann blue‘ belegen dies.“ Gemeinsam mit weiteren Partnern wird hier etwa an der Entwicklung vollständig kreislauffähiger Beutelverpackungen gearbeitet, die nach Gebrauch wieder als Rohstoff für die Fertigung neuer Ausgießer, Kappen und Beuteln zur Verfügung stehen – und auf diese Weise ebenfalls für einen geschlossenen Materialkreislauf sorgen.
Gleichzeitig müssen zur Förderung der Kreislaufwirtschaft wirksame Recyclingprozesse sichergestellt werden. „Dabei ist der Austausch mit Partnern aus allen involvierten Industriebereichen essenziell“, betont Stefan Scheibel. Für den Vice President Corporate Training & Innovation Center der Multivac Gruppe ist es vor allem die Digitalisierung, die ein „enormes Potenzial besitzt, um nachhaltige Verpackungen einem hochwertigen Recycling-Prozess zuzuführen“. Genau das will R-Cycle leisten. Der branchenübergreifende Standard wird von verschiedenen Technologieanbietern und Organisationen entlang der Wertschöpfungskette von Kunststoffverpackungen zur Marktreife entwickelt, zu denen auch die Multivac Gruppe gehört. R-Cycle kann Verpackungseigenschaften, wie Kunststoffsorte, Kleber, Druckfarben und Additive, bereits während der Herstellung automatisiert in einem digitalen Produktpass erfassen. Hierbei werden alle relevanten Parameter automatisiert über ein IoT-Gateway in die Datenbank eingetragen, Verpackungen eindeutig markiert und mit global gültigen Identifikationsnummern serialisiert. Der Abruf der recyclingrelevanten Daten ermöglicht später eine sortenreine Trennung und somit eine Wiederverwendung des Kunststoffs in hochwertigen Applikationen.