14. Mai 2021

Was steckt hinter „Smart Packaging“, den intelligenten Verpackungen

Nachdem mittlerweile das Smartphone, Smart Home, Smart City und Smart TV geläufige Begriffe sind, wird das Wort „Smart“ inzwischen auch in der Verpackungsindustrie angewendet. Doch was steckt eigentlich hinter Smart Packaging?

Intelligente Verpackungen mit erweiterten Funktionen

„Smart“ bedeutet übersetzt „clever“ bzw. „intelligent“ und kennzeichnet in unserer modernen Sprache diejenigen Technologien, mit denen wir Produkten, Häusern und sogar Städten mindestens einen oft sogar mehrere Zusatznutzen verleihen. Auch eine smarte Verpackung kann mit diversen Zusatzfunktionen aufwarten. Grundsätzlich ist dabei zwischen aktiven und intelligenten Verpackungen zu unterscheiden. Die aktiven Verpackungen wirken auf den enthaltenen Inhalt ein. Sie geben entweder Substanzen an den Inhalt ab oder entziehen ihm diese. Das ist unter anderem für pharmazeutische und kosmetische Produkte sowie für Lebensmittel sehr nützlich.

Das aktive Element wird entweder beigelegt oder ist gleich in die betreffende Verpackung integriert. Es kann beispielsweise

antimikrobiell wirken,
das Aroma, die Feuchtigkeit oder den Lichteinfall regulieren sowie
Sauerstoff oder Ethylen absorbieren.

Die beigelegten feuchteregulierende Materialien – so etwa in kleinen Tütchen enthaltenen Trockenmittel – sind schon länger im Einsatz und sehr bekannt. Frischfleischprodukte wiederum werden unter Schutzgas (CO₂ oder N₂) verpackt, außerdem liegt das Fleisch auf einer Saugeinlage, welche den austretenden Fleischsaft aufsammelt und so die Keimvermehrung verringert. Das Schutzgas wiederum verlängert die Haltbarkeit und Frische, denn zu viel Sauerstoff in der Verpackung würde das Fleisch oxidieren lassen und den Mikroorganismen einen optimalen Nährboden verschaffen. Die Lebensmittel würden dadurch schneller verderben. Eine Kennzeichnungspflicht für aktive Bestandteile gibt es nicht. Vielleicht wären einige Verbraucher irritiert, wenn sie wüssten, dass Fleisch mit Stickstoff oder Kohlendioxid verpackt wird. Es gilt jedoch grundsätzlich, dass solche Mittel zugelassen sein müssen.

Wie unterscheiden sich aktive und smarte Verpackungen?

Eine Verpackung ist „smart“, wenn sie den Zusatznutzen der Kommunikation und/oder Überwachung bietet. Sie wirkt aber im Gegensatz zur aktiven Verpackung mithilfe dieser speziellen Zusatzfunktion nicht auf ihren Inhalt ein. Natürlich kann eine Verpackung aktiv und zugleich smart sein. Ein häufig anzutreffender Zusatznutzen entsteht durch Indikatorfunktionen, die es der Verpackung ermöglichen, „intelligent“ mit der Außenwelt zu kommunizieren. Das geschieht über Sensoren oder Indikatoren, die entweder direkt in die Verpackung integriert oder an ihr innen und/oder außen angebracht sind. Die Kommunikation mit der Außenwelt ist vorrangig bis ausschließlich für die Logistik bedeutsam. Die Indikatoren dienen dann der Transportüberwachung. Sie können mit RFID-Chips den Standort des verpackten Guts anzeigen, was beispielsweise im Einzelhandel der Diebstahlsicherung dient, zudem können sie auf einen unsachgemäßen Transport hinweisen. Messen lassen sich beispielsweise diese schädlichen Einflüsse beim Transport:

Drehungen
Stöße
Temperaturschwankungen
Feuchtigkeit

Die Verpackung zeigt das Überschreiten bestimmter Grenzwerte unter anderem durch eine Verfärbung an. Händler und Logistiker können dann entscheiden, ob sie das betreffende Produkt entsorgen oder zumindest überprüfen.

Weitere Informationen hierzu können Sie im Infoblatt „Aktive und intelligente Verpackung“ des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung nachlesen.

Smart Packaging und Industrie 4.0

In der Industrie 4.0 übernimmt eine smarte Verpackung noch weitere Funktionen. Sie dient der Automatisierung, Information und Verkaufsförderung. Das geschieht mithilfe von Bar- und QR-Codes, NFC, LEDs, Lautsprechern, RFID-Chips, Displays und Augmented Reality. Die umfassend digitalisierte Industrie 4.0 benötigt solche Funktionen für ihre automatisierten Lager- und Logistikzentren, in denen sämtliche Daten erfasst und ausgewertet werden. Ohne die genannten Technologien wäre das undenkbar, weil sie Mengenüberprüfungen, die Verfolgung von Lieferwegen und Qualitätskontrollen ermöglichen. Dementsprechend spielt die Logistik eine Vorreiterrolle bei intelligenten Verpackungen, denn sie ist auf eine lückenlose Verfolgung von Transportwegen in Echtzeit angewiesen. Selbst private Kunden können bekanntermaßen schon länger ihre Lieferungen online verfolgen.

Hierzu empfiehlt sich weiterführend der Artikel über die „Digitalisierung der Entsorgungslogistik“.

Intelligente Verpackungen und Extented Packaging

Die intelligenten Verpackungen lassen sich mit noch weiteren Funktionen erweitern, was zum Extented Packaging (erweiterte Verpackung) führt. Hierbei liefert die Verpackung oft mit einem QR-Code online abrufbare Informationen. Mit einem Smartphone können Verbraucher den Code einscannen und sich dann im Netz beispielsweise über Inhaltsstoffe informieren. Mithilfe von Augmented Reality (übersetzt: erweiterte Realität) können sie Rezepte erfassen, die zu einem Lebensmittel passen. Das ist beispielsweise bei vielen Sorten von Heinz Ketchup (siehe Video) inzwischen möglich.

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Zu erwarten ist, dass es in naher Zukunft immer mehr Einsatzgebiete für smarte Verpackungen geben wird. Eine Grenze könnten bestenfalls die höheren Herstellungskosten und das aufwendigere Recycling der Verpackungen setzen. Aber auch das Recycling kann „smart“ durchgeführt werden, weshalb das Smart Waste Management ebenfalls zu den Kernaufgaben der Industrie 4.0. zählt. Durch dieses können Ressourcen nicht nur geschont, sondern auch entsprechend nachhaltig wiederverwendet werden.

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