Die digitale Transformation macht auch vor Verpackungen nicht halt. Das Stichwort heißt Smart Packaging. Was heute noch vornehmlich zum Schutz und zur Kennzeichnung der Ware geschieht, erhält durch digitale Techniken immer neue Funktionen: Smarte Verpackungen können den Zustand der Ware überwachen und bieten ein breites Angebot an Interaktionen, wie mit der Ware während des Transports umzugehen ist. Die Logistik wird sich auf die anspruchsvollen Verpackungen einstellen müssen – kann davon jedoch auch profitieren.

Smart Packaging READMORE Moderne Verpackungen unter der Lupe (Peter Shanks; CC BY 2.0)

Durch Smart Packaging wird das Verladen komplexer

Ob im Lager, an der Rampe oder im LKW – beim Verladen von Waren ist Zeit Geld. Wer schnell arbeitet, dem unterlaufen zwangsläufig Fehler. Produzenten haben sich darauf eingestellt und schützen Waren durch robuste Verpackungen, die in der Regel auch fest angepackt werden dürfen. Geht doch einmal ein Paket zu Boden, wird es, sofern kein äußerlicher Schaden sichtbar ist, wieder auf die Palette zu den anderen Paketen gelegt. Motto: Wird schon gutgehen, merkt ja keiner. Doch genau damit dürfte es vorbei sein, wenn das Smart Packaging sich im Markt durchgesetzt hat.

Die smarten Verpackungen können so konstruiert werden, dass sie einen Sturz und andere unsachgemäße Behandlungen registrieren. Händler werden solche Verpackungen dann gar nicht erst annehmen. Für Verlader wird das Geschäft durch Smart Packaging also erst einmal schwieriger. Das gilt allerdings nur in Bezug auf den heutigen Status Quo, sofern dieser noch immer auf analoger Technik fußt. Kommt dagegen auch beim Verladen digitale Technik zum Einsatz, werden die Vorteile schnell offensichtlich.

Die Logistik als Inkubator des Smart Packaging

Dann nämlich kommunizieren smarte Paletten mit smarten Gabelstaplern und anderen Flurförderfahrzeugen. Die Palette gibt von sich aus dem Gabelstapler die Information, zu welchem Zeitpunkt sie bewegt werden möchte und teilt bei der Gelegenheit auch mit, wo sie am besten im LKW stehen sollte. Sind auch die einzelnen Pakete smart, lassen sich Irrläufer leicht zuordnen und beschädigte Waren noch vor dem Transport aussortieren.

Das Verladen wird durch die intelligente Verpackung nicht nur effizienter, es wird auch sicherer. Sich selbststeuernde Fahrzeuge und Paletten begehen einfach weniger Fehler. Angesichts all dieser Vorteile gehen Trendforscher wie Peter Wippermann davon aus, dass sich das Smart Packaging zuerst in der Logistik durchsetzen wird, ehe sich der Verbraucher über die smarten Verpackungen in den Regalen freuen darf.

Smart Packaging schafft neue Interaktionsmöglichkeiten, die auch der Logistik helfen

Track & Trace, sprich: ein lückenloses Verfolgen des Transportes in Echtzeit, gehört schon heute zu den Vorteilen, die verladende Unternehmen an digitalen Speditionen wie Frachtraum schätzen. Mithilfe von RFID-Chips und ähnlichen Technologien wird das Smart Packaging diese Möglichkeiten bis hinunter auf die Ebene der einzelnen Ware erweitern. Logistik-Kunden, Verbraucherschützer und nicht zuletzt die Verbraucher selbst werden sich nach und nach an die lückenlose Rückverfolgbarkeit gekaufter Waren gewöhnen. Der Druck, diese Technologien auch einzusetzen, erfolgt also gleich durch mehrere Stakeholder. Zumal die intelligenten Verpackungen mit weiteren Vorteilen locken.

Intelligente Verpackungen machen Spaß und bieten ein großes Repertoire an Kommunikationsmöglichkeiten

Das sogenannte Extended Packaging bietet Smartphone-Usern an, zusätzliche Produktinformationen über Barcodes oder RFID-Chips im Internet aufzurufen. Noch einen Schritt weiter gehen Verpackungen, die mit Augmented-Reality-Elementen arbeiten. Sie können virtuelle Rundgänge, Gewinnspiele und allgemein Themenwelten eröffnen, sobald sie durch Abfotografieren oder Filmen der Verpackung ausgelöst werden. In der Logistik denkbar sind virtuell gestaltete Hinweise zu Lagerung und Transport des Produkts.

Das britische Unternehmen Novalia druckt bereits Tastaturen einfach auf Papier aus. In das Papier integriert ist ein Bluetooth-Chip. Eine praktische Anwendung dafür hat Novalia in einer Broschüre für einen Audi TT bereits realisiert. Die Broschüre "kommuniziert" mit dem Smartphone und ermöglicht so einen lebendigeren Eindruck des Cockpits:

Beispiel einer interaktiven Broschüre

Mit vergleichbaren Techniken kann Novalia bereits Musik auf Postern abspielen oder Vinyl-Alben in DJ-Pulte umwandeln, sodass sich Käufer die Musik bereits über die Hülle anhören können. In der Logistik sind DJs zwar sicher willkommen, eine praktischere Anwendung wären jedoch "sprechende" Pakete oder Paletten, die Hinweise zu Transport und Lagerung geben.

Der auf Kartons für den Pharmabedarf spezialisierte Verpackungshersteller Rondo hat Schachteln mit NFC-Chips entwickelt. Mittels eines NFC-Lesegeräts (wie etwa einem modernen Smartphone) lassen sich so Beipackzettel vorlesen und das Medikament nachbestellen. All diese Lösungen können auch auf den Logistik-Bereich übertragen werden.

Smarte Verpackungen können auch aktiv werden

Viele der heute bereits entwickelten intelligenten Verpackungen reagieren unmittelbar auf Umweltbedingungen. So können sie sich selbstständig melden, wenn sie (unbefugt) bewegt werden (Anwendung: Diebstahlschutz), wenn sich ihre Temperatur ändert, die Luftfeuchtigkeit einen bestimmten Grenzwert überschreitet oder mechanische Belastungen ausgeübt werden, die das verpackte Produkt schädigen könnten (Anwendung: Qualitätssicherung der Lieferung).

Im Ladengeschäft zeigen smarte Etiketten den Verbrauchern aktiv den Frischegrad des Lebensmittels an. Das geht weit über das bisher übliche Ablaufdatum hinaus. So haben die Fraunhofer-Institute bereits ein Indikatorsystem entwickelt, das meldet, wenn Fett ranzig wird und bei Fleisch der Prozess des Verderbens eingesetzt hat. Ähnliche Kontrollen gelingen über chemische Überwachungen für andere Produkte. Die Zahl von Transporten mit mangelhafter Ware, die beim Eintreffen gleich wieder zurückgeschickt wird, sollte sich durch Smart Packaging daher deutlich senken lassen.

Noch steht Smart Packaging am Anfang, das Potenzial jedoch ist riesig

Die technischen Voraussetzungen für aktive und intelligente Verpackungen sind längst gelegt. Der massenhafte Einsatz scheitert bislang an den Kosten. In der Herstellung ist das Smart Packaging derzeit noch zu teuer. An rationelleren Fertigungsweisen wird bereits an vielen Orten eifrig gebastelt. So setzen etwa Forscher der Fraunhofer-Einrichtung für Modulare Festkörper-Technologien (EMFT) auf sensorische Label, die einerseits aus flexiblen Siliziumchips, andererseits aus modernen Folien bestehen, wobei beide Elemente durch ein rationelles Rolle-auf-Rolle-Verfahren aufeinander gebracht werden.

Einen anderen Weg schlägt das Chemnitzer Unternehmen saralon ein, das funktionale Tinten entwickelt hat, die im Verbund mit weiteren Elektrotechniken gedruckte Batterien, Displays und Sensoren direkt auf der Verpackung ermöglichen. Diese smarten Verpackungen benötigen keine Zusatzgeräte wie das Smartphone, damit die auf ihnen gedruckten Informationen lesbar sind. Eine mögliche Anwendung solcher Verpackungen ist der Fälschungs- oder Diebstahlschutz, wie das folgende Video zeigt:

SaralHangtag V1 from Saralon on Vimeo.

Schätzungen zufolge dürfte die druckbare Elektronik ab 2021 soweit sein, kostengünstige Fertigungen für die Massenproduktion anzubieten. Analysten schätzen, dass mit Smart Packaging dann weltweit ein Umsatz zwischen 25 und 40 Mrd. US-Dollar gemacht würde. Derzeit liegt der Umsatz bei etwa 75 Millionen US-Dollar.

Diesem Sog folgt auch das DIN-Institut und hat mit der DIN EN 62899-1 bereits einen Entwurf für druckbare Elektronikerzeugnisse vorgelegt. Auch international wird an Standardisierungen gearbeitet, sodass der Einführung druckbarer Elektronik im Massenmarkt mittelfristig nichts mehr im Wege steht.

Im Transportwesen erhöhen die smarten Verpackungen den Druck, die digitale Transformation der Logistik weiter voranzutreiben. Letztlich ist Smart Packaging ein Baustein auf dem Weg zur Industrie 4.0. Allerdings einer mit dem Potenzial, sich auch ohne "Großvision" im Markt durchzusetzen.