Wie künstliche Intelligenz und das Internet der Dinge (IoT) die Herstellung, das Verpacken und Lagern von Lebensmitteln verbessern

Stellen Sie sich einmal folgende Situation vor: Sie sind schon seit über einer Stunde in Ihrem lokalen Supermarkt und stehen immer noch vor dem ersten Regal. Denn als Allergiker ist es für Sie notwendig die Nährwerte auf jedem einzelnen Etikett zu untersuchen.

In Deutschland leiden rund 11,7 Millionen Menschen an Allergien – Tendenz steigend: Fast jeder Vierte leidet hierzulande im Laufe seines Lebens wenigstens zeitweise an Überreaktionen auf Umwelteinflüsse. Hinter diesen abstrakten Zahlen stecken konkrete Alltagsgeschichten: So müssen Menschen mit Unverträglichkeiten auf bestimmte Lebensmittelzusätze zum Beispiel genau aufpassen, was im Einkaufswagen landet – oft ist das nur über das zeitaufwändige Studium der möglichst klein auf die Verpackung gedruckten Liste der Inhaltsstoffe möglich.

Dazu kommt, dass die europäischen Normen für die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Lebensmitteln zu den strengsten weltweit gehören. Da Produktion und globale Lieferketten jedoch sehr komplex sind, können die Hersteller nicht vollständig garantieren, dass ihre Produkte frei von Allergenen wie Milch, Ei oder Nüssen sind.

Die Anforderungen der Verbraucher und die strengen Regularien der Branche rufen nach neuen Lösungen: So können Technologien, wie künstliche Intelligenz (KI) und das Internet der Dinge (IoT) wirklich helfen, wie einige Beispiele zeigen:

Lebensmittel mithilfe der Cloud klassifizieren

Das global agierende Unternehmen Bizerba mit Hauptsitz in Deutschland ist bekannt für seine Waagen, die insbesondere im Lebensmitteleinzelhandel zu finden sind. Wohl jeder, der schon Mal im Supermarkt Wurst oder Käse oder sein Gemüse gewogen hat, kennt die Produkte von Bizerba. Mit der PC-Waagensoftware RetailPowerScale ist Bizerba längst auch zum Software-Lösungsanbieter geworden. Die „Alles-in-einem-Lösung für den Handel“ macht aus der PC-Waage ein Multifunktionsgerät, das beim Verkaufen, Kassieren, Auszeichnen, Beraten, Werben und natürlich beim Wiegen unterstützt. Durch die Kombination der RetailPowerScale-Software mit Microsoft Azure können verschiedene Monitoring-Lösungen über die Cloud angeboten werden. Darüber lassen sich Lebensmittel beispielsweise anhand von Klassifizierungen wie „glutenfrei“ oder „laktosefrei“ an der Lebensmitteltheke unterscheiden, was den Kunden die Auswahl beim Einkauf deutlich erleichtert.

Saubere Verpackungen durch künstliche Intelligenz

Greiner Packaging, einer der führenden europäischen Hersteller von Kunststoffverpackungen, revolutioniert derzeit den Prozess der Verpackungsproduktion, um der Kontamination von Lebensmitteln entgegenzuwirken. Das in Österreich ansässige Unternehmen hat die sogenannte „Multi Barrier Technology” (MBT) entwickelt, mit der Lebensmittel wie Babynahrung, Fertiggerichte und Haustierfutter sowie die beliebten Kaffeekapseln besser geschützt werden. MBT ist darauf ausgelegt, den Inhalt von Lebensmittelverpackungen vor äußeren Einflüssen zu schützen und die Produkte ohne die Zugabe von potenziell allergieauslösenden Konservierungsstoffen länger frisch zu halten.

Dieses Verfahren ist voll automatisiert und kontaktfrei und wird rund um die Uhr von einem Mehrkamerasystem überwacht. Greiner erfasst und analysiert die Daten, die in Microsoft Azure generiert und mithilfe von künstlicher Intelligenz verarbeitet werden. So kann das Unternehmen Muster erkennen und mögliche Fehler im Produktionszyklus vorhersagen, das Risiko menschlichen Versagens minimieren, verhindern, dass kontaminierte oder abgelehnte Produkte in die Lieferkette gelangen und die Qualitätskontrolle in seinen weltweit 19 Standorten verbessern.

Kreuzkontaminationen vermeiden mit dem Internet der Dinge

Trotz der zunehmenden Bedeutung „kontaktloser“ Produktionsprozesse – bei der Mitarbeiter nicht mit den Produkten in Berührung kommen – sehen viele Hersteller menschliche Arbeit weiterhin als das Kernstück ihres Betriebs. Doch eine häufige Ursache für Kreuzkontamination ist die Arbeitskleidung, an der sich leicht Bakterien und Allergene festsetzen und in den Produktionsbereich eingeschleppt werden können.

Um Unternehmen bei der Bewältigung dieses Problems zu helfen, stattet Lindström, eines der größten Textilservice-Unternehmen in Europa mit Sitz in Helsinki, das 24 Märkte in Europa und Asien bedient, seine Arbeitskleidung mit RFID-Tags aus. Mithilfe der Radiofrequenz-Technologie können Textilien nachverfolgt und die Mitarbeiterhygiene in allen Phasen der Lebensmittelproduktion gewährleistet werden. Diese Daten werden in Microsoft Azure gespeichert und ermöglichen Werksleitern, den Lebenszyklus der Arbeitskleidung zu überwachen und zu analysieren. So lässt sich nachvollziehen, wo und wie oft ein Kleidungsstück verwendet, gewaschen und gepflegt wurde.

Diese Technologie wird beispielsweise von Atria, einem der führenden Lebensmittelunternehmen in Skandinavien, Russland und den baltischen Ländern, genutzt, um die Bewegungen und den Einsatz von über 30.000 Kleidungsstücken nachzuverfolgen. So ist dafür gesorgt, dass seine über 2.500 Produktionsmitarbeiter zum Beginn ihrer Schicht saubere Arbeitskleidung haben und keine kontaminierte Kleidung in die Produktionsräume gelangt.

„Kann Spuren von … enthalten“ – die Nadel im Heuhaufen finden

Trotz all dieser Vorsichtsmaßnahmen lässt es sich technisch praktisch nicht vermeiden, dass dennoch winzige Spuren allergener Stoffe in Lebensmittel gelangen und dort im schlimmsten Fall sogar lebensbedrohliche anaphylaktische Schocks auslösen können. Daher fügen Produzenten oft den Hinweis „kann Spuren von … enthalten“ hinzu, um diese Worst-Case-Szenarien zu verhindern. Künstliche Intelligenz und das Internet der Dinge können hier einen entscheidenden Beitrag leisten und dabei helfen die Nadel im Heuhaufen zu finden:

Die Bühler Group, ein Lösungsanbieter für einige der weltweit größten Unternehmen im Bereich Lebensmittelherstellung und -verarbeitung, geht noch einen Schritt weiter. Der Konzern hat eine Technologie zur Identifizierung von Giftstoffen entwickelt, mit der ein kontaminiertes Maiskorn unter Tausenden gefunden werden kann. Einer dieser Stoffe ist Aflatoxin. Das Gift wird von Schimmelpilzen produziert, die auf Nahrungsmitteln wachsen, wenn diese unter feucht-warmen Bedingungen gelagert werden. Es kann Leberkrebs verursachen und ist für Wachstumshemmungen (Stunting) bei Millionen von Kindern verantwortlich. Bühler hat gemeinsam mit Microsoft eine neue intelligente Sortiertechnologie entwickelt, die cloudbasierte optische Echtzeit-Analysen nutzt, um durch Aflatoxin kontaminierte Maiskörner zu identifizieren und auszusortieren. Damit leistet das Unternehmen einen wichtigen Beitrag zur Gesundheit von Millionen von Menschen.

Hygiene auf der Verkaufsfläche

Lebensmittel können aber nicht nur bei der Verarbeitung kontaminiert werden, sondern auch bei der späteren Lagerung. Supermarktflächen und Lagerhallen müssen deshalb hohe Hygienestandards erfüllen. Im Falle eines Schädlingsbefalls kann hier zum Beispiel eine Lösung von Bayer ins Spiel kommen:

Das Bayer Rodent Monitoring System ist eine innovative Lösung zur professionellen Schädlingsbekämpfung, das den rasanten digitalen Wandel, steigende regulatorische Anforderungen und Gesundheitsstandards sowie sich ändernde Bedürfnisse der Kunden adressiert. Die Serviceplattform stattet professionelle Schädlingsbekämpfer mit Lösungen aus, die das Internet der Dinge und damit verbundene Technologien nutzen, um Arbeitsabläufe zu automatisieren, Daten in verwertbare Erkenntnisse zu überführen und mehr Transparenz zu schaffen. Die neue Serviceplattform vereint die Expertise von Bayer in der professionellen Schädlingsbekämpfung mit der Leistungsfähigkeit von Microsoft Azure und transformiert damit ein ganzes Geschäftsmodell.

Kehren wir wieder in den Supermarkt zurück: Nachdem Sie einige Minuten die Zutatenliste studiert haben, gehen Sie schließlich weiter zum nächsten Regal. Während Sie um die Ecke biegen, fragen Sie sich, ob es jemals eine Zeit geben wird, in der Sie nicht jeden einzelnen Artikel in Ihrem Einkaufskorb hinterfragen müssen. An diesem Ziel arbeiten die europäischen Lebensmittelhersteller. Tag für Tag verbinden sie Erfindungskraft mit technologischer Innovation, damit Millionen von Menschen, die unter Allergien leiden, ohne Bedenken einkaufen und gut essen können.