Smart Packaging – wenn der Karton intelligent wird

Smart Cities, Smart Homes, Smart TVs, Smartphones, Smartwatches, Smart Packaging… Die Liste ist endlos. Also ist heutzutage alles Smart oder was? Der Begriff „smart“ klingt frisch und modern – in der Produktbeschreibung ein gutes Verkaufsargument.

Smart Packaging – was ist das?

Smart steht für clever, intelligent und beschreibt die zunehmende Vernetzung von Technologien, die das Leben leichter machen. Smarte Technologien ermöglichen es beispielsweise heute schon, das Haus aus der Ferne zu überwachen und die Heizung oder Beleuchtung mithilfe von Sensoren zu automatisieren: Das Licht geht an, wenn man den Raum betritt, die Temperatur wird ebenfalls nach Anwesenheit gesteuert, um Heizkosten zu mindern. Selbst Rollos öffnen und schliessen sich je nach Lichteinfall.

So weit, so gut. Aber was hat es mit Smart Packaging auf sich? Unter „Smart Packaging“ versteht man grundsätzlich Verpackung mit einer erweiterten Funktion. Dabei gilt es zwei Arten zu unterscheiden: Aktive Verpackungen und intelligente Verpackungen.

Aktive Verpackungen

Aktive Verpackungen wirken gezielt auf den Inhalt ein. Entweder werden bestimmte Substanzen an das verpackte Produkt abgegeben oder aber entzogen. Die aktiven Verpackungen werden heute hauptsächlich in der Lebensmittelbranche sowie im Bereich Kosmetik und Pharmazie eingesetzt. Das aktive Element kann entweder in die Verpackung integriert sein oder auch in separater Form als Einlage beigefügt werden.

Ziele des Einsatzes aktiver Verpackungen sind:

• antimikrobielle Wirkung
• Aromaregulation
• Ethylenabsorption
• Feuchtigkeitsregulation
• Lichtregulation
• Sauerstoffabsorption

Verpackung vor Feuchtigkeit schützen

Ein weit verbreitetes Anwendungsbeispiel sind feuchteregulierende Materialien, die als kleine Tütchen, Trockenmittelbeutel oder ähnliches beigefügt sind. Bei verpackten Frischfleischprodukten unter Schutzgas wird eine Saugeinlage untergelegt, um den austretenden Fleischsaft aufzusammeln. Dadurch wird eine Keimvermehrung verringert. Die Verpackung unter Schutzgas wie Kohlenstoffdioxid (CO2) oder Stickstoff (N2) dient der Verlängerung von Frische und Haltbarkeit. Denn Sauerstoff führt zur Oxidation von Lebensmitteln, beschleunigt das Wachstum von Mikroorganismen und führt dazu, dass die Lebensmittel schneller verderben.

Da die aktiven Bestandteile der Verpackung nicht gekennzeichnet werden müssen, können Verbraucher schwer nachvollziehen, wann und ob aktive Verpackungen verwendet werden. Allerdings gilt grundsätzlich: Es dürfen nur zugelassene Stoffe eingesetzt werden.

Intelligente Verpackung

Im Gegensatz zu aktiven Verpackungen wirken intelligente Verpackungen nicht auf das Produkt ein, sondern bieten einen Zusatznutzen. Der Zusatznutzen kann zum Beispiel durch Indikatorfunktionen angezeigt werden und wird „intelligent“ an die Aussenwelt kommuniziert. Die Sensoren oder Indikatoren können in der Verpackung integriert oder an der Verpackung, innen wie aussen, angebracht werden. In der  Transportüberwachung finden die Indikatoren Anwendung und zeigen durch Verfärbung unsachgemässen Transport an, etwa durch:

• Stösse
• Drehungen
• Feuchtigkeit
• Temperaturschwankung

Dadurch kann beim Erhalt der Ware festgestellt werden, ob kritische Grenzwerte über- oder unterschritten wurden.

Verpackung 4.0

Intelligente Verpackung und Industrie 4.0

Neben dem Schutz der verpackten Produkte hat intelligente Verpackung noch weitere Funktionen: Automatisierung, Verkaufsförderung und Information. Durch Barcodes, QR Codes, LEDs, NFC, Lautsprecher, Funkchips, Augmented Reality oder Displays können weitere Zusatznutzen in die Verpackung integriert werden.

Industrie 4.0 bezeichnet die umfassende Digitalisierung der industriellen Produktion. Das beinhaltet automatisierte Lager- und Logistikzentren. Alle Daten werden erfasst und ausgewertet. Ohne Barcodes oder RFID-Technik wäre das nicht denkbar. Denn mit ihrer Hilfe können Mengenüberprüfungen stattfinden, Lieferwege verfolgt werden und Qualitätskontrollen erfolgen, um die Abläufe noch weiter zu optimieren.

Die Logistik ist auf dem Gebiet Smart Packaging als Vorreiter anzusehen: Das lückenlose Tracking des Transportweges in Echtzeit ist längst Standard. In Zukunft werden daraus noch weitere Ideen entstehen.

Extented Packaging

Extented Packaging bezieht sich auf einen Zusatznutzen der Verpackung durch Online-Informationen. Smartphone Nutzer erhalten mit Hilfe eines Codes auf der Verpackung Zusatzinformationen zum Produkt. Bei Lebensmitteln wird zunehmend Augmented Reality eingesetzt, um dem Verbraucher wie am Beispiel Heinz Ketchup passende Rezepte anzubieten:

Mögliche Einsatzgebiete von Smart Packaging

Smart Packaging steht noch ganz am Anfang der Entwicklung, birgt aber ein immenses Potential für die Zukunft. Die grössten Herausforderungen heute sind die hohen Herstellungskosten und das Recycling der Verpackungen. Bei der Anbringung von technischen Materialien auf dem Karton wird das zum Problem. Der Karton gehört ins Altpapier, die technischen Teile jedoch in den Sondermüll. Trotz allem gibt es schon innovative Ideen, die das Potenzial von intelligenten Verpackungen in unterschiedlichen Branchen aufzeigen.

Im Lebensmittelbereich könnten intelligente Verpackungen Auskunft über die Haltbarkeit des Produktes geben, Unterbrechungen in der Kühlkette aufzeigen oder auf eine undichte Stelle hinweisen. Viele Verbraucher entsorgen Lebensmittel, bei denen das Mindesthaltbarkeitsdatum abgelaufen ist. Durch entsprechende Indikatoren könnte das hinfällig werden.

Das deutsche Unternehmen August Faller Group stellt mit „Medical Prescription“ eine Smart Packaging Lösung vor. Der Patient wird an die korrekte Uhrzeit der Einnahme der Medizin erinnert und die Verpackung meldet sich auch, wenn es Zeit ist, ein neues Rezept zu bestellen. Die Tabletten-Schachtel verfügt über ein E-Paper-Display und elektronische Bedienelemente.

In einer vernetzten Welt kommunizieren alle Verpackungen mit dem Verbraucher und bilden so eine Verbindung der digitalen und realen Welt. Heute setzen viele Onlineshops auf individuelle Verpackungsdesigns. Mit Smart Packaging hätten Onlinehändler nahezu grenzenlose Möglichkeiten mit den Kunden zu interagieren und diese langfristig zu binden.