Food Packaging Forum (FPF)
International Circular Packaging Conference
Datum: 16.-17. Oktober 2025
Ort: Ljubljana (SL)
Effizient, flexibel, bedienerfreundlich: KHS entwickelt Innoket Neo Flex weiter
Produktion
Intelligente und smarte Verpackungen
Sichere und qualitativ hochwertige Lebensmittel werden vom Konsumenten vorausgesetzt. Dabei spielt die Verpackung eine grosse Rolle. Innovative Technologien wie intelligente und smarte Verpackungen ermöglichen eine Überwachung des aktuellen Qualitätszustands eines Lebensmittels und können diesen nach aussen kommunizieren.
Prof. Dr. Selcuk Yildirim* und Bettina Röcker**
Die Nachfrage nach frischen und qualitativ hochwertigen Lebensmitteln hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Gleichzeitig aber lässt der hektische Alltag unserer modernen Gesellschaft immer weniger Zeit, um Lebensmittel frisch zuzubereiten. Praktische Lebensmittel – sogenannte Convenience-Produkte – sind deshalb mehr denn je gefragt. Dabei spielt die Verpackung eine entscheidende Rolle in der Lebensmittel-Logistik. Sie ermöglicht einen effizienten Transport über die ganze Lieferkette und schützt das Lebensmittel vor negativen Umwelteinflüssen. Jedoch wird die Wertschöpfungskette mit der zunehmenden Globalisierung immer komplexer. Die kontinuierlichen Veränderungen unserer schnelllebigen Konsumgüter auf industrieller, retailer und distributioneller Ebene stellen die Aufrechterhaltung der Lebensmittelsicherheit und -qualität vor grosse Herausforderungen. Dieser Hintergrund bietet der Verpackungsindustrie die Gelegenheit, innovative Lösungen anzubieten, die den veränderten Anforderungen der Lebensmittelindustrie und denen der Konsumenten gerecht werden.
Was kann eine «smarte» Verpackung?
Im Gegensatz zu traditionellen Verpackungen übernehmen intelligente und smarte Verpackungs-Systeme neben der passiven Barrierefunktion eine zusätzliche Rolle. Die Begriffe «Intelligent» und «Smart» Packaging werden häufig synonym verwendet, tatsächlich aber unterscheiden sich die beiden Begriffe. So ist «Intelligent Packaging» (IP) definiert als ein Verpackungssystem das intelligente Funktionen – wie das Detektieren, Wahrnehmen, Aufzeichnen oder Kommunizieren – ausführen kann, um Entscheidungen und Korrekturmassnahmen zu unterstützen und somit die Haltbarkeit zu verlängern, die Sicherheit zu erhöhen, die Qualität zu verbessern, Auskunft zu geben und vor möglichen Problemen zu warnen. «Smart Packaging» (SP) hingegen ist definiert als eine Verpackung mit Zusatzfunktionen, deren Funktionalität über das Schützen, Beinhalten und die Produktauskunft hinausgeht. Dabei handelt es sich um gespeicherte Informationen, die durch ein Gerät abrufbar sind.
Frische für Konsumenten sichtbar machen
Interessant ist auch das Barcode-System von Tempix: Wird die Temperatur nicht eingehalten, verschwindet ein Teil des Barcodes und der Strich im Anzeigefeld. Erfolgt die Temperaturschwankung vor dem Verkauf, ist das Produkt nicht mehr scanbar, erfolgt sie erst beim Konsumenten zu Hause, so kann diese anhand des fehlenden Strichs festgestellt werden.
Weitere intelligente Verpackungssysteme sind sogenannte «Integrity» Indikatoren, welche Auskunft über die zweite Haltbarkeit geben, indem sie anzeigen, wie lange das Produkt schon geöffnet oder ob die Verpackung unversehrt ist. Dabei kommen vor allem Gas-Indikatoren zum Einsatz, meistens um unerwünschten Sauerstoffeintritt zu detektieren. Das Insignia-System beispielsweise reagiert mit CO2, das in der Schutzatmosphäre enthalten ist. Bei Erstöffnung entweicht das CO2, was zu einer Farbveränderung des Indikators führt. Ein besonderer Vorteil solcher Systeme ist, dass damit auch defekte Verpackungen erkannt werden können, was die Sicherheit nebst dem Mindesthaltbarkeitsdatum deutlich verbessert.
Zu intelligenten Verpackungssystemen zählen auch Frische-Indikatoren. Diese geben Auskunft über den momentanen Frischezustand des Produktes, indem unerwünschte Veränderungen in der Gaszusammensetzung angezeigt oder mikrobielle Stoffwechselprodukte detektiert werden. Während mikrobiellen Verderbsprozessen können Stoffwechselprodukte wie Kohlendioxid, Schwefeldioxid, Ammoniak, Ethanol, Toxine oder organische Säuren entstehen. Werden spezifische Verderbs-Metaboliten detektiert, führt dies zu einer Reaktion des Indikators und die Farbe ändert sich.
RFID-Systeme verbessern Lebensmittel-Logistik
Intelligente Verpackungen kommunizieren visuell den IST-Zustand eines Lebensmittels. Smarte Verpackungen hingegen enthalten Informationen über das Lebensmittel, die auf einem Datenträger gespeichert und durch ein zusätzliches Gerät abrufbar sind. Die kostengünstigste und meist verbreitete Art von Datenträgern sind Barcodes. Mit dem Aufkommen von Smartphones und Tablets hat sich schliesslich der QR-Code etabliert, dessen Speicherkapazität jene eines simplen, linearen Barcodes bei weitem übersteigt. QR-Codes auf Lebensmittelverpackungen können zahlreiche Funktionen übernehmen. So können sie beispielsweise durch die Erweiterung von Produktangaben mehr Transparenz verleihen, Rezepturen zum Produkt enthalten oder für Promotionszwecke genutzt werden.
Die Weiterentwicklung von Datenträgern hat die NFC- (Near Field Communication) und die RFID-Technologie (Radio Frequency IDentification) hervorgebracht, die nun auch in smarten Lebensmittelverpackungen Anwendung finden. Dabei handelt es sich um kontaktlose Kommunikationstechniken, welche die Identifikation eines Produktes via elektromagnetische Wellen ermöglichen. Besonders vorteilhaft gegenüber den Barcodes ist, dass mit NFCund RFID-Tags kein Sichtkontakt mehr erforderlich ist, um Daten zu lesen und, dass letztere über eine noch höhere Speicherkapazität verfügen. Fortgeschrittenere RFID-Systeme erlauben zudem die Integration von weiteren Funktionen in die RFID-Tags. So kann beispielsweise eine Kombination von Zeit-Temperatur-Indikator oder Frische-Indikator mit einem RFID-Tag den Temperaturverlauf oder Qualitätsinformationen eines Produktes während der ganzen Lieferkette in Echtzeit erfassen und der Produktstatus jederzeit abgerufen werden. Für die kombinierte Anwendung der RFID- und Sensor-Technologie besteht besonders in der Kühlkette sehr grosses Zukunftspotenzial.
* Leiter Fachstelle Technologie und Verpackung, ZHAW Wädenswil
**Bettina Röcker, Wissenschaftliche Assistentin Technologie und Verpackung, ZHAW
Lebensmittel-Industrie Ausgabe 1/2 Februar 2016
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Schweizer Fachmesse für kommunales und industrielles Wassermanagement
Datum: 26.-27. November 2025
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Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management
Datum: 26.-27. November 2025
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Nahrungsergänzungsmittel 2025
Jahrestagung für Informationen, Innovationen und Diskussionen zu aktuellen Entwicklungen im NEM-Bereich
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Schweizer Fachmesse für Verpackungslösungen und -technologien
Datum: 28.-29. Januar 2026
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Datum: 28.-29. Januar 2026
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Weltleitmesse für Süsswaren und Snacks
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