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Herr Sebastian Webel
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Das Magazin für Forschung und Innovation
 

Innovationen

Innovationsmotor der Lebensmittelindustrie

Produktion von Tiefkühlkost, eine Arbeiterin sortiert Fischstäbchen. Der Weg vom Erzeuger zum Verbraucher ist fragmentiert und ineffizient. Von der Herstellung bis zum Verzehr gehen 32 Prozent aller Lebensmittel verloren.

EIT Food: Ein Netzwerk von über 50 Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen, darunter auch Siemens, hat von der EU den Auftrag erhalten, mit neuen Technologien dazu beizutragen, dass Lebensmittel nachhaltiger und ressourcenschonender gewonnen werden können. Für die ambitionierten Ziele sollen bis zu 400 Millionen Euro zur Verfügung stehen.

Die vorläufige Bilanz ist ernüchternd. Obwohl die Lebensmittelindustrie die Welt ernährt, macht sie ihr gleichzeitig gehörig zu schaffen. Laut dem in Washington, D.C., ansässigen World Resources Institute entstammt ein Viertel aller globalen Kohlendioxidemissionen der Nahrungsmittelproduktion. Diese verbraucht außerdem 70 Prozent des weltweit geförderten Süßwassers, und 37 Prozent allen Nutzlandes dienen der Landwirtschaft. Der Weg vom Erzeuger zum Verbraucher ist zudem fragmentiert und ineffizient. Von der Herstellung bis zum Verzehr gehen 32 Prozent aller Lebensmittel verloren, wenn sie etwa auf dem Transportweg, in Supermärkten oder in Privathaushalten verderben oder als Speisereste im Müll landen. All das bedarf einer baldigen Änderung – zum Wohle des Planeten und seiner Bewohner. Keine leichte Aufgabe, bedenkt man, dass laut der Food and Agriculture Organization der Vereinten Nationen bis 2050 60 Prozent mehr Lebensmittel produziert werden müssen, um voraussichtlich neun Milliarden Menschen zu ernähren. 

Forscher im Gewächshaus: EIT Food schlägt vor, das System der globalen Lebensmittelproduktion komplett neu zu durchdenken, nachhaltiger zu gestalten und Konsumenten zu gesunder Ernährung zu bewegen.

Wie lässt sich das bewerkstelligen? Das in Budapest ansässige Europäische Innovations- und Technologieinstitut (EIT) der Europäischen Union gab Ende November 2016 den Gewinner eines europaweiten Wettbewerbs für eine „Wissens- und Innovationsgemeinschaft“ im Bereich Lebensmittel der Zukunft bekannt. Sieger war ein Konsortium namens „FoodConnects“. Anfangs nur aus einem Kernteam mit vier Partnern bestehend – darunter die TU München –, wuchs es bis zur Einreichung des letztlich erfolgreichen Programms auf 50 Universitäten, Forschungsinstitute und Unternehmen aus 13 größtenteils europäischen Ländern an. Aus Deutschland sind neben der TU München unter anderem die Fraunhofer-Gesellschaft und Siemens dabei. 

Ein Ziel ist es, die Verschwendung bei der Nahrungsmittelherstellung und auf dem Weg auf die heimischen Teller zu bekämpfen.

Vom EIT wird die Gruppe während der kommenden sieben Jahre mit über 400 Millionen Euro ausgestattet. Hinzu kommen 1,2 Milliarden Euro von den Mitgliedern des Konsortiums, das künftig unter „EIT Food“ firmiert. Der Eigenbeitrag des Konsortiums betrifft vor allem bereits existierende Projekte und interne Entwicklungsarbeiten, deren Ergebnisse in EIT Food eingebracht werden. Das Engagement spiegelt die Überzeugung der Teilnehmer, dass die formulierten Ziele notwendig, aussichtsreich und geschäftsfördernd sind. 

Die Vision in Realität umsetzen

Der Plan ist ambitioniert: EIT Food schlägt vor, das System der globalen Lebensmittelproduktion komplett neu zu durchdenken, nachhaltiger zu gestalten und Konsumenten zu gesunder Ernährung zu bewegen. Mit dem Zuschlag des EIT gilt es für die Teilnehmer jetzt, konkrete Projekte zu formulieren und umzusetzen, um die Vision Realität werden zu lassen – mithilfe verbesserter und neuer Technologien, konkreter Initiativen und Projekte. „Für Siemens steht Digitalisierung und Automatisierung im Mittelpunkt, wozu wir vor allem mit Softwarelösungen auf Basis von Teamcenter, COMOS oder MindSphere beitragen können“, sagt Rudolf Sollacher, der die Aktivitäten für EIT Food bei Siemens in München-Perlach koordiniert. 

Dem Konsortium kommt die technische Expertise von Siemens zu Gute. Das Unternehmen ist heute bereits führend im Bereich Food and Beverages.

Eines der zentralen Ziele ist es, die Verschwendung bei der Nahrungsmittelherstellung und auf dem Weg auf die heimischen Teller zu bekämpfen. In Europa sollen, geht alles nach Plan, die Lebensmittelabfälle um mindestens 30 Prozent reduziert werden. Eine mögliche Maßnahme besteht darin, vermeintlichen Abfall als Sekundärrohstoff zu nutzen. Bei der Herstellung von Hafer etwa fallen Reststoffe an, die weiterhin reich an Ballaststoffen und Proteinen sind, welche für Müslis oder Tierfutter genutzt werden können – dafür gibt es technische Ansätze, die aber für den großindustriellen Maßstab noch nicht ausgereift sind. Eine weitere Idee: Liegen Lebensmittel eine Weile im Supermarkt oder im Kühlschrank, könnten Sensoren anzeigen, ob sie noch genießbar sind – damit ließe sich verhindern, dass unverdorbene Nahrung, deren Mindesthaltbarkeitsdatum abgelaufen ist, unnötigerweise in den Müll wandert.

„Siemens wendet hier seine MindSphere-Lösungen an. Das erlaubt uns, auch für Nahrungsmittel einen digitalen Zwilling zu schaffen."

Das Vertrauen der Konsumenten wiederherstellen

EIT Food will außerdem helfen sicherzustellen, dass wirklich gesunde und frische Nahrung auf den Tisch kommt. Dabei hilft es, zu wissen, welchen Weg ein Produkt durch die Maschinerie der Lebensmittelbranche genommen hat. „Digitalizing Food Supply Networks“ nennt sich dieses Vorhaben bei EIT Food, zu dem auch Siemens beiträgt. „Siemens wendet dabei seine MindSphere-Lösungen an. Das erlaubt uns, auch für Nahrungsmittel einen digitalen Zwilling zu schaffen, an dem ablesbar ist, worum es sich handelt, woher das Produkt kommt, wie es produziert wurde oder welche Inhaltsstoffe es beinhaltet.“

Vorstellbar ist unter anderem, Gemüse oder Fleisch mithilfe von Blockchain-Technologie – einem webbasierten, dezentralen, ebenso fälschungssicheren wie günstigen Buchhaltungssystem – verfolgbar zu machen – stets unter Berücksichtigung des Datenschutzes. So kann Digitalisierung helfen, das Vertrauen der Konsumenten in ihre Nahrung wiederherzustellen. „Verbraucher stellen heute immer höhere Ansprüche, was die Angaben zur Herkunft und Verarbeitung der Lebensmittelinhaltsstoffe angeht“, sagt Sollacher. „Diese Kundenfokussierung ist ein Kern von EIT Food – am Ende soll der Verbraucher jede Zutat zurückverfolgen können. Das hilft nicht nur, die Qualität der Lebensmittel zu garantieren, sondern erleichtert es auch, Probleme zu identifizieren, wenn die komplette Wertschöpfungskette abgebildet wird.“ 

100 Millionen Euro, 10.000 Studenten, Unternehmer und Angestellte

Ähnlich wie in der Medizin, in der individuell auf den Patienten zugeschnittene Behandlungen der jüngste Forschungstrend sind, wird eine personalisierte Ernährung bei EIT Food eine wichtige Rolle spielen. „Menschen mit Nahrungsmittelunverträglichkeiten, besonderen Bedürfnissen – wie in Altenheimen – oder besonderen Vorlieben könnten so, dank Automatisierung, auf sie zugeschnittene gesunde Nahrung erhalten“, sagt Sollacher. „Da bauen wir auf unseren Anwendungen für Anlagenmanagement, Anlagenengineering oder unseren PLM-Lösungen auf.“

EIT Food hat noch weitere Ideen im Gepäck. So sind vielen Europäern ihre Ernährungsgewohnheiten abträglich – sie nehmen zu viel Salz, Zucker und gesättigte Fettsäuren zu sich. EIT Food will deshalb verstärkt aufklären. Dazu werden – so ist es geplant – über einen Zeitraum von sieben Jahren rund 10.000 Studenten, Unternehmer und Angestellte der Lebensmittelindustrie aus- und weitergebildet. Mehr noch, mithilfe sogenannter MOOCs (Massive Open Online Courses) sollen gar fast 300.000 Interessierte erreicht werden.

Weil der Nahrungsmittelsektor sich in den vergangenen Jahren in Sachen Innovation als eher träge erwiesen hat, beabsichtigt EIT Food schließlich, Start-ups mit bis zu 100 Millionen Euro Seed Investment zu unterstützen. Bei diesen Startup-Aktivitäten  unterstützt auch der Siemens Start-up-Förderer next47, der potentiell disruptive Technologien in verschiedensten Industrien finanziell und ideell fördert. „Im Lebensmittelsektor sind innovative Technologien rar, die den Markt auf den Kopf stellen wollen“, sagt Sollacher. „In anderen Branchen – wie der Automobilindustrie – ist von kaum etwas anderem die Rede. Ein Innovationsmotor kann der Nahrungsmittelindustrie sicher nicht schaden.“ 

Hubertus Breuer
Picture credits: von oben: Mauritius (2), ddp images, Panthermedia