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Lebensmittel-Sicherheit Energieautarke Sensoren sorgen für lückenlose Kontrolle leicht verderblicher Waren

Die Sicherheit in der Food Supply Chain ist in den heute global organisierten und vernetzten Versorgungsketten alles andere als gewährleistet. Fraunhofer-IPM entwickelt innerhalb der Fraunhofer-Allianz „Food Chain Management“ unterschiedliche Messsysteme zur Online-Überwachung von Lebensmitteln.

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Auf TO5-Sockel montiertes Gassensor-Array: Der Sensorchip besteht aus einem PL-Heizer, einem Temperaturfühler und vier verschiedenen Sensorelementen. Bild: Fraunhofer-IPM
Auf TO5-Sockel montiertes Gassensor-Array: Der Sensorchip besteht aus einem PL-Heizer, einem Temperaturfühler und vier verschiedenen Sensorelementen. Bild: Fraunhofer-IPM
( Archiv: Vogel Business Media )

Über 50% aller Lebensmittel verderben nach Angaben des Fraunhofer-Instituts für Physikalische Messtechnik (IPM) auf dem Transportweg. Allein in Großbritannien entspricht das 17 Mio. t und etwa 20 Mrd. Euro. Intelligente Messtechnik — gezielt eingesetzt — kann nachhaltig Energieressourcen sparen.

Energieeffiziente Steuerung der Klimatechnik

Der Einsatz von Gaschromatographie in Verbindung mit Metalloxid-Halbleitergassensoren macht nach Angaben des Fraunhofer-IPM eine kostengünstige Online-Kontrolle von Prozessen in der Lebensmittelindustrie möglich. Eine Kombination aus einem Gaschromatographie- und einem optischen Ethylenmesssystem überwacht Lebensmittelqualität und -sicherheit bei Obst, Gemüse, aber auch Frischfleisch.

Anhand der Bestimmung der Ethylenkonzentration in einem Bananenlager oder -container kann die Klimatechnik energieeffizient gesteuert werden — das gilt auch für Gewächshäuser.

Kostengünstige Kontrolle der Transportwege mit RFID-Tags plus Sensorik

Gemeinsam mit europäischen Partnern entwickelt das Fraunhofer-IPM im Projekt „RFID Proactive Cold Chains“ seit Anfang des letzten Jahres Ultrahochfrequenz-(UHF-)RFID-Tags mit integrierter Sensorik, um die Transportwege von leicht verderblichen Waren wie Medikamenten, vor allem Impfstoffen, oder Lebensmitteln lückenlos zu dokumentieren.

Feuchtesensoren verhindern außerdem verrostete Lenkachsen und helfen so, Zeit und Energie zu sparen. Möglichst energieeffizient sollen Temperatursensoren ihre Umgebung schnell und berührungslos erfassen und die Klimatechnik steuern: Sie schlagen beispielsweise Alarm, sobald die Kühlkette unterbrochen wird.

Immissionsmonitoring sorgt für saubere Luft

Auch im Immissionsmonitoring ist das Fraunhofer-IPM aktiv: Das Gasmesssystem beinhaltet neben optischen Systemen zur Bestimmung von Methan elektrochemische Systeme für die Detektion von Ozon und CO; außerdem Halbleitergassensoren, Temperatur- und Feuchtesensoren.

Ziel ist es, ein mobiles dynamisches Umweltkataster zu erstellen, um Schadstoffkonzentrationen zu erkennen und entsprechend entgegenzuwirken. Mit Hilfe dieses Gesamtmesssystems werde ein wichtiger Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele und Umsetzung der Luftreinhaltungsverordnung geleistet, wie es heißt.

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