26.07.2016
Autor/in: Sabine Nollmann
Mitteilung Nr.: 2016052

Mehr Sicherheit in der Luftfrachtkette

Verladen von Luftfracht: Fünf Partner haben an der Uni Bremen die Sicherheit in der Luftfrachtkette weiterentwickelt.

Von Sichtprüfungen bis hin zum Röntgen – bis ein Packstück endlich im Frachtraum eines Flugzeuges angekommen ist, muss es vielfach kontrolliert werden. Das ist zeitaufwendig, personalintensiv und teuer. Das BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik an der Universität Bremen hat zusammen mit fünf Partnern drei Jahre lang am Thema „Erweiterte Sicherheit in der Luftfrachtkette“ gearbeitet. Die Idee: Digitale Logistik soll die Prozesse effizienter gestalten und gleichzeitig eine lückenlose Überwachung und Dokumentation in der Luftfrachtkette sicherstellen. Das Fracht-Fingerprint-Informationssystem wurde kürzlich am Airport Bremen vorgestellt.

Das Projekt mit dem Namen „Enhanced Security for Logistics“ (ESecLog) wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und hatte zum Ziel, ein Fracht-Fingerprint-Informationssystem zur revisionssicheren Kennzeichnung und Überprüfung von Luftfracht-Sendungen zu entwickeln. Daran beteiligt waren das BIBA, das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Airbus DS Airborne Solutions, Panalpina und Viaboxx sowie als assoziierte Partner Lufthansa Cargo, NXP Semiconductors Germany, das Luftfahrt-Bundesamt und der Bremen Airport.

Während der Entwicklung mussten sich die Projektpartner einigen Herausforderungen stellen, denn nicht nur die Packstücke selbst, sondern auch die zur Überwachung genutzten technischen Komponenten unterliegen strengsten Sicherheitsauflagen. Es galt also, mit möglichst einfachen technischen Komponenten und unter erschwerten Bedingungen eine komplexe Aufgabe zu lösen. Notfalls mussten Technikkomponenten neu entwickelt werden.

Lückenlos überwacht - vom Verpacken bis zum Verladen ins Flugzeug

So arbeitet das System: Beim einem zertifizierten, bekannten Versender werden die Eckdaten eines Frachtstückes im Informationssystem erfasst. Dies generiert eine eindeutige Identifikationsnummer für das Frachtstück, die auf einem speziellen RFID-Transponder gespeichert wird. Hierüber lässt sich das Packstück jederzeit identifizieren. Zusätzlich verfügt der Transponder über eine Siegelfunktion – ein Riss des Siegeldrahts wird automatisch abgespeichert. Wird das Siegel entfernt oder beschädigt, etwa beim Öffnen des Kartons, wird dies vom System registriert. Der Transponder ist in einem unauffälligen Aufkleber untergebracht und wird an einer der Sollbruchkanten eines Pakets angebracht. Über die RFID-basierte Identifizierbarkeit des Packstücks, lassen sich im Informationssystem alle relevanten Frachtdaten eindeutig zuordnen.

Für zusätzliche Sicherheit sorgt ein Röntgen- und Lichtsensor im Packstück, der ein Öffnen des Paketes und später am Flughafen das erfolgte Röntgen des Packstückes detektiert. Dieser Sensor ist ebenfalls über RFID auslesbar. Als weitere Information werden auch die 3D-Konturdaten des Packstücks erfasst und im Informationssystem gespeichert. Derart verpackt, wird das Packstück von einem zertifizierten Zulieferer in einem verplombten Fahrzeug am Flughafen angeliefert und landet dort im Sicherheitsbereich des Flughafens. Beim Wareneingang in das Flughafenlager werden die Siegel und Röntgen-/Licht-Sensoren der einzelnen Packstücke automatisch mittels RFID-Lesung kontrolliert. Zusätzlich werden so alle Ist-Daten der Fracht aufgenommen und mit den zum Lufttransport angemeldeten Frachtstückdaten abgeglichen. Hier kommt nur durch, was durchkommen darf.

Auf Paletten und Containern ins Flugzeug

Es folgt das Verladen auf ULDs (Unit Load Devices), also Luftfrachtpaletten und -container. Diese werden ebenfalls über RFID identifiziert und automatisch von den Transportwagen (Dollies) identifiziert. Und auch hier sorgen technische Komponenten dafür, dass nur bereits erfasste und unversehrte Frachtstücke verstaut werden. Ist das nicht der Fall, meldet das System den Fehler, und es ist eine manuelle Kontrolle erforderlich. Der Zugverbund aus Schlepper und Dollies mit geladenen ULDs ist ebenfalls derart ausgestattet, so dass ihr Weg verfolgt werden kann.

Auch der Weg zum Flugzeug ist elektronisch überwacht. Die Fachleute nennen es „Vorfeldtracking“. Während dieses Prozesses wird auch automatisch geprüft, ob die Fracht ohne Umwege einen erlaubten Weg zum Flugzeug nimmt. Meldet das System auch hier keine Fehler, nimmt ein sogenannter Highloader die Fracht auf und hievt sie zur Ladeluke des Flugzeuges. Der Highloader registriert die empfangene Fracht, das System gleicht die Ist-Daten mit den Soll-Daten ab, und erst wenn es ein Okay gesendet hat, landen die Packstücke tatsächlich im Frachtraum. Der befindet sich zumeist in Passagiermaschinen, denn sie befördern rund 70 Prozent der Luftfracht.

Weniger Aufwand für Prüfungen und stets genauer Überblick über Sicherheitsstatus

„Das System dokumentiert alle Merkmale der Fracht und fügt sie zu einem digitalen Gesamtbild zusammen. Jedes Frachtstück verfügt damit über einen digitalen Fingerabdruck. Der lässt während der gesamten Transportkette prozessübergreifend und jederzeit genaue Aussagen über den Sicherheitsstatus der Fracht zu“, erklärt Gesamtprojektleiter Olaf Poenicke vom Fraunhofer IFF.
Vom Verpacken der Luftfrachtsendung bis hin zu seinem Weg ins Flugzeug: Nichts kann unbemerkt an den Packstücken verändert werden. „Durch die gezielte Prüfung mehrerer Frachtmerkmale an verschiedenen Punkten der Luftfrachtkette können Manipulationen der Fracht frühzeitig erkannt werden“, sagt BIBA-Wissenschaftler Patrick Dittmer. „Aufwendige Nachprüfungen durch Röntgenscans und manuelle Kontrollen können also künftig weitestgehend vermieden werden. So werden die Logistikabläufe und Abfertigungsprozesse schlanker – und das bei gleichzeitig zunehmender Sicherheit in der Luftfrachtkette.“

Dittmer betont weiter: „Dass wir uns hier in Bremen an einem innovativen Luft- und Raumfahrtstandort befinden, hat uns auch in diesem Forschungsprojekt sehr geholfen. Der Airport Bremen hat uns eine Testumgebung unter realen Bedingungen zur Verfügung gestellt und uns tatkräftig unterstützt. Das haben wir nirgendwo anders finden können.“

Weitere Informationen:
Prof. Dr.-Ing. Michael Freitag
Leiter BIBA
Telefon: +49 421 218-500 02
E-Mail: frenoSpam@biba.uni-bremen.de

Dipl.-Wi.-Ing. Patrick Dittmer
ESecLog-Projektleiter BIBA
Telefon: +49 421 218-50 090
E-Mail: ditnoSpam@biba.uni-bremen.de

Dipl.-Wi.-Ing. Olaf Poenicke
ESecLog-Gesamtprojektleiter, Fraunhofer IFF
Telefon +49 391 40 90-337
E-Mail: Olaf.PoenickenoSpam@iff.fraunhofer.de