Ein Container, der sich selbst überwacht und eine Meldung verschickt, wenn eine Gefahr für die Ware besteht — diese Idee verfolgt ein Transferprojekt (www.intelligentcontainer.com) der Universität Bremen seit fast zwei Jahren. Nach diversen kleineren Tests auf LKW-Transporten und Laborversuchen fand im September 2009 nun der erste große Feldtest in einem Seecontainer statt. Der Transport von zwei Containern mit Bananen wurde auf dem Weg von der Plantage in Costa Rica bis zur Entladung in Hamburg überwacht. Diese intelligenten Container senden mehrmals am Tag die gemessene Temperatur und Feuchtigkeit einzelner Paletten.
„Mit diesen Daten können wir die Lagerhaltung zukünftig besser planen“, sagt Axel Moehrke, Geschäftsführer und Qualitätsbeauftragter bei Dole. „Und insbesondere können wir die Plantage umgehend verständigen, wenn eine Störung auftritt. Wenn wir den Fehler erst beim Entladen in Europa bemerken, sind schon zwei oder drei weitere Schiffe mit einer ähnlich problematischen Ware unterwegs, ohne dass wir eingreifen können.“ Zukünftig soll die Datenauswertung direkt im Container stattfinden. Durch entsprechende mathematische Verfahren lässt sich bereits anhand der Messwerte aus den ersten vier Tagen berechnen, mit welcher Temperatur die Palette in Europa ankommen wird bzw. die Summe der Temperaturabweichung über die Zeit vorhersagen.
20 Sensoren und ein Kommunikationsgateway
Kern des intelligenten Containers sind etwa 20 drahtlose Sensoren und ein Kommunikationsgateway, das die Sensordaten sammelt und über WLAN an das Schiff weiterleitet. Der Einbau des Kommunikationsgateways geschah in der Werkstatt von Dole in Puerto Limon in Costa Rica. Trotz der guten Unterstützung der Arbeiter vor Ort war dies der anstrengendste Teil des Projektes. „Wir haben den ganzen Tag bei 30°C in einem Container ohne Lüftung gestanden“, sagt Reiner Jedermann, Entwickler am Microsystems Center Bremen.
Anschließend wurden auf der Plantage je Container 20 Sensoren in die Kartons gelegt. Nach dem Transport per LKW zum Hafen wurde auf dem Schiff ein WLAN Accesspoint installiert. Über diesen und die auf dem Schiff vorhandene Satellitenverbindung wurden die Daten des Sensornetzes auf einen Server der Universität Bremen übertragen. Auf einer Webseite stehen verschiedene Ansichten der Daten und eine Benachrichtigungsfunktion zur Verfügung.
So ist es leicht, Temperaturabweichungen zu erkennen. Zum Beispiel zwischen Türseite und Kühlaggregat, oder zwischen verschiedenen Containern. Selbst wenn die Ware korrekt gepackt und im einwandfreien Zustand eingeladen wurde, findet man Abweichungen zwischen 1 °C und 2 °C. Bei der Untersuchung der Ware bei Ankunft konnte tatsächlich ein kleiner aber deutlich messbarer Qualitätsunterschied zwischen den beiden Containern festgestellt werden.
„Die Übertragung der Daten von den einzelnen Knoten über mehrere Funkstrecken ist eine Herausforderung gewesen“, sagt Markus Becker, Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Kommunikationsnetze. „Die Verbindung der Sensoren im Container war durch die Früchte und die hohe relative Luftfeuchtigkeit von nahezu 100% beeinträchtigt. Nur mit Weiterleitung der Daten über mehrere Sensoren im Container konnten die Daten gesammelt werden.“
Prinzipielle Machbarkeit des intelligenten Containers belegt
Mit diesem Pilotversuch konnte die prinzipielle Machbarkeit des intelligenten Containers belegt werden. Es hat sich aber auch gezeigt, dass es nicht ausreicht, Standardkomponenten zusammenzufügen. Das System muss auf Störungen selbstständig reagieren können, sozusagen „selbstheilend“ sein. Fehlende Verbindungen müssen neu aufgebaut oder nach alternativen Kommunikationswegen gesucht werden. Ein derartig robustes System zu entwickeln, ist eines der Ziele der Selbststeuerung. Dieser Gedanke soll auch weiter im Sonderforschungsbereich SFB637 „Selbststeuerung logistischer Prozesse - Ein Paradigmenwechsel und seine Grenzen“ (www.sfb637.uni-bremen.de) der Universität Bremen verfolgt werden. Ein weiteres Projekt ist geplant, um in zwei oder drei Jahren ein kommerzielles System zur automatisierten Überwachung von Lebensmitteltransporten vorzustellen.
Bilder stehen unter folgender Adresse zur Verfügung:
www.intelligentcontainer.com/supervision/field-tests/costa-rica-2009.html
Wetere Informationen:
Universität Bremen
Fachbereich Physik / Elektrotechnik
Institut für Mikrosensoren, -aktoren und -systeme
Dipl. Ing. Reiner Jedermann
Tel. 0421 218 - 62603
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