Effiziente Kühllager und Kühllogistik

Nahrungsgüter werden in unterschiedlichen Lagern, bei unterschiedlichen Temperaturen und Lagerbedingungen gelagert. Dazu gehören Lager für Tiefkühlkost (TiKo- oder Tiefkühllager), für Molkerei-Produkte (Mopro-Lager oder auch Frische-Lager), für Obst & Gemüse (Frische-Lager), Fleisch, Schokolade sowie das Trockensortiment (TroSo-Lager). Jeder Lagerbereich hat seine eigenen Herausforderungen in Bezug auf Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sensibilität der Ware, u.v.m... Daraus resultieren beispielsweise Einflüsse auf die Arbeitsbedingungen der Mitarbeiter, Auswahl der Lagertechnik und Anforderungen an die Sauberkeit. 

Die Temperaturen liegen in Tiefkühllagern (TK-Lagern) bei -18°C – typisch sind -24°C. Manchmal existieren auch „Schockfroster-Bereiche“ bis -35°C. Oberstes Gebot ist, dass die Kühlkette nicht unterbrochen werden darf. Im Mopro- und Frische-Lager für Obst und Gemüse liegt die Temperatur meist bei +2 bis +8°C und gegebenenfalls erhöhter Luftfeuchtigkeit. In den TK-, Auftau-, und Fleisch-Kühlhäusern herrschen unterschiedliche Temperaturen. Im Kühlraum sind -1 bis +2 °C vorgeschrieben, im Auftaubereich < 10 °C (2-15 °C mit Luftstrom) und in den Gefrierräumen mindestens -18 °C. Die Temperaturanforderungen (Maximaltemperatur) für kühlpflichtige Nahrungsmittel tierischen Ursprungs, die lose oder selbst verpackt abgegeben werden, sind wie folgt: frisches Fleisch (außer Geflügel) +7 °C, Geflügelprodukte +4°C, Nebenprodukte der Schlachtung, frisch (auch gemahlen) +3 °C, Fleischzubereitungen aus EU-zugelassenen Betrieben (SB-verpackt) +4°C. Die Temperatur in einem gekühlten Schokoladenlager liegt bei 12°C bis 20°C (meist um die 14 °C). Schokolade ist feuchtigkeits-, oxidations-, hitze-, temperaturschwankungs- und geruchsempfindlich.  
 
Der Tiefkühlbereich unterliegt nach Angaben der Arbeitsgemeinschaft Kälteforum dti/VDKL (1) eigenen Bestimmungen. Z. B. regelt die Verordnung (EG) Nr. 37/2005 zur Überwachung der Temperaturen von tiefgefrorenen Lebensmitteln in Beförderungsmitteln bei der Kühllogistik sowie Einlagerungs- und Lagereinrichtungen die konkrete Durchführung der Temperaturkontrollen. Grundsätzliche Anforderungen an den Umgang mit Tiefkühlware werden in Richtlinie 89/108/EWG (über tiefgefrorene Lebensmittel) definiert. Hierzu gehörten beispielsweise das Einfrieren, die Verpackung, Etikettierung und Kontrolle tiefgefrorener Lebensmittel. Insbesondere ist geregelt, dass die Temperatur tiefgefrorener Lebensmittel gleichbleibend an allen Punkten des Erzeugnisses auf -18 °C oder niedriger gehalten werden muss. 

Eine besondere Herausforderung stellen Tiefkühllager dar. Die effiziente Flächennutzung der teuren Lagerfläche ist besonders bedeutsam. Kühllager weisen einen sehr hohen Strombedarf auf. Moderne Kühllager werden daher z. B. mit Photovoltaik-Anlagen ausgestattet. Wärmespeichersysteme mit Photovoltaik könne den Stromspitzenbedarf in Unternehmen mit großem Kühlaufwand um bis zu 90 Prozent reduzieren und zur Entlastung der Stromnetze beitragen. Die Technologie ermögliche es, mit Photovoltaik erzeugte Energie in Kühlanlagen zu speichern und einzusetzen, um die Nutzung von Energie zu verzögern und Energiekosten zu senken. Der umbaute Raum eines Kühllagers ist je Kubikmeter sowohl im Bau als auch im Betrieb teurer als in klassischen Lagerhäusern. Aus energetischer Sicht ist der Bau in „Würfelform“ vorteilhaft. In der Realität nähert man sich dieser Form nur an, da so die eingesetzte Lagertechnik besser genutzt werden kann. Aus Kostengründen werden platzsparende Lagerformen wie Verschieberegale, Durchlaufregale, Blocklager und Einfahrregale bevorzugt. Kühllager müssen zudem auch „praktisch“ sein, denn manuelle Tätigkeiten im eiskalten TK-Lager sind mühsam. Es sollte also kurze Wege sowie ein schnelles Arbeiten ermöglichen. 

Die verwendete Technik muss optimal auf die Kälte ausgelegt sein. Ansonsten kommt es zu Funktionsstörungen und Stillständen, die die Wirtschaftlichkeit eines ganzen Unternehmens schwer beeinträchtigen können. Auch wird die Arbeitsumgebung aufgrund der extremen Kälte für die Mitarbeiter immer belastender. Manuelle Tätigkeiten sollten generell minimiert werden. Bei der Kommissionierung sollte auf Ergonomie und schlanke Prozesse geachtet werden. Die wichtigste Voraussetzung für jegliche verwendete Technik ist ihre Kälteresistenz. Das betrifft gleichermaßen verwendete Bau- und Isolierstoffe, Schraub- und Steckverbindungen, Elektronik sowie Dichtungen, Fette und Schmierstoffe. Auch die genutzte Elektronik, wie beispielsweise Touchscreens im EDV-Bereich, Scanner oder Akkus, muss in jedem Fall tiefkühltauglich sein und zudem auf Bedienung mit Handschuhen ausgelegt sein. Stapler müssen mit geheizten Kabinen ausgestattet sein und ebenfalls eine leichte Bedienbarkeit mit Handschuhen erlauben. Auch für die technischen Ausrüstungen, Regalbediengeräte sowie Fördertechnik stellt die extreme Kälte eine große Herausforderung dar. Für Systemsteuerungen werden im Tiefkühllager häufig beheizte elektrische oder elektronische Bautypen verwendet. Kunststoffe und Metalllegierungen eignen sich unterschiedlich gut für den Einsatz im Tiefkühllager. Bedeutende Kriterien für die Bewertung von geeignetem Material sind sein Versprödungsprozess sowie die Bruchstabilität. Der Brandschutz ist bei der Planung ein essenzielles Thema. Normale Sprinkleranlagen können nicht eingesetzt werden. Eine mögliche Alternative sind Sprinkleranlagen mit Frostschutzmittel oder beispielsweise Schaum-Löschanlagen. Auch die Brandvermeidung durch Sauerstoffreduktion ist eine Alternative. 

Um die Qualität beim Lagern von Nahrungsmitteln aufrechtzuerhalten, müssen fünf Grundsätze befolgt werden. In erster Linie muss die Kühltemperatur lückenlos kontrolliert werden, damit eine aktive Kühlkette lückenlos aufrechterhalten bleibt. Nur durch eine strenge Kontrolle der ein- und ausgehenden Ware kann die Qualität sichergestellt werden. Unverpackte oder rohe Nahrungsmittel müssen getrennt gelagert werden. Generell dürfen nur eigene Lagerbehälter zum Schutz vor Keimen benutzt werden. Die Ware darf keinen direkten Kontakt zum Boden haben. 
Man spricht von einer aktiven Kühlkette, wenn die Waren einer durchgehenden Kühlung, Temperaturkontrolle und -aufzeichnung unterliegen und die entsprechenden Fahrzeuge und Lager in der Logistik mit Kühltechnik ausgestattet sind. Bei der passiven Kühlkette wird die Temperatur durch den Einsatz einer Isolierverpackung in einem bestimmten Bereich gehalten. Eine Kontrolle der Temperatur ist nicht zwangsläufig vorgeschrieben. Die Temperatureinhaltung kann beispielsweise durch Trockeneis zusätzlich unterstützt werden. Die passive Kühlkette wird meist auf dem Weg zum Endverbraucher genutzt. Für die Überwachung der Kühlkette kommen je nach Anforderungen der Produkte bzw. Kunden Temperaturlogger und RFID-Transponder zum Einsatz. 

Nach den HACCP-Richtlinien (Hazard Analysis and Critical Control Point-Konzept oder auch Konzept der Risiko-Analyse Kritischer Kontroll-Punkte) sollen zunächst alle die im Verarbeitungsprozess möglichen Gefahren für Lebensmittel analysiert und erkannt werden. Danach werden Punkte (Arbeitsschritte) klar definiert, an denen es zu einer Gefährdung der Lebensmittel kommen kann. Ein Beispiel ist das Verräumen von gelieferter Ware und damit die bestehende Gefahr, die Kühlkette zu unterbrechen. Es existieren insgesamt sieben Grundsätze nach denen gehandelt wird: Gefahrenanalyse, kritische Punkte definieren, Grenzwertbestimmung, Überwachung, Korrekturmaßnahmen, Protokollierung, Dokumentation. Für jedes Unternehmen, das mit der Verarbeitung oder dem Vertrieb von Lebensmitteln zu tun hat, ist die Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit rechtlich bindend. Das HACCP-System hilft bei der Selbstkontrolle des Unternehmers, um mögliche Gesundheitsgefahren frühzeitig zu identifizieren, zu bewerten und zu beseitigen. Neben dem Einhalten einer ununterbrochenen Kühlkette, der Dokumentation aller Lager- bzw. Aufbewahrungszeiten inklusive Temperaturen in der Logistik gehört auch die Schulung der Mitarbeiter im Umgang mit Lebensmitteln zur Einhaltung der HACCP-Regeln zum Gesamtsystem. Jeder Lebensmittelunternehmer muss durch Dokumente und Aufzeichnungen das betriebliche HACCP-Konzept nachweisen können. Viele Betriebe, die im Bereich der Lebensmittelbranche tätig sind, lassen sich daher nach HACCP zertifizieren.  

Noch nie war es so wichtig wie heute, dass die Logistik-Prozesse entlang der gesamten Supply-Chain effizient gestaltet sind. Im Lebensmittelhandel ist nicht nur das Einhalten von Kühlketten und Mindesthaltbarkeitsdatum (MHD) unablässig, sondern auch schnelle Reaktionszeiten auf Bestellungen durch den Einzelhandel, Gastronomie oder Privat-Kunden. Besonders in der Tiefkühllebensmittelbranche herrscht aufgrund hoher Energiekosten ein hoher Preisdruck auf die Artikel. Ziel ist daher auch die Energieeinsparung. 

Kühllogistik umfasst den Transport von Ware bei arktischen -18 °C bis zu frühlingshaften Plusgraden. Beispielsweise müssen Fische, Zubereitungen aus Fischen (gefroren oder tiefgefroren) bei -18 °C transportiert werden - Butter bei + 10 °C, Fleisch bei + 6 °C, Hackfleisch bei + 2 °C und pasteurisierte Milch, frische Milchprodukte (Joghurt, Rahm, Frischkäse) bei + 6 °C. Je nach Außentemperatur (Winter, Sommer) müssen Transportfahrzeuge die Möglichkeit zum Heizen oder Kühlen aufweisen. Hierbei kommen unterschiedliche Transportfahrzeuge zum Einsatz: Kühlauflieger mit verschiedenen Kühlzonen, Tankfahrzeuge oder isolierte Kofferaufbauten. Dabei unterliegen alle Fahrzeuge einer ständigen Temperaturkontrolle und -dokumentation. 

Insbesondere Online-Bestellung und Hauszustellung führen zu vielen innovativen Logistik-Lösungen auf der letzten Meile. 

Home-Delivery-Anbieter müssen durchschnittlich Bestellungen von 60 - 80 Artikeln über mehrere Temperaturbereiche aus einem Gesamtsortiment von 25000 Produkten innerhalb von 12-24 Stunden zur Lieferung an den Kunden kommissionieren und innerhalb von ein- bis zweistündigen Lieferfenstern zustellen. Die Akzeptanz der Verbraucher hängt dabei im Wesentlichen von der gelieferten Qualität der Frischeware ab. Hierbei nimmt die Einhaltung der richtigen Temperaturen beim Transport eine zentrale Rolle ein. Die Zulässigen Temperaturbereiche beim Kühltransport und bei der Lagerung sind in DIN 10508 beschrieben. Bei der Definition des Zustellprozess muss zur Auswahl der richtigen Mittel für den Transport und verschiedenen Temperaturbereiche auch die Dauer des Transportweges ins Kalkül gezogen werden. Bei geringen Mengen an Kühlware kann das Zustellfahrzeug normal temperiert sein und die Kühlware kann in Kühlboxen (s. u.) gelagert werden. 

Es ist ein Irrtum zu glauben, dass der Onlineverkauf von Lebensmitteln immer ein Nischenmarkt bleiben wird oder das die "Letzte Meile" zu teuer ist. Dienstleister (mit Mehrkammerfahrzeugen und mit gemischten Temperaturzonen) für den Kühltransport werden besonders im Convenience-Food-Bereich (B2C-Zustellung) zur Entlastung des urbanen Raums, auf der letzten Meile, bei der Rückführung von Nahrungsmitteln und bei der Bündelung von regionalen Lebensmittel-Lieferungen (Zentrallager an Filialen) eine große Rolle spielen. Allerdings existieren bisher kaum innovative Konzepte für flexible Mehrkammerfahrzeuge auf der letzten Meile. Sie könnten jedoch die Distribution des letzten Zulieferabschnittes zum individuellen Kunden effizienter gestalten. 

Ein perfektes Behältersystem für den Lebensmittelhandel und E-Commerce mit passiver Kühlung (besonders auf der letzten Meile) ist die BITOBOX MB Food & Delivery. Das System besteht aus Behälter-Varianten, modularen Isoliereinsätzen, Kühlakkus und Unterteilern. Mit ihm können viele unterschiedliche Lebensmittel platzsparend transportiert werden. Der Behälter ist in vielen verschiedenen individuellen Konfigurationen erhältlich. Z. B. erlauben unterschiedliche Isoliereinsätze aus expandiertem Polypropylen (EPP) die Verwendung in verschiedenen Trocken- oder Kühlbereichen. Da die Einsätze in unterschiedlichen Größen erhältlich sind, kann eine Box auch für zwei unterschiedliche Frische- und Temperaturzonen bestückt werden. Die richtige Kühltemperatur wird mittels hoher oder halbhoher Kühlakkus beim Kühltransport aufrechterhalten. Um auch in Kühltransportern und -lagern eine optimale Kühlung zu erreichen, ist die MB Food & Delivery-Box ebenso mit durchlässigen Wänden erhältlich. Dadurch wird zusätzlich das Eigengewicht des Behälters reduziert, wodurch die Mitarbeiter weniger belastet werden. Trenneinsätze sorgen dafür, dass nichts verrutscht, umkippt und auslaufen kann. Wenn die Behälter leer sind, können sie platzsparend genestet werden. 

BITO Lagertechnik hat verschiedene lebensmittelechte Kunststoffbehälter-Systeme und auch Regalsysteme im Programm. Dazu gehören besonders Palettendurchlaufregale, die nach dem FiFo-Prinzip (First in - First out) funktionieren und dadurch die Einhaltung von Mindesthaltbarkeitsdaten unterstützen. Lebensmittelechte Kunststoffbehälter sind z. B. Stapelbehälter und Eurostapelbehälter, die auch in Kühlräumen sowie im Lebensmittelbereich eingesetzt werden können. Sie besitzen eine Konformitätserklärung und sind mit einem Lebensmittelsymbol gekennzeichnet. Damit entsprechen diese Behälter den Bestimmungen EU 10 /2011, EU 1935 /2004 und EU 2023 /2006. Die Boxen sind als Mehrwegverpackung für alle Arten von Lebensmitteln geeignet. Weitere lebensmittelechte Behälter für die Lagerlogistik sind die Klappbox EQ, der Drehstapelbehälter U-Turn, der Mehrwegbehälter MB, der Kleinladungsträger KLT und der Euromodulbehälter EMB.