Der globale Markt und auch die Gesundheitsbewussten Verbraucher stellen höchste Anforderungen an logistische Prozesse. Allein der Transport unzähliger Tonnen frischer Lebensmittel per Luftfracht muss Tag für Tag bewältigt werden. Tropische Früchte aus Lateinamerika, Seelachs aus Alaska, Wachteleier aus Neuseeland, Rindersteaks aus Argentinien, Lammfleisch aus Irland, Gemüse vom Balkan – täglich muss die Ware frisch in den Handel und auf des Verbrauchers Tisch gelangen. Gleiches gilt für andere Industriezweige wie Textilindustrie oder Automobilindustrie. Die Zulieferung von Materialien muss exakt abgestimmt sein. Die Produkte kommen aus den verschiedensten Ländern der Erde und müssen zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort sein. Luftfracht ist hier oftmals der schnellste Weg, doch die stetig wachsenden Anforderungen des globalisierten Marktes verursachen einen enormen Handlungszwang logistische Prozesse weiter zu beschleunigen. Ein innovatives Kommunikationskonzept für einen planmäßigen und effektiven Ablauf ist deshalb unerlässlich.

Bisherige Technik stieß an Grenzen

Um einen weitgehend autonomen Materialfluss aufbauen zu können, müssen die Transportbehälter in die Lage versetzt werden, miteinander zu kommunizieren. Um eine Vernetzung der Objekte zu gewährleisten, wurden bisher häufig Techniken wie RFID (Radio-Frequenz-Identifikation) genutzt, doch stoßen viele Anwendungen schon an ihre Grenzen, da über die gesamte Wertschöpfungskette die notwendige Infrastruktur (Reader, Middleware, etc.) aufgebaut werden muss. Ist diese Infrastruktur nicht vorhanden, sind die Objekte von ihrer Umwelt völlig abgeschnitten. Trotz der Grenzen, setzen Logistiker weiterhin auf die Schlüsseltechnologie, wenn auch nicht ausschließlich, wie das Projekt DyCoNet zeigt.

Die Zukunft: „Dynamische Container Netzwerke“

DyCoNet zielt auf die Entwicklung von energieautarken, intelligenten Netzwerken von Lightweightcontainern in der Luftfrachtindustrie. Als selbststeuernde Ladungsträger sollen sie in Zukunft ihre eigene Bewegung organisieren. Für die grenzenlose Vernetzung der Objekte sollen überall erreichbare Technologien, wie GSM/UMTS und GPS, genutzt werden. Energieautarke Telematikmodulen mit Sensorfunktionen ermöglichen völlig autonome Luftfrachtcontainer, die ohne betriebliche Infrastruktur mit übergreifenden Netzwerken überall auf der Welt interagieren können. Daten der Umwelt werden durch Sensorkomponenten erfasst und in sinnhafte Handlungen in der Realität umgesetzt - wie das Auslösen von Alarmen oder das Anfordern von Transportmitteln. Eine Änderung an den bisherigen Prozessen und ein Aufbau neuer Hardware sind nicht nötig.

In diesem Gemeinschaftsprojekt, das im April 2010 startete, arbeiten die Lufthansa Cargo AG (Konsortialführerschaft), die InnoTec DATA GmbH & Co. KG (Hardwareentwicklung), die PalNet GmbH (ULD Fertigung), die Jettainer GmbH (ULD Management) und die EnOcean GmbH (Energy Harvesting) mit dem Dortmunder Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML (Technologiemanagement) zusammen.

Automatische Funk-Abschaltung während aller Flugphasen

Funk und Flugverkehr – eine heikle Kombination. Internationale gesetzliche Vorschriften erlauben keine aktiv sendenden Funkkomponenten während der Flugphasen. Aus diesem Grund konnten bisher Technologien wie GSM/UMTS und GPS für logistische Objekte, wie in diesem Fall Luftfrachtcontainer, nicht genutzt werden. Die Lösung des Problems klingt plausibel: Als Konsortialführer von DyCoNet bringt Lufthansa Cargo ein Gerät in das Projekt ein, mit dem sendende Funkkomponenten automatisch während aller Flugphasen sicher ausgeschaltet werden.

Erzeugung von Umgebungsenergie statt Batterien

Im Falle des Einsatzes von Batterien wäre der manuelle Prozess des Aufladens oder gar des Auswechselns nötig. Da dieser Vorgang zeit- und kostenintensiv ist, werden alternative Lösungsansätze verfolgt. Energy Harvesting ist hierbei der Schlüssel. Unabhängig von Verbindungen zum Netzstrom versorgen sich die Telematikmodule selbstständig mit Energie, die sie aus ihrer Umwelt (Transportvibration, Luftstrom, Temperaturunterschieden, Sonnenexposition) beziehen. Die Sensortechnik erfasst zudem die Handlungen im Umfeld und kann bei Bedarf Alarm geben oder Transportmittel anfordern.

Weltweites Agentennetzwerk sowie Tracking und Tracing

In Zukunft sollen die Module über Short Range Wireless Technologien untereinander und Unternehmen überall auf der Welt kommunizieren. Hierbei soll ein sogenanntes Agentennetzwerk entstehen. Die Standortbestimmung in Echtzeit ermöglicht der Einsatz von GPS (Global Positioning System), ein weltweites Tracking und Tracing wird dadurch realisiert. Für Kunden ist somit der aktuelle Status der Lieferung sofort verfügbar, mögliche Verspätungen werden frühzeitig erkannt, und entsprechende Maßnahmen zur Steuerung der komplexen Materialfluss- und Produktionssysteme werden rechtzeitig ergriffen. Das gesamte System nimmt daher ganz eindeutig eine service- und kundenorientierte Struktur an. Sämtliche Daten zu Fracht, Bestimmungsort, etc. werden gespeichert und an das entsprechende System übermittelt. Dank der Vernetzung der Transportbehälter kann eine optimale Frachtraumanordnung erstellt werden. Nach dem Prinzip des „Internet der Dinge“ fordern die Container ihren wirtschaftlichsten Standort im Frachtraum selbst an.

Einen Prototyp des intelligenten Containers (SmartULD) stellten die Dortmunder Fraunhofer-Forscher auf der transport logistic vom 10. bis 13. Mai 2011 in München vor. Zuvor wurde der SmartULD im April dieses Jahres auf der Hannover Messe gezeigt. In Führungen konnte das Flughafenszenario der Zukunft in Augenschein genommen werden. Neben der autonomen Beladungskontrolle wurde vor Ort auf der Messe ein fahrerloses Transportfahrzeug vom SmartULD beauftragt, einen Container zu einem symbolisierten Flugzeug zu bringen.