NutriSafe: Mit Blockchain zu mehr Lebensmittelsicherheit

21 Mai 2021

Von der Herstellung von Lebensmitteln bis zum Verkauf: Ein modularer Baukasten, der im Rahmen des Forschungsprojekts NutriSafe entwickelt wurde, soll die Produktion und Logistik in der Lebensmitteltechnologie sicherer gestalten. 

Lebensmittelsicherheit rückte in den vergangenen Jahren mehr und mehr in den Fokus. Warnungen zu Lebensmitteln und damit einhergehende Rückrufe haben zugenommen. Und auch der Beginn der Corona-Pandemie hat gezeigt, dass die sichere Versorgung der Bürgerinnen und Bürger mit Lebensmitteln angreifbar ist. Mit dem Forschungsprojekt NutriSafe an der Professur für Wirtschaftsinformatik haben Prof. Ulrike Lechner und ihr Team gemeinsam mit Projektpartnern aus Deutschland und Österreich ein Toolkit erstellt, das die Produktion und Logistik in der Lebensmitteltechnologie sicherer gestaltet. „Motiviert ist diese Forschung vor allem aufgrund der Notwendigkeit von Resilienz“, erklärte Prof. Lechner. Im Rahmen des NutriSafe-Symposiums am 19. Mai stellten sie und ihre Projektpartner nun ausgewählte Forschungsergebnisse und das Toolkit vor.

Vulnerable Lebensmittellieferketten

Leere Regale im Supermarkt – bis vor einem Jahr war das ein Szenario, das fast ausschließlich auf Spar-Angebote zurückzuführen war. Doch dann führten die Angst vor Lebensmittelknappheit und Ausgangssperren zum sogenannten Hamstern. „Wir haben gesehen, dass Lebensmittellieferketten vulnerabel sein können und nicht nur das Lebensmittel an sich ein Problem darstellen kann“, so Prof. Patrick Hirsch vom Institut für Produktionswirtschaft und Logistik an der Universität für Bodenkultur Wien. Auch ein Mangel an Arbeitskräften, die beispielsweise für die Ernte zuständig sind, ein Mangel an Arbeitskräften in der Logistik oder auch fehlendes Verpackungsmaterial können zu Verzögerungen in der Lieferkette führen. Im Laufe des Projektzeitraums haben neben der Lebensmittelknappheit aufgrund der Corona-Pandemie auch der Ausbruch der afrikanischen Schweinepest in einzelnen Gebieten in Deutschland zu möglichen Szenarien geführt, die durch das NutriSafe-Toolkit künftig größere Ausfälle in der Versorgung vermieden werden sollen.

Blockchain-Technologie für Lebensmittelsicherheit

Mobilitätseinschränkungen durch den Lockdown können zu fehlender Transparenz in der Lieferung führen. Diese kann durch die Digitalisierung der Zustellung wiederhergestellt werden. Kontaminierte Produkte können außerdem durch den Einsatz einer Blockchain-basierten Lieferkette leichter herausgefiltert und entsorgt werden. Mithilfe der Blockchain-Technologie wurde nun ein Datenmodell entwickelt, das die vollständige Nachverfolgung von Herstellung, Produktion, Verpackung und Transport von Lebensmitteln ermöglicht. Das Forschungsprojekt NutriSafe ist ein bilaterales deutsch-österreichisches Forschungsvorhaben der zivilen Sicherheit. Das Projekt wird in Deutschland vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und in Österreich vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus gefördert.

Auf Basis der Distributed-Ledger-Technologie (diese wird für die Dokumentation bestimmter Transaktionen benutzt) wurde im Projekt eine Blockchain-Infrastruktur entwickelt, mit der zielgerichtet Wertschöpfungsketten mit Produktion und Logistik auf neue Art und Weise aufgebaut werden können. Diese Infrastruktur findet auf drei verschiedenen Gebieten Anwendung: Information der Kunden über die Herkunft und den Transportweg ihres Lebensmittels, Rückverfolgung aller Bestandteile des Lebensmittels über Transport und Zwischenhändler bis zum Erzeuger sowie schnelle und effiziente Hilfe bei Krisenfällen.

Baukasten für kleine und mittlere Unternehmen

Ziel von NutriSafe ist es auch, Lebensmittelproduktion und -handel gegen digitale Angriffe wie die Manipulation von Daten und Systemen zu schützen. Dazu werden Technologien, Datenmodelle, Geschäftsprozesse, Servicearchitekturen sowie Geschäftsmodelle mit Blockchain-Technologie entwickelt und als Bausteine in einem modularen Baukasten bereitgestellt. Durch eine juristische Begleitung, eine Evaluation der Ergebnisse und die Erstellung von Handlungsempfehlungen ist die Praxistauglichkeit des Systems sichergestellt.

Ziel ist der bestmögliche Schutz von sicherheitsrelevanten Handelsketten gegenüber Fehlern, konventionellen oder katastrophenbedingten Unterbrechungen sowie Cyberangriffen. Lebensmittelsicherheit und Rückverfolgbarkeit der Lieferkette sind nicht nur im Krisenfall wichtig. Auch Verbraucher möchten möglichst viele Informationen zu Produkten und deren Nachhaltigkeit erhalten und Unternehmen möchten entsprechende Qualitätsinformationen entlang der Wertschöpfungskette weitergeben.

Der Baukasten ist nun online verfügbar. Das NutriSafe Toolkit enthält die Forschungsergebnisse des Projekts. Dazu gehören alle entwickelten Technologien, Methoden und Erkenntnisse, wie die Distributed-Ledger-Technologie-Bausteine in den Bereichen Infrastruktur, Anwendung, Sicherheit sowie ein -Demonstrator.

Weitere Informationen zu NutriSafe und allen Partnern finden Sie unter https://www.nutrisafe.de/toolkit/

^{Titelbild: Mithilfe eines Demonstrators aus Lego-Steinen wird die Transportkette von Lebensmitteln vom Erzeuger über die Logistik bis hin zum Supermarkt dargestellt (© Universität der Bundeswehr München / Siebold)}