Food Supply Chain Jetzt wird sie transparent: Was Traceability-Systeme mit und ohne Blockchain für die Supply Chain leisten

Gutes und gesundes Essen ist nicht zuletzt eine Frage des Vertrauens. Jeder Lebensmittelskandal – seien es kontaminierte oder gefälschte Lebensmittel – zerstört Vertrauen. Mit effektiven Rückverfolgbarkeitssystemen schützen sich Produzenten sowie Händler, und sind im Ernstfall schnell handlungsfähig. Doch was zeichnet ein solches System aus, und welche Rolle spielt dabei die Blockchain?

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Der EHEC-Ausbruch 2011 ist vielen noch gut in Erinnerung. Seine Auswirkungen waren massiv: Laut Robert Koch Institut starben in Deutschland von 3842 Erkrankten 53. Ursache waren kontaminierte Sprossen. Doch ehe dies bestätigt werden konnte, warnte man vor dem Verzehr von rohen Gurken, Tomaten und Blattsalaten. In Folge dessen brach der Umsatz an Gemüse ein. Der Anbieter Gemüsering beispielsweise meldete einen Rückgang von 80 Prozent. Auch verhängten die Behörden Importverbote. Um die Umsatzverluste der Landwirte abzufedern, musste die EU 227 Millionen Euro aufwenden.

Fünf Jahre zuvor traf die USA ein E. Coli-Ausbruch. Von 199 Betroffenen verstarben drei. Verursacher war belasteter frischer Spinat eines Lieferanten. In Kalifornien, wo rund 3/4 des Spinats geerntet werden, mussten die Bauern aufgrund des Ausbruchs Verluste von 74 Millionen Dollar hinnehmen. Umso wichtiger erscheint eine effiziente Lebensmittelrückverfolgbarkeit. Diese ist seit 2002 durch die Verordnung (EG) Nr. 178/2002 für alle EU-Mitgliedsstaaten vorgegeben. Laut Verordnung muss die Rückverfolgbarkeit durch alle Produktions-, Verarbeitung- und Vertriebsstufen erfolgen.

Angesichts der Komplexität heutiger Lieferketten ist die Rückverfolgbarkeit eine Mammutaufgabe. So musste der amerikanische Platzhirsch Walmart 2016 feststellen, dass er fast sieben Tage benötigte, um eine Packung geschnittener Mango zu ihrem Ursprung zurückzuverfolgen. Das war der Ausgangspunkt, um auf Basis der Blockchain-Technologie ein Rückverfolgbarkeitssystem zu etablieren. Dieses System wurde zunächst für Schweinefleisch aus China und für geschnittene Mango aufgesetzt.

Was kann Rückverfolgbarkeit leisten?

Neben dem Erfüllen rechtlicher Auflagen stellte Mark Zeller, COO F-Trace, auf der diesjährigen Fresenius Produktionsleitertagung drei weitere Anwendungsbereiche für Traceability vor: Effizienz, Qualität & Vertrauen sowie Risikomanagement. So würden im Zuge eines Rückverfolgbarkeitssystems Prozesse digitalisiert, die bislang in Papierform erfolgten. Zudem steigerten die lieferkettenübergreifende Standardisierung, eine Kontrolle der Herkunftsinformationen vor Waren­eingang und eine erhöhte Aussagefähigkeit bei Kontrollen die Effizienz.

Mithilfe der Rückverfolgbarkeit könnten Produzenten ihre Qualität überwachen und verbessern. Zudem könnten gewonnene Informationen genutzt werden, um beispielsweise Haltungsformen und Produktherkunft zu kennzeichnen. Ein echtes Differenzierungsmerkmal. Vor allem Hersteller von Endprodukten können so ihre Kundenbindung und die Markentreue verbessern und sichern.

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Weniger Lebensmittelverschwendung dank datengestützter Echtzeit-Transparenz

Auch im Rahmen des Risikomanagements könnten Informationen und Funktionalitäten aus Rückverfolgbarkeitssystemen genutzt werden. So lassen sich relativ einfach Abhängigkeiten feststellen, vereinbarte Herkunftskonditionen kontrollieren und Daten über die Vorstufe hinaus einsehen. Damit sind Unternehmen in einem Krisenfall wirklich handlungsfähig.

Traceability und die Blockchain

2016 fiel der Startschuss für das Walmart-Pilotprojekt, um ein Rückverfolgbarkeitssystem auf Basis der Blockchain-Technologie aufzubauen. Ziel des Einzelhandelskonzerns war es, die Supply Chain transparenter und sicherer zu machen. Aber das ist gar nicht so einfach. Denn auch wenn von der Lieferkette gesprochen wird, steht man tatsächlich vor einem komplexen Netzwerk. Das erschwert den Datenaustausch entlang der Lieferkette, insbesondere durch individuelle Schnittstellen ohne einheitliche Standards.

Wer ein Traceability-System einführen will, muss zudem einige Fragen klären: Welche Anwendungen soll das System umfassen? Welche Hardware soll genutzt werden? Und nicht zuletzt, wie soll die Datenbank aufgebaut sein – zentralisiert oder dezentralisiert, wie bei einer Blockchain? Walmart hat sich für eine Blockchain entschieden. Auch wenn ein Traceability-System ohne Blockchain implementiert werden kann, so bietet sie laut Zeller einen zusätzlichen Nutzen – nämlich Vertrauen.

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Nachdem Walmart zeigen konnte, dass das System funktioniert, schlossen sich im August 2017 weitere Akteure – darunter Dole, Driscoll’s, Nestle und Unilever – zur IBM Food Trust zusammen. Im September 2018 kamen Bauern, Rohstofflieferanten und Einzelhändler hinzu. Zeitgleich kündigte Walmart an, dass ab 2019 alle Lieferanten von frischem Blattgemüse verpflichtet werden, die Blockchain Food Trust zu nutzen.

Wie funktioniert IBM Food Trust? Die Blockchain adressiert vier Herausforderungen in der Lebensmittelindustrie: Lebensmittelsicherheit, Optimierung der Supply Chain, Lebensmittelverschwendung sowie Verbraucheranforderungen. Dafür stehen entsprechende Module bereit, die das komplette Ökosystem einer Lebensmittellieferkette abdecken. So verbindet die Blockchain die Teilnehmer über eine autorisierte, unveränderliche und gemeinsame Dokumentation der Herkunft von Lebensmitteln, Verarbeitungsdetails oder auch Zertifikate.

Rückverfolgbarkeit mithilfe von Serialisierung

Nach Ernteausfällen steigen häufig die Preise, so geschehen beispielsweise 2014 bei Haselnüssen. Solche Preisanstiege machen es für Fälscher lukrativ, andere Rohstoffe den Produkten beizumischen. Meist ist die Täuschung optisch und geschmacklich kaum zu erkennen. Für Verbraucher kann dies zu einem gesundheitlichen Risiko werden. Produzenten hochwertiger Lebensmittel wiederum sehen sich mit hohen Verlusten konfrontiert – nach Schätzungen des Food Fraud Network weltweit etwa 30 Milliarden Euro.

Um die eigene Marke zu schützen, bieten sich auch Rückverfolgbarkeitssysteme an. So hat Antares Vision zur Fachpack 2019 mit Track-my-Way eine Cloud-Plattform präsentiert, die einen Dialog zwischen allen Akteuren der Lieferkette ermöglicht. Durch die Rückverfolgbarkeit von Prozessen und Produkten soll die Transparenz der Produktions- und Absatzkette sichergestellt werden. Dies geschieht anhand von Informationen, welche durch das Teilen von Daten seitens aller Beteiligten der Kette objektiviert wird.

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Auch hier ist Vertrauen ein entscheidender Mehrwert. Der Verbraucher kann mit einem Smartphone die einmalige Kennung scannen, die sich an dem verkauften Artikel oder an der Verpackung befindet. Auf diese Weise stehen zertifizierte Informationen über den Ursprung, den Verarbeitungsprozess und die Absatzkette des Produkts zur Verfügung, und der Nutzer bekommt eine Garantie für die Integrität und Authentizität der Historie des Produkts.

Die Entwickler sehen in der Plattform auch ein effektives Tool für das Risikomanagement, denn es gewährleiste auch eine hohe Detailgenauigkeit für jedes einzelne verkaufte Produkt und reduziere so die finanzielle Belastung bei komplexen Reklamationsansprüchen.

Basis dieser hohen Detailgenauigkeit ist die Serialisierung. Es wird also jede einzelne Verkaufs­einheit mithilfe einer einmaligen Kennung erfasst. Zudem ermöglicht Track-my-Way den Austausch von Informationen zwischen den Teilnehmern, indem es unstrukturierte Big Data extrahiert. Quellen können Enterprise Software, IoT-kompatible Geräte, wie Sensoren, Kameras oder Waagen, sowie Blockchain-Aufzeichnungen sein. Gespeichert werden diese Daten in einer Cloud.

Transparenz bis an die Fleischtheke

Dank Rückverfolgbarkeitssystemen können sich Verbraucher mithilfe der Produktverpackung über Herkunft und Verarbeitung eines Lebensmittel informieren. Doch was macht man an der Fleischtheke? Auf einem Steak ist ja schließlich kein QR-Code. Dass es sehr wohl geht, zeigt Mark Zeller, COO F-Trace, am Beispiel Edeka: Per Touchscreen können sich Verbraucher direkt an der Theke über die angebotenen Waren und ihre Herkunft informieren. Alternativ rufen sie die Daten per Smartphone-App oder zuhause am Computer ab. Möglich wird dies dank des Rückverfolgbarkeitsservices F-Trace. Er macht die einzelnen Stationen der Waren bis zurück zu ihrem Ursprung sichtbar.

Auch die Händler profitieren von solch einer Lösung, da sie mit ihr alle rechtlichen Vorgaben erfüllen. Denn die Verordnung 1337/2013 fordert Angaben zur Herkunft von Fleisch sowie zum Aufzucht- und Schlachtort der Tiere. Alle relevanten Informationen sind im webbasierten System für mindestens zwei Jahre hinterlegt und können auch im Rahmen von offiziellen Lebensmittelkontrollen per Klick abgerufen, ausgedruckt und geprüft werden. Das bestätigt auch die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE).

Auch weitere Arbeitsprozesse rund um die Bedientheke lassen sich mit F-Trace digitalisieren – vom Auspacken und Dokumentieren im Markt über die Weiterverarbeitung bis hin zum Verkauf. Mithilfe von Scannern und Etiketten sowie per Tablet können die Mitarbeiter alle Stationen und Verarbeitungsschritte eines Produkts elektronisch festhalten – so etwa das Zerlegen für die Auslage in der Bedientheke. Auch die heute oft noch übliche Auspackliste auf Papier entfällt. Die Folgen: eine geringere Fehlerquote sowie ein Zweitgewinn, der unter anderem der Kundenbetreuung zu Gute kommen kann.

Voraussetzungen und Chancen

Damit Systeme wie F-Trace ihre Wirkung entfalten können, müssen laut Zeller drei wesentliche Voraussetzungen erfüllt sein: Transparenz der Daten, Rollen- und Rechteverteilung sowie Datenverfügbarkeit und Datenqualität. Damit spricht er große Worte gelassen aus. Denn mit der Transparenz ist das so eine Sache. Die Informationen der anderen nutzt man gerne zum eigenen Vorteil. Doch ist nicht jedes Unternehmen bereit, seine Daten zu teilen. Wer weiß, was der Wettbewerb damit anfangen könnte. Für Zeller heißt Blockchain auch zu reflektieren, welche und wie viele Informationen ein Unternehmen preisgeben möchte.

Dass alle Akteure entlang der Lieferkette Informationen früher oder später teilen werden müssen, war unter den Teilnehmern der Fresenius Produktionsleitertagung unstrittig. Treiber werden die großen Handelsketten sein. Zum Schutz ihrer Marken wollen sie transparente Lieferketten, die sie schnell handlungsfähig machen. Dass es geht, hat Walmart bewiesen: Eine Schale mit geschnittener Mango kann nun in nur 2,2 Sekunden zur ihrem Ursprung zurückverfolgt werden.

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