Frostschutz für palettierte Fracht: Thermohaube Eco-Safe. (Bild: Ecocool)
Zwar bieten Thermo-Container und Pallet-Shipper guten Schutz, durch ihr hohes Gewicht verursachen sie jedoch hohe Frachtkosten und erhöhen gleichzeitig den CO2-Fußabdruck. Dass es auch günstiger und mit weniger CO2-Emissionen geht, zeigt eine Studie der Firma Smart CAE, die im Frühjahr 2025 im Auftrag von Ecocool durchgeführt wurde. Der Verpackungsspezialist bietet mit seinen Luftfracht-Thermohauben eine leichtere und preiswertere Alternative zu Aero-Containern und Shippern an.
Die Studie basiert auf einer Simulationssoftware von Smart CAE, mit der die Sicherheit verschiedener Schutzverpackungen getestet werden kann – ohne aufwendige Klimakammertests. „Mithilfe der IT-Simulation können Versender kostengünstig und ohne Risiko verschiedene Verpackungssysteme miteinander vergleichen und jenes System für den Einsatz auswählen, welches das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis aufweist“, erläutert Ecocool-Geschäftsführer Dr. Florian Siedenburg. Die Ergebnisse der Studie bestätigten die Annahme, dass die im Vergleich zu Shippern leichtere Ecocool-Thermohaube einen deutlich geringeren CO2-Fußabdruck aufweist – und das bei stets ausreichender Schutzfunktion. „Unsere Thermohauben halten die empfindliche Pharma-Fracht ebenfalls im geforderten Solltemperatur-Fenster. Sie sind jedoch wirtschaftlich und ökologisch nachhaltiger als aktiv temperierte Container oder Shipper“, fasst Siedenburg zusammen.
Lane-Risk Assessment via Simulation
Temperatursensible Pharmaprodukte werden derzeit in vielen Fällen per aktiv temperiertem Luftfracht-Container oder mittels speziellen Pallet-Shippern befördert, um GDP-konforme Beförderung zu ermöglichen. Eine Alternative zu den genannten Lösungen sind Thermohauben, wie die von Ecoocool. Diese sind vergleichsweise leicht und benötigen deutlich weniger Platz.
Um Kunden eine optimale Verpackungsauswahl zu ermöglichen, soll die erwähnte IT-Simulation in Zukunft helfen, die bestmögliche Verpackungsstrategie zu wählen. Der optimale Weg wurde definiert durch eine ausreichende Sicherheit (also Vermeidung von jeglichen Temperaturabweichungen) bei gleichzeitig höchstmöglicher Nachhaltigkeit (geringstem CO2-Fußabdruck).
Die Studie von Smart CAE basiert auf der Computersimulation mit dem Programm „Smart CAE Virtual Cold Chain“. Im Rahmen der Studie wurde eine Luftfrachtdistribution auf der Strecke von London, UK, nach Dallas, USA, unterstellt. Der Simulationsansatz kombiniert thermodynamische Modelle mit Umgebungstemperatur-Daten und Sonneneinstrahlungs-Intensität als Randbedingungen. Das bedeutet, dass historische Wetterdaten an den unterstellten Flughafenstandorten genutzt wurden, um die Temperaturen im Inneren der Verpackung aber auch die Temperatur der Ware selbst zu simulieren. Die IT-Simulation ermöglicht den Versendern die Durchführung von umfangreichen Lane-Risk Assessments, die für die Verpackungsstrategie notwendig sind. Ohne Simulationssoftware werden diese mithilfe von kosten- und zeitintensiven Test-Shipments durchgeführt. Allerdings bietet die Simulation nicht nur Kosten- und Zeitvorteile, es wird eine viel größere Range an klimatischen Bedingungen getestet, als es bei realen Testshipments möglich ist. Somit hat der Versender eine größere Sicherheit in Bezug auf die Verpackungsstrategie, als es auf Basis klassischer Testshipments möglich wäre.
In der Studie wurden die vier derzeit verfügbaren Luftfracht-Thermohauben von Ecocool mit ihren jeweils spezifischen Schutzeigenschaften verwendet: Eco-Safe, Eco-Safe+, Eco-Xtreme und Eco-Xtreme+. Auf Basis eines Worst-Case-Szenarios untersuchte Smart CAE, inwiefern die verschiedenen Ecocool-Thermohauben in der Lage sind, die Ware zu schützen und in der Solltemperatur-Range von 15 bis 25 °C zu halten.
Das Ergebnis der Simulation zeigte, dass der Versand von Ambient-Produkten mit Thermohauben auf der simulierten Lane zu jedem Zeitpunkt des Jahres GDP-konform möglich ist, da die Ware ausreichend geschützt wird. In der Simulation erzielten die Thermohauben-Produkte von Ecocool annahmegemäß unterschiedlich gute Ergebnisse. So ließ sich mit der Standardthermohaube Eco-Safe zwar die Warentemperatur weitestgehend im Bereich der Anforderung halten. Allerdings zeigte die Simulation, dass sich bei sowohl bei extrem kalten als auch extrem heißen Tagen leichte Unter- beziehungsweise Überschreitungen der Solltemperaturen nicht komplett ausschließen ließen. Jedoch konnten diese bestehenden Lücken mit den Premiumvarianten Eco-Xtreme und insbesondere Eco-Safe+ und Eco-Xtreme+ stets geschlossen werden.
Als Schlussfolgerung wird in der Studie deshalb eine jahreszeitspezifische Verpackungsstrategie empfohlen, die sowohl Kosten und CO2-Emissionen minimiert, gleichzeitig aber einen ausreichend sicheren Transport gewährleistet.
Strategie den Jahreszeiten anpassen
In der Praxis müssen Versender prüfen, ob eine über das Jahr variierende Verpackungsstrategie operational darstellbar ist. Wie Ecocool-Geschäftsführer Siedenburg anmerkt, ist insbesondere die Kombination der Standard-Haube Eco-Safe mit der Premiumlösung Eco-Safe+ recht einfach implementierbar, da die zusätzlichen Waterblankets bei der Eco-Safe+ Lösung der einzige Unterschied zwischen beiden Lösungen sind: „Wir hatten die Waterblankets ursprünglich als modulare Ergänzung zu unserer Standardthermohaube erdacht. Wir empfehlen unseren Kunden daher, diese auf besonderes schwierigen Routen beziehungsweise in herausfordernden Monaten einzusetzen und ansonsten mit der Eco-Safe Haube zu versenden. So kann die Prozesskomplexität bei höchstmöglicher Sicherheit gering gehalten werden.“
Gleichzeitig zur ausreichenden Schutzfunktion verursachen die Thermohauben laut Studie im Vergleich zu Containern und Shippern weniger CO2-Emissionen, berechnet in CO2-Äquivalenten (CO2e). Dieser Wert setzt sich zusammen aus dem CO2-Fußabruck der Herstellung der jeweiligen Verpackung sowie dem CO2-Fußabdruck des Transportes, welcher wiederum vor allem durch das Gesamtgewicht der Sendung inklusive Verpackung getrieben wird. Insbesondere der Anteil der Transportemissionen beziehungsweise die Bedeutung des Verpackungsgewichts ist ein Aspekt, welcher bei isolierter Betrachtung der Nachhaltigkeit von unterschiedlichen Verpackungen leicht übersehen wird. So zeigt die Studie auf, dass in allen Fällen über die Hälfte der Gesamtemissionen dem Transport zurechenbar ist. Im Falle der Thermohauben sind es sogar weit über 90 % der Emissionen. In Summe ist der CO2-Fußabdruck von Thermohauben im Vergleich zu Pallet-Shippern geringer: So ist selbst dem aufwendigsten und schwersten Hauben-System (Eco-Xtreme+) beim Transport einer circa 100 kg schweren Palette circa 1,3 t CO2e zurechenbar, während es im Fall eines Vakuum-Isolationsshippers knapp 6 t (oder das 4,6-Fache) sind. Da der Großteil der Emissionen im Transport aufgrund des hohen Gewichts der High-Tech Verpackungen beruht, verbessert auch ein Mehrwegkonzept an dieser Bilanz nur wenig, zumal aufgrund unbalancierter Trade Lanes die Container häufig leer zurückgeführt werden müssen, was die CO2-Bilanz weiter negativ beeinflusst.
Produkte, die in der Studie geprüft wurden
Eco-Safe ist die Standardlösung für den Ein- oder Mehrweg-Einsatz aus doppellagiger Luftpolsterfolie, beidseitig mit Alu-Folie kaschiert. Diese findet Anwendung sowohl als Mehrweghaube in der Lebensmittel- und Chemiedistribution als auch großflächig im Bereich der Pharmaluftfracht.
Eco-Safe+ wurde für den Pharmaeinsatz im Ambient-Bereich 15 bis 25 °C entwickelt, insbesondere für Ladungen mit geringer thermischer Eigenmasse. Hier führt der Einsatz von Waterblankets zur signifikanten Steigerung der Schutzwirkung. Durch die Waterblankets wird die erforderliche Schutzwirkung an der 15-Grad-Celsius-Untergrenze des Solltemperatur-Korridors stets zuverlässig erreicht. Mithilfe der Eco-Safe+ Lösung lassen sich Lücken auch in der 2 bis 8 °C Pharma-Seefracht kostengünstig und effektiv schließen, während Kunden aus dem Lebensmittelsegment die Waterblankets vor dem Transport einfrieren, um so Kühlsendungen effektiv an Schnittstellen zu schützen.
Eco-Xtreme wartet im Vergleich zu den bisher verfügbaren Hauben mit einer deutlich erhöhten Isolationswirkung auf. Diese optimierte Witterungsschutz entsteht durch den dreilagigen Schichtaufbau der Eco-Xtreme: Eine reflektive Außenschicht umgibt eine Isolation aus rPET Vlies.
Diese steht in direkter Verbindung mit einer auf der Außenseite reflektierenden und einer wenig Wärme abstrahlenden Innenbeschichtung. Dabei setzt sich die isolierende Mitte aus Vlies zusammen, welches aus recycelten Polyesterfasern hergestellt wird. Eco-Xtreme ist mittlerweile auch in der Variante Eco-Xtreme+ erhältlich.