Unsere Ernährungsversorgung ist stark abhängig von lokal und global vernetzten Wertschöpfungsketten. Handlungsempfehlungen wie diese resilient zu halten sind, gibt ein Whitepaper des Fraunhofer IVV.
Aufgrund aktueller Krisen und Ressourcenknappheit besteht branchenübergreifend großer Handlungsdruck, die Resilienz der Lebensmittelproduktion zu stärken – so das Ergebnis von Umfragen und Gesprächen mit Fachverbänden und Unternehmen der Ernährungswirtschaft, die das Forschungsteam der Fraunhofer-Initiative Research L hervorgebracht hat.
Resiliente Unternehmen
Als resilient gelten im Produktionskontext vor allem Unternehmen oder Fertigungssysteme, die sich unter anderem stets an interne und externe Veränderungen und Störungen in komplexen, sich schnell verändernden Produktions- und Wertschöpfungsnetzwerken anpassen können, und die auch unter veränderten Rahmenbedingungen sichere und qualitativ hochwertige Produkte liefern.
Zwei Resilienzdimensionen
Um die Resilienz in der Lebensmittelproduktion zu bewerten, haben die Forschenden zwei Dimensionen betrachtet: die technische Resilienz der genutzten Produktionsanlagen und die Ökosystemresilienz der angebauten Nahrungsmittel. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME untersuchten hierbei gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT beide Resilienzdimensionen anhand der neuartigen Vertical-Farming-Plattformtechnologie Orbiplant des Fraunhofer IME (Fallbeispiel 1).
Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV analysierte die Ökosystemresilienz am Modell einer neuartigen Pflanzenölmühle (Fallbeispiel 2).
Digitaler Schatten für beide Fallbeispiele
Beide Fälle zeigen im Ergebnis die erfolgreiche Anwendung einer resilienten Systemarchitektur: Dafür wurde zunächst mithilfe digitaler Technologien auf Basis möglicher Störfälle ein digitaler Schatten für beide Fallbeispiele konzipiert, um Einflussgrößen und Produktqualitätsgrößen zu bestimmen.
Fallbeispiel 1: Vertical-Farming-Produktionssysteme
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer IME untersuchten auf Basis ihrer neuartigen Orbiplant-Vertical-Farming-Plattformtechnologie gemeinsam mit dem Fraunhofer IPT relevante Störfalle im Rahmen einer exemplarischen Basilikumproduktion, um daraus mögliche Ansätze zur Etablierung eines resilienten Produktionsprozesses abzuleiten. Indoor-Lebensmittelproduktionssysteme wie diese weisen spezifische Herausforderungen hinsichtlich ihrer technischen Resilienz und auch der Ökosystemresilienz auf, die sich aus der geschützten Produktionsumgebung bei gleichzeitig hohen Pflanzendichten ergeben.
