Temperatursensible Pharmazeutika werden in der weltweiten Distribution oft per Luftfracht versandt. Die Produkte müssen besonders gut geschützt werden, denn beim Be- und Entladen steht Palettenware oft mehrere Stunden auf dem Vorfeld und ist Witterungseinflüssen ausgesetzt. Zwar bieten Thermo-Container und Pallet-Shipper guten Schutz, durch ihr hohes Gewicht verursachen sie jedoch hohe Frachtkosten und erhöhen den CO2-Fußabdruck. Dass es auch günstiger und mit weniger CO2-Emissionen geht, beweist eine aktuelle Studie der Firma SmartCAE, die im Frühjahr im Auftrag der Ecocool GmbH 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 SmartCAE, mit der die Sicherheit verschiedener Schutzverpackungen getestet werden kann – ohne aufwändige Klimakammertests. „Mit Hilfe 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 Dr. Siedenburg zusammen.

Temperatursensible Pharmaprodukte werden derzeit in vielen Fällen per aktiv temperiertem Luftfracht-Container oder mittels speziellen Pallet-Shippern befördert, um GDP-konforme Beförderung zu gewährleisten. Eine Alternative zu den genannten Lösungen sind Thermohauben, wie die von Ecoocool. Diese sind vergleichsweise sehr leicht und benötigen auch deutlich weniger Platz.

Um Kunden eine optimale Verpackungsauswahl zu ermöglichen, soll die erwähnte IT-Simulation Kunden in Zukunft helfen, die optimale 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 SmartCAE basiert auf der Computersimulation mit dem Programm „SmartCAE Virtual Cold Chain“. Im Rahmen der Studie wurde eine Luftfrachtdistribution auf der Strecke London (UK) - 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 sehr umfangreichen  Lane-Risk Assessments, die für die optimale Verpackungsstrategie notwendig sind. Ohne Simulationssoftware werden diese mit Hilfe 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 gewährleistet 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 SmartCAE, inwiefern die verschiedenen Ecocool-Thermohauben in der Lage sind, die Ware zu schützen und in der Solltemperatur-Range von 15 bis 25 Grad Celsius 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- bzw. Überschreitungen der Solltemperaturen nicht komplett ausschließen ließen. Jedoch konnten diese bestehenden Lücken mit den Premiumvarianten ECO-XTRME 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. Diese wird in der Abbildung unten dargestellt:

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 bzw. 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 nachweislich deutlich 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 inkl. Verpackung getrieben wird. Insbesondere der Anteil der Transportemissionen bzw. 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 deutlich geringer: So ist selbst dem aufwändigsten und schwersten Hauben-System (ECO-XTREME+) beim Transport einer ca. 100 kg schweren Palette ca. 1,3t CO2e zurechenbar, während es im Fall eines Vakuum-Isolationsshippers knapp 6t (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.  

Die Abbildung unten zeigt die CO2-Fußabdrücke der Ecocool-Thermohauben im Vergleich zu herkömmlichen Shippern:

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 15-25 Grad Celsius 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 gewährleistet. Mit Hilfe der ECO-SAFE+ Lösung lassen sich Lücken auch in der 2-8°C Pharma-Seefracht sehr 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.

Bildmaterial (Bildquelle: Ecocool GmbH):

Dreilagiger Schichtaufbau der ECO-XTREME: Eine reflektive Außenschicht umgibt eine Isolation aus rPET Vlies – die Thermohaube wird über die Waterblankets gestülpt, die ihrerseits die zu schützende Ware abdecken (Mitte und rechts); Diese Kombination aus der ECO-XTREME Haube und den Waterblankets wird seit 2024 zusätzlich als „ECO-XTREME+“ Lösung vermarktet.

ECO°COOL GmbH

ECO°COOL wurde 1999 von Dipl.-Volkswirt Heinrich Siedenburg und Dipl.-Ing. Ulf C. Abbes gegründet. Mit innovativen Verpackungs- und Isolierkonzepten wurde bereits im selben Jahr der Bremerhavener Gründerpreis gewonnen. Seit 2015 wird die Firma von Dr. Florian Siedenburg geleitet. 

ECOCOOL Kühlverpackungen und Verpackungskomponenten werden von einer stetig wachsenden Zahl von Kunden aus den Bereichen Pharmazie, Chemie, Onlineversand von hochwertigen Lebensmitteln sowie Spedition und Logistik mit Erfolg eingesetzt. Im Herbst 2015 wurde daher die neue Produktionsstätte in Bremerhaven eingeweiht. Weitere 2000 Quadratmeter Produktions- und Bürofläche wurden im Frühjahr 2022 bezogen. Mit zwei zusätzlichen Außenstandorten und -lägern, fertigen wir somit auf mittlerweile knapp 2.600 Quadratmetern überdachter Fläche unsere Produkte überwiegend in Handarbeit, unterstützt von einem modernen Maschinenpark.