Athur Gossen (l.) und Marc Trilling-Haasler vor ihrer Hafermilch-Anlage. Diese soll ein Beispiel dafür sein, wie ein transparenter Lebensmittelproduktionsprozess in Zukunft aussehen kann, und welche Vorteile er sowohl für Unternehmen als auch für Verbraucher:innen bietet. Foto: TH OWL
Ab Montag, 31. März, bis einschließlich Freitag, 4. April, wird die Future Food Factory OWL der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL) auf der renommierten Hannover Messe vertreten sein, um einen neuartigen Demonstrator zur Haferdrinkproduktion vorzustellen. Am Stand von Schneider Electric präsentieren Forschende des Hochschulinstituts Institute for Life Science Technologies (ILT.NRW) das mit Unternehmenspartnern verwirklichte Projekt FoodProduction 4.0, das neue Maßstäbe in der Produktion von Pflanzendrinks setzen soll.
Die Präsentation eines neuartigen Haferdrinkdemonstrators, der durch eine Vielzahl von Sensoren tiefe Einblicke in den Herstellungsprozess ermöglicht, bietet Fachleuten und Interessierten die Möglichkeit, innovative Technologien und Konzepte für die Zukunft der Lebensmittelindustrie kennenzulernen. Das Projekt FoodProduction 4.0 kombiniert neueste Entwicklungen in der Automatisierung, Digitalisierung und nachhaltigen Produktion, um eine zukunftsfähige und ressourcenschonende Lebensmittelproduktion zu ermöglichen.
Interview mit Projektmitarbeitenden
Im Rahmen der Messe konnten zwei Projektmitarbeiter für ein Gespräch gewonnen werden. Sie geben Einblicke in die technischen Herausforderungen und Lösungen des Projekts sowie in die Rolle der Future Food Factory als Innovationslabor für die Lebensmittelindustrie.
Was ist die Future Food Factory OWL und was ist das ILT.NRW?
Arthur Gossen: Hier in der Future Food Factory OWL der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe forschen wir vor allem im Bereich der Lebensmitteltechnologie der Zukunft. Unser Standort am Innovation Campus Lemgo gibt uns vom Institut for Life Science Technologies (ILT.NRW) die Möglichkeit, gemeinsam mit dem Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) zukunftsweisende Fragestellungen zu bearbeiten. In Zusammenarbeit mit verschiedensten Partnerunternehmen aus der Industrie, zum Beispiel Schneider Electric, mit denen wir nun mit unserem Demonstrator auf der HMI (Hannover Messe) sind, verwirklichen wir anwendungsnahe Projekte.
Was genau ist denn Lebensmitteltechnologie und was kann ich mir darunter vorstellen?
Marc Trilling-Haasler: Lebensmitteltechnologie setzt sich mit dem System und den Strukturen der Produktionsprozesse von Lebensmitteln auseinander. Wir interpretieren die Lebensmitteltechnologie so, dass wir Prozesse im Detail erforschen und dann so umgestalten können, dass sie nachhaltiger und zukunftsorientierter sind.
Wer seid Ihr, und was macht Ihr in der Future Food Factory?
Marc Trilling-Haasler: Wir sind Arthur Gossen und Marc Trilling-Haasler und haben Lebensmitteltechnologie im Bachelor und Life Science Technologies im Master an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe in Lemgo studiert. Bereits während unseres Studiums konnten wir dabei im Rahmen unserer Abschlussarbeiten an verschiedenen Projekten des ILT.NRW mitforschen. Unter anderem haben wir beide in einem Projekt mitarbeiten können, welches sich damit beschäftigt hat, den Bierbrauprozess neu zu denken und mittels Sensortechnik effizienter, produktschonender und nachhaltiger zu gestalten.Nach dem Studium konnten wir dieses Knowhow in verschiedenen Forschungsprojekten im ILT.NRW einbringen. Seit 2024 schreiben wir an unseren Doktorarbeiten mit verschiedenen Schwerpunkten auf dem Gebiet der Echtzeitqualitätssicherung.
Wie seid ihr auf die Idee gekommen, im Bereich Hafermilch zu forschen?
Marc Trilling-Haasler: Haferdrinks sind relativ junge Produkte auf dem Markt. Gleichzeitig weisen Haferdrinks in Deutschland den größten Umsatz von allen Kuhmilch-Alternativen auf, und die Beliebtheit steigt weiter an. Haferdrinks sind also schon lange nicht mehr nur ein Trendgetränk, sondern in der Gesellschaft angekommen. Das liegt nicht zuletzt auch daran, dass sich immer mehr Menschen pflanzlicher ernähren wollen.
Was wollt Ihr denn an Haferdrinks erforschen?
Arthur Gossen: Da es sich um ein relativ junges Produkt handelt, sind noch viele Fragestellungen in diesem Bereich offen. Wir setzen uns in diesem Forschungsprojekt mit Fragestellungen rund um den Produktionsprozess hinsichtlich der Technologie und der Effizienz auseinander. Einfach gesagt: Ist die Produktion, so wie sie heute funktioniert, sinnvoll, und wie können wir sie umgestalten, um Ressourcen und Energie einzusparen? Gleichzeitig kümmern wir uns um Fragestellungen zu humansensorischen Kriterien sowie Qualitätsstandards: Wie machen wir die Produktion sicher und den Drink möglichst schmackhaft?
Was ist das Besondere an eurem Projekt?
Arthur Gossen: Wir haben zwei Kernthemen im Projekt, zum einen die „ganzheitliche Rohstoffverwertung“ und zum anderen die „autonome Lebensmittelproduktion“. Bei der ganzheitlichen Rohstoffwertung verfolgen wir den Raffineriegedanken, das heißt, wir denken vom Rohstoff und nicht vom Endprodukt. In Bezug auf Hafer und Haferdrinks bedeutet das, das wir den Hafer möglichst vollständig ausnutzen wollen. Häufig fallen in der Lebensmittelherstellung Nebenprodukte an, die nicht weiter verwertet werden. Diese beinhalten jedoch oft noch wertvolle Inhaltsstoffe wie Proteine oder Ballaststoffe. Das ist bei der Haferdrinkherstellung nicht anders, und das möchten wir ändern.
Marc Trilling-Haasler: Bei der autonomen Lebensmittelproduktion verfolgen wir das Ziel, dass die Haferdrinkherstellung ohne menschliche Eingriffe auskommt. Wir wollen den Prozess durch geeignete Sensortechnik so transparent machen, dass der Zustand des Prozesses zu jedem Zeitpunkt bekannt ist und die Maschinen darauf reagieren können. So soll die Produktionsanlage beispielsweise selbst erkennen, wie die Qualität des verwendeten Hafers ist und auf dieser Grundlage selbstständig Vorgaben für die Prozesstemperatur, die Verarbeitungszeit und so weiter vornehmen. Dieser Ansatz soll die Effizienz des Prozesses und die Qualität des Endprodukts verbessern.
Wie kann ich mir eine smarte Haferdrinkanlage vorstellen?
Marc Trilling-Haasler: In unserem Demonstrator zeigen wir den Kernprozessschritt der Haferdrinkherstellung – das Enzymieren. Hier werden der Geschmack und das Mundgefühl des Haferdrinks geprägt. An diesem Beispiel können wir unsere Konzepte und Lösungen am besten deutlich machen. Wir setzen bei unserem Demonstrator auf bereits viel genutzte Sensortechnik wie die Nahinfrarotspektroskopie. Bei dieser Methode wird die Reflektion von Lichtwellen im nahen Infrarotbereich gemessen. Hierdurch können wir Rückschlüsse auf die chemischen Reaktionen ziehen, die während der Enzymierung ablaufen. Wir betrachten aber auch neue Ansätze wie die Messung von Vibrationen und Akustik. Nicht zuletzt schauen wir uns aber auch Daten an, für die wir gar keine Sensoren brauchen, beispielsweise das Drehmoment des Rührermotors.
Und was genau bringen euch dann diese ganzen Daten?
Arthur Gossen: Mit all diesen Daten wollen wir tief in den Prozess hineinschauen und über mathematische Modelle Informationen zum produzierten Haferdrink gewinnen. So können wir beispielsweise messen, wie hoch der Zuckergehalt oder die dynamische Viskosität, ein Maß für die Zähigkeit, im Haferdrink ist. Mit der Kenntnis über diese Qualitätseigenschaften können wir den Demonstrator individuell steuern und sorgen für eine gleichbleibende Qualität.
Wie funktioniert das denn bisher?
Arthur Gossen: Aktuell werden in der Haferdrinkproduktion starre Prozessparameter vorgegeben, die sich nicht an den Rohstoff anpassen. Dies lässt allerdings außer Acht, dass es sich bei Hafer um einen Rohstoff handelt, der unter anderem durch klimatische Einflüsse natürlichen Schwankungen unterliegt. Die Qualitätsparameter, die wir mit unserem Demonstrator schon während des Prozesses bestimmen wollen, werden üblicherweise erst nach der Produktion im Labor bestimmt, wodurch es nicht möglich ist, zeitnah einzugreifen.
Wie genau kann Eure Anlage dabei helfen, die Haferdrinkproduktion nachhaltiger zu gestalten?
Marc Trilling-Haasler: Durch die mathematischen Modelle, die in die Prozessteuerung eingebunden sind, können die wichtigsten Qualitätsparameter wie Zuckergehalt und Zähigkeit bereits während des Prozesses bestimmt und beeinflusst werden. Dadurch können Fehlchargen und damit Lebensmittelverschwendung vermieden und der Prozess, wenn möglich, verkürzt werden. Das spart am Ende sehr viel Zeit und Energie. Zudem wird der Prozess bei uns auf den eingesetzten Hafer angepasst, wodurch mehr der ernährungsphysiologisch relevanten Inhaltsstoffe in den Drink übergehen können.
Ist das Prinzip auch auf andere Drinks anwendbar?
Arthur Gossen: Im Moment forschen wir beispielhaft an der Herstellung von Haferdrinks. Ein Kernanliegen von uns ist aber, dass unsere Konzepte auch auf weitere Lebensmittelherstellungsprozesse angewendet werden können. Durch den gezielten Einsatz von Sensortechnik kann noch in vielen Prozessen der Lebensmittelindustrie ein Mehrwert hinsichtlich Nachhaltigkeit und Effizienz geschaffen werden.
Wie möchtet Ihr mit Eurer Anlage zu einem Umdenken beitragen?
Arthur Gossen: Wir hoffen, mit der Anlage ein Beispiel zu schaffen, wie ein transparenter Lebensmittelproduktionsprozess in Zukunft aussehen kann, und welche Vorteile er sowohl für Produzenten als auch für Verbraucher:innen bietet. Durch den Einsatz von inline Sensortechnik, gekoppelt mit mathematischen Modellen, wollen wir eine Möglichkeit aufzeigen, bereits während der Produktion auf schwankende Rohstoffqualitäten zu reagieren.
Wo kann ich mehr über die Forschung in der Future Food Factory erfahren?
Marc Trilling-Haasler: Wer sich näher mit den Projekten auseinander setzten möchte, findet Informationen zu unserem und anderen Vorhaben auf unserer Website www.futurefoodfactory.de oder in den Sozialen Medien auf Instagram und LinkedIn unter Future Food Factory OWL. Für die noch unentschlossenen Schüler:innen empfehlen wir, sich auf der TH OWL Website den Studiengang Lebensmitteltechnologie anzuschauen, ein wirklich spannender und praxisnaher Studiengang!
Vielen Dank für dieses Gespräch!
Hintergrund: Die TH OWL ist eine führende Hochschule für angewandte Wissenschaften mit einem klaren Fokus auf praxisorientierte Forschung und Entwicklung. Sie arbeitet eng mit der Industrie zusammen, um innovative Lösungen für zukünftige Herausforderungen zu entwickeln.
Die Future Food Factory OWL ist ein einzigartiges Innovationszentrum, das Unternehmen und Forschungseinrichtungen unterstützt, neue Technologien und Geschäftsmodelle im Bereich der Lebensmittelproduktion zu entwickeln und zu testen. Das Ziel ist es, die Zukunft der Lebensmittelindustrie nachhaltig und zukunftsfähig zu gestalten.
Weitere Informationen und Interviewanfragen
Für weitere Informationen zum Projekt FoodProduction 4.0 und zur Hannover Messe besuchen Sie uns am Stand von Schneider Electric oder kontaktieren Sie uns direkt unter: info@sft-owl.de
Pressemeldung: TH OWL
