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 von SmartCAE, die im Frühjahr 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 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 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 Pharmafracht ebenfalls im geforderten Solltemperaturfenster. Sie sind jedoch wirtschaftlich und ökologisch nachhaltiger als aktiv temperierte Container oder Shipper“, fasst 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).

Computersimulation als Studienbasis

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 Umgebungstemperaturdaten und Sonneneinstrahlungsintensität 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 Test-Shipments 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°C zu halten.

Ergebnis der Simulation

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 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-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 (Grafik 1).

In der Praxis müssen Versender prüfen, ob eine über das Jahr variierende Verpackungsstrategie operational darstellbar ist. Wie 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 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. 1,3 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.