Lebensmittel-Palettierung: Roboter stapeln Insekten

In Dänemark vereinen sich Larvenzucht und Technologie zu einer zukunftsfähigen Lösung für die globale Lebensmittelversorgung: ENORM Biofactory nutzt die Präzision von Hygienic-Oil-Robotern von KUKA beim Palettieren der Insektenkästen, um so eine klimafreundliche Proteinquelle zu produzieren.

Neue Art der Nahrungsmittelproduktion

In einer Fabrikhalle im Herzen Dänemarks, 50 Kilometer südwestlich von Aarhus, ist Tag für Tag und fast rund um die Uhr ein buchstäblich bewegendes Schauspiel zu beobachten: Bald werden sich hier in unzähligen Kästen Millionen von Fliegenlarven durch ihr Futter fressen, während die Behältnisse beständig von leise vor sich hin surrenden KUKA Robotern in der Ausführung Hygienic Oil (HO) bewegt, palettiert, geleert und gefüllt werden. Herzlich willkommen bei ENORM Biofactory, der größten und ersten kommerziellen Insektenfarm Skandinaviens!

Vielleicht gibt es Fabriken wie diese bald überall. Schließlich sind viele Expertinnen und Experten überzeugt, dass Insekten die Proteinquelle der Zukunft sind. Die Vereinten Nationen schätzen, dass die Weltbevölkerung bis zum Jahr 2050 auf etwa 9,7 Milliarden Menschen anwachsen wird. Da zudem in vielen Entwicklungsländern das durchschnittliche Einkommen steigen wird, ist mit einer starken Zunahme des Fleischkonsums und damit des Proteinbedarfs zu rechnen.

Larven: entscheidend für effektive Kreislaufwirtschaft

Angesichts des Klimawandels und immer knapper werdender Ressourcen steht damit fest, dass eine effektive Kreislaufwirtschaft und nachhaltige Nahrungsmittelproduktion wichtiger denn je sind. Eine entscheidende Rolle könnte dabei die Schwarze Soldatenfliege spielen – und um die dreht sich im Betrieb von ENORM alles. „Nur ein Gramm Eier der Schwarzen Soldatenfliege entspricht 30.000 Larven“, rechnet Carsten Lind Pedersen vor, CEO von ENORM. „Und diese nehmen so schnell an Gewicht zu, dass aus 25 Kilo Eiern 100 Tonnen Larven werden – innerhalb von nur zwölf Tagen! Das schafft kein anderes Tier.“

Die ENORM Biofactory Insektenfarm in Dänemark.

Auch Jane Lind Sam, COO von ENORM, betont das riesige Potenzial des Insekts für eine nachhaltige Proteinproduktion: „Die Larven der Fliege können sich von fast allen organischen Stoffen ernähren. Deshalb können wir sie mit Abfallprodukten aus der dänischen Lebensmittelindustrie füttern, die anderweitig entsorgt worden wären – und machen aus ihnen hochwertiges Futterprotein für die Tierhaltung.“

Form der Insektenproduktion schont Klima

Konkret stellt ENORM aus den schnell wachsenden Larven zwei Produkte her: Insektenmehl als Ersatz für hochverdauliche Eiweißfuttermittel – etwa für Fische, Geflügel, Schweine und Haustiere. Und immunstimulierendes Insektenöl, das ebenfalls als Nahrungsergänzung für diverse Tiere geeignet ist. „Zutaten auf der Basis von Larven der Schwarzen Soldatenfliege, die verantwortungsvoll produziert werden, haben im Vergleich zu anderen tierischen Proteinquellen einen deutlich geringeren CO2-Fußabdruck“, sagt Pedersen.

Die Schwarze Soldatenfliege, die Proteinquelle der Zukunft.

So sei die Insektenproduktion ein Paradebeispiel für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft, bei der Umwelt und Klima kaum belastet würden: „Bei der Weiterverarbeitung werden die Larven lediglich getrocknet – das Einzige, was bei uns übrigbleibt, ist also Wasser.“ Außerdem werde ein Teil der Larven zur Produktion neuer Eier genutzt – ein perfekter Kreislauf!

Die Larven der Fliege können sich von fast allen organischen Stoffen ernähren. Deshalb können wir sie mit Abfallprodukten aus der dänischen Lebensmittelindustrie füttern – und machen aus ihnen hochwertiges Futterprotein für die Tierhaltung.

Jane Lind Sam, COO ENORM

Palettieren in feuchter Umgebung: Für Roboter kein Problem

Nachhaltig, weil maximal effizient, ist auch die Form des Produktionsprozesses selbst, der laut Pedersen zwei große Herausforderungen mit sich bringt: Einerseits bedürfe es in der Fabrik eines komplexen Belüftungssystems, denn im Prozess entstehe automatisch sehr viel Wärme. „Vor allem aber müssen wir sehr schnell, teilweise extrem schwere Behältnisse befüllen, leeren und stapeln“, sagt Pedersen.

Für die Palettierung die besten Lösungen zu finden, war die Aufgabe von Rolf Tange und seinem Team. Tange ist CTO der Sealing System Group, einem der führenden Anbieter für Verpackungs- und Palettierlösungen, und vertraut bereits seit Jahrzehnten auf die innovativen und zuverlässigen Technologien von KUKA. „Wir wussten, dass die flexiblen Hygienic-Oil-Roboter von KUKA perfekt sein würden für die Insektenfarm von ENORM“, sagt Tange.

Die Hygienic Oil Roboter befüllen, leeren und stapeln teilweise extrem schwere Behältnisse.

„Im ersten Stadium wachsen die Larven in kleineren, 30 bis 40 Zentimeter großen Kisten heran“, schildert er den Ablauf. Nach sieben Tagen werden sie dann umgefüllt in größere Kisten, die mehr als einen Quadratmeter messen. Und spätestens beim Handling davon sind die innovativen Helfer jedem Menschen eine unverzichtbare Hilfe: „Da sind 50 Kilo Flüssignahrung drin, dann werden 70.000 Larven draufgekippt“, erzählt Tange. „Das Gewicht würde nicht mal der fitteste Arbeiter schaffen!“

Das Palettieren ist jedoch für die sechs KR QUANTEC PA HO von KUKA kein Problem: Alle sieben Sekunden befüllen sie einen neuen Kasten, also 500 in der Stunde – und das 20 Stunden am Tag. In den verbleibenden vier Stunden steht statt der Palettierung unzähliger Kisten die Reinigung der Anlage an. „Ohne die Roboter von KUKA wäre unsere Produktion nicht möglich“, sagt Carsten Pedersen. Zumal er sich zu hundert Prozent auf deren Einsatz verlassen muss, denn der gesamte Ablauf ist minutengenau programmiert: „Wenn es bei einem der Roboter ein Problem gäbe, hätten wir nur zwei bis drei Minuten, um dieses zu lösen – ansonsten kommt der gesamte Prozess zum Erliegen. Aber das ist zum Glück noch nicht vorgekommen.“

Ein Teil der Larven wird zur Produktion neuer Fliegen-Eier genutzt.

Moderne Produktion läuft automatisch

Im Prinzip laufe das Handling und die Palettierung der Kisten wie von selbst, erzählt Pedersen, denn der gesamte Prozess sei komplett automatisiert: „Tatsächlich benötigen wir eigentlich nur zwei Mitarbeitende, um alles zu steuern.“ Ihre Aufgabe beschränke sich weitgehend auf die manuelle Kontrolle der Systeme.

Dass die Anlage so zuverlässig läuft, ist auch dem Know-how des Systempartners Sealing System zu verdanken. „Wir haben für die Lebensmittelindustrie schon oft und erfolgreich mit Technologien von KUKA gearbeitet“, sagt Kim Kildahl Poulsen, Sales Manager bei XIO - Intelligent Farming, Sealing System Group. Besonders schätzt er das große Portfolio von KUKA im Segment der Hygienic-Oil-Roboter, das weltweit seinesgleichen sucht. Mit ihren speziellen H1-Schmierstoffen in allen Achsen erfüllen diese die hohen hygienischen Anforderungen der Food-Industrie entlang der gesamten Prozesskette. Kommen die Schmierstoffe in Kontakt mit Lebensmitteln, ist dies für Mensch und Tier absolut unbedenklich – so auch bei ENORM.

Wir müssen sehr schnell, teilweise extrem schwere Behältnisse befüllen, leeren und stapeln. Ohne die Roboter von KUKA wäre unsere Produktion nicht möglich.

Carsten Lind Pedersen, CEO ENORM

Trotz der großen Erfahrung in der Lebensmittelindustrie war der Aufbau der Anlage beim Kunden ENORM auch für Sealing System ein Stück weit Neuland, wie Poulsen zugibt: „Bei einer Insektenfarm haben wir es mit lebender Materie zu tun. Das kannten wir so noch nicht.“ Da die Nahrung für die Larven zu 70 Prozent aus Wasser besteht, habe man es im Betrieb zum Beispiel mit einer extrem feuchten Umgebung zu tun – kein Problem für die eigens dafür konzipierten Helfer von KUKA und die verbauten Materialien.

Larvennahrung besteht zum Großteil aus Wasser.

Der gesamte Prozess läuft komplett automatisiert. Lediglich zwei Mitarbeitende kontrollieren die Systeme.

Software-Lösung half bei Konzeption und Planung

Dass am Ende alles so optimal funktionieren würde, kam für Poulsen nicht überraschend. Schließlich hatten er und sein Team wichtige Abläufe vorab testen können – mit Visual Components. Das finnische, von KUKA akquirierte, Unternehmen hat sich auf Softwarelösungen für die 3D-Simulation in der Fabrikplanung spezialisiert. „Mit der Software von Visual Components haben wir simulieren können, in welcher Geschwindigkeit und in welchem Rhythmus sich die Roboter und Fördersysteme bewegen müssen. Das hat sehr geholfen.“ Als ebenso geeignet habe sich das Programmierkonzept KUKA.AppTech erwiesen, das eine effiziente und einfache Programmierung in kürzester Zeit ermöglicht.

Wichtige Abläufe hat das Team vorab getestet.

Und so krabbeln die Larven und palettieren die Roboter im Herzen Dänemarks tagein, tagaus eifrig und zuverlässig vor sich hin – und sorgen mit Hilfe der innovativen Technologie von KUKA für eine nachhaltigere Produktion von Lebensmitteln.