Kontejnerová řešení pro potravinovou bezpečnost v době krize: Od obilných rezerv k plně integrované produkci potravin

Výpadek proudu v Německu: Jak zastaralé jsou naše zásoby potravin

Základy německé připravenosti na potravinovou nouzovou situaci

Německo se na potenciální krize v dodávkách připravuje již desítky let, ale současné přístupy pocházejí ze 60. let 20. století a vykazují značné slabiny. Vládní nouzové rezervy v současnosti obsahují přibližně 800 000 tun potravin uložených na více než 150 tajných místech. Tyto zásoby se skládají především z civilní nouzové rezervy rýže, hrachu, čočky a kondenzovaného mléka a také z federální obilné rezervy pšenice, žita a ovsa.

Ústřední problém tohoto konvenčního systému skladování potravin spočívá v jeho nedostatečné praktické vhodnosti pro moderní krizové situace. Soukromé domácnosti již nemají infrastrukturu pro zpracování syrových základních potravin, kterou měly v 60. letech 20. století. Zatímco vládní rezervy jsou teoreticky určeny k zajištění denního jídla po dobu několika týdnů, koncepty pro praktické zavedení tohoto zásobování v krizových podmínkách chybí.

Kritika Spolkového účetního dvora z let 2011 a 2019 toto hodnocení potvrzuje: Zásoby jsou založeny na zastaralých normách, jsou částečně napadeny škůdci a pro soukromé domácnosti je obtížné je zpracovat. Zároveň vznikají vysoké náklady na skladování, správu a pravidelné obnovování nouzových zásob.

Vhodné pro:

• Záplavy, úmrtí způsobená horkem, tornáda a škody za miliardy: Nová krizová realita Německa je tady.

Slabé stránky zpracování potravin v době krize

Německý systém zásobování potravinami je vysoce specializovaný a závislý na fungující infrastruktuře. Moderní mlýny, pekárny a zpracovatelské závody vyžadují stabilní dodávky energie, fungující dopravní trasy a složité dodavatelské řetězce. V krizových situacích, jako jsou přírodní katastrofy, dlouhodobé výpadky proudu nebo ozbrojené konflikty, mohou tyto systémy zcela selhat.

Obzvláště kritickým problémem je závislost na velkých centralizovaných zařízeních. Pokud centralizované mlýny nebo pekárny selžou, celé regiony již nebudou moci být zásobovány zpracovanými potravinami, a to i v případě, že je k dispozici dostatek surového obilí. Pandemie koronaviru a válka na Ukrajině již ukázaly, jak rychle se mohou dodavatelské řetězce zhroutit.

Aby toho nebylo málo, většina velkých pekáren a potravinářských společností funguje na bázi just-in-time a udržuje si pouze minimální skladovací kapacitu. V případě nedostatku dodávek jim chybí jak suroviny, tak i zpracovatelská kapacita potřebná pro rychlou reakci.

Kontejnerová řešení pro decentralizovanou výrobu potravin

Mobilní kontejnerová řešení nabízejí inovativní přístup k překonání těchto slabin. Různí výrobci již úspěšně vyvinuli výrobní zařízení ve standardizovaných 20stopých kontejnerech, což umožňuje kompletní zpracovatelský řetězec od skladování surovin až po hotový výrobek.

Například rakouský dodavatel postavil mlýny na obilí v 20stopých kontejnerech, které dosahují mlecí kapacity přibližně 20 tun během 24 hodin. Tyto systémy jsou modulární konstrukce a dokáží zpracovat různé druhy obilí bez složité přestavby systému. Patentovaný mlecí proces umožňuje výrobu mouky v krátkém čase s konzistentní kvalitou.

Podobné koncepty existují i ​​pro mobilní pekárny a další zařízení na zpracování potravin. Jiný kontejnerový koncept nabízí kompletní zpracovatelské řetězce v kontejnerové formě, které obsahují všechny potřebné komponenty, od výrobní jednotky až po chladírenské sklady a prodejní plochy. Tyto systémy lze kdykoli rozšířit a flexibilně nasadit na různých místech.

Vakuové skladování obilí v kontejnerech

Klíčovou výhodou kontejnerových systémů je možnost optimalizovaného skladování surovin pomocí vakuové technologie. Studie výzkumného ústavu ukázaly, že skladování obilí ve vakuových pytlích při vlhkosti pod 14 procent dosahuje vynikajících výsledků. Po dvou letech vakuového skladování byla kvalita obilí z velké části zachována a stávající škůdci byli zničeni již po třech měsících.

Vakuové balení chrání nejen před napadením škůdci, ale také před vlhkostí a dalšími vlivy prostředí. Komerční dodavatelé již nabízejí vakuově balené bio obilí ve stohovatelných plastových kbelících s trvanlivostí přibližně 10 let. Tuto technologii lze snadno integrovat do kontejnerových systémů a umožňuje prostorově úsporné skladování velkého množství obilí.

Plynotěsné skladování v kontejnerech nabízí oproti konvenčním silům další výhody. Kontejnery lze rychle přepravovat a umisťovat na různá místa dle potřeby. Zároveň je možné lépe kontrolovat skladovací podmínky, protože uzavřené systémy jsou méně náchylné k vnějším vlivům.

Integrované procesní řetězce v kontejnerových systémech

Kompletní integrace výrobního řetězce od obilí po chléb v kontejnerových systémech vyžaduje pečlivou koordinaci různých fází zpracování. Proces začíná čištěním obilí, aby se odstranily cizí látky, kameny a prach. Moderní čisticí systémy lze snadno integrovat do kontejnerů a zajistit tak potřebnou kvalitu produktu.

Mletí se provádí v kompaktních mlýnských systémech speciálně navržených pro kontejnerové použití. Tyto systémy dosahují denní propustnosti 8 až 86 tun a dokáží zpracovat různé druhy obilovin bez nutnosti přestavby. Výsledná kvalita mouky plně splňuje standardy běžných velkomlýnů.

Výroba těsta vyžaduje výkonné hnětače, které jsou k dispozici i v kompaktním provedení. Moderní spirálové hnětače s odnímatelnými mísami umožňují hygienické zpracování a snadné čištění. Stroje jsou vybaveny časovači, které zabraňují nadměrnému hnětení, a mají bezpečnostní prvky, jako je automatické vypnutí při otevření krytu mísy.

Kvašení těsta vyžaduje kontrolované teplotní a vlhkostní podmínky. Tyto požadavky mohou být splněny ve speciálních fermentačních komorách nebo klimatizovaných prostorech uvnitř nádoby. Optimální podmínky jsou 25 až 28 stupňů Celsia s odpovídající vlhkostí.

Dodávka energie prostřednictvím integrovaných solárních systémů

Dodávka energie pro kontejnerové výrobní zařízení představuje jednu z největších technických výzev. Požadavky na energii zahrnují mlýn, hnětače, chladicí a klimatizační systémy a řídicí elektroniku. Největším spotřebitelem energie je však pec, která spotřebovává značné množství tepelné energie.

Inovativní projekty ukazují, že úplná energetická soběstačnost je možná. Jedním z příkladů je pekárna v Africe, která denně vyrábí až 3 000 bochníků chleba a je poháněna výhradně solární energií. Klíčem k úspěchu je kombinace energeticky úsporných pecí, velkoryse dimenzovaných bateriových úložišť a optimalizovaných výrobních procesů.

Moderní kontejnerové solární systémy se obvykle skládají z fotovoltaických systémů o výkonu 24 kW v kombinaci s lithium-iontovými bateriemi o kapacitě 80 kWh. Tyto systémy jsou modulární a lze je dle potřeby rozšiřovat. Výklopné solární moduly vedle kontejneru výrazně zvětšují dostupnou plochu kolektorů, což umožňuje dostatečnou výrobu energie i v omezeném prostoru.

Pro nepřetržitý provoz, zejména pro noční výrobu chleba, jsou nezbytné velkoryse dimenzované bateriové úložné systémy. Moderní lithium-iontové systémy nabízejí vysokou energetickou hustotu, dlouhou životnost a mohou spolehlivě fungovat i při extrémních teplotách. Kontejnerové bateriové úložné systémy s kapacitou od 100 kWh až po megawattové řady jsou nyní komerčně dostupné a nabízejí potřebnou flexibilitu pro různé aplikace.

Redundantní energetické systémy a spolehlivost

Pro kritické aplikace v krizové připravenosti je nezbytné zavedení redundantních energetických systémů. Kromě základního solárního napájení by měly být k dispozici další zdroje energie, jako například nouzové generátory. Moderní generátory mohou pracovat na různá paliva, včetně konvenční nafty, bionafty HVO nebo syntetických paliv.

Bionafta HVO vyrobená z hydrogenovaného rostlinného oleje nabízí zvláštní výhody pro dlouhodobé použití. Palivo je při skladování výrazně stabilnější než konvenční nafta, méně náchylné k mikrobiální kontaminaci a snižuje emise CO2 až o 90 procent. Zároveň lze HVO použít ve stávajících vznětových motorech bez úprav a nabízí stejnou spolehlivost jako fosilní nafta.

Pro maximální spolehlivost by kontejnerové systémy měly mít více nezávislých zdrojů energie. Typická konfigurace může sestávat z fotovoltaiky pro základní napájení, bateriového úložiště pro dobíjení a nouzového generátoru HVO pro extrémní situace. Inteligentní systémy pro správu energie dokáží automaticky přepínat mezi různými zdroji a vyrovnávat tak špičky spotřeby.

Hospodaření s vodou a odpadními vodami

Zásobování vodou je dalším kritickým aspektem výroby potravin v kontejnerech. Výroba chleba vyžaduje značné množství čisté vody, a to jak pro těsto, tak pro čištění a hygienické účely. Kontejnerové systémy mohou být vybaveny integrovanými vodními nádržemi, které umožňují několik dní autonomního provozu.

Moderní systémy úpravy vody dokáží přeměnit i kontaminovanou nebo slanou vodu na vodu pitné kvality. Komerčně dostupné jsou kompaktní kontejnerové systémy reverzní osmózy, které lze napájet solární energií. Tyto systémy výrazně zvyšují nezávislost a umožňují použití i v odlehlých oblastech bez vodovodní infrastruktury.

Také hospodaření s odpadními vodami vyžaduje sofistikovaná řešení. Potravinový odpad a odpad z mytí nádobí musí být čištěny v souladu s hygienickými předpisy. Možnými řešeními jsou kompaktní čistírny odpadních vod nebo sběrné nádrže pro pozdější likvidaci. Pro dlouhodobější provoz mohou udržitelným řešením být biologické čistírny v dalších nádržích.

Hub pro bezpečnost a obranu - Image: Xpert.digital

Hub pro bezpečnost a obranu nabízí opodstatněné rady a současné informace, aby efektivně podporovaly společnosti a organizace při posilování jejich role v evropské bezpečnosti a obranné politice. V úzké souvislosti s pracovní skupinou Connect SME propaguje zejména malé a středně velké společnosti (SMS), které chtějí dále rozšířit svou inovativní sílu a konkurenceschopnost v oblasti obrany. Jako centrální kontaktní bod vytvoří rozbočovač rozhodující most mezi a středními a evropskou obrannou strategií.

Vhodné pro:

• Obrana pracovní skupiny Connect - posilování malých a středních podniků v evropské obraně

Hygienické požadavky a implementace HACCP

Dodržování hygienických norem je nezbytné pro každé zařízení na výrobu potravin a obzvláště důležité pro mobilní zařízení v krizových situacích. Koncept HACCP (analýza rizik a kritické kontrolní body) musí být plně integrován do systémů výroby obalů.

Sedm principů HACCP vyžaduje systematickou analýzu všech potenciálních nebezpečí ve výrobním procesu. Největší riziko představují biologická nebezpečí z patogenních mikroorganismů. Systémy nádob musí být navrženy tak, aby všechny povrchy, které přicházejí do styku s potravinami, byly vyrobeny z nerezové oceli a snadno se čistily.

Mezi kritické kontrolní body patří monitorování teploty v celém výrobním řetězci, hygienická opatření během personálních změn a ochrana před kontaminací během skladování. Moderní kontejnerové systémy mohou být vybaveny automatickými monitorovacími systémy, které průběžně zaznamenávají a dokumentují teplotu, vlhkost a další kritické parametry.

Školení zaměstnanců v používání mobilních výrobních zařízení je obzvláště důležité, protože pracovní podmínky se mohou lišit od podmínek v konvenčních provozech. Standardizované postupy a pravidelná hygienická školení zajišťují dodržování všech předpisů i v náročných podmínkách.

Vhodné pro:

• Koncept HACCP: 7 kroků k absolutně bezpečným potravinám – Komplexní otázky a odpovědi o bezpečnosti potravin

Modulární architektura systému a škálovatelnost

Silnou stránkou kontejnerových výrobních systémů je jejich modulární konstrukce a prakticky neomezená škálovatelnost. Základní moduly lze dle potřeby kombinovat a rozšiřovat tak, aby pokrývaly různé kapacity a produktové řady.

Typický základní modul se může skládat z jediného kontejneru, který kombinuje skladování, mletí a přípravu těsta. Pro vyšší kapacity lze přidat další kontejnery pro samostatné kroky zpracování, rozšířené skladování nebo různé produktové řady. Kontejnery lze uspořádat vedle sebe nebo na sebe, aby se minimalizovaly prostorové nároky.

Kontejnery jsou propojeny prostřednictvím standardizovaných rozhraní, což umožňuje rychlou montáž a přestavbu. Dopravníkové a transportní systémy lze flexibilně konfigurovat pro optimalizaci toku materiálu mezi moduly. Centrální řídicí systémy koordinují výrobu napříč všemi kontejnery a zajišťují plynulý provoz.

Tato modulární architektura nabízí rozhodující výhody pro připravenost na krize. Systémy lze postupně budovat a rozšiřovat s rostoucí poptávkou. Zároveň distribuce do více kontejnerů umožňuje větší odolnost, protože pokud se vyskytnou problémy s jedním modulem, ostatní mohou pokračovat v provozu.

Přepravitelnost a rychlá provozní připravenost

Použití standardizovaných přepravních kontejnerů zajišťuje globální přepravitelnost výrobních zařízení. Kontejnery lze přepravovat kamiony, lodí nebo železnicí a rychle je rozmístit na různých místech. Standardní rozměry 20 nebo 40 stop umožňují využití stávající logistické infrastruktury bez jakýchkoli zvláštních požadavků.

Moderní zařízení na výrobu kontejnerů jsou navržena jako systémy typu „plug-and-play“, které jsou připraveny k provozu do dvou až tří dnů od dodání. Všechny potřebné komponenty jsou předem smontovány a otestovány. Zbývá pouze připojit elektřinu, vodu a v případě potřeby i kanalizaci.

Toto rychlé nasazení je neocenitelné, zejména v katastrofických situacích. Zatímco konvenční výrobní zařízení vyžadují měsíce plánování a výstavby, kontejnerové systémy mohou zajistit dodávky potravin téměř okamžitě. Jejich flexibilita také umožňuje použití v dočasných skladovacích zařízeních, během evakuací nebo v oblastech se zničenou infrastrukturou.

Vhodné pro:

• Logistické problémy se zásobováním obyvatelstva a vybavením záchranářů v rizikových oblastech a krizových obdobích

Ekonomické aspekty a nákladová efektivita

Investiční náklady na kontejnerové výrobní systémy jsou výrazně nižší než u srovnatelných stacionárních zařízení. Modulární konstrukce umožňuje postupné investice podle skutečných potřeb. Zároveň se eliminují náklady na pozemky, budovy a složité povolovací postupy.

Díky vysokému stupni automatizace a energetické účinnosti moderních systémů jsou provozní náklady konkurenceschopné s konvenčními systémy. Jejich kombinace s obnovitelnými zdroji energie může vést k významným úsporám nákladů, protože průběžné náklady na energii prakticky odpadají.

Kontejnerové systémy nabízejí atraktivní modely financování pro veřejný sektor. Místo vysokých počátečních investic lze využít leasingové nebo pronájmové modely, což umožňuje rovnoměrné rozložení nákladů. V případě potřeby lze systémy rychle rozšířit nebo přemístit na jiná místa, což zajišťuje optimální využití zdrojů.

Ekonomické výhody decentralizované výroby kontejnerů jsou značné. Tvorba lokální hodnoty, pracovní místa a kratší dopravní trasy nejen snižují náklady, ale také zvyšují bezpečnost dodávek. V dobách krize mohou tyto systémy nahradit kritickou infrastrukturu a zachovat základní služby.

Mezinárodní zkušenosti a osvědčené postupy

Mezinárodní projekty již prokázaly praktickou životaschopnost výroby potravin v kontejnerech za různých podmínek. Projekty pekáren a chladíren v kontejnerech v Africe a dalších rozvojových zemích ukazují, že spolehlivá výroba chleba je možná i za extrémních klimatických podmínek a bez stávající infrastruktury.

Tyto projekty poskytly důležité poznatky pro optimalizaci systémů. Klíčovými faktory úspěchu jsou důležitost dostatečně dimenzovaných systémů skladování energie, potřeba místních údržbářských kapacit a přizpůsobení se kulturním specifikům. Zároveň se modulární konstrukce a standardizované komponenty ukázaly jako obzvláště snadno udržovatelné.

V Evropě různé země experimentují s mobilními výrobními systémy pro krizovou připravenost. Nizozemsko vyvinulo kontejnerové systémy pro zásobování v případě protržení hrází a povodní. Rakousko využívá mobilní mlýny pro regionální zásobování v horských oblastech, kde je doprava do centrálních zařízení obtížná.

Budoucí vyhlídky a technologický vývoj

Technologický vývoj kontejnerových výrobních systémů rychle postupuje. Technologie umělé inteligence a internetu věcí umožňují plně automatizované monitorování a optimalizaci výrobních procesů. Prediktivní údržba dokáže předvídat poruchy a umožňovat preventivní údržbu.

Nové technologie baterií s vyšší energetickou hustotou a delší životností dále zlepší energetickou soběstačnost. Zároveň účinnější solární moduly umožňují vyšší energetické výnosy i v omezeném prostoru. Integrace palivových článků jako dodatečného zdroje energie by mohla v budoucnu vytvořit další redundanci.

Vývoj nových technologií zpracování speciálně pro kontejnerové aplikace dále zvýší efektivitu. Kompaktnější systémy s vyšší propustností a nižší spotřebou energie jsou již ve vývoji. Zároveň nové materiály a výrobní techniky umožňují cenově efektivnější a nenáročné systémy.

Implementace v rámci německé krizové připravenosti

Integrace kontejnerových výrobních systémů do německé připravenosti na potravinovou nouzovou situaci vyžaduje zásadní revizi stávajících konceptů. Místo spoléhání se výhradně na skladování syrových základních potravin by měly být zřízeny decentralizované zpracovatelské kapacity, které zůstanou funkční i za krizových podmínek.

Jednou z možných strategií by mohla být regionální distribuce systémů kontejnerové výroby, které se komerčně využívají za běžných časů a v krizových situacích lze rychle aktivovat pro nouzové zásobování. Soukromí provozovatelé by mohli být prostřednictvím příslušných smluv zavázáni k poskytování kapacity pro veřejné zásobování v případě krize.

Stávající skladovací kapacity pro obilí by mohly být postupně doplněny moderními kontejnerovými skladovacími zařízeními, která by nabízela optimalizovanou skladovací i základní zpracovatelskou kapacitu. Tyto hybridní přístupy by kombinovaly výhody obou systémů a umožnily by postupnou modernizaci.

Školení specialistů pro provoz mobilních výrobních zařízení musí začít včas. Spolupráce s odbornými školami, živnostenskými komorami a potravinářským průmyslem může rozvíjet potřebné dovednosti. Pravidelná cvičení a školení zajišťují provozní připravenost v případě nouze.

Strategický význam pro národní bezpečnost

Systémy výroby potravin v kontejnerech představují paradigmatický posun v připravenosti na krize. Překonávají tradiční oddělení mezi skladováním a zpracováním a vytvářejí flexibilní, decentralizované kapacity, které zůstávají funkční i v případě vážného poškození infrastruktury.

Strategické výhody sahají daleko za pouhé zásobování potravinami. Decentralizované výrobní kapacity zvyšují odolnost celé ekonomiky a snižují zranitelnost vůči cíleným útokům na centrální infrastrukturu. Zároveň pokládají základy pro ekonomickou obnovu po katastrofách.

Investice do takových systémů není jen pojištěním proti krizovým scénářům, ale také investicí do udržitelnější a odolnější budoucnosti. Kombinace moderních technologií, obnovitelných zdrojů energie a modulární výstavby ukazuje způsoby, jakými si industrializované společnosti mohou zajistit své základní služby i v extrémních podmínkách.

Nastal čas na změnu v připravenosti na krize. Kontejnerové výrobní systémy nabízejí technologie a flexibilitu potřebnou k řešení výzev 21. století. Jejich včasné zavedení by mohlo být klíčové pro schopnost Německa spolehlivě zásobovat své obyvatelstvo potravinami i v dobách vážné krize.

Markus Becker

Rád posloužím jako váš osobní poradce.

Vedoucí rozvoje podnikání

Předseda SME Connect Defense Working Group

LinkedIn

Konrad Wolfenstein

Rád posloužím jako váš osobní poradce.

kontaktovat pod Wolfenstein ∂ xpert.digital

Zavolejte mi pod +49 89 674 804 (Mnichov)

LinkedIn
 

Výškové sklady kontejnerů a kontejnerové terminály: Logistická souhra – Odborné rady a řešení - Kreativní image: Xpert.Digital

Tato inovativní technologie slibuje zásadní změnu kontejnerové logistiky. Místo horizontálního stohování kontejnerů jako dříve jsou skladovány vertikálně ve víceúrovňových ocelových regálových konstrukcích. To nejen umožňuje drastické zvýšení skladovací kapacity v rámci stejného prostoru, ale také revolucionizuje celé procesy v kontejnerovém terminálu.

Více o tom zde:

• Výškové sklady kontejnerů a kontejnerové terminály: Logistická interakce – odborné poradenství a řešení