Funkende Verpackungen mit RFID

Medikamentenschachteln mit RFID-System. Die Antenne wird auf das Papier aufgedruckt, der Chip auf einer Folie vormontiert und auf die Schachtel aufgeklebt. (Foto: Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH))

2009 registrierten die Zollbehörden in der Europäischen Union einem Bericht der Kommission zufolge 43.500 Fälle in denen Produkte raubkopiert oder gefälscht wurden. Insgesamt entdeckten die Behörden dabei 118 Millionen Produkte. Besonders besorgniserregend: Während in der Vergangenheit vor allem Luxusgüter gefälscht wurden, sind es laut EU Kommission mittlerweile zunehmend Produkte des täglichen Lebens.

Mit 19 Prozent aller entdeckten Fälschungsprodukte standen Zigaretten ganz oben auf der Liste. Nicht weit dahinter: Medikamente. Jedes zehnte gefälschte Produkt, das 2009 gefunden wurde, gehörte in die Rubrik Medikamente und Arzneimittel. Wohl auch deswegen warnte Algirdas Šemeta, EU-Kommissar für Steuern, Zollunion, Betrugsbekämpfung und Audit, die Fälschungen könnten Gesundheits- und Sicherheitsrisiken für die Konsumenten darstellen.

Gerade in der Pharmabranche verlangt diese Zunahme der Produktpiraterie nach neuen Schutzmechanismen, um Gefahren für den Verbraucher zu reduzieren. Eine Möglichkeit, Produkte vor Fälschungen zu schützen, stellen RFID-Systeme dar. Bei der RFID-Technik, der Begriff steht für „radio-frequency identification“, werden Produkte mithilfe elektromagnetischer Wellen identifiziert. Wie diese Technik in der Pharmabranche eingesetzt werden kann, haben Forscher des Instituts für Integrierte Produktion Hannover (IPH) im Projekt „EZ-Pharm – Anwendung elektronischer Echtheitszertifikate an Faltschachteln entlang der Pharmaversorgungskette” untersucht. Projektingenieur Björn Eilert zufolge sei das Hauptziel die Unterbindung der Verbreitung von Plagiaten gewesen: „Wir wollen die Sicherheit in der Versorgungskette erhöhen.“ Das vom IPH entwickelte System besteht aus einem Chip und einer Antenne. Der Chip ist in etwa ein Zehntel Millimeter groß und hat ein Speichervolumen von 512 Bit. Darauf, so Eilert, ließen sich unter anderem die Pharmazentralnummer (PZN), ein in Deutschland bundeseinheitlicher Identifikationsschlüssel für Arzneimittel und andere Apothekenprodukte, sowie Ort und Zeitpunkt der Produktion und das Verfallsdatum speichern.

Der Chip wird auf einer Folie vormontiert und auf die Verpackung aufgebracht, die Antenne wird bereits während der Produktion der Schachtel auf das Papier aufgedruckt. Mithilfe eines Lesegeräts soll es dann jedem – ob Zwischenhändler, Apotheker oder Endkunde – möglich sein, den Weg des Medikaments nachzuvollziehen und sich dessen Echtheit zu vergewissern. Das Verfahren, erklärt Eilert, sorge für Sicherheit: „Wir können für jede individuelle Schachtel ein digitales Echtheitszertifikat erstellen.“ Bisher sei die Nachfrage aus der Pharmaindustrie noch nicht allzu groß. Das 30-monatige Forschungsprojekt habe die Realisierbarkeit des Systems bewiesen. Grundsätzlich ließe sich dieses im Übrigen auch in anderen Bereichen, in denen teure und fälschungsanfällige Produkte verpackt werden, nutzen, so zum Beispiel für Kosmetikprodukte. Die Kosten pro Einheit aus Chip und Antennen liegen bei einer Auflage von 50.000 Stück derzeit zwischen fünf und acht Cent.

Weniger um den Plagiatsschutz als um die Sicherheit der verpackten Produkte geht es bei einem Verfahren, das am Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD) der TU Darmstadt entwickelt wurde. Bisherige RFID-Anwendungen seien zumeist „passiv“, erklärt Hans Martin Sauer, Leiter der Forschungsgruppe Funktionales Drucken am IDD. Sie würden vor allem reagieren und beispielsweise bei einem Diebstahl Alarm auslösen. Am IDD habe man nach neuen Applikationen für die RFID-Technik gesucht: „Unsere Idee war es, ein RFID-Bauteil zu entwickeln, das intelligent ist.“ So haben die Forscher RFID-Etiketten mit einem Sensor versehen, der Unterbrechungen in der Kühlkette registriert. Beim Auslesen des Produkts, zum Beispiel einer Milchpackung, können dann eventuelle Kühlungsunterbrechungen bemerkt und das Produkt gegebenenfalls entsorgt werden. An der TU Darmstadt habe man zudem ein Verfahren entwickelt, mit dem es möglich sei, RFID-Etiketten auf Verpackungen aufzudrucken. Das besondere daran: Statt des teuren Siliziums werden deutlich günstigere Polymere – bestimmte Kunststoffe – als leitendes Material eingesetzt. Mittels Tief-, Sieb- und Offsetdruck könnten diese zum Beispiel auf spezielle Folien gedruckt und dann auf Verpackungen aufgebracht werden. Auf diese Weise sei dann auch das Recycling der Etiketten einfacher, erläutert Sauer.

Die technischen Möglichkeiten eines aktiven RFID-Transponders werden auch bei Siemens genutzt. „Wir nutzen die RFID-Technik um mit dem Umfeld zu kommunizieren“, erläutert Gerald Lanzerstorfer den Ansatz von Siemens. In Zusammenarbeit mit unter anderem der Medizinischen Universität Graz wurde ein RFID-System mit Temperaturfühlern entwickelt, mit dessen Hilfe empfindliche Güter wie beispielsweise Blutkonserven überwacht werden können. Das sogenannte Device besteht aus Temperatursensor, Datenspeicher und RFID-Schnittstelle und kann an jede Verpackung angebracht werden. Es zeichnet die Temperatur in einem einstellbaren Zeitintervall auf. Die Temperaturkurve kann dann kurz vor der Verabreichung mit einem Lesegerät abgerufen werden. Zudem ist das Device mit einer LED versehen, die bei Unter- oder Überschreitung einer bestimmten Temperatur ihr Blinkverhalten ändert und damit auf eventuelle Schäden an der Blutkonserve hinweist. Die RFID-Schnittstelle ermöglicht dabei eine Kommunikation auch durch die Verpackung hindurch.

Generell, so Lanzerstorfer, sei das System für die Überwachung aller temperaturempfindlichen Produkte geeignet. Mittlerweile werde es beispielsweise auch für die Temperaturkontrolle von Arzneimitteln eingesetzt. Das Device wiege in etwa 25 Gramm und könne sowohl innen als auch außen an einer Verpackung angebracht werden. Nach dem Transport werde es entfernt und kann wiederverwendet werden, die Batterie halte mindestens drei Jahre. Der Preis des Devices sei mengenabhängig, bewege sich aber um die 50 Euro.