Autorer: Dr. Jean-Paul Rodrigue og Dr. Theo Notteboom

Kølekæden omfatter transport af temperaturfølsomme produkter langs en forsyningskæde ved hjælp af termisk og kølet emballage og den logistiske planlægning for at beskytte disse forsendelsers integritet.

Mens globaliseringen har gjort den relative afstand mellem verdens regioner meget mindre, er den fysiske adskillelse af disse regioner stadig en meget vigtig realitet. Jo større den fysiske adskillelse er, jo større er sandsynligheden for, at fragten kan blive beskadiget i en af de komplekse transportoperationer, der er involveret. Nogle varer kan blive beskadiget af stød, mens andre kan blive beskadiget af uhensigtsmæssige temperaturudsving. For en række varer, der betegnes som letfordærvelige varer, især fødevarer (produkter), forringes deres kvalitet med tiden, da de opretholder kemiske reaktioner, som for det meste kan afbødes ved lavere temperaturer. Det kræver tid og koordinering at transportere en forsendelse effektivt, og enhver forsinkelse kan have negative konsekvenser, især hvis der er tale om letfordærvelige varer. For at sikre, at lasten ikke bliver beskadiget eller kompromitteret i løbet af denne proces, er virksomheder i den farmaceutiske, medicinske og fødevarebranchen i stigende grad afhængige af kølekæden.

Kølekæden omfatter transport af temperaturfølsomme produkter langs en forsyningskæde ved hjælp af termiske og køleemballagemetoder og den logistiske planlægning for at beskytte integriteten af disse forsendelser. Der er flere måder, hvorpå produkter fra den kolde kæde kan transporteres, herunder kølebiler og jernbanevogne, køleskibe, reefers og luftfragt.

Den kolde kæde er således en videnskab, en teknologi og en proces. Den er en videnskab, da den kræver en forståelse af de kemiske og biologiske processer, der er forbundet med fordærvelighed. Det er en teknologi, da den er afhængig af fysiske midler til at sikre passende temperaturforhold i hele forsyningskæden. Det er en proces, da der skal udføres en række opgaver for at forberede, opbevare, transportere og overvåge temperaturfølsomme produkter. De vigtigste elementer i en kølekæde omfatter:

• Kølesystemer. At bringe varer som f.eks. fødevarer til den rette temperatur med henblik på forarbejdning, opbevaring og transport.
• Køleopbevaring. Tilvejebringelse af faciliteter til opbevaring af varer i en periode, enten i afventning af at blive sendt til et fjernt marked, på et mellemliggende sted med henblik på forarbejdning og distribution og tæt på markedet med henblik på distribution.
• Kold transport. At have transportmidler til rådighed til at transportere varer under opretholdelse af stabile temperatur- og fugtighedsforhold samt til at beskytte deres integritet.
• Kold forarbejdning og distribution. Tilvejebringelse af faciliteter til omdannelse og forarbejdning af varer samt sikring af sanitære forhold. Konsolidering og dekonsolidering af laster (kasser, kasser, paller) med henblik på distribution.

Fra et økonomisk udviklingsperspektiv gør kølekæden det muligt for mange udviklingsøkonomier at deltage i det globale marked for letfordærvelige produkter enten som producenter eller som forbrugere. Væksten i indkomst er forbundet med en større tilbøjelighed til at forbruge frugt, grøntsager, fisk og kødprodukter. Stigende indkomstniveauer er forbundet med en ændring i kosten med bl.a. stigende efterspørgsel efter frisk frugt og fødevarer af højere værdi som f.eks. kød og fisk. Personer med højere socioøkonomisk status er mere tilbøjelige til at indtage grøntsager og frugt, især frisk frugt, ikke blot i større mængder, men også i større variation. Forbrugere med stigende købekraft er blevet optaget af at spise sundt. Derfor har producenter og detailhandlere reageret med en række eksotiske friske frugter fra hele verden.

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

Fra et geografisk perspektiv har den kolde kæde følgende virkninger:

• Globalt. Specialisering af landbrugsfunktioner, der gør det muligt at transportere temperaturfølsomme fødevarer til fjerntliggende markeder. Den muliggør distribution af vacciner og andre farmaceutiske eller biologiske produkter fra enkelte store anlæg til ethvert marked i hele verden.
• Regional. Det kan understøtte specialisering af produktionen og stordriftsfordele i distributionen. Dette kan omfatte store kølehuse, der betjener regionale dagligvaremarkeder, eller specialiserede laboratorier, der udveksler temperaturfølsomme komponenter.
• Lokalt. Rettidig distribution til den endelige forbruger af letfordærvelige varer, dvs. købmandsforretninger og restauranter.

Nogle indenlandske eller tværnationale forsyningskæder kræver måske kun én transportform, men mange gange er jordtransporter kun ét led i en kombination af transportformer. Dette gør intermodale overførsler afgørende for kølekæden. Ved intermodale forsendelser anvendes typisk 40-fods kølecontainere, der kan rumme op til 26 tons fødevarer. Containeren gør lastnings- og aflæsningsperioderne kortere og mindre udsat for skader på både containeren og lasten. Miljøet i disse containere styres elektronisk ved enten at blive tilsluttet en generator eller en strømkilde på skibet eller lastbilen samt terminaler og distributionscentre. Effektiviteten af koldkædelogistikken har gjort det muligt at konsolidere kølerummene for at betjene store markedsområder.

Koldkædelogistikkens fremkomst

Siden 1950’erne begyndte tredjepartsleverandører af logistik at dukke op og indføre nye metoder til transport af globale koldkædevarer. Før deres fremkomst blev koldkædeprocesser for det meste forvaltet internt af producenten eller distributøren. I USA tilskyndede Food and Drug Administration’s restriktioner og ansvarlighedsforanstaltninger vedrørende stabiliteten af den kolde kæde mange af disse virksomheder til at satse på specialiserede kurerfirmaer i stedet for at revidere deres forsyningskædefaciliteter fuldstændigt.

Specialiseringen har ført til, at mange virksomheder ikke kun er afhængige af store leverandører af forsendelsestjenester som United Parcel Service (UPS) og FedEx, men også til en mere fokuseret industri, der har udviklet en niche af logistisk ekspertise omkring forsendelse af temperaturfølsomme produkter. Potentialet til at forstå lokale regler, told- og miljøforhold samt et skøn over længden og tiden for en distributionsrute gør dem til en vigtig faktor i den globale handel. Som følge heraf oplever logistikbranchen en stigende grad af specialisering og segmentering af koldkædeforsendelse i flere potentielle nichemarkeder inden for globale forsyningskæder. Hele nye segmenter inden for distributionsbranchen har været meget aktive i forhold til at udnytte den dobbelte udvikling af den rumlige udvidelse af forsyningskæderne, der understøttes af globaliseringen, og den betydelige variation af varer i omløb.

Afhængigheden af den kolde kæde fortsætter med at få større og større betydning. Inden for medicinalindustrien er f.eks. afprøvning, produktion og flytning af lægemidler i høj grad afhængig af kontrolleret og ukompromitteret overførsel af forsendelser. En stor del af de farmaceutiske produkter, der bevæger sig langs kølekæden, befinder sig i forsøgs- eller udviklingsfasen. Klinisk forskning og forsøg er en vigtig del af industrien, som koster millioner af dollars, men som også oplever en fejlprocent på omkring 80 %. Ca. 10 % af de medicinske lægemidler er temperaturfølsomme. Hvis disse forsendelser skulle opleve en uventet udsættelse for varierende temperaturniveauer, risikerer de at blive ineffektive eller endog skadelige for patienterne.

I alle de forsyningskæder, som den beskæftiger sig med, favoriserer koldkædelogistik højere integrationsniveauer, da opretholdelse af temperaturintegritet kræver en højere grad af kontrol af alle de involverede processer. Det kan endda tilskynde tredjepartsleverandører af logistik til at erhverve elementer af forsyningskæden, hvor tid og andre præstationsfaktorer er de vigtigste, ja endog landbrug. Dette kan indebære overtagelse af frugtplantager (f.eks. appelsinplantager) for at sikre forsyningssikkerhed. Temperaturkontrol i forbindelse med forsendelse af fødevarer er en del af industrien, som fortsat er vokset i forbindelse med den internationale handel. I takt med at et stigende antal lande koncentrerer deres eksportøkonomi om fødevare- og råvareproduktion, er behovet for at holde disse produkter friske i længere perioder blevet vigtigere af kommercielle og sundhedsmæssige årsager. Kølekæden er også et spørgsmål om folkesundhed, da en korrekt transport af fødevarer vil reducere sandsynligheden for bakteriel, mikrobiel og svampeforurening af forsendelsen. Muligheden for at transportere medicinske varer over lange afstande gør det også muligt at reagere mere effektivt på sundhedsspørgsmål (f.eks. distribution af vacciner).

Forsyning af temperaturkontrollerede miljøer

Succesen for industrier, der er afhængige af kølekæden, afhænger af, hvordan man kan sende et produkt med temperaturkontrol, der er tilpasset forsendelsesforholdene. Koldkædedriften er blevet væsentligt forbedret i de seneste årtier, og industrien kan opfylde kravene til en lang række produkter. Forskellige produkter kræver opretholdelse af forskellige temperaturniveauer for at sikre deres integritet i hele transportkæden. Industrien har reageret ved at fastsætte temperaturstandarder, der passer til de fleste produkter. De mest almindelige temperaturstandarder er “banan” (13 °C), “koldt” (2 °C), “frosset” (-18 °C) og “dybfrosset” (-29 °C), som hver især er relateret til specifikke produktgrupper. At holde sig inden for dette temperaturområde er afgørende for en forsendelses integritet i hele forsyningskæden, og for letfordærvelige varer giver det mulighed for at sikre optimal holdbarhed. Enhver afvigelse kan resultere i uigenkaldelige og dyre skader; et produkt kan simpelthen miste enhver markedsværdi eller nytteværdi.

At kunne sikre, at en forsendelse forbliver inden for et temperaturområde i en længere periode, afhænger i høj grad af den type beholder, der anvendes, og af kølemetoden. Omkring 20 % af al den energi, der forbruges i koldkædelogistikken, vedrører køling af lasten. Faktorer som f.eks. transittiden, forsendelsens størrelse og den omgivende temperatur eller udendørstemperaturen er vigtige faktorer, når det skal afgøres, hvilken type emballage der er nødvendig, og hvor stort energiforbruget er. Der kan være tale om alt fra små isolerede kasser, der kræver tøris eller gelpakker, rullende containere til en 53 fods kølecontainer, som har sin egen køleenhed med motor. De vigtigste koldkøleteknologier til at skabe et temperaturkontrolleret miljø under transport omfatter:

• Tøris. Fast kuldioxid har en temperatur på ca. -80 °C og kan holde en forsendelse frossen i en længere periode. Det anvendes især til forsendelse af lægemidler, farligt gods og fødevarer og i køle-enhedslastanordninger til luftfragt. Tøris smelter ikke. I stedet sublimerer den, når den kommer i kontakt med luft.
• Gelpakker. Store dele af forsendelser af lægemidler og medicinalvarer klassificeres som kølede produkter, hvilket betyder, at de skal opbevares i et temperaturområde mellem 2 og 8 °C. Standardmetoden til at tilvejebringe denne temperatur er at anvende gelpakker eller pakninger, der indeholder faseændrende stoffer, som kan gå fra fast til flydende og omvendt for at kontrollere et miljø. Afhængigt af forsendelseskravene kan disse pakninger enten starte i frossen eller nedkølet tilstand. Undervejs i transportprocessen smelter de til væske, samtidig med at de opfanger den energi, der slipper ud, og opretholder en indre temperatur.
• Eutektiske plader. De er også kendt som “kolde plader”. Princippet svarer til gelpakker. I stedet er pladerne fyldt med en væske og kan genbruges mange gange. Eutektiske plader har en lang række anvendelsesmuligheder, f.eks. til opretholdelse af kolde temperaturer til rullende køleanlæg. De kan også bruges i leveringsbiler til at holde temperaturen konstant i korte perioder, en proces, der kan være velegnet til leverancer i støjfølsomme områder eller til natleverancer.
• Flydende nitrogen. Et særligt koldt stof, på ca. -196 °C, der anvendes til at holde pakker frosne i lang tid og hovedsagelig anvendes til transport af biologisk gods som f.eks. væv og organer. Det betragtes som et farligt stof i forbindelse med transport.
• Quilts. Isolerede stykker, der placeres over eller omkring fragt for at fungere som en buffer ved temperaturudsving og for at holde temperaturen relativt konstant. På den måde forbliver frosset gods frosset i længere tid, ofte længe nok til ikke at berettige brugen af dyrere køleanlæg. Dyner kan også bruges til at holde temperaturfølsomt gods ved stuetemperatur, mens de ydre forhold kan variere betydeligt (f.eks. om sommeren eller vinteren).
• Reefers. Fællesbetegnelse for en temperaturreguleret transportenhed, som kan være en varevogn, en lille lastbil, en sættevogn eller en standard ISO-container. Disse enheder, som er isolerede, er specielt konstrueret til at tillade temperaturkontrolleret luftcirkulation, der opretholdes af et fastmonteret og uafhængigt køleanlæg. En kølecontainer er derfor i stand til at holde fragttemperaturen kølig og endda varm. Udtrykket reefer anvendes i stigende grad på kølede ISO-containere på 40 fod, hvor den dominerende størrelse er 40 high-cube footers (45R1 er størrelses- og typekoden).

Kølehuset er det mest almindeligt anvendte inden for koldkædelogistik. Det kan spænde fra et enkelt temperaturkontrolleret rum, der betjener en enkelt bruger og funktion, til et stort dedikeret distributionscenter, der betjener flere brugere og funktioner. Der findes også punktuelle eksempler som f.eks. omdannelse af miner til kølerum.

• 

• 

• 

• 

• 

Koldkædeoperationer

For at flytte en forsendelse på tværs af forsyningskæden uden at lide af tilbageslag eller temperaturanomalier kræves det, at der etableres en omfattende logistisk proces for at opretholde forsendelsens integritet. Denne proces omfatter flere faser lige fra forberedelse af forsendelserne til den endelige kontrol af forsendelsens integritet på leveringsstedet:

• Forberedelse af forsendelsen. Når et temperaturfølsomt produkt skal flyttes, er det vigtigt først at vurdere dets egenskaber. Et centralt spørgsmål vedrører temperaturkonditionering og emballering af forsendelsen, som allerede skal have den ønskede temperatur. Kølekædeanordninger er normalt designet til at holde temperaturen konstant, men ikke til at bringe en forsendelse op på denne temperatur, så de vil ikke kunne fungere tilfredsstillende, hvis en forsendelse ikke er forberedt og konditioneret. En bemærkelsesværdig undtagelse er bananer, som transporteres ved en temperatur på omkring 13o Celsius, hvor det er muligt at bruge en kølecontainer til at nedkøle forsendelsen. Andre spørgsmål omfatter forsendelsens bestemmelsessted og vejrforholdene i de pågældende regioner, f.eks. om forsendelsen vil blive udsat for ekstrem kulde eller varme under transportruten. Ved at bruge en kølecontainer med egen strømforsyningsenhed kan sådanne problemer normalt afhjælpes. Den lasteenhed, der transporterer den temperaturfølsomme last, skal også være forberedt. F.eks. skal en kølecontainer damprenses for at fjerne risikoen for bakterieforurening og bringes til de afskiberens specificerede betingelser, dvs. temperatur og luftfugtighed. Et andet spørgsmål vedrører atmosfærisk kontrol, dvs. opretholdelse af passende ilt- og kuldioxidniveauer, hvilket bidrager til at kontrollere (forsinke) modningen. Denne kontrol kan gælde for hele transportmidlet (reefer), men omfatter almindeligvis indpakning af produkterne i polyethylenposer, som kontrollerer, hvordan gasserne trænger ind under transporten.
• Valg af transportform. Flere nøglefaktorer spiller ind på, hvordan forsendelsen skal transporteres. Afstanden mellem oprindelsesstedet og det endelige bestemmelsessted (som ofte omfatter en række mellemliggende steder), forsendelsens størrelse og vægt, det nødvendige miljø med hensyn til udetemperatur og eventuelle tidsbegrænsninger (produktets letfordærvelighed) påvirker alle de tilgængelige transportmuligheder. Korte afstande kan klares med en varevogn eller en lastbil, mens en længere rejse kan kræve et fly eller et containerskib. I dette tilfælde bliver forholdet mellem omkostninger og letfordærvelighed en faktor i valget af transportform.
• Brugerdefinerede procedurer. Hvis fragten krydser grænser, kan toldprocedurer blive meget vigtige, da koldkædeprodukter har en tendens til at være tidsfølsomme og mere udsat for inspektion end almindelig fragt (f.eks. produkter, lægemidler og biologiske prøver). Denne opgave er forskellig sværhedsgrad afhængigt af nationen (eller den økonomiske blok) og gatewayen, da der er forskelle i procedurer og forsinkelser. Et almindeligt problem vedrører sanitær inspektion, som kan kræve gasning. Toldspørgsmål identificeres almindeligvis som de mest afgørende for etableringen af pålidelige internationale kølekæder.
• Den “sidste mil”. Den sidste fase er selve leveringen af forsendelsen til dens bestemmelsessted, som inden for logistik ofte kaldes “den sidste mil”. De vigtigste overvejelser ved tilrettelæggelsen af en sidste levering vedrører ikke kun destinationen, men også tidspunktet for leveringen, så den kritiske arbejdskraft og lagerplads er til rådighed. Lastbiler og varevogne, som er de primære transportformer i denne fase, skal opfylde de specifikationer, der er nødvendige for at transportere koldkædeforsendelsen. Da mange leverancer af koldkædeprodukter, især dagligvarer, finder sted i bymiljøer, hindres de af trafikpropper og parkeringsvanskeligheder. Det er også vigtigt at sikre den endelige overførsel af forsendelsen til kølerummet, da der er risiko for brud på integriteten og beskadigelse af skrøbelige varer som f.eks. produkter.
• Integritet og kvalitetssikring. Efter at forsendelsen er blevet leveret, og temperaturregistreringsapparater eller kendte temperaturanomalier skal registreres og gøres kendt. Dette er det trin i den logistiske proces, der skaber tillid og ansvarlighed, især hvis der pådrages ansvar for en beskadiget forsendelse. Hvis der opstår problemer eller anomalier, der bringer en forsendelse i fare, skal der gøres en indsats for at identificere kilden og finde korrigerende foranstaltninger. Dette er særlig relevant i forbindelse med den høje værdi af varer i den kolde kæde. Mens en standardcontainerlast kan have en værdi på mellem 50 000 og 100 000 USD, kan en kølecontainerlast nå op på 1 million USD. I tilfælde af lægemidler kan fragtens værdi nå op på 50 millioner dollars.

• 

• 

• 

Derfor, er etableringen og driften af kølekæder afhængig af de pågældende forsyningskæder, da hver fragtenhed, der skal transporteres, har forskellige krav med hensyn til placering, efterspørgsel, koncentrationsniveau, lastintegritet og transportintegritet. På grund af de ekstra opgaver, der er involveret, samt den energi, der kræves til køleenheden, er transportomkostningerne for koldkædeprodukter meget højere end for almindelige varer. Den fortsatte stigning i levestandarden og den økonomiske specialisering vil i de kommende år fortsat være vigtige drivkræfter for den stigende efterspørgsel efter letfordærvelige varer og den kølekædelogistik, der understøtter transporten heraf.

Relaterede emner

• Værdikæder og godstransport
• Logistik og godsdistribution
• Logistik af globale fødevaresystemer
• Logistik af globale fødevaresystemer
• Globalisering og international handel
• Containerisering af varer
• Kølekæder i havne (PEMP – Eksternt link)

Bibliografi

• Coyle, W. W. Hall og N. Ballenger (2001) “Transportation Technology and The Rising Share of U.S. Perishable Food Trade”, Economic Research Service/USDA, Changing Structure of Global Food Consumption and Trade / WRS-01-1.
• Rees, J. (2013) Refrigeration Nation: A History of Ice, Appliances, and Enterprise in America, Johns Hopkins University Press.