Klimakammerdaten gelten seit Langem als Maßstab für den Vergleich von Trockenmitteln. Diese kontrollierten Bedingungen bilden jedoch nicht die komplexe und sich ständig verändernde Umgebung ab, der Waren in einem echten Seecontainer ausgesetzt sind.
Im Container erwärmt sich die Luft tagsüber und dehnt sich aus, nachts kühlt sie ab und zieht sich zusammen. Dadurch dringt immer wieder feuchte Luft über Türdichtungen und Lüftungsöffnungen ein. Ladung und Verpackung geben bei steigenden Temperaturen Feuchtigkeit ab, während die Stahlwände rasch abkühlen, sobald die Außentemperatur sinkt. Da Absorptionswerte aus der Klimakammer nur zeigen, was unter gleichbleibenden Bedingungen geschieht, spiegeln sie nicht die tatsächliche Umgebung wider, der die Waren im Container ausgesetzt sind.
Warum Absorptionsergebnisse aus der Klimakammer nicht die realen Transportbedingungen widerspiegeln
Bei Klimakammermessungen werden in der Regel feste Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte verwendet. Viele Trockenmittel erreichen ihre höchste gemessene Absorption bei etwa 95 % RH und 35 bis 40 °C. Diese Einstellungen eignen sich ideal, um sehr hohe Absorptionswerte zu erzielen, die nach bestimmten Protokollen teils im Bereich von 400 bis 600 % angegeben werden. Für den Schutz sind sie jedoch nicht ideal, da bei realen Sendungen selten konstante, feuchtigkeitsreiche Bedingungen herrschen.
Hinzu kommt, dass sich Klimakammern in Dauer, Luftstrom, Luftfeuchtigkeitsstufen und Berichtsformaten unterscheiden. Das macht herstellerübergreifende Vergleiche für die Dimensionierung unzuverlässig.
Was während des Transports im Container tatsächlich passiert
Tägliche und routenspezifische Temperaturschwankungen
Vor dem Beladen und nach dem Entladen können Container täglichen Temperaturzyklen von bis zu etwa 30 °C ausgesetzt sein, wobei die typischen Schwankungen an Land bei rund 22 °C liegen. Auf See ändern sich die Temperaturen allmählicher, doch die Bedingungen verändern sich weiterhin, wenn Schiffe verschiedene Klimazonen durchqueren. Auf Routen wie Japan–Memphis wurden Extremwerte mit Höchstwerten von etwa 57 °C und Tiefstwerten von nahezu minus 29 °C gemessen.
Luftfeuchtigkeitsspitzen und Kondensationszyklen
Bei schneller Abkühlung kann die Luftfeuchtigkeit im Container 90 % RH übersteigen. Erwärmt sich die Luft, verdunstet Feuchtigkeit aus Paletten, Verpackungen und hygroskopischer Ladung. Kühlt sie ab, kann sie weniger Feuchtigkeit aufnehmen, und an kälteren Oberflächen bildet sich Kondensation. Stahl kühlt durch den Kontakt mit der Außenluft schnell ab, und manche Ladung kühlt schneller ab als die umgebende Luft, sodass örtlich begrenzte Kondensationszonen entstehen.
Feuchtigkeitsabgabe aus Ladung, Paletten und Verpackung
Holzpaletten enthalten in der Regel etwa 15 bis 20 % Feuchtigkeit, in Extremfällen auch mehr, und geben diese bei steigenden Temperaturen ab. Karton und andere organische Verpackungen verhalten sich als Feuchtigkeitsspeicher ähnlich. Dieses Verhalten hängt von den Umgebungsbedingungen ab und lässt sich in Klimakammern mit konstanten Bedingungen nicht nachbilden.
Containeratmung und kontinuierlicher Feuchtigkeitseintrag
Wenn sich Container tagsüber erwärmen, dehnt sich die Innenluft aus und entweicht über Lüftungsöffnungen und Türdichtungen. Beim nächtlichen Abkühlen zieht sich die Luft zusammen und saugt feuchte Außenluft an. Dieser tägliche Atmungszyklus erhöht die gesamte Feuchtigkeitsbelastung im Laufe der Zeit erheblich.
Zusammengenommen erzeugen diese Einflüsse ein Mikroklima, das sich von Stunde zu Stunde ändert. Ein Trockenmittel, das allein nach seiner Leistung in der Klimakammer ausgewählt wird, bildet die Bedingungen im Container über eine längere Reise nicht ab.
Warum sich herkömmliche Trockenmittelmaterialien unter realen Bedingungen anders verhalten
Ton und Silicagel sind Adsorptionsmaterialien, die Feuchtigkeit an ihren inneren Oberflächen festhalten. Unabhängige Übersichten zeigen, dass Silicagel typischerweise etwa 15 bis 25 % seines Trockengewichts adsorbiert, Ton liegt auf ähnlichem Niveau. Da diese Materialien Feuchtigkeit nicht chemisch binden, sind sie bei schwankender hoher Luftfeuchtigkeit und dem kontinuierlichen Feuchtigkeitseintrag durch die Containeratmung schnell gesättigt, und ihre Wirksamkeit nimmt mit steigender relativer Luftfeuchtigkeit ab.
Warum sich Calciumchlorid in realen Transportumgebungen anders verhält
Calciumchlorid entzieht der Luft Feuchtigkeit durch einen chemischen Prozess, der Wasserdampf in eine stabile Sole umwandelt. Das ermöglicht eine hohe und anhaltende Kapazität über lange Zeiträume. Peer-Review-Studien bestätigen ein starkes Sorptionsverhalten über weite Luftfeuchtigkeits- und Temperaturbereiche, die den Bedingungen in der Praxis entsprechen. Auch die Reinheit ist wichtig: Calciumchlorid mit höherem Reinheitsgrad, etwa 94 % und mehr, bietet eine stärkere und länger anhaltende Kapazität als Qualitäten mit geringerem Reinheitsgrad, wie sie in manchen Produkten verwendet werden.
Trotz dieser Vorteile hängt die richtige Dimensionierung von der tatsächlichen Feuchtigkeitsbelastung der Sendung ab, und dafür sind Praxisdaten statt Annahmen aus der Klimakammer erforderlich.
AbsorTest: die Brücke zwischen Klimakammerergebnissen und realer Leistung im Container
Da sich Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftaustausch im Container ständig ändern, sind Daten aus realen Sendungen für die richtige Dimensionierung unerlässlich.
AbsorTest misst mit dem AbsorTrack-Datenlogger während realer Sendungen Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Taupunkt, Erschütterungen, Licht und Standort und meldet anschließend die Gesamtabsorption sowie das Umgebungsprofil, sodass Dimensionierung und Platzierung optimiert werden können. Praxisdaten helfen, sowohl eine Unter- als auch eine Überdimensionierung zu vermeiden, und unterstützen Nachhaltigkeits- und regulatorische Ziele, einschließlich der EU-Verordnung über Verpackungen und Verpackungsabfälle (PPWR).
Fazit: Echter Schutz erfordert echte Daten
Klimakammerwerte bieten nur einen begrenzten Einblick in die Leistung von Trockenmitteln, da sie Temperaturzyklen, Luftfeuchtigkeitsspitzen, Kondensationsereignisse und den kontinuierlichen Luftaustausch nicht erfassen.
Adsorptionsmaterialien wie Silicagel und Ton haben bei hoher Luftfeuchtigkeit nur eine begrenzte Kapazität und sind durch die Containeratmung schnell gesättigt. Hochreines Calciumchlorid sorgt im realen Seetransport für eine zuverlässigere Absorption, die richtige Dimensionierung hängt jedoch weiterhin von realen Sendungsdaten ab, die mit AbsorTest erfasst werden.
