Digital Technologies for Food Safety Decision Support

Ziel des Projekts "Digital Technologies for Food Safety Decision Support (FoodDecide)" war die Entwicklung von Softwarelösungen für die datengestützte Entscheidungsfindung in montenegrinischen Lebensmittelunternehmen und Behörden, die einerseits die Lebensmittelsicherheit erhöhen und andererseits die Ermittlungen im Falle eines lebensmittelbedingten Krankheitsausbruchs beschleunigen. Das Projekt zielte insbesondere auf die a) Weiterentwicklung der bereits bestehenden Softwaretechnologien, Algorithmen und Informationsaustauschkonzepte des BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung und der KLU ab, so dass sie an montenegrinische Bedürfnisse angepasst und in der montenegrinischen Praxis getestet werden können. b) bestehenden open-source Softwareprojekte wie FSK-Lab (https://foodrisklabs.bfr.bund.de/foodrisk-labs/). c) Einrichtung effizienter Datenaustauschformate, um eine Verbindung zwischen bestehenden IT- oder Laborsystemen und den neu zu entwickelnden benutzerfreundlichen Softwaretools zur Entscheidungsunterstützung zu ermöglichen. Der Hintergrund des Projekts war, dass der Agrar- und Lebensmittelsektor in Montenegro einer der drei wichtigsten Sektoren der Wirtschaft darstellt und erheblich zum Bruttoinlandsprodukt beiträgt. Die vollständige Umsetzung der europäischen Rechtsvorschriften zur Lebensmittelsicherheit ist in Montenegro jedoch noch nicht abgeschlossen. Teilweise fehlt es den montenegrinischen Risikobewertungenseinrichtungen an erforderlichen Instrumenten und Kenntnissen zur effizienten Untersuchung von Ausbrüchen in der Lebensmittelproduktionskette. Das gemeinsame Forschungsprojekt zwischen BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung, KLU und dem montenegrinischen Partner Universität Donja Gorica (UDG) schafft somit eine "Win-Win"-Situation für alle Projektpartner, da die entwickelten Lösungen bestehende open-source Softwareprojekte unterstützen.

Zielsetzung des Forschungsvorhabens FoodDecide war die Entwicklung von Softwarelösungen zur datengestützten Entscheidungsfindung in montenegrinischen Lebensmittelunternehmen und Regierungsbehörden, die einerseits die Lebensmittelsicherheit erhöhen und andererseits Untersuchungen im Fall eines lebensmittelbedingten Krankheitsausbruches beschleunigen. Im Verbundprojekt arbeiteten die deutschen Projektpartner Bundesinstitut für Risikobewertung (BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung) und Kühne Logistics University (KLU) mit dem montenegrinischen Partner University of Donja Gorica (UDG) zusammen. Das Projekt baute auf Forschungsarbeiten des BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung und der KLU auf, die bereits erste open source Softwarelösungen zur Modellierung von Lebensmittellieferketten entwickelt hatten. Des Weiteren fanden das von der RAKIP Initiative (Risk Assessment Knowledge Integration Platform) entwickelte harmonisierte Format FSKX (FAIR Scientific Knowledge eXchange) für den Informationsaustausch und sogenannte Virtual Research Environments (VREkurz fürVancomycin-resistente Enterokokken) zur Wissensintegration und zum Austausch Verwendung. Zur Verbreitung der Ergebnisse und als Wissensbank wurde für das Projekt eine Webseite innerhalb der VREkurz fürVancomycin-resistente Enterokokken eingerichtet. Hinsichtlich der Etablierung von standardisierten Informationsaustauschformaten hat das BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung in einem Whitepaper einen Entwurf für ein standardisiertes Austausch-Dateiformat für Warenkettenmodelle auf Basis des FSKX Formats entwickelt. Das Whitepaper geht auch auf die Nutzung des FSKX Standards für einen möglichen Austausch von Daten aus dem Bereich der Rückverfolgung zwischen Lebensmittelunternehmen und Behörden ein. Dabei wird die Anwendung des EPCIS-Standards (Electronic Product Code Information Services) empfohlen, um den Dateneignern volle Kontrolle über ihre Daten zu gewähren. In diesem Zusammenhang stellte das BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung dem Projektkonsortium eine Proof-of-Concept Implementierung eines auf dem EPCIS-Standard basierenden Back-End-Service vor. Der Projektpartner UDG erarbeitete einen Geschäftsplan für ein montenegrinisches Start-up-Unternehmen namens „DataBite“. Das Start-up ist auf innovative Datenanalyse-Beratungsdienste für Lebensmittelunternehmer und Lebensmitteltestlabore zugeschnitten. Das WarenstromInfo-Tool, das ursprünglich vom BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung zur Visualisierung internationaler Handelsströme entwickelt wurde, erfuhr im Rahmen des FoodDecide-Projekts eine erhebliche Erweiterung, um die Extraktion von Daten aus Datenbanken wie BACI und EUROSTAT zu erleichtern. Im Projekt hat das BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung die Python-Bibliothek „Supply Chain Model Helper” (SCMH) weiterentwickelt, welche Funktionen zur Erstellung von Warenkettenmodellen bietet, um so deren Entwicklung und Implementierung zu unterstützen. Darüber hinaus haben das BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung und die UDG den Python KNIME Knoten „Supplychain visualization node“ entwickelt, der eine einfache Visualisierung von Handelsströmen zwischen Ländern ermöglicht. Der Knoten ist auf dem KNIME-Hub öffentlich zugänglich. Die im Projekt entwickelten Algorithmen für die Modelle Gravitations- und Ausbruchsmodell wurden mit Unterstützung vom BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung im FSKX Format implementiert und im RAKIP-Web Model Repository bereitgestellt. Diese Modelle dienen der Erkennung von Verteilungsmustern und lebensmittelbedingten Krankheitsausbrüchen. Mit dem „Food Security Resource Repository“ wurde vom BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung eine webbasierte Übersicht zu Softwareanwendungen etabliert, die Lebensmittelbehörden die Möglichkeit eröffnet, schnell eine Übersicht zu Softwaresystemen für Prognosen zur Lebensmittelproduktion und Versorgungssicherheit zu erhalten. Das vom BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung entwickelte Tool Open tool to trace food-borne outbreaks dient der Erleichterung bei der Identifizierung von lebensmittelbedingten Krankheitsausbrüchen. Das Tool nutzt OpenStreetMap, um Restaurants und/oder Supermärkte innerhalb bestimmter Gebiete zu identifizieren. Im Projekt haben das BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung und die UDG die Food-Process-App entwickelt. Diese App ist ein einfaches und benutzerfreundliches Tool, mit dem Lebensmittelprozessketten über eine intuitive grafische Benutzeroberfläche erstellt und mit relevanten Prozessdaten, wie z. B. Temperatur-Zeit-Profile, Prozessdauer, Zutatenmengen angereichert werden können. Mit Hilfe der Food-Process-App wurde eine Datenbank über Prozessinformationen von traditionellen montenegrinischen Lebensmittelrezepten erstellt. Als Softwareanwendung für das Gaststättengewerbe hat die UDG die MontEat App entwickelt, eine Plattform zur Förderung des vielfältigen gastronomischen Angebots in Montenegro. Im Rahmen des Projekts wurden durch das BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung und die UDG verschiedene Erweiterungsoptionen für diese App erarbeitet und prototypisch umgesetzt. Eine weitere von der UDG entwickelte Softwarelösung ist „HoneyChain“. Dieses Tool basiert auf der Blockchain-Technologie und kann zur Rückverfolgbarkeit traditioneller montenegrinischer Lebensmittel genutzt werden. Das Ziel der Software ist es, einen Beitrag zur Verbesserung des Überwachungssystems für Honigprodukte zu leisten.