Application of models for safeguarding the milk supply chain

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein Simulationsmodell zu entwickeln, um ausbreitungsfördernde Akteure und Warenströme für den Fall einer hypothetischen Kontamination in der Milchwirtschaft zu identifizieren. Basierend auf den Modellergebnissen wurden Strategien zur Sicherung der Milchversorgungskette für Entscheidungsträger abgeleitet. Der erste Schritt für die Erstellung eines Simulationsmodells war die Entwicklung eines konzeptionellen Modells, in dem die Akteure und die handelsstrukturellen Verknüpfungen zwischen den Akteuren beschrieben werden. Bei der Quantifizierung dieser Handelsbeziehungen konnte auf umfangreiche Datensätze über die realen Warenströme in der Milchwirtschaft zurückgegriffen werden. Aufbauend auf dem konzeptionellen Modell wurde im zweiten Schritt ein Modell aus der Wirtschaftswissenschaft zur Vorhersage von Handelsbeziehungen mit Optimierungsalgorithmen neu kombiniert, um einerseits die räumliche Ausbreitung einer hypothetischen Kontamination, unter Berücksichtigung divergierender Warenströme zwischen den Akteuren, zu simulieren. Die simulierte Schadenslage wurde durch die charakteristischen Modellgrößen Virulenz, Vulnerabilität und Resistenz der Akteure sowie die geografische Reichweite einer Kontamination quantifiziert. Insbesondere galt es, den Einfluss des Handels zwischen den Molkereien auf die räumliche Ausbreitung einer Kontamination abzuschätzen. Die Grundlage für die durchgeführte Modellierung bildeten 500 Handelsnetzwerke, die 61,43% der existierenden Warenflüsse von Konsummilch in Deutschland abbilden. Diese Netzwerke umfassen variierende Handelsbeziehungen zwischen 294 Milcherzeugern, 80 Molkereien und 12223 Konsumenten. Anderseits wurde ein Managementplan für Entscheidungsträger konzipiert, aus welchem Überwachungsmaßnahmen zur Minimierung der Schadenslage abgeleitet wurden. Die Modellergebnisse zeigen Akteure und Strukturen auf, die fördernd für die Ausbreitung einer hypothetischen Kontamination in der Milchwirtschaft sind. Zum einen kann bei stattfindendem Handel zwischen den Molkereien das Risiko für den Verbraucher im Mittel bis zu dreimal höher sein mit der hypothetisch kontaminierten Milch beliefert zu werden bzw. die Ausbreitung durch den Milcherzeuger kann im Mittel bis zu viermal höher sein, als ohne diesen Handel. Zum anderen zeigt der erstellte Managementplan, dass unter dem vorgegebenen Szenario, Kontrollmaßnahmen für 40% der Milcherzeuger eingeleitet werden müssten, um die Schadenslage zu minimieren.